Projekt 10350/01

Umweltgerechtes Verfahren zur Rückgewinnung von Kfz-Stoßdämpferöl

Projektträger

Sonderfertigung Röhrsdorf GmbH
Limbacher Str. 14
09247 Röhrsdorf
Telefon: 03722/62-10

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

In der Bundesrepublik fallen jährlich ca. 3,8 Mio. Altautos zur Entsorgung an. Daraus resultiert eine Stoßdämpferaltölmenge von ca. 4,6 Mio. l pro Jahr, die derzeit verloren geht. Fehlende Ölablaßeinrichtungen und der nicht demontierbare Aufbau lassen keine Wiederverwertung der Stoßdämpfer zu. Das Verpressen von Altautos sowie die Lagerung defekter und verschlissener Dämpfer ist immer durch unkontrollierten Ölaustritt gekennzeichnet.
Stoßdämpfer sind mit Einwegfüllungen versehen, wobei zwischen Öl- und Gasfüllungen sowie entsprechenden Mischformen zu unterscheiden ist.
Der Zustand der Öle läßt eine unkomplizierte Ölaufbereitung zu, die trockengelegten Hüllen der Dämpfer sind ebenso problemlos einer Schrottverwertung zuführbar. Das Ziel des Vorhabens bestand darin, eine mobile sowie stationäre Entsorgungseinheit zu konzipieren und zu testen, die es gestattet, Stoßdämpfer umweltgerecht trockenzulegen, um diese einer stofflichen Verwertung zuführen zu können.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDer Ausgangspunkt der Entwicklung bestand in der tiefgründigen Untersuchung der geometrischen Verhältnisse der Fahrzeuge in den Achsbereichen. Aus der Zusammenfassung der typenabhängigen Verschiedenartigkeiten wurden lösungssystematisch die Konstruktionsbedingungen analysiert und für die nachfolgende Grobkonzepterarbeitung herangezogen.
Schwerpunkt bildete u.a. die Variantenerstellung bezüglich der Fixiermöglichkeiten der Entsorgungseinheit am eingebauten Stoßdämpfer, da Platzverhältnisse und Anbauten wie Bremsleitungen, Aufhängungen etc. sehr variieren und somit prägnanten Einfluß auf die Gerätegestaltung ausüben. Die Ausführung als Handgerät erfordert die Realisierung einer konsequenten Leichtbauweise bei optimierten Geräteabmessungen.
Der Einsatz entsprechender Leichtbauwerkstoffe, wie beispielsweise Aluminium, zieht Nachteile in den Gleiteigenschaften bewegter Gerätekomponenten gegenüber konventionellen Stahlpaarungen mit sich. Durchgeführte Tests ließen zunächst Funktionsmängel erkennen, die durch entsprechende Oberflächenmodifikationen und geänderte Dichtungskombinationen behoben wurden. Mit der Durchführung der Gerätetestphasen konnte zunächst die prinzipielle Funktionssicherheit nachgewiesen werden, darüber hinaus fand eine Prototypoptimierung statt, mit der sowohl ein verbessertes Handling als auch eine Erhöhung des Wirkungsgrades erreicht werden konnte.


