Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
K\u00fchlschmierstoffbehaftete Schleifschl\u00e4mme werden in der \u00fcberwiegenden Zahl der F\u00e4lle in Sonderabfall-Verbrennungsanlagen thermisch verwertet oder in F\u00e4ssern auf Deponien endgelagert. Aufgrund des \u00d6lgehaltes von ca. 0,5 bis 60 Gew.-% \u00d6l und mehr (abh\u00e4ngig von der Art des K\u00fchlschmierstoffs) ist jedoch eine Sonderabfallverbrennung oder sonstige rein thermische Verwertung aufgrund des hohen Preises f\u00fcr K\u00fchlschmierstoffe nicht sinnvoll und f\u00fchrt zudem in der Regel zu unverh\u00e4ltnism\u00e4\u00dfig hoher R\u00fcckstandsbildung in Form von Schlacken. Insgesamt fallen in Deutschland pro Jahr 150.000 bis 250.000t Schleifschlamm als Sonderabfall an, der mit entsprechenden Aufbereitungsverfahren g\u00e4nzlich vermieden werden k\u00f6nnte.<\/p>\n
Im Sinne einer umweltvertr\u00e4glichen und ressourcenschonenden Produktion, sollen f\u00fcr diese Abfallstoffe Verwertungsverfahren entwickelt werden, bei denen diese Stoffgemische in ihre einzelnen Bestandteile zerlegt werden. Anschlie\u00dfend k\u00f6nnen diese Stoffe entweder nach einer Aufbereitung weiterverwendet oder artgerecht verwertet werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIm Rahmen des Forschungsvorhabens wird eine Schleifschlammextraktionsanlage, die mit leichtfl\u00fcchtigen L\u00f6semitteln im geschlossenen Kreislauf arbeitet, weiterentwickelt und optimiert. Zum Einsatz kommen dabei unterschiedliche Schleifschl\u00e4mme mir unterschiedlichen nichtwassermischbaren K\u00fchlschmierstoffen. Insbesondere die Qualit\u00e4t des wiedergewonnenen K\u00fchlschmierstoffs wird durch das Institut f\u00fcr \u00d6kologische Chemie und Abfallanalytik analytisch sowie in Schleifversuchen am Institut f\u00fcr Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik \u00fcberpr\u00fcft. Parallel zu den Untersuchungen an der Universit\u00e4t wird eine Extraktionsanlage bei der Volkswagen AG, Werk Wolfsburg, installiert, um Erfahrungen im Praxisbetrieb zu sammeln. Eventuelle Schwachstellen bez\u00fcglich Bedienung oder Betrieb k\u00f6nnen somit vorzeitig aufgedeckt werden, so da\u00df zum Ende des Forschungsvorhabens Konzepte f\u00fcr Extraktionsanlagen entwickelt werden k\u00f6nnen.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde eine Anlage entwickelt, mit der es m\u00f6glich ist, mit L\u00f6semittel den in Schleifschl\u00e4mmen enthaltenen K\u00fchlschmierstoff zu extrahieren. Dieser K\u00fchlschmierstoff kann anschlie\u00dfend wieder dem Produktionskreislauf zugef\u00fchrt werden.<\/p>\n
Bei den Versuchen wurden zun\u00e4chst die Extraktionsanlage und der Verfahrensablauf optimiert, um einen wirtschaftlichen und der Arbeitssicherheit entsprechenden Betrieb zu gew\u00e4hrleisten. Hierbei wurden unterschiedliche L\u00f6sungsmittel untersucht, wobei sich Isohexan als besonders vorteilhaft f\u00fcr den Extraktionsproze\u00df erwiesen hat. L\u00f6sungsmittelreste im zur\u00fcckgewonnenen K\u00fchlschmierstoff, die die Qualit\u00e4t negativ beeinflussen w\u00fcrden, konnten mit einer Stickstoffsp\u00fclung restlos entfernt werden. Sowohl die physikalischen Eigenschaften der K\u00fchlschmierstoffe (Flammpunkt, Viskosit\u00e4t) als auch die chemische Zusammensetzung und der Gehalt an Additiven wurden durch den Extraktionsproze\u00df nicht signifikant ver\u00e4ndert. Vergleichende Schleifversuche haben au\u00dferdem gezeigt, da\u00df der Schleifproze\u00df durch den Einsatz der recyclierten K\u00fchlschmierstoffe nicht negativ beeinflu\u00dft wird.<\/p>\n
