Projekt 21056/02

Feuchtwasseraufbereitung im Offsetdruck mittels Membranfiltration und mittels eines innovativen Mess- und Nachdosiersystems (2. Phase)

Projektträger

UNISENSOR Sensorsysteme GmbH
Am Sandfeld 11 c
76149 Karlsruhe
Telefon: 0721/97884-0

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Im Bereich des Offsetdrucks werden zur Befeuchtung der Druckwalzen sogenannte Feuchtmittel eingesetzt. Ziel des Projekts war durch kontinuierliche Behandlung die Standzeiten zu verlängern und den Einsatz klimarelevanter Hilfschemikalien zu vermindern. Das Projekt umfasst die Teilziele Isopropanolreduktion, Einsparung chemischer Additive - insbesondere von VOCs - sowie ein ökologisch und ökonomisch sinnvolles Reinigungsverfahren für das Feuchtwasser im Offsetdruckprozess. Gleichzeitig soll eine höhe-re Verfügbarkeit, d. h. eine gesteigerte Wirtschaftlichkeit des Druckprozesses resultieren.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden- Durch Entwicklung einer Online-Messtechnik zur kontinuierlichen Bestimmung der Konzentrationen der Bestandteile des Offset-Feuchtwassers und durch Vergleich mit den vorgegebenen Sollwerten wird in einem Regelkreis die ideale Zusammensetzung des Feuchtwassers durch Nachdosierung der verarmten chemischen Verbindungen und Filterung der Störkomponenten aufrechterhalten.
- Als Messmethode wird die optische Stoffanalyse herangezogen.
- Die sich im Feuchtwasser anreichernden Störkomponenten, welche insbesondere aus dem Papier und den Druckfarben stammen, wurden durch geeignete Filtrationsmethoden entfernt. In der Phase 2 wurde sich vor allem auf den Bereich des Bogenoffsets konzentriert.
- Die neuen Methoden werden in realen Feuchtmittelanlagen gemäß dem neuesten Stand der Technik erprobt.
- In einem ersten Projektschritt wird zunächst die Gesamtkonzentration des chemischen Additivs auf Sollwert gehalten. Im zweiten Schritt werden die chemischen Einzelkomponenten online analysiert und die jeweiligen Konzentrationen optimiert und durch Nachdosierung auf dem jeweiligen Optimal-wert gehalten.


Ergebnisse und Diskussion

Die Projektphase II diente im wesentlichen dazu, die Praxistauglichkeit des Filtrationsverfahrens unter Verwendung der bestehenden Technikumsanlage durch Langzeitversuche vor Ort in kooperierenden Druckereien nachzuweisen. Insgesamt wurden mehr als 2000 Liter Feuchtmittel in drei unterschiedlichen Druckereien erfolgreich filtriert, sowohl im Bereich Bogen- als auch im Rollenoffsetdruck. Hierbei wurden die Feldtests zum einen mit isopropanolhaltigem, als auch mit alkoholfreiem Feuchtwasser durchgeführt. Die Ergebnisse im Bogenoffsetbereich sind durchweg als positiv zu bezeichnen. Im Rollenoffsetbereich besteht, bedingt durch die höhere Schmutzbeladung und die größeren Volumina an Feuchtmittel, noch weiterer Entwicklungsbedarf.
Des weiteren wurde ein alternatives Filtermodul erfolgreich auf seine Praxistauglichkeit hin getestet. Dazu wurden die optimalen Betriebsparameter in Feldversuchen ermittelt.
Durch Langzeittests wurden weitere Erfahrungswerte gesammelt, die für die Ausarbeitung eines Reinigungskonzeptes des Feuchtwassers wichtig sind. Zur Verlängerung der Standzeit, der eingesetzten Fil-termodule, wurden verschiede Reinigungs- und Spülmethoden erfolgreich getestet. Ein Konzept zur Feuchtwasserreinigung in Form eines Entwurfes für einen Prototypen wurde entwickelt. Dieser soll in Phase III des Projektes angeschafft und im Praxiseinsatz erprobt werden.
Nachdem in verschiedenen typischen Rollendruckereien, z. B. Ringier Print, Schweiz, Broschek, Lübeck, Kraft-Schlötels, Wassenberg, Kaufmann, Lahr, Evers-Druck, Meldorf, etc. die grundsätzliche Funktionali-tät der Messung und Regelung der Konzentrationen des Feuchtmitteladditivs nachgewiesen werden konnte, wurde im Rahmen von Phase I und Phase II ein Modell zur Wirtschaftlichkeitsberechnung des neuen Mess-, Regel- und Dosiersystems entwickelt. Das Modell beruht auf der Berücksichtigung von Steigerungen der Wirtschaftlichkeit des Druckprozesses infolge von Reduktion der Papiermakulatur, des Additivverbrauchs, der Maschinenwaschzeiten, des Alkoholeinsatzes und insbesondere auf der Berech-nung der Zunahme der Produktivität der Drucklinie infolge der Erhöhung der mittleren Papierbahngeschwindigkeit durch die mit dem neuen Verfahren erzielte optimale Verfahrensführung. Es konnte in allen Feldtests gezeigt werden, dass das neue Mess- und Regelsystem Wirtschaftlichkeitseffekte in bemer-kenswerter Höhe erzielt. Letztere sind in der Regel so hoch, dass sich das System innerhalb von wenigen Monaten amortisiert.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Es bestehen rege Kontakte zu Druckereien und Feuchtmittelherstellern, um die Projektergebnisse zu verbreiten. Eine Präsentation zu den bisherigen Ergebnissen der im Rahmen dieses Projektes in Entwicklung befindlichen Prozessanalysesystems wurde erstellt. Zwischen- sowie Abschlußberichte zu den Projektphasen I und II liegen vor. Weitere Maßnahmen zur Ergebnisverbreiterung bleiben der dritten Projektphase vorbehalten.


Fazit

Aufgrund der alle Erwartungen übertreffenden Ergebnisse sowohl in umwelttechnischer als auch in wirtschaftlicher Hinsicht wird das Projekt gemäß dem ursprünglich formulierten Umfang durchgeführt, um die nunmehr offensichtlichen und bedeutenden Erfolgsaussichten in vollem Umfang realisieren zu können.

Übersicht

Fördersumme

174.000,00 €

Förderzeitraum

07.06.2005 - 07.01.2007

Bundesland

Baden-Württemberg

Schlagwörter

Klimaschutz
Umweltforschung
Umwelttechnik