_____ Effizienz und Nachhaltigkeit, das sind die großen Trends unserer Zeit. Nicht zu unrecht. Die natürlichen Res-sourcen sind begrenzt, der rasant stei-gende Energiebedarf insbesondere in den Wachstumsmärkten der Schwellen-länder stellt die Volkswirtschaften dort vor große Herausforderungen. Erst seit Kurzem werden Fahrzeuge nicht mehr nach ihrem Verbrauch bewertet, sondern vor allem nach ihrem CO2-Ausstoß. Um diesen zu senken, werden neue Antriebs-konzepte entwickelt, die bis hin zur Elektromobilität reichen. Auch in der Fahrzeugfertigung sind Lösungen gefragt, die den Energieverbrauch und somit die CO2-Emissionen senken und mit den vorhandenen Ressourcen scho-nend umgehen. Mit seinem Green-Paint-shop-Konzept stellt Dürr ein ganzheit-liches Lösungspaket für maximale Ener-gie- und Ressourceneffizienz in der Automobillackierung zur Verfügung.

Einige Zahlen zur Einstimmung: Ein Fahrzeug emittiert im Laufe seines „Lebens“ im Schnitt 21 Tonnen des den Treibhauseffekt verursachenden Gases Kohlendioxid. Etwa 20 Prozent davon werden bereits bei seiner Produktion freigesetzt. 70 Prozent der für die Her-stellung benötigten Energie werden in der Lackiererei verbraucht. Soviel, wie in einer Stadt mit 50 000 Einwohnern.

Der weltweite Energieverbrauch steigt rasant an. Unter den zehn größten Ver-brauchern, Deutschland liegt auf Platz sieben, befinden sich alle vier BRIC Staa-ten (BRIC: Brasilien, Russland, Indien, China). China hat zum ersten Mal die USA als den bisher größten Energiever-braucher überholt. Ein Chinese ver-braucht allerdings deutlich weniger Energie als Menschen in westlichen Län-dern: ein Fünftel dessen, was ein US-Amerikaner benötigt, und 40 Prozent des in Westeuropa üblichen Verbrauchs. Was aber passiert, wenn er seinen Ener-gieverbrauch auf das westliche Niveau steigert?

Damit der Energieverbrauch gesenkt werden kann, müssen wir andere Wege finden. Ein heute bereits gangbarer ist die verstärkte Nutzung regenerativer Energien, der effiziente Umgang mit ihnen und mit unseren Ressourcen. Dürr hat sich hierzu klar verpflichtet, nicht nur mit dem Konzept seines neuen Cam-

pus in Bietigheim-Bissingen, bei dem durch die Nutzung regenerativer Ener-gien und durch eine hohe Energieeffizi-enz rund zweitausend Tonnen CO2 jähr-lich weniger emittiert werden, sondern vor allem durch das Konzept des „Green Paintshops“. Ein Nebeneffekt für den Betreiber dieser Technologien: eine deut-liche Kostenreduzierung — es zahlt sich also aus.

Bevor wir nun einen Rundgang durch den „Green Paintshop“ unternehmen —dieser könnte genauso in Mitteleuropa wie auch in China oder woanders stehen — sollten wir einen Blick auf den Lackier-prozess werfen. Der Trend geht in Rich-tung sogenannter verkürzter, schlanker Prozesse, bei denen einzelne Prozess-schritte eliminiert werden. Bei den fül-lerlosen Lackierprozessen, die größten-teils auf der Wasserlacktechnologie basieren, muss die Basislackschicht die Füller-Eigenschaften übernehmen. Der 3wet-Prozess, hier kommen verstärkt

Mehr Energieeffizienz beim Automobil-Lackieren

Weniger CO2 — nicht nur beim FahrenEine Lackiererei ist ein energie-intensiver Produktionsbereich. Im folgenden Beitrag nimmt der Autor den Leser mit auf einen Rundgang durch eine Automobil-Lackiererei und zeigt an den einzelnen Stationen, wie mit neuen Systemen nicht nur umweltschondender lackiert werden kann, sondern — als positiver „Nebeneffekt“ — sich erhebliche Kosten sparen lassen.

