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Ent­wick­lung eines ef­fek­ti­ven und kos­ten­güns­ti­gen Koh­len­di­oxid-Schnee-Rei­ni­gungs­ver­fah­rens für stark ver­schmutz­te Be­rei­che in Ge­wer­be und In­dus­trie zur Er­hö­hung der Wirt­schaft­lich­keit klei­ner und mit­tel­stän­di­scher Ge­bäu­de­rei­ni­gungs­un­ter­neh­men

AiF 13464 N

 

Pro­duk­ti­ons-, War­tungs- und Re­pa­ra­tur­an­la­gen sowie be­stimm­te Ge­bäu­de­tei­le müs­sen in zahl­rei­chen­in­dus­tri­el­len und ge­werb­li­chen Be­rei­chen auf­grund des hohen Schmutz­auf­kom­mens zur Ge­währ­leis­tungder er­for­der­li­chen Ver­fah­rens­si­cher­heit und Pro­dukt­qua­li­tät re­gel­mä­ßig ge­rei­nigt wer­den. DieseBe­rei­che stel­len prin­zi­pi­ell sehr at­trak­ti­ve Märk­te für die vor­wie­gend klei­nen und mit­tel­stän­di­schen Un­ter­neh­men­des Ge­bäu­de­rei­ni­ger­hand­werks dar. Der­zeit wer­den meist wäss­ri­ge Rei­ni­gungs­ver­fah­ren­wie Hoch­druck­was­ser­strah­len oder Hoch­druck­dampf­strah­len ein­ge­setzt. Hier­bei ent­ste­hen gro­ße­Men­gen an Ab­was­ser, die auf­grund der ent­hal­te­nen schmutz­be­ding­ten Schad­stof­fe auf­wen­dig auf­be­rei­te­toder ent­sorgt wer­den müs­sen, so dass hohe Kos­ten re­sul­tie­ren. Die CO2-Schnee-Tech­nik stellt­da­ge­gen ein ab­was­ser­frei­es Rei­ni­gungs­ver­fah­ren dar, das im Rah­men des vor­lie­gen­den For­schungs­pro­jek­tes­un­ter­sucht wurde.

Die For­schungs­er­geb­nis­se zei­gen, dass die CO2-Schnee-Tech­nik zur Ent­fer­nung ver­schie­dens­ter An­schmut­zun­ge­nin ge­werb­li­chen und in­dus­tri­el­len Be­rei­chen prin­zi­pi­ell ge­eig­net ist. Rei­ni­gungs- un­d­Flä­chen­leis­tung sind von der Art der ver­schmutz­ten Ober­flä­che und des Schmut­zes sowie von ver­fah­rens­tech­ni­schen­Pa­ra­me­tern und der Kon­struk­ti­on der CO2-Schnee-Strahl­ein­rich­tung ab­hän­gig. Die­mit den im Rah­men des Pro­jek­tes ent­wi­ckel­ten Ge­brauchs­mus­tern er­ziel­ba­re Flä­chen­leis­tung war für­be­stimm­te An­schmut­zun­gen bzw. Ober­flä­chen noch re­la­tiv ge­ring. Es ist je­doch davon aus­zu­ge­hen,dass durch eine Wei­ter­ent­wick­lung der Strahl-Tech­nik eine wei­te­re Er­hö­hung der Flä­chen­leis­tung­mög­lich ist. Für CO2-Schnee-Rei­ni­gungs­ver­fah­ren sind zwei Pa­ra­me­ter von be­son­de­rer Be­deu­tung,näm­lich ei­ner­seits die Tem­pe­ra­tur­ef­fek­te (Ab­küh­lung von Schmutz und zu rei­ni­gen­der Ober­flä­che, Ab­lö­sung­des Schmut­zes auf­grund un­ter­schied­li­cher ther­mi­scher Aus­deh­nungs­ko­ef­fi­zi­en­ten von­Schmutz und Ober­flä­che, Ver­sprö­dungs­ef­fek­te des Schmut­zes) und an­de­rer­seits die Rei­ni­gungs­me­cha­nik(Dü­sen­tech­nik, Im­puls). Im Rah­men des Pro­jek­tes wur­den des­halb zwei ver­schie­de­ne CO2-Strahl­ein­rich­tun­gen ent­wi­ckelt und er­probt: Beim „Sys­tem 1“ wer­den ent­spann­tes CO2 und Druck­luf­terst kurz vor dem Aus­tritt aus dem Strahl­rohr ver­mischt. Hier­aus re­sul­tiert ein hoher Tem­pe­ra­tur­ef­fekt­durch Ge­ne­rie­rung des CO2-Schnee-Luft­ge­mi­sches kurz vor dem Auf­tref­fen auf die zu rei­ni­gen­de Ober­flä­che.

