Projekt 29969/01

Modellhafte Anwendung von Lasertechnik zur Entschichtung und Abreinigung eines bedeutenden Industriedenkmals

ProjekttrÀger

Gemeinde Ilsede BĂŒrgermeister
Eichstr. 3
31241 Ilsede
Telefon: 05172/411 104

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die bisher ĂŒblichen Entschichtungsverfahren von StahloberflĂ€chen basieren auf der Strahltechnologie mit festen StrahlgĂŒtern wie Sand, Glas- bzw. Kunststoffgranulat, Stahl usw. Diese Verfahren sind unter Umweltaspekten als Ă€ußerst bedenklich zu bezeichnen. Es entstehen große Mengen an kontaminiertem Strahlgut, das fachgerecht entsorgt werden muss. Des Weiteren ist eine extreme Feinstaubbelastung fĂŒr die Mitarbeiter und auch fĂŒr die nĂ€here Umgebung, selbst bei Einhaltung aller vorgeschriebenen Arbeits-schutz- und Umweltschutzmaßnahmen, wie z. B. dem Einsatz von Filtermasken fĂŒr die Arbeiter und der Einhausung der zu strahlenden Bereiche, sehr negativ bis nahezu unzumutbar.
Die innovative Laser-OberflĂ€chentechnologie soll hier modellhaft erstmals bei einem Großprojekt zur Entschichtung und Entrostung eingesetzt werden.
Das Verfahren nutzt den fokussierten Laserstrahl, um die vorhandenen Beschichtungen und die Aufros-tungen durch Verdampfung zu entfernen. Durch direkte Absaugung entsteht kein Staub. Die Dampfbe-lastungen sind anhand der bisherigen Erfahrungen als Ă€ußerst gering einzustufen.
Es sind keine Strahlmittel, Chemikalien o. Ä. notwendig.
Das Laserstrahl-Verfahren schont bei sachgemĂ€ĂŸer Anwendung die StahloberflĂ€chen, sie werden nicht beschĂ€digt oder angeschmolzen



Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDa mit dem Laser-Verfahren im Anwendungsbereich einer grĂ¶ĂŸeren Stahlstruktur bisher keine Erfahrun-gen vorliegen, ist geplant fĂŒr die notwendigen Entschichtungs- und Entrostungsarbeiten die Clean-Laser-Technologie einzusetzen.
Der Einsatzbereich bedeutet fĂŒr diese Technologie Neuland, sodass Restaurierungsfirmen bisher keine belastbaren Kalkulationserfahrungen besitzen.
Wir bieten daher zwei Firmen die Möglichkeit jeweils ca. 2 Wochen in zeitlicher Abfolge am Kugelwas-serturm Entschichtungs- und Entrostungsarbeiten durchzufĂŒhren, um mit der Lasertechnologie in diesem Bereich Erfahrungen zu sammeln, um dann fĂŒr die Angebotsabgabe fĂŒr die vollstĂ€ndige Sanierung eine verlĂ€ssliche Kalkulationsgrundlage zu besitzen.
Hierdurch wird sichergestellt, dass die Angebote fĂŒr die Gesamtsanierung verlĂ€sslich im Wettbewerb er-zielt werden.
Am Kugelwasserturm sind Niete als Verbindungsmittel verwendet worden. Die dazugehörigen Stahlkon-struktionen bestehen aus mehrteiligen StÀben mit Knoten- und Bindeblechen. Hier ist vor allem ein be-sonderes Augenmerk auf die Entschichtung und Entrostung der schwer zugÀnglichen InnenflÀchen zu legen.
Es werden signifikante ProbeflÀchen bearbeitet. Die Bearbeitungszeiten, die Reinigungsgrade sowie die nachfolgende Beschichtungstechnologie werden bewertet und dokumentiert.
Die beiden Firmen setzen verschiedene Laser mit unterschiedlichen Leistungen und IntensitĂ€ten ein. Das Leistungsspektrum reicht von 20 bis 1000 Watt. Die Laser unterscheiden sich auch deutlich bezĂŒglich ihrer Bauart und ihrer Masse. Das Handling und die Einsatzbereiche werden somit ebenfalls erforscht. Die Firmen werden von dem Hersteller der Laser, Fa. CleanLaser, fachtechnisch begleitet und beraten. Von der RĂŒckkopplung zwischen Nutzer und Laserentwickler erwarten wir uns weitere technische und technologische Innovationen.