Energieverbrauch bei der Herstellung eines Fahr-zeugs. Die Lackiererei ist der energie-intensivste Bereich.

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festkörperreiche, sogenannte High-Solid-Lacksysteme zum Einsatz, zeichnet sich dadurch aus, dass alle drei Lackschichten in einer Lackierlinie, nass in nass, das heißt ohne dazwischen liegende Trock-nung appliziert werden. Bei beiden Pro-zessen entfallen die separate Füller-lackierlinie sowie der sich daran anschließende Trockner. Die Vorteile: kompakte Anlagen, reduzierte Invest- und Betriebskosten, positive Ökobilanz.

Zurück zum eigentlichen Thema. Der Green Paintshop, eine energetisch opti-mierte und ressourcenschonende Lackie-rerei, umfasst mehr als zwanzig anla-gentechnische Maßnahmen, die sich zu einem nachhaltigen Gesamtkonzept zusammenfügen. Die Zeit für unseren Rundgang reicht nicht aus, um bei jedem dieser Systeme zu verweilen. Wir wer-den uns daher nur auf einige wichtige konzentrieren.

Jeder Lackierprozess beginnt mit der Vorbehandlung und der sich anschlie-ßenden Tauchlackierung. Hier hat sich das Rotationsverfahren durchgesetzt. Für unterschiedliche Anforderungen an Anlagenkapazität und Flexibilität stehen in der RoDip Familie insgesamt drei Systeme zur Verfügung. Das neueste,

RoDip V genannt, ist mit einer zusätz-lichen Vertikalachse ergänzt. Mit der RoDip-Technologie lassen sich besonders platzsparende Layouts realisieren. Die fehlenden Ein- und Auslaufschrägen füh-ren jedoch nicht nur zur Verkürzung der Anlagenlänge, sondern auch zur Redu-zierung der Beckenvolumina. Damit ver-bunden sind geringere Material- und Energiekosten, letztere sind um 35 Pro-zent geringer im Vergleich zur konven-tionellen Pendelfördertechnik.

Basierend auf diesen Vorteilen und einem rotationsbedingten, geringeren Abwasseraufkommen ergibt sich bei einer Beispielrechung für eine Anlage mit einem Jahresdurchsatz von 300 000 Karosserien eine Stückkostenersparnis von fast 16 Prozent je Karosserie — nicht gerechnet die bessere Qualität durch Minimierung von Verschmutzung, Läu-fern und Tropfen.

Bleiben wir noch kurz bei der Vorbe-handlung. Mit dem Multizyklon-Ab-scheidesystem von Dürr werden Fest-stoffpartikel besonders effektiv und effi-zient aus den Entfettungs- und Spülbä-dern entfernt. Im Vergleich zu herkömm-lichen Filtersystemen wird eine Energie-einsparung von über 30 Prozent erzielt.

Unser Rundgang führt uns nun zu den Lackierlinien und den Spritzlackierpro-zessen. Stand der Technik ist ein Zu- und Abluftbetrieb in den Spritzkabinen. Für die erforderliche Luftaufbereitung wird ein Großteil der Energie benötigt, die in einer Lackiererei verbraucht wird, näm-lich knapp 60 Prozent. Eine Umluftfüh-rung der Kabinenluft würde einen erheb-lichen Anteil dieser Energie sparen. Vor-aussetzung dafür ist ein gegenüber der Nassauswaschung deutlich verbesserter Wirkungsgrad der Oversprayabschei-dung und keine Luftfeuchtigkeitserhö-hung, wie sie bei der Nassauswaschung erfolgt. Hier beschreitet Dürr mit dem EcoDryScrubber neue Wege. Der EcoDryScrubber beruht auf dem Prinzip der Trockenabscheidung mit Hilfe von Kalksteinmehl als Bindemittel für die Lackpartikel. Die Partikel beladene Kabi-nenluft wird durch Filtermodule geführt, auf deren Oberfläche die Feststoffphase abgetrennt wird, und kann über die Zuluftanlage, wo ein kleiner Anteil Frischluft zugemischt wird, zurück in den Lackierprozess geleitet werden.