Das „Sys­tem 2“ er­mög­licht kon­struk­ti­ons­be­dingt eine hö­he­re Rei­ni­gungs­me­cha­nik. Hier fin­det die­Ver­mi­schung von CO2-Schnee und Druck­luft vor dem Strahl­rohr statt, so dass ein ge­rin­ge­rer Tem­pe­ra­tur­ef­fek­t­re­sul­tiert. An vie­len un­ter­such­ten Ober­flä­chen und An­schmut­zun­gen er­wies sich das „Sys­te­m1“ im Ver­gleich zu „Sys­tem 2“ als ef­fek­ti­ver, da bei der CO2-Schnee-Rei­ni­gung of­fen­bar Tem­pe­ra­tur­ef­fek­ten­hin­sicht­lich der Er­zie­lung einer hohen Rei­ni­gungs­leis­tung eine große Be­deu­tung zukommt.Das „Sys­tem 2“ war hin­ge­gen vor­wie­gend bei rauen Ober­flä­chen vor­teil­haft, da hier eine hö­he­re Rei­ni­gungs­me­cha­nik­aus­schlag­ge­bend ist.

Durch Vor­be­hand­lung der ver­schmutz­ten Ober­flä­chen mit­tels des öko­lo­gisch und to­xi­ko­lo­gisch güns­ti­gen­Rei­ni­gungs­hilfs­stof­fes Bern­stein­säu­re­di­methy­les­ter konn­te an ei­ni­gen An­schmut­zun­gen bzw.Oberflä­chen eine wei­te­re Er­hö­hung von Rei­ni­gungs- bzw. Flä­chen­leis­tung er­zielt wer­den. Auf­grund­der er­höh­ten Kos­ten muss je­doch im Ein­zel­fall eine Be­wer­tung der Wirt­schaft­lich­keit er­fol­gen.

Ein Ver­gleich mit einem Hoch­druck­was­ser­strahl­sys­tem zeig­te, dass ins­be­son­de­re bei wachs­ar­ti­gen­An­schmut­zun­gen die CO2-Schnee-Rei­ni­gungs­tech­nik eine hö­he­re Rei­ni­gungs­leis­tung und eine ver­gleich­ba­re­Flä­chen­leis­tung be­sitzt. Pra­xis­ver­su­che an ge­brauch­ten Kfz-Mo­tor­tei­len zeig­ten, dass auch­ex­tre­me reale An­schmut­zun­gen prin­zi­pi­ell mit der CO2-Schnee-Rei­ni­gungs­tech­nik ent­fernt wer­den­kön­nen.

Wir dan­ken der Ar­beits­ge­mein­schaft in­dus­tri­el­ler For­schung­ver­ei­ni­gun­gen „Otto von Gue­ri­cke“ e.V. (AiF) (AiF-Nr. 13464 N) für die För­de­rung der Ar­bei­ten, die aus Mit­teln des Bun­des­mi­nis­te­ri­ums für Wirt­schaft und Tech­no­lo­gie (BMWi) er­folg­te.

Fer­ner dan­ken wir den zahl­rei­chen Mit­glieds­fir­men für das Be­reit­stel­len von Ma­te­ria­li­en und die Be­ra­tung und Hilfe beim Trans­fer.

 

Der For­schungs­be­richt ist auf An­fra­ge bei der FRT er­hält­lich.

Das IGF-Pro­jekt 13464 N der For­schungs­ver­ei­ni­gun­gen Eu­ro­päi­sche For­schungs­ge­mein­schaft Rei­ni­gungs- und Hy­gie­ne­tech­no­lo­gie e.V., Cam­pus Fich­ten­hain 11, 47807 Kre­feld, wurde über die AiF im Rah­men des Pro­gramms zur För­de­rung der in­dus­tri­el­len Ge­mein­schafts­for­schung und -ent­wick­lung (IGF) vom Bun­des­mi­nis­te­ri­um für Wirt­schaft und En­er­gie auf­grund eines Be­schlus­ses des Deut­schen Bun­des­ta­ges ge­för­dert.