Reinigen mit weniger Energie
Reinigungsprozesse benötigen Energie. Verschiedene Maßnahmen können helfen, hier erheblich zu sparen
Angesichts steigender Strom-, Öl- und Gaspreise wird die Energieeffizienz auch für die Bauteilreinigung immer relevanter. Maßnahmen, um den Energieverbrauch zu verringern, lassen sich in bestehenden wie in neuen Reinigungsanlagen umsetzen.
Im Grunde ist es einfach: Die energiesparendste und kostengünstigste Reinigung ist jene, die nicht erfolgen muss. Im Umkehrschluss bedeutet dies, je weniger Reinigung erforderlich ist, desto geringer sind Energiebedarf und Kosten. Neben der Wahl des richtigen Reinigungsverfahrens und -prozesses beeinflusst daher die eingebrachte Verschmutzungsmenge den Energie- und Zeitbedarf. Hier lassen sich Einsparpotenziale oft ohne eine technische Veränderung der Anlage heben. Dazu zählt die Überprüfung einmal festgelegter, teilespezifischer Prozessparameter. Sie werden meist anhand eines Worst-
Case-Bauteils definiert, deren Behandlungszeiten zehn bis 15 Minuten oder länger betragen. Gelingt es, Worst-Case-Bauteile zu vermeiden und mit möglichst gering verschmutzten Werkstücken in die Anlage zu fahren, können Behandlungszeiten deutlich verkürzt und der Energieverbrauch verringert werden. Dies lenkt den Blick auf die Optimierung der Vorprozesse, wo jeder Fertigungsschritt unter dem Aspekt der technischen Sauberkeit zu beleuchten ist. Das Ziel ist, die Nettoverschmutzung vor der Reinigung zu minimieren und konstant zu halten. Eine Maßnahme kann etwa ein einfacher Zwischenreinigungsschritt durch Abblasen oder Gegenspülen mit ohnehin vorhandenem, sauberen Bearbeitungsmedium sein. Neben der verbesserten Energieeffizienz ermöglicht dieses Vorgehen, ein gewisses Qualitätslevel zu halten und zu sichern. Gleichzeitig reduziert sich durch die verringerte Schmutzfracht der energetische Aufwand für die Medienaufbereitung. In der Anlagen- und Verfahrenstechnisch können verschiedene Maßnahmen den Energieverbrauch verringern. Um Wärmeverluste zu verhindern oder zu minimieren, sollten Rohrleitungen und relevante Anlagenkomponenten gut isoliert sein. Ansätze bieten auch optimierte mechanische Verfahren, die eine effektivere und schnellere Abreinigung partikulärer und filmischer Verunreinigungen ermöglichen. So lassen sich etwa mit der kinematischen Reinigung und Trocknung, wo Korb- und Düsensystem gleich- beziehungsweise gegenläufig rotieren, im Vergleich zu statischen Düsensystemen bis zu 20 Prozent an Energie einsparen – bezogen auf den prozessspezifischen Energiebedarf der Maschine. Auch die Positionierung der Teile in der Arbeitskammer beeinflusst den Energieverbrauch. Sie sollten von allen Seiten gut zugänglich für das Medium und die Verfahrensmechanik sein. Dies lässt sich durch ein möglichst offen gestaltetes Drehgestell in der Arbeitskammer erreichen.
Anlagentechnische Optimierungsmöglichkeiten
Bei Aggregaten wie Pumpen sorgt eine Frequenzsteuerung dafür, dass sie nicht ständig auf Höchstleistung laufen und so Energie verschwenden. Auch Software-Lösungen für ein effizientes Energiemanagement, die etwa die Anlage in den Standby-Modus herunterfahren, helfen Strom zu sparen. Wärmerückgewinnungslösungen, Wärmepumpen und Wärmetauscher sorgen dafür, dass die eingesetzte Energie im Kreislauf gehalten wird und nicht ständig neu zugeführt werden muss. Entwicklungen wie das Wärmetauschmodul Heat X ermöglichen, Wärme aus externen Quellen (Solarthermie, Prozesswärme, etc.) einzukoppeln. Die Kosten für diese Lösungen sind zum Teil noch vergleichsweise hoch, die Amortisationszeit verkürzt sich jedoch durch die gestiegenen Energiepreise stetig. Die Bauteiltrocknung ist der größte Energieverbraucher in der Reinigung mit wasserbasierten Medien. Effektivere Trocknungstechnologien bieten daher ein vergleichsweise hohes Potenzial zur Energieeinsparung. Ansätze sind unter anderem die Kombination von Infrarot- und Vakuumtrocknung sowie die Dampftrocknung. Die Kondensationstrocknung mit Wärmepumpe erfolgt je nach Bauteilen und Anwendung bei einer Temperatur zwischen 20 und 90 °C. Im Vergleich zur klassischen Heißlufttrocknung sind mit diesen Lösungen Einsparungen von 75 Prozent und mehr erzielbar.
Reinigungsbehälter für geringeren Energieverbrauch
Sowohl unter Energie- als auch Qualitätsaspekten spielt das Reinigungsbehältnis eine wichtige Rolle. Kästen aus verzinktem Lochblech verhindern, dass die Verfahrensmechanik uneingeschränkt zu den Teilen gelangt und verlängern die Reinigungszeit. Das Abtropfverhalten ist ebenfalls schlechter, was deutlich längere und damit energieintensivere Trocknungsprozesse erforderlich macht. Optimal sind Reinigungskörbe aus Runddraht, die eine allseitig gute Zugänglichkeit gewährleisten. Bei der optimalen Auslegung der Reinigungsprozesse und -parameter sowie der Optimierung von Vorprozessen unterstützen Anlagenhersteller durch Prozessanalysen und weitere Dienstleistungen. Die Entwicklung von Lösungen für die Digitalisierung von Reinigungsprozessen und der Einsatz künstlicher Intelligenz für die bedarfsgerechte Anpassung der Reinigung sind weitere Schritte der Hersteller für einen energieeffizienten und CO2-reduzierten Betrieb. Einen Beitrag dazu leistet darüber hinaus die intelligente Vernetzung der Gebäude-, Versorgungs- und Produktionstechnik.