Der Frischluftanteil, der zwischen fünf und maximal 20 Prozent liegt, führt auf einfache Weise zu konstanten Kabinen-

Tauchlackierung mit maximaler Flexibilität für individuelle Tauch-kurven in beliebigen Positionen für jede Karosserie und jeden Prozess

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bedingungen und macht sie weitgehend unabhängig vom Außenklima. Das gesät-tigte Kalksteinmehl wird in Abhängig-keit vom Sättigungsgrad automatisch durch frisches ersetzt und kann unbe-handelt in anderen Produktionsprozes-sen verwertet werden. Mit anderen Wor-ten: Mit dieser neuen Technologie fällt kein Lackschlamm an, der als Sonder-müll zu entsorgen ist, ist kein Abwasser zu behandeln und sind keine Chemika-lien für die Koagulierung erforderlich. Betrachtet man die Energiebilanz der gesamten Lackiererei, so können durch den Einsatz der Trockenabscheidung 30 Prozent der Gesamtenergie einges-part werden; bezogen auf die Lackierka-bine beträgt die Einsparung immerhin 60 Prozent. Die anfangs erwähnte Stadt mit 50 000 Einwohnern schrumpft nun auf runde 34 000 Energieverbraucher.

Die hier nur kurz skizzierten Vorteile haben bereits viele Anwender weltweit überzeugt. Seit der Einführung dieser Technologie hat Dürr bereits Aufträge für 30 Linien erhalten.

Auch die eigentliche Lackapplikation bietet zahlreiche Möglichkeiten zu mehr Effizienz und Ressourcenschonung —besonders wichtig, wenn man den groß-en Anteil der Materialkosten an den Gesamtkosten der Fahrzeuglackierung betrachtet. So können mit innovativen Farbwechselsystemen die Farbwechsel-verluste auf ein absolutes Minimum reduziert werden. In Zahlen ausge-drückt: Bei einem Farbwechsel entste-hen pro Zerstäuber etwa 45 Milliliter Farbverlust. Das ist schon ein relativ guter Standardwert. Mit dem innova-tiven Farbwechselsystem EcoLCC kann dieser Wert auf zehn Milliliter reduziert werden. Hier wird ein großer Teil des Lackmaterials, welches sonst herausge-spült und verworfen werden muss, zum Lackieren verwendet.

Eine weitere Reduzierung des Farb-wechselverlustes kann durch den Ein-satz der EcoBell2 ICC erreicht werden. ICC steht für „integrated colour changer“ und bedeutet, dass der Farbwechsler

direkt im Zerstäuber angeordnet ist, für maximal sechs Highrunner-Farben. Der Farbverlust hierbei: ganze vier Milliliter! Weniger geht nicht mehr.

Eine weitere Innovation im Bereich der Applikationstechnik ist die neue Eco-Bell3. Bei diesem Rotationszerstäuber ist es erstmalig gelungen, die Außenaufla-dung so kompakt zu gestalten, dass damit eine Innenlackierung von Fahrzeugen möglich ist. Der große Vorteil hierbei: eine wesentliche Reduzierung der Kom-plexität des Applikationssystems bei Wasserlack. Auf Potenzialtrennsysteme kann nun verzichtet werden. Die Eco-Bell3 bietet noch mehr. Außen- und Innenlackierung mit demselben Zerstäu-ber und damit neue Möglichkeiten bei der Layoutgestaltung von Lackieranla-

gen, einfaches, kontinuierliches Lackie-ren ohne die bei Potenzialtrennsystemen häufig erforderliche Unterbrechung zum „Nachtanken“ des Zerstäubers, wichtig insbesondere bei der Stoßfängerlackie-rung. Und natürlich eine deutlich höhere Zerstäuberleistung. In Verbindung mit dem schlanken Farbwechsler EcoLCC und mit der neuen, sehr kompakten Lack-dosierpumpe der Serie neun bietet die EcoBell3 so ein äußerst effizientes und kompaktes, aber auch einfaches Applika-tionssystem für alle Anwendungen.

