Um die Emissionen flüchtiger, organischer Verbindungen (VOC = volatile organic compounds) zu reduzieren, spült die VW Osnabrück GmbH ihre Lackiersysteme mit neu entwickelten, wassermischbaren und VOC-freien Lösemitteln. Das geschieht in regelmäßigen Abständen und nach jedem Farbwechsel neu. Dazu wird eine 1,5 %-ige Lösung dosiert. Die Herausforderung besteht darin, diese Dosiereinheit direkt im Ex-geschützen Bereich zu installieren, um kurze Wege und weniger Armaturen zu realisieren.
Als Lösung präsentiert die LDT Dosiertechnik GmbH aus Hamburg den Atex-Proportionaldosierer Typ D3IL2VFK des französischen Herstellers Dosatron, der den gestellten Anforderungen mehr als gerecht wird. Denn mit einer Dosiergenauigkeit und Reproduzierbarkeit von +/-3 % liegt er deutlich besser als die Vorgaben von +/-10 %. Und mit seiner geringen Zudosierrate von 0,2 bis 2 % wird der Proportionaldosierer lediglich durch Wasser angetrieben und benötigt keinen elektrischen Strom. Das reduziert nicht nur die VOC-Emissionen wie gewünscht, sondern verringert auch die Energiekosten der Lackieranlage.
Der Investitionsumfang für diese Dosiertechnik ist zudem geringer als bei einer elektrischen Dosierlösung mit einer Ex-geschützten und ansteuerfähigen Dosierpumpe. Die vor Ort vorhandene Wasserleitung wird weiterverwendet. Dosierer und Armaturen wie Filter und pneumatische Absperrventile werden in die Leitung integriert und platzsparend auf einer zentralen Montageplatte installiert.
Wasserdruck reicht als Antrieb
Das Funktionsprinzip: Der Dosatron-Proportionaldosierer dosiert einem Wasserstrom ein Konzentrat proportional zur durchfließenden Wassermenge zu. Er benötigt keinen elektrischen Strom als Antrieb, sondern lediglich den Wasserdruck der angeschlossenen Wasserleitung. Das Dosiermedium wird durch einen volumetrischen Hydraulikmotor selbstständig angesaugt und vermischt sich mit dem Antriebswasser.
Die Dosiermenge verhält sich immer proportional zum Wasserdurchsatz, entsprechend der manuell eingestellten Dosierrate. Konstruktionsbedingt haben eventuelle Durchsatz- und Druckschwankungen im Wassernetz keinen Einfluss auf die Dosiergenauigkeit ebenso wie die Leitungslängen.
Die hohe Dosiergenauigkeit und Reproduzierbarkeit verschaffen dem Betreiber einen wirtschaftlichen Vorteil, weil er höher konzentrierte Medien verwenden kann. Eine Überdosierung ist auf Grund der Konstruktion ausgeschlossen. Die einfache Bauweise mit nur wenigen Bauteilen macht das Gerät sehr wartungsfreundlich und leicht zu handhaben.
Eine Besonderheit ist die Atex-Ausführung dieses Proportionaldosierers: Durch die Verwendung spezieller Atex-zertifizierter Materialien ist er für die Ex-Zonen 0, 1, 2 sowie für M1 zugelassen und lässt sich sogar für höchste Explosionsschutz-Anforderungen im Bergbau unter Tage einsetzen.
Service-Videos helfen in der Wartung
Die hochwertigen Atex-Zulassungen verlangen, dass diese speziellen Dosierer generell nur von autorisiertem Fachpersonal gewartet werden – ähnlich wie bei elektrischen, Ex-geschützten Dosierpumpen. Um Volkswagen in die Lage zu versetzen, Service und Wartung selbstständig und eigenverantwortlich durchzuführen, haben LDT und Dosatron gemeinsam eine Schulung bei Volkswagen Osnabrück durchgeführt sowie ein detailliertes Service-Video zur Verfügung gestellt. Derart geschult mit offizieller Bescheinigung, ist Volkswagen Osnabrück nun gut aufgestellt, auch die letzte Hürde zu meistern – die Labs-Freiheit des Dosierers.
Lackbenetzungsstörende Substanzen (Labs) dürfen weder direkt noch indirekt auf die Substrate oder in den Lack verschleppt werden. Denn sie unterbrechen die vollständige und gleichmäßige Benetzung einer Oberfläche mit Lack (sogenannte Kraterbildung). Auch Bauteile, die in der Lackiererei eingesetzt werden, dürfen keine derartigen Substanzen enthalten.
