Was bedeutet CO2-Neutralität in der Oberflächentechnik?

Die CO2-Neutralität eines Prozesses bedeutet, dass er keine Steigerung des Kohlendioxidgehaltes in der Erdatmosphäre verursacht. Voraussetzung für den Ablauf von Prozessen in der Oberflächentechnik ist die Zufuhr von Energie. Die Energiegewinnung, genauer die Umwandlung von einer vorhandenen Energieart in eine für den Prozess nutzbare, ist derzeit die größte Quelle für den CO2-Ausstoß. Der Schlüssel für dessen Reduzierung muss hier ansetzen.

Was bedeutet das für die Oberflächentechnik?

Bei der Oberflächenbearbeitung und -behandlung wird Energie benötigt für

• den Transport der Werkstücke (innerbetriebliche Logistik),
• die Bearbeitung der Oberflächen mit Werkzeugen,
• die Förderung von Wasser und Prozesschemikalien,
• die Erzeugung und Beibehaltung der notwendigen Temperatur für chemische Reaktionen,
• das Aufbringen von Beschichtungen auf die Oberflächen,
• die Trocknung von Werkstoffbeschichtungen,
• die Kühlschmierstoffpflege, Badpflege und Abwasserbehandlung.

Außerdem verstecken sich große Energiemengen in der eingesetzten Chemie. Das ist die Energie, die zum Beispiel bei der Produktion von Reinigungsmitteln, Chemikalien für die Erzeugung von Konversionsschichten, Farben und Lacken oder Kