Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Ziel ist die Herstellung eines preiswerten, mobilen Ger\u00e4tes zur thermischen Regeneration von K\u00fchlschmieremulsion (KSE) bis zur Marktreife. Dieses soll in metallverarbeitenden Betrieben, insbesondere an Werkzeugmaschinen mit separater KSE-Versorgung f\u00fcr Zerspanung und Schleifen, eingesetzt werden, um die Standzeit der KSR zu verl\u00e4ngern. Durch die thermische Behandlung wird der mikrobielle Verfall – h\u00e4ufig die Ursache kurzer Standzeiten – verhindert, ohne wie bisher \u00fcblich umweltsch\u00e4dliche Biozide einzusetzen. In der Bundesrepublik werden herk\u00f6mmlich j\u00e4hrlich ca. 700.000 t KSE entsorgt, h\u00e4ufig mit Standzeiten unter 12 Wochen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDurch Laborversuche wurde die grunds\u00e4tzliche Eignung des Verfahrens gepr\u00fcft. In Versuchen an einem Pr\u00fcfstand wurden die erforderlichen Aggregate bemustert und die Parameter der Stuerung ermittelt. Anhand der Ergebnisse wurde ein Muster konstruiert und gebaut.
\nDie praktische Erprobung des Apparates wurde an KSE aus Betrieben durchgef\u00fchrt. Die optimalen Betriebsbedingungen und Behandlungsparameter wurden bestimmt und Einschr\u00e4nkungen der Eignung bestimmter KSE-Typen ermittelt.
\nDie TU Braunschweig f\u00fchrte einen vergleichenden Praxistest zur Ermittlung der Auswirkung der thermischen Behandlung im Dauereinsatz durch.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Versuche an 49 Proben von KSE verschiedener Herkunft, Konzentration Typ zeigten, da\u00df alle Typen von KSE f\u00fcr die thermische Behandlung grunds\u00e4tzlich geeignet sind. Die Gebrauchseigenschaften der untersuchten KSE werden nur in besonderen F\u00e4llen durch die thermische Behandlung beeintr\u00e4chtigt. Im Vergleich zeigen gel\u00f6ste Produkte die beste Eignung, w\u00e4hrend ein Teil der getesteten fein- und grobdispersen Produkte aufgrund von F\u00e4llprodukten vorzugsweise im Ansatz mit enth\u00e4rtetem Wasser zum Einsatz kommen sollten . Bereits verfallene gro\u00df- und feindisperse Produkte mit deutlich gefallenem pH-Wert sind von der Behandlung auszuschlie\u00dfen.
\nEine Begrenzung der Standzeit wurde in der Erprobung nicht festgestellt, wenngleich davon auszugehen ist, da\u00df nach dem Wegfall des mikrobiellen Verfalls andere Faktoren auf lange Sicht die Standzeit begrenzen. Die Versuche belegen, da\u00df durch den Einsatz der thermischen Regeneration mindestens 25 Wochen Standzeit realisierbar sind, ohne durch die thermische Belastung einen Verfall der KSE herbeizuf\u00fchren.
\nIn dem Praxistest des Institutes f\u00fcr Werkzeugmaschinen der TU Braunschweig wurde festgestellt, da\u00df die Dauerbehandlung verschiedener KSE keine Verschlechterung der Gebrauchseigenschaften hervorruft. In diesem Test kam auch ein Lamellenseparator der Fa. DEA zur herk\u00f6mmlichen Pflege der KSE zum Einsatz. Die zeitliche Raffung dieses Versuchsprogramms lie\u00df keine Ermittlung der Standzeitverl\u00e4ngerung durch diese Ma\u00dfnahmen zu. Es wurden verschiedene KSE-Typen untersucht, u. a. Produkte auf nativer Basis.
\nDie Keimzahlbegrenzung wird im Chargen-Betrieb \u00fcber die H\u00e4ufigkeit der Regeneration gesteuert. Die Dauer des Regenerationszyklus ist mit mindestens 50 % der herk\u00f6mmlichen Standzeit, jedoch nicht oberhalb 4 Wochen anzusetzen, um den Verfall auch unter ung\u00fcnstigen Bedingungen zu verhindern.
\nEin optimales Verh\u00e4ltnis von Aufwand und Nutzen bei der Anwendung der thermischen Regeneration ergibt sich bei minimiertem Energieeinsatz und Behandlungsdauer. In den Versuchen wurde eine erforderliche Mindest-Verweilzeit von 3 Minuten bei einer Proze\u00dftemperatur von 85 \u00b0C ermittelt, um Ablaufwerte unter 500 KBE\/ml zu erreichen. Das entspricht einer Elimination zwischen 99 % und 99,99%, je nach Keimzahl im Rohzustand. Pilzsporen k\u00f6nnen nicht eliminiert werden.
\nDer Proze\u00df arbeitet ohne Hilfsstoffe, es wird nur Energie f\u00fcr die elektrische Zusatzheizung und zum F\u00f6rdern ben\u00f6tigt. Der Energieverbrauch ist durch den Einsatz eines Plattenw\u00e4rmetauschers zur W\u00e4rmer\u00fcckgewinnung gering. Der spezifische Energieverbrauch betr\u00e4gt maximal 20, im Regelfall (volle Charge) 9 kWh\/m\u00b3 Emulsion.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Das Aggregat zur thermischen Regeneration wurde unter dem Namen Recotherm auf der Hannover Messe vorgestellt. Mit einer Werbebrosch\u00fcre werden potentielle Kunden in metallverarbeitenden Betrieben beworben.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Der Nutzen f\u00fcr den Anwender und die Umweltentlastung durch Einsparung von Ressourcen wurde auf Basis der ermittelten Testergebnisse abgeleitet. Wirtschaftlich g\u00fcnstige Einsatzbedingungen f\u00fcr den Chargen- Apparat mit 70 L Chargenvolumen ergeben sich bei 1 bis 3 m\u00b3 Umlaufmenge KSE und 6 bis
\n10 Wochen herk\u00f6mmlicher Standzeit. Dann wird eine Einsparung zwischen 40 und 70, im Mittel 55 % der herk\u00f6mmlich zu entsorgenden Menge an K\u00fchlschmieremulsion erzielt. Unter g\u00fcnstigsten Bedingungen k\u00f6nnen j\u00e4hrliche Einsparungen bis zu maximal DM 15.000,- mit einem Apparat erwirtschaftet werden, was zu einer Amortisation in zwei Jahren f\u00fchren w\u00fcrde.
\nDer Recotherm-Proze\u00df kann als Chargen- oder als Nebenstrom-Apparat gebaut werden. Im Chargen-Betrieb ist ein geringerer spezifischer Mengenumsatz erforderlich und eine h\u00f6here Standzeitverl\u00e4ngerung realisierbar. Dem Chargen-Betrieb sollte deshalb der Vorzug gegeben werden. Andererseits ist der Aufwand f\u00fcr Bedienung und Wartung im Nebenstrom-Betrieb erheblich geringer, was ihn f\u00fcr den Anwender sehr attraktiv erscheinen l\u00e4\u00dft.
\nEs hat sich jedoch gezeigt, da\u00df die Anwender wegen des erforderlichen Handling den Nebenstrom-Apparat einer Chargenanlage vorziehen. Die Anwender werten den Vorteil der energetischen Effizienz leider deutlich geringer als den Nachteil des gr\u00f6\u00dferen Bedienungsaufwandes.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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