Autor: Joachim Hannebaum, IngenieurBüro Hannebaum
In der Kunststofftechnik bietet die Kühlwasseraufbereitung die größten Potenziale für eine wettbewerbs- und zukunftsfähige Unternehmensausrichtung. Um die Forderungen Wirtschaftlich- und Nachhaltigkeit zu erfüllen, bedarf es einer Wasserbehandlung ohne Chemie, Instandhaltungsaufwand und Nachfolgekosten. Entwickelt werden muss deshalb eine physikalische Wasseraufbereitung, die auf die Kühlanlagentechnik, die Anlagenarchitektur und die Betriebsbedingungen skalierbar ist.
Die genannten Ziele wurden vom IngenieurBüro Hannebaum in einem ZIM-Kooperationsprojekt aufgegriffen. Ergebnis ist eine neuartige physikalische Wasseraufbereitungsanlage mit Sensorik und Monitoring.
Referenz
Am Beispiel eines mittelständischen Unternehmens kann die Wirkung der Wasseraufbereitungstechnik mit Messdaten untermauert werden. Der Kunde fertigt mit insgesamt 26 Spritzgussmaschinen Bauteile aus PA, POM, PESU und anderen technischen Kunststoffen. Die Fertigung läuft dabei im Dreischichtbetrieb, mit Produktionspausen an den Wochenenden. Der Kühlkreislauf weist ein Gesamtvolumen von 5 m³ auf und wird mit einem Durchsatz von 31 m³/h durch das Kühlsystem gepumpt. Die Rückkühlung erfolgt mit einem geschlossenen Freiluftkühler. Am 25. Oktober 2019 wurde die Wasseraufbereitungsanlage installiert. Die Anlage beinhaltet eine eigene Pumpe, einen rückspülbaren Feinfilter, eine UV-Einheit zur Desinfektion und eine physikalische Wasserbehandlungseinheit. Die Anlage wurde am Vorlauftank angeschlossen und wälzt das Kühlwasser mit Hilfe der eigenen Pumpe mit 6 m³/h um. Mit Hilfe von Sensoren zur Messung von pH-Wert, elektrischer Leitfähigkeit, Temperatur und Redoxpotential wurden die Veränderungen im Kühlwasser dokumentiert. Der pH-Wert stabilisierte sich innerhalb kurzer Zeit auf einen Wert von 8,2. Der Leitwert sank von 1093 μS/cm auf 435 μS/cm. Ein niedrigerer Leitwert und ein pH-Wert zwischen 7,5 und 8,5 reduziert die Gefahr der elektrochemischen Korrosion. Der RH Wert, ein Produkt aus Redoxpotential und pH Wert, stieg von 20 auf 27. Je höher der RH Wert umso schlechter sind die Bedingungen für das Wachstum von Mikroorganismen im Kühlwasser.
Vier Laboranalysen des Kühlwassers im Zeitraum vom 12.3.2019 bis 16.10.2020 bestätigen die oben genannten Werte. Zudem zeigen sie eine deutliche Reduzierung der gelösten Bestandteile von Aluminium, Kupfer, Eisen und Zink. Der hohe Rückgang beim Molybdän entsteht durch die starke Reduzierung des noch übergangsweise verwendeten molybdänhaltigen Korrosionsschutzmittels.
Das aktuelle Wasser ist klar und geruchsfrei und erfüllt voll und ganz die Erwartungen des Kunden. Der Einsatz von Korrosionsschutzmitteln und Bioziden ist nicht mehr notwendig. Der Instandhaltungsaufwand wurde deutlich reduziert und die Wasserwerte sind stabil.
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