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.