Kreislaufführung von Prozesswässern in industriellen Lackierprozessen

 

Effiziente Kreislauftechnik als Schlüssel zu Qualität und Nachhaltigkeit in der Vorbehandlung

Die Lackiervorbehandlung ist ein kritischer Produktionsschritt in der Automobilindustrie bzw. bei diversen industriellen Lackierprozessen. Gerade bei modernen Karosserielackierungen entscheidet die Qualität der Vorbehandlung maßgeblich über Haftung, Korrosionsschutz und damit die Langlebigkeit des Produkts. Dabei gewinnt die Kreislaufführung von Spülwässern – insbesondere mittels energieeffizienter Verdampferanlagen – zunehmend an Bedeutung. In diesem Beitrag zeigen wir, wie sich mit modernen Aufbereitungsanlagen nicht nur die Umwelt entlasten, sondern auch erhebliche Betriebskosteneinsparungen erzielen lassen.

Hintergrund: Anforderungen an die Spülwasseraufbereitung in Lackieranlagen

In der industriellen Lackiervorbehandlung durchlaufen bspw. Karosserien mehrere chemische und physikalische Schritte – von der Entfettung über das Phosphatieren bis bspw. hin zur kathodischen Tauchlackierung (KTL). Nach jedem chemischen Schritt erfolgen meist mehrere Spülungen, um chemische Rückstände zu entfernen und Reaktionssicherheit im nächsten Prozessschritt zu garantieren.

Diese Spülwässer sind meist nur gering belastet, aber in großen Mengen vorhanden. Ihre Wiederverwendung über eine Kreislaufführung ist aus technischer, ökologischer und wirtschaftlicher Sicht sinnvoll. Die Anforderungen an das rückgeführte Wasser sind dabei hoch: konstant niedriger Leitwert, stabile Temperatur, keimfreier Zustand und kontrollierter pH-Wert.

smart5 setzt dabei auf moderne Verdampfertechnologie, die Prozesssicherheit, Wasserqualität und Energieeffizienz kombiniert. Ziel ist ein weitestgehend vollautomatisierter Betrieb, der im Hintergrund arbeitet und wenig bis keine Eingriffe der Produktionsmitarbeiter erfordert.

 

Technologie im Detail: Vakuumverdampfer in der Kreislaufführung

Das technische Herzstück der smart5-Lösungen in der Lackiervorbehandlung ist der Vakuumverdampfer. Dieser trennt die Prozessabwässer thermisch in zwei Stoffströme:

• Destillat: Wird in einem geregelten Vorratstank gespeichert, keimfrei gehalten und auf pH, Leitwert und Temperatur überwacht. Bei Einhaltung der Sollwerte wird es in die VHB-Anlage zurückgeführt.
• Konzentrat: Wird gesammelt und zyklisch der externen Entsorgung zugeführt.

Wichtige Merkmale der smart5-Systeme:

• Vorfilter (bis 1000 µm) mit Differenzdrucküberwachung, ggf. auch Bandfilter usw. bei Bedarf
• pH-Neutralisation für saure/alkalische Prozesswässer
• Automatische Reinigungszyklen der Verdampfer mit Prozess- oder Stadtwasser
• Integrierte oder nachgeschaltete Ölabscheider zur Entfernung feinster Ölanteile
• 1 oder 2-stufige Vollentsalzung (VE) mit Rückführung des VE-Wassers in die Sprühkränze
• bei hohen Qualitätsanforderungen: CO₂-Schloss zur Verhinderung von Luftverschleppung in den Vorratstanks

 

Mit dieser Anlagenkonzeption wird eine Rückgewinnung von bis zu 98 % des eingesetzten Wassers erreicht. Zudem sinkt der Energiebedarf durch intelligente Steuerung deutlich im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen.

 

 

Praxisbeispiel: smart5 Engineering für OEM-Neuanlagen und Bestandsanlagen

 

smart5 wird immer wieder für die Planung neuer Lackiereranlagen für bspw. Karosserien inklusive Vorbehandlung und KTL als Engineering-Partner für die Prozesswassertechnik beauftragt.

Dabei wird bspw. folgender Lösungsansatz angesetzt:

• Zentrale Vakuumdestillationsanlage mit automatischer Kreislaufführung
• Integration von Rückspülwässern aus VE-Kreislaufanlagen
• Vollautomatisiertes System zur Reinigung, Destillation und Rückführung
• Systemauslegung auf kontinuierlichen Betrieb ohne Eingriff

 

Ergebnisse:

• Kreislaufquote über 90 %
• Stabile Leitwerte <20 µS/cm
• Deutliche Einsparungen bei Frischwasser- und Entsorgungskosten
• Entlastung der Produktion durch vollautomatisierte Prozesse

 

Zielsetzung der Projektverantwortlichen: „Die neue Kreislaufführung muss leise, stabil arbeiten, spart nicht nur Geld – sie verbessert auch unsere Produktqualität deutlich.“

Auch bestehende Vorbehandlungsanlagen lassen sich teilweise auf eine Kreislaufführung umrüsten. Dabei analysiert smart5 zunächst die vorhandenen Systeme, identifiziert technische Lücken und entwickelt ein passendes Retrofit-Konzept. Dies umfasst häufig den Einbau eines Vakuumverdampfers, die Nachrüstung von Tanks und Steuerungstechnik sowie die Integration in die bestehende Wasserlogistik. Auf diese Weise können auch ältere Anlagen von den Vorteilen moderner Kreislaufführung profitieren – ohne vollständigen Neubau.

 

 

Weitergedacht: Kombination mit Energiemanagement und Förderpotenzialen

Die Kreislaufführung mit Verdampfertechnik lässt sich ideal mit intelligenten Energiemanagement-Systemen verknüpfen. Mit smart5 EnergyControl ist es möglich, die Verdampfer lastabhängig und auf Basis von Energiepreisen, PV-Überschüssen oder Kühlwasserverfügbarkeit zu steuern.

 

Vorteile der smart5-Lösung im Überblick:

• Rückgewinnung >90 % des Prozesswassers
• Reduktion CO₂-Ausstoß durch Senkung des Energiebedarfs
• Förderfähigkeit nach BAFA-Richtlinie möglich (Zuschüsse bis >100.000 € möglich)
• Keimfreihaltung ohne chemische Depotwirkung
• Zentrale Chemieversorgung für Neutralisation und VE-Anlagentechnologie

 

 

Fazit: Kreislaufführung ist Stand der Technik – und ein klarer Wettbewerbsvorteil

Unternehmen der Automobilbranche, die heute neue Lackieranlagen planen oder bestehende Anlagentechnik modernisieren, kommen an der Kreislaufführung mittels Verdampfertechnologie nicht vorbei. Die Kombination aus Qualitätssicherung, Ressourcenschonung und Kosteneffizienz macht dieses Verfahren zum neuen Standard.

 

smart5 steht Industriebetrieben als technologieunabhängiger Engineering-Partner zur Seite – von der Analyse über die Planung bis zur Inbetriebnahme. Unsere Lösungen sind modular, skalierbar und bewährt.

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