Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Gegenstand des Forschungsprojektes war die Verbesserung der Herstellung einer Dispersionsfarbe durch nachhaltige, kontinuierliche Fertigung unter \u00f6kologischen, \u00f6konomischen und sozialvertr\u00e4glichen Schwerpunkten. Es konnte zum Abschluss des Projektes nachgewiesen werden, dass diese Umstellung erfolgreich durchgef\u00fchrt werden kann, wenn bestimmte Rohstoff- und Produktparameter in das finale Design einer kontinuierlichen Produktionsanlage einflie\u00dfen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas Forschungsprojekt wurde in folgende neun Arbeitspakete unterteilt:<\/p>\n
AP1: Analyse des derzeitigen Prozesses, Konsolidierung der Datenbasis
\nAP2: Konzeption des kontinuierlichen Fertigungsprozesses, Rezepturadaption
\nAP3: Beschaffung, Aufbau und Inbetriebnahme der Laboranlage
\nAP4: Ausarbeitung einer qualit\u00e4tssichernden, kontinuierlichen Prozessf\u00fchrung
\nAP5: Experimentelle Ausarbeitung und Untersuchung des Neuverfahrens
\nAP6: Ausarbeitung von Produktwechsel- und Reinigungsstrategien
\nAP7: Pilotanlage zur Absicherung besonders kritischer Prozessschritte
\nAP8: Design der Produktionsanlage
\nAP9: Vergleichende \u00f6konomische, \u00f6kologische und soziale Bewertung des (neuen) Produktionsverfahren<\/p>\n
Dispersionsfarben sind wesentliche Produkte im Portfolio der AURO AG. Das Unternehmen kann sowohl im Bereich der absatzweisen als auch der kontinuierlichen Fertigung auf umfangreiche Erfahrungen zur\u00fcckgreifen. Das ICTV als Kooperationspartner hat im Bereich der Grundlagenforschung f\u00fcr kon-tinuierliche Verfahrenstechniken fundierte Forschungsergebnisse vorzuweisen als Basis f\u00fcr die erfolgreiche Durchf\u00fchrung des Projektes. Die Dosierung von Feststoffen (Pigmente, F\u00fcllstoffe) stellte dabei die gr\u00f6\u00dfte Herausforderung dar.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Werten wir alle im Projektverlauf betrachteten Ergebnisse und Ziele, so war das Projekt in jeder Hinsicht erfolgreich. F\u00fcr AP1 wurden die \u00f6konomischen, \u00f6kologischen sowie prozessbezogenen Daten und Kennzahlen des absatzweisen Herstellungsverfahrens ermittelt und sp\u00e4ter (AP9) in die Bewertung einbezogen. Im ICTV liegen umfangreiche Erfahrungen mit der Materialflusskostenrechnung vor. Diese Methode wurde angewandt zur Ermittlung m\u00f6glicher Einsparpotentiale. Bereits w\u00e4hrend der Bearbeitung von AP1 konnte mit der Entwicklung des kontinuierlichen Prozesses begonnen werden (AP2). Die Konzentration auf die kontinuierliche Dosierung der Feststoffe war wesentlicher Bestandteil des Arbeitspaketes und konnte nach einigen Herausforderungen erfolgreich abgeschlossen werden zur Weiterbearbeitung des Projektes.<\/p>\n
Die Beschaffung, der Aufbau und die Inbetriebnahme der Laboranlage (AP3) basierten schlie\u00dflich auf den Ergebnissen der vorherigen Arbeitspakete und wurden ebenfalls plangerecht abgeschlossen.<\/p>\n
