DFO e.V. - Forschung, Wissenschaft und Technik für industrielle Lackiertechnik in Deutschland
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Herr Timmermann
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Projekte



2700-005 - Entwicklung eines Werkzeugs und einer Handlungsanweisung zur Erhöhung der Energieeffizienz in Betrieben der Oberflächenbehandlung (E hoch 3) zurück


Projektdauer:
01.07.2010 - 30.06.2012

Förung durch:
Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF)

Aktueller Stand::
Abgeschlossen

Das nachfolgend beschriebene Verbundprojekt „E hoch 3" wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Förderschwerpunktes „KMU-innovativ: Ressourcen- und Energieeffizienz" gefördert.

Die industrielle Oberflächentechnik gehört zu den Industriebereichen mit den höchsten Energieverbräuchen in der gesamten produzierenden Industrie. Diese treten über die komplette Prozesskette auf. Angefangen von den Vorbehandlungsprozessen über die Beschichtungstechnologien bis hin zur Aushärtung der Beschichtungsstoffe.
Aufgrund der damit verbundenen Energiekosten, die in den kommenden Jahren deutlich ansteigen werden, sind von diesen Kosten im besonderen Maße klein- und mittelständi-sche Unternehmen betroffen.

Innerhalb der Betriebskosten liegen die Energiekosten mittlerweile bei vielen Beschich-tungsbetrieben in einer gleichen Größenordnung wie die Verbrauchsmaterialien Lacke, Verpackungen etc.

Somit stellen Wege zur Reduzierung des Energieverbrauchs Möglichkeiten dar, die Pro-duktionskosten zu senken. Die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen wird damit erhöht.

Die Gründe für die hohen Energieverbräuche haben unterschiedliche Ursachen, nämlich


  • Unzureichende Kenntnisse über die größten Energieverbraucher und Energieströme im Gesamtprozess

  • Nicht optimierte Druckluftsysteme

  • Aus energetischer Sicht falsch geplante Vorbehandlungs- und Beschichtungsanlagen

  • Nicht ausreichend ausgelegte Wärmedämmung der Einbrennöfen

  • Aus energetischer Sicht ungeeignete Werkstoffe zur Herstellung von Warenträgern für Beschichtungsprozesse

  • Lackieranlagen, die ausschließlich unter dem Gesichtspunkt der Investitionskostenminimierung gebaut werden. Die im Vergleich zu energieoptimierten Anlagen höheren Folgekosten werden häufig nicht berücksichtigt.

Der Einsatz energieeffizienter Prozesse ist bisher auf einzelne Anwendungen be-schränkt. Diese Prozesse werden jedoch häufig nicht miteinander verknüpft bzw. werden nicht flächendeckend umgesetzt.
In anderen Bereichen fehlen die notwendigen Methoden und Verfahren zur Erfassung der Prozessparameter.

Dies kann anschaulich wie folgt beschrieben werden:


  • Nicht ausreichende Umsetzung der bereits vorhandenen Verfahren

  • In der Praxis werden energieeffiziente Verfahren zur Herstellung und Aufbereitung von Druckluft angeboten. Diese Druckluft wird dann jedoch häufig zum Antrieb von nicht energieeffizienten, druckluftbetriebenen Motoren eingesetzt. Diese haben einen mehr als 10fachen Energieverbrauch als gleichwertige Elektromotoren. Dennoch werden diese Elektromotoren nicht eingesetzt.

  • Verbesserte Wärmedämmung von Einbrennöfen bei der Neuplanung und der Verbesserung bestehender Anlagen

  • Trotz erheblicher energetischer Vorteile werden diese Möglichkeiten aufgrund unzurei-chender Kenntnisse der Unternehmen nicht umgesetzt

D.h. viele Möglichkeiten zur Reduzierung des Energieverbrauches sind zwar bekannt; sie werden jedoch nicht umgesetzt. Im Rahmen des geplanten Projektes soll daher eine Handlungsanweisung zur Erhöhung der Energieeffizienz in Betrieben der Oberflächenbehandlung erstellt werden. Eine solche Handlungsanweisung, die die komplette Prozesskette der industriellen Lackiertechnik abdeckt, gibt es bisher nicht.

Ein weiterer Baustein zur Ermittlung der Energieeffizienz von Beschichtungsprozessen ist die ganzheitliche Erfassung und Bewertung der einzelnen Prozessschritte mit Hilfe eines Computerprogramms, das ebenfalls im Rahmen des Projektes entwickelt werden soll.
Das Computerprogramm soll dazu genutzt werden, mögliche Potenziale in bestehenden Lackieranlagen schnell zu erkennen.

Für folgende andere Fragestellungen zur Erhöhung der Energieeffizienz von Prozessen der Oberflächentechnik bei gleichbleibender oder verbesserter Qualität gibt es nach dem heutigen Wissensstand bisher noch keine ausreichende Lösung:


  • Welches sind die wesentlichen Energiedaten und Energieströme im Lackier- und Be-schichtungsprozess (Produkte, Material etc.), und wie können sie systematisch und praxisgeeignet erfasst werden?

  • Welche Einflussgrößen haben die Bestandteile des Lackierprozesses (Warenträger, Fördertechnik, Luftführung, Applikationstechnik) als Einzelgrößen und in ihrer Wechselwirkung untereinander?

  • Wie lassen sich mit den erhaltenen Informationen Kenngrößen und Standardwerte ermitteln, die geeignet sind Lackierprozesse zu steuern und zu optimieren mit dem weiteren Ziel Mindestanforderungen für die energiegerechte Konstruktion von Anlagen zu definieren?

  • Auch diese Aufgabenstellungen sollen im Rahmen des Projektes bearbeitet und Lö-sungen gefunden werden.

Die Ergebnisse des Projektes sollen von Lackverarbeitern, Anlagenbauern, Rohstoff- und Pulverlackherstellern etc. zur Verbesserung vorhandener und neuer Lackierprozesse verwendet werden können.

Verbundpartner:

- DFO e.V., Neuss (Projektleitung)
- LCS GmbH, Backnang
- Bregau olt GmbH, Bremen
- INPRO GmbH, Berlin
- Postberg GmbH, Kassel
- Richard Henkel GmbH, Forchtenberg
- Uffmann Lackierbetrieb GmbH, Bielefeld
- P+F Lacktechnik GmbH, Lage
- DS Pulverbeschichtung GmbH, Schwalmtal
- Porta Gestelltechnik BaKo GmbH & Co. KG, Porta Westfalica
- Rippert Anlagentechnik GmbH & Co. KG, Herzebrock-Clarholz
- CWS Powder Coatings GmbH, Düren

Ansprechpartner:
Ernst-Hermann Timmermann, DFO e.V.
Europadamm 4
41460 Neuss
Telefon: 02131 / 40811-10
eMail: timmermann@dfo-online.de





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