Volkswagen Osnabrück zerlegte daher den Atex-Dosierer vor seinem ersten Einsatz in seine Bestandteile und spülte diese mit Lösemittel, um selbst geringste Spuren von Silikon zu entfernen. Nach der Trocknung wurde er wieder montiert.
Keine Auffälligkeiten seit Inbetriebnahme 2021
„Seit der Inbetriebnahme des Dosierers im August 2021 sind keine negativen Auffälligkeiten aufgetreten, die Einstellung ist einfach und die Dosierung ist konstant gut“, bestätigt Dennis Wermann, Betreiber und zuständiger Bediener in der Instandhaltung Lackiererei bei VW Osnabrück. Den Weg zu dieser Lösung fasst er so zusammen: „Auf der Suche nach einer Dosiereinheit für geringe Zumischraten eines VOC-freien Spülmediums stießen wir auf die Firma LDT. Das Projektteam von LDT und Dosatron konnte nicht nur nach unserer Anforderung eine kostengünstige und ressourcenschonende Dosiereinheit anbieten, gleichzeitig fand es eine Lösung für den Betrieb in einem Ex-geschützten Bereich.“
Im Zuge der Zusammenarbeit wurde die bestehende Anlagentechnik auf den Atex-Dosierer umgerüstet und das Betreiberpersonal bei Volkswagen Osnabrück von LDT und Dosatron mit Hilfe von eigens erstellten Videos über die Funktionsweise und die Instandhaltung geschult. Nach der Umstellung auf das umweltfreundlichere Spülmedium zeigte sich schnell die hohe Dosiergenauigkeit des Proportionaldosierers.
Dosatron-Dosierer inzwischen etabliert bei Volkswagen
Die Volkswagen AG setzt Dosatron Proportionaldosierer bereits seit geraumer Zeit in verschiedenen Werken in Reinigungsanlagen zur Teilereinigung ein. Von den Vorteilen des Atex-Dosierers konnte sich die Volkswagen Osnabrück GmbH überzeugen und nutzt diesen ebenfalls erfolgreich. Die umgesetzte Dosierlösung bietet dabei nicht nur technische Vorteile. Vor allem durch ihre Genauigkeit, Nachhaltigkeit und hohe Effizienz unterstützt sie die Umweltbestrebungen der Volkswagen AG (Info-Box unten).
Die Lackieranlage im VW-Werk Osnabrück: Als Spülmedium nutzt sie wassermischbare, VOC-freie Lösungsmittel.Bild: Volkswagen Osnabrück
Umwelterklärung von VW
In der Umwelterklärung 2018 verpflichtet sich die Volkswagen Aktiengesellschaft zur fortlaufenden Verbesserung der Umweltverträglichkeit ihrer Produkte, ihrer Standorte und Dienstleistungen. Unter dem 2011 ins Leben gerufenen Umweltprogramm „Think Blue. Factory“ zur Verringerung der Umweltbelastung und zur Verbesserung der Ressourceneffizienz wurden die gesetzten Ziele zur Reduzierung der Umweltbelastung bis 2018 um 25 % gegenüber 2010 bereits im Jahr 2016 erreicht.
Als neues Ziel hinsichtlich der Umweltverträglichkeit gilt nun das Programm „Zero Impact Factory“, im dem bis 2025 die Umweltauswirkungen um weitere 20 % pro Fahrzeug oder Komponententeil reduziert werden sollen. Bezogen auf 2010 wird also – ermittelt aus Energie- und Wasserverbrauch, Abfallbeseitigung sowie CO2– und Lösemittelemissionen – eine Senkung um 45 % angestrebt.
Um dieses ambitionierte Ziel zu erreichen, will VW alle Prozesse auf mögliche Verbesserungen hin untersuchen, so auch im Werk der Volkswagen Osnabrück GmbH. Ein großes Potential bietet die Lackiererei, in der mit großen Mengen Material, Wasser und Energie umgegangen wird. Denn beim Lackieren entstehen üblicherweise Emissionen organischer Lösemittel in der Luft, Abfall durch Lackschlämme, große Abwassermengen und dies bei hohem Energiebedarf der Anlagen.
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