Ergebnisse und Diskussion

Stoßdämpfer sind hinsichtlich des mechanischen Aufbaus in Einrohr- und Zweirohrsysteme zu gliedern, wobei die letztgenannte Bauform den überwiegenden Anteil darstellt.
Der durch das innere und äußere Rohr gebildete Dämpferzwischenraum dient der Pufferung der Ölfüllung während des Dämpfungsvorganges. Die Ölmenge und damit die Höhe des Ölspiegels im Innenrohr und im Zwischenraum ist von der Stellung des Arbeitskolben abhängig.
Der Abstand der Wandungen beträgt typenabhängig ca. 3 mm bis 5 mm. Die Kopplung des Dämpferinnenraumes mit diesem Zwischenraum erfolgt mittels Kolben- und Bodenventil, deren Kanalausbildung die Federeigenschaften bestimmt.
Für die Entleerung von Stoßdämpfern ist es erforderlich, einen Durchbruch vom Umfang des äußeren Hüllrohres bis in das Zentrum des Innenrohres zu schaffen, um die Wirkung der vorab genannten Ventile zu eliminieren, da diese das Ausströmverhalten während des Entleerungsvorganges negativ beeinflussen.
Aufgrund der großen Schwankungsbreite der Stoßdämpferabmessungen und der sich z.T. stark voneinander unterscheidenden Anbauten, wie Befestigungslaschen, Ösen etc., ist keine einheitliche Basis für die Fixierung des Handgerätes am Stoßdämpfer definierbar. Darüber hinaus sind die Achs- und Unterbodenverhältnisse sehr variabel, so daß mit einem flexiblen Spannmechanismus sowohl Durchmesserbereiche als auch typenabhängige Umbauten zu überbrücken sind.
Eine erste getestete Möglichkeit besteht darin, die Gerätefixierung mittels Hakenspanner, der manuell verspannt wird, durchzuführen. Dies stellt in mechanischer Hinsicht eine sehr unkomplizierte Lösung dar, die jedoch in den Einsatzmöglichkeiten Einschränkungen erfordert. Die rahmenförmig geschlossene Bauweise ermöglicht nur in einem begrenzten Rahmen die Überbrückung von Laschen und Ösen am Fahrzeug, da eine relativ exakte Voreinstellung des Spanners für einen sicheren Sitz erforderlich ist. Parallel wurde ein pneumatisch ausgeführter Spannarm getestet, durch dessen Hub der notwendige Spannbereich abzudecken ist. Die kragarmförmige Ausbildung gestattet ein seitliches Ansetzen des Gerätes am Dämpfer, wobei derzeit vorhandene Einschränkungen in der Zugänglichkeit durch eine Optimierung zu beseitigen sind. Die prinzipielle Funktionstüchtigkeit konnte hierzu zweifelsfrei nachgewiesen werden.
Mit der Durchführung von Testreihen konnte festgestellt werden, daß die Materialqualtiäten der Stoßdämpferrohre sich sehr voneinander unterscheiden. Gravierende Materialunterschiede sind insbesondere typenabhängig festzustellen, darüber hinaus sind häufig Inhomogenitäten innerhalb eines Stoßdämpfers vorhanden.
Aufgrund dieser Materialunterschiede ist das Anbohren der Stoßdämpfer als optimale Lösung anzusehen, da auch dieses Verfahren zum Stand der Technik zählt und daher werkzeugseitig die größten Auswahlmöglichkeiten bietet.
Alternative Technologien wie Lochen auf pneumatischer bzw. hydraulischer Basis sind prinzipiell möglich, Funktionsunsicherheiten ergeben sich jedoch durch die erwähnten Materialunterschiede und insbesondere durch die zum größten Teil doppelwandige Ausführung der Dämpfer.
Der freie Ölablauf durch die geöffneten Stoßdämpferwandungen ist, bedingt duch die Viskosität der Öle, sehr zeitintensiv und stellt darüber hinaus eine wesentliche Umweltgefahr durch eventuell unkontrolliert ausströmendes Öl und Nachtropfen von Restmengen dar. Aus diesem Grund wurde u.a. die Möglichkeit getestet, durch eine alternierende Druckbeaufschlagung diesen Vorgang zu beschleunigen und durch geeignete Dichtelemente zwischen Handgerät und Stoßdämpferwandung dieses Umweltrisiko zu beseitigen. Die durchgeführten Versuchsreihen lassen dabei einen Wirkungsgrad von 90% bis 95% erkennen.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Aufgrund der aktuellen Situation der in Kraft gesetzten Verordnung der Altautoverwertung per 01.04.1998 besteht reges Anwenderinteresse. Der erreichte Entwicklungsstand wurde auf der Entsorgerfachmesse Entsorga in Köln im Mai d. J. präsentiert. Neben der Durchführung marktstrategischer Maßnahmen wurden Kontakte zu verschiedenen Redaktionen von Fachzeitschriften sowie zu Medienstationen hergestellt, die für eine weitere Ergebnisverbreitung zur Verfügung stehen. Neben der Präsentation im Rahmen eigener Hausmessen befinden sich weitere Ausstellungen auf regionaler und Landesebene in Vorbereitung.


Fazit

Die in dem Projekt erzielten Ergebnisse zeigen, daß eine Entleerung von PKW-Stoßdämpfern im ein- und ausgebauten Zustand möglich ist.
Umweltrelevante Risiken sind durch konstruktiv und fertigungstechnisch zu realisierende Maßnahmen vermeidbar, insbesondere der Öffnungs- und Entleerungsvorgang von Stoßdämpfern ist ohne Leckverluste realisierbar, setzt jedoch eine korrekte Nutzung der Apparaturen voraus. Entsprechend der Entsorgungsrichtlinien zur Kfz-Trockenlegung sind in die Stoßdämpfer eingebrachte Öffnungen dicht zu verschließen, um nachträglich unkontrollierten Ölaustritt beim weiteren Handling der Kfz zu vermeiden.