Wesentlich f\u00fcr den Gesamterfolg des Projektes war die Ausarbeitung einer qualit\u00e4tssichernden, kontinuierlichen Prozessf\u00fchrung. Die aus dem derzeitigen Batchprozess bekannten Produkt- und Prozessparameter mussten unbedingt zur Erzielung einer gleichbleibenden Produktqualit\u00e4t eingehalten bzw. erf\u00fcllt werden. Dabei stellte sich heraus, dass viele Parameter nicht oder nur schwer online w\u00e4hrend des Prozesses gemessen werden k\u00f6nnen. Daher musste ein Konzept zur Reduzierung der Messungen auf ein Minimum entwickelt werden, ohne die finale Produktqualit\u00e4t zu beeintr\u00e4chtigen. Im AP5 wurde eine experimentelle Ausarbeitung und Untersuchung des Neuverfahrens vorgenommen mit dem Ziel, einen konstanten Produktstrom von 15 kg \/ h zu gew\u00e4hrleisten. Dieses Ziel konnte erreicht werden und mit der Ausarbeitung von Produktwechsel- und Reinigungsstrategien in AP6 erg\u00e4nzt werden. Bedingt durch den modularen Aufbau der neuen Anlage k\u00f6nnen verschiedene Rezepturen gefahren werden, der Umstellungsaufwand ist sehr gering. Die gesamte Anlage ist mit Leitungswasser zur einigen, wobei der Anfall von Abwasser im Vergleich zum bestehenden Batchprozess sehr gering ist. <\/p>\n
W\u00e4hrend der Arbeiten im Rahmen von AP3 stellte sich heraus, dass der Bau einer Pilotanlage mit einer Produktionskapazit\u00e4t von 20 kg\/h nicht erforderlich ist. Somit konnte AP6 schnell als bearbeitet angesehen werden. Auf der Basis der Ergebnisse der Laboranlage sollte im Rahmen von AP8 eine Produktionsanlage mit einer Kapazit\u00e4t von 100 kg\/h f\u00fcr den Dauerbetrieb entwickelt werden. Das Konzept basiert auf umfangreichen Messungen und Versuchen mit den Anlagenkomponenten sowie zahlreichen Hochskalierungen (Scale-Ups) hinsichtlich der Dosier- und Mischbeh\u00e4lter und deren Abmessungen. Ebenso mussten die Dosier- und Mischger\u00e4te an das gr\u00f6\u00dfere Volumen angepasst werden. Die Flie\u00dfbilder der Labor- und Produktionsanlage verdeutlichen die \u00c4hnlichkeit und \u00dcbertragbarkeit beider Anla-gen.<\/p>\n
Abschlie\u00dfend erfolgte in AP9 die vergleichende \u00f6konomische, \u00f6kologische und soziale Bewertung der Produktionsverfahren. W\u00e4hrend aus \u00f6konomischer Sicht die Einsparpotenziale eher gering sind, kann aus \u00f6kologischer Sicht der prim\u00e4re Energieeinsatz deutlich verringert werden und so zu einer Entlastung der Umwelt beitragen. Die Verringerung des Anlagenvolumens bedeutet auch eine Reduktion von Reinigungsaufwendungen. In sozialer Hinsicht stellt das kontinuierliche Verfahren eine deutliche Verbesserung mit Blick auf die altersgerechte Gestaltung von Arbeitspl\u00e4tzen sowie die zwingend erforderliche H\u00f6herqualifikation an die Mitarbeiter zur Bedienung des komplexen Systems.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Im Zeitraum des Projektes gab es keinerlei \u00d6ffentlichkeitsarbeit bzw. Pr\u00e4sentationen.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Im Rahmen des Forschungsprojektes konnte gezeigt werden, dass die kontinuierliche Fertigung einer hoch feststoffhalten Dispersionsfarbe grunds\u00e4tzlich m\u00f6glich ist. W\u00e4hrend die \u00f6konomischen Vorteile eher gering sind, k\u00f6nnen erheblich bessere \u00f6kologische und soziale Vorteile erzielt werden, insbesondere mit Blick auf die zunehmende Verl\u00e4ngerung der Lebensarbeitszeit. Weiterhin haben die Forschungsergebnisse gezeigt, dass bei einer Umstellung der Verfahrenstechnik auch die Logistik innerhalb des Betriebes einem Anpassungsprozess unterzogen werden muss.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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