Wo lassen sich in einer Lackiererei noch größere Energiemengen einsparen? Bei der Trocknertechnik und der zugehö-rigen Abluftreinigung. Die kompakte Bauweise des Trockners mit einer asym-metrisch gestalteten Haltezone, inte-

EcoDryScrubber — ein wasser- und chemikalien-freier Prozess zur Oversprayabscheidung. Diese Technologie reduziert die Energiekosten der ganzen Lackiererei um 30 Prozent.

Das Material hat den größten Anteil an den Stückkosten im Füller- und Decklackbereich. Betrach-tet wird hier ein Fahrzeug der Mittelklasse mit 150 000 Einheiten pro Jahr.

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griertes Luftmanagement und Wär-merückgewinnung in Verbindung mit der neuen, optimierten „Tarcom V“-Brenner-technologie von Dürr bringen weitere 15 Prozent. Der Tarcom-V-Brenner, und das gilt grundsätzlich für alle Systeme, ist so konzipiert, dass eine Nachrüstung von bestehenden Anlagen erfolgen kann.

Es reicht nicht, energiesparende und umweltschonende Technik zu entwi-

ckeln, man muss sie auch richtig betrei-ben. Hierzu hat Dürr seine Leittechnik EcoEmos um eine interessante Kompo-nente erweitert — das Software-Modul „EcoEmos Energy“. Dieses Tool ermög-licht die gezielte Erfassung und Auswer-tung von Verbrauchswerten. So können einzelne Verbrauchsstellen optimiert, überflüssige identifiziert und eliminiert werden. In Kombination mit dem in

EcoEmos hinterlegten Arbeitszeitmodell kann eine gezielte und automatisierte Reduzierung von Verbrauchern in pro-duktionsfreien Zeiten einfach realisiert werden. Mit diesem Modul bietet Dürr ganz praktische Möglichkeiten zum energiebewussten und umweltscho-nenden Anlagenbetrieb in einem ener-gie-intensiven Umfeld.

Bei neuen Lackieranlagen, sogenann-ten Greenfield-Projekten, lässt sich ein schlüssiges energie- und ressourcen-schonendes Konzept sicherlich einfacher verwirklichen. Gerade Altanlagen aber bieten beim genauen Hinschauen auch sehr große Optimierungspotenziale. Dürr bietet hierzu ein Assessment an, welches von ausgewiesenen Experten mit einer langjährigen Erfahrung und einem umfangreichen Prozess-Know-how durchgeführt wird. Die Untersuchungen können auf unterschiedlichste Aspekte abgestimmt sein. Entsprechend dem Kundenwunsch wird das Augenmerk auf die Energie- und Materialeffizienz, auf Kapazitätsanpassungen, auf die Erhö-hung der Verfügbarkeit, auf die optimale Umsetzung von gesetzlichen Vorgaben oder auf Qualitätsverbesserungen gerich-tet. So kann eine bestehende Lackieran-lage mit überschaubaren Investitionen wieder fit gemacht werden.

Mit dem Green Paintshop bietet Dürr ein Konzept an, mit dem ein effizienter und umweltschonender Betrieb der Anlage ermöglicht wird. Und es lassen sich damit erhebliche Kosten sparen —und zwar ein zweistelliger Millionenbe-trag, über die Modell-Zykluszeit von sieben Jahren gerechnet, in einer Lackie-rerei mit 150 000 Einheiten pro Jahr. Es gibt also keinen Grund, mit der Umset-zung zu zögern. Packen wir´s an. __|

Der Autor: Dr.-Ing. Pavel Svejda, Dürr Systems GmbH, Bietigheim-Bissingen,

Tel. 07142 78-2290, pavel.svejda@durr.com,

www.durr.com

Der neue Zerstäuber, der sowohl für die Innen- als auch für die Außenlackierung von Karosserien geeignet ist, ebenso wie für die Stoßfängerlackierung

Thermische Abluftreinigung mit dem neuen Brenner. Niedriges Temperaturni-veau, regelbarer Wärme-tauscher für verbesserte Reingaswerte und verbes-serte Temperaturverteilung in der Brennkammer.

Übersichtliche Erfassung von Energiever-brauchsdaten mit dem neuen Leittechnik-Modul

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