Ergebnisse und Diskussion

Generell zeigte sich, dass bei den hier vorgefundenen großen Schichtdicken der Lacke und Aufrostun-gen die vollstĂ€ndige Entschichtung und Abreinigung ausschließlich mittels der eingesetzten Laser wirt-schaftlich nicht sinnvoll ist. Es wird hierfĂŒr zu viel Zeit benötigt. Deshalb haben beide Firmen zunĂ€chst mit einer mechanischen Vorreinigung begonnen. Lose bzw. leicht lösbare Schichten und Beschichtungen wurden mit Spachteln und elektrischen Nadlern (Fa. A) bzw. elektrisch betriebenen rotierenden Draht-bĂŒrsten
(Fa. B) entfernt. Mit den angeschlossenen Direktabsaugungen wurden alle abgereingten Farb- und Kor-rosionsprodukte sicher aufgefangen, so dass keine Schadstoffbelastungen fĂŒr die nĂ€here Umgebung entstanden sind. Die abgesaugten Farb- und Korrosionsschollen konnten somit sicher einer fach- und sachgerechten Entsorgung zugefĂŒhrt werden. Stichprobenartig wurden Schadstoffanalysen durchge-fĂŒhrt, die sehr hohe Blei-, Zink- und PCB-Belastungen aufwiesen.

Die mechanisch vorgereinigten OberflĂ€chen wurden im nĂ€chsten Bearbeitungsschritt mit Lasern weiter entschichtet und abgereinigt. Die Laser-OberflĂ€chentechnologie nutzt den fokussierten Laserstrahl zur Verdampfung der restlichen Farb- und Rostschichten. Sehr leistungsstarke und sehr kurze Laserpulse (100 ns) verursachen geringe thermische Einwirkungen auf das Basismaterial. Das metallische Substrat reflektiert die Laserstrahlung und stoppt, nach der Entfernung der Altbeschichtung und der Korrosions-produkte, den Abtragprozess. Somit schont das Laserverfahren, sachgemĂ€ĂŸe Anwendung vorausge-setzt, die StahloberflĂ€che. Durch die am Laser direkt vorgenommene Absaugung entsteht keine Schad-stoffbelastung fĂŒr das direkte Umfeld. Des Weiteren sind die Dampfbelastungen anhand der bisherigen Erfahrungen als Ă€ußerst gering einzustufen.

Generell waren die Entschichtungs- und Abreinigungsergebnisse mit dem grĂ¶ĂŸten und stĂ€rksten hier eingesetzten Laser, dem CL 1000, in der FlĂ€che am besten. Bei kleinteiligen OberflĂ€chen und Zwischen-rĂ€umen von mehrteiligen StĂ€ben sind die schwĂ€cheren Laser aufgrund ihrer kleineren BaugrĂ¶ĂŸe besser geeignet.

Das Kostenbudget wurde aufgrund von Farbspenden und nicht benötigten GerĂŒstkosten nicht ganz aus-geschöpft.



Öffentlichkeitsarbeit und PrĂ€sentation

Regionale Tagespresse hat ĂŒber den Projektstart berichtet.

Am 05.02.2014 fand ein Fachkolloquium mit allen wissenschaftlichen Beteiligten, Fördermittelgebern und fachlich interessierten GÀsten im Rathaus Ilsede statt.

Die Ergebnisse werden in den Fachzeitschriften „B + B Bautenschutz und Bausanierung“ und „Deutsche Bauzeitung DBZ“ veröffentlicht



Fazit

Der Lasertechnologie gehört fĂŒr die Entschichtungs- und Abreinigungsarbeiten zumindest von Altbe-schichtungen eindeutig die Zukunft. Die vorgefundenen hohen Blei-, Zink- und PCB-Belastungen wĂ€ren bei der Abreinigung mit einem herkömmlichen mechanischen Strahlverfahren in StĂ€uben weitestgehend freigesetzt worden und wĂŒrden eine extreme Umweltbelastung darstellen (auch unter BerĂŒcksichtigung von vorgeschriebenen Einhausungen usw).

Übersicht

Fördersumme

75.000,00 €

Förderzeitraum

30.05.2012 - 28.02.2014

Internet

www.ilsede.de

Bundesland

Niedersachsen

Schlagwörter

Umwelttechnik