In weiteren Versuchen wurde \u00fcberpr\u00fcft, inwieweit die Bestandteile der Schleifscheiben die K\u00fchlschmierstoffqualit\u00e4t beeinflussen k\u00f6nnen. Hierbei wurde sowohl eine Schleifscheibe in keramischer als auch in Kunstharzbindung eingesetzt. Die Ergebnisse zeigten, da\u00df sich sowohl die chemische Zusammensetzung als auch die physikalischen Kennwerte der K\u00fchlschmierstoffe durch die unterschiedlichen Bindungstypen nicht ver\u00e4ndern.<\/p>\n
F\u00fcr einen Vergleich unterschiedlicher K\u00fchlschmierstoffr\u00fcckgewinnungsverfahren wurden neben der L\u00f6semittelextraktion auch Verfahren wie Zentrifugieren, Pressen, Destillation und Extraktion mit \u00fcberkritischem CO2 untersucht. Hierbei konnten bez\u00fcglich der K\u00fchlschmierstoffqualit\u00e4t durchweg gute Ergebnisse erzielt werden. Eine Ausnahme bildete hierbei das destillative Verfahren, da hierbei durch die verfahrensbedingt hohe thermische Belastung eine chemisch\/physikalische Ver\u00e4nderung des K\u00fchlschmierstoffes festgestellt werden konnte, die einen direkten Wiedereinsatz im Schleifproze\u00df in Frage stellen kann.<\/p>\n
Mit den im Labor ermittelten Versuchen wurde abschlie\u00dfend eine Extraktionsanlage f\u00fcr den Praxiseinsatz konzipiert, die zur Zeit bei der Volkswagen AG im Werk Wolfsburg eingesetzt wird. Hier wurden die Voraussetzungen ermittelt, bei denen ein wirtschaftlicher Betrieb in der Praxis m\u00f6glich ist. Mit den bei Volkswagen ermittelten Eckdaten im Praxisbetrieb bez\u00fcglich Entsorgungskosten f\u00fcr \u00f6lhaltige Schleifschl\u00e4mme, K\u00fchlschmierstoffbeschaffungspreis sowie dem Verbrauch an elektrischer Energie und Betriebskosten ergab sich ein Re-Invest f\u00fcr die Extraktionsanlage von ca. 2 Jahren. Dieser Wert kann deutlich unterschritten werden, wenn beispielsweise in Zukunft die Kosten f\u00fcr die Entsorgung ver\u00f6lter Schleifschlamme steigen und\/oder der Schleifproze\u00df mit qualitativ hochwertigen und damit vergleichsweise teuren K\u00fchlschmierstoffen durchgef\u00fchrt wird.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Forschungsergebnisse wurden vor allem in Zusammenarbeit mit der Deutschen Bundesstiftung Umwelt auf Fachmessen, wie z.B. der Envitec, pr\u00e4sentiert. Weiterhin erfolgten diverse Ver\u00f6ffentlichungen in der Fachliteratur (Jahrbuch Schleifen; Honen, L\u00e4ppen und Polieren, dima, Industriebedarf, VDI-Berichte, Maschinenmarkt, Werkstattstechnik) sowie Vortr\u00e4ge auf verschiedenen Kolloquien.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Mit der im Rahmen des Forschungsvorhabens entwickelten Technologie ist es m\u00f6glich, sowohl \u00f6kologisch als auch \u00f6konomisch entscheidend zur Entsch\u00e4rfung der Abfallproblematik auf dem Gebiet der \u00f6lbehafteten Schleifschl\u00e4mme beizutragen. Die Entwicklung einer Anlage, die der Abfallmenge vor Ort angepa\u00dft werden kann, ist sinnvoll, da nur so eine dezentrale Aufarbeitung der Schleifschl\u00e4mme ohne au\u00dferbetrieblicheTransporte zu zentralen Aufarbeitern m\u00f6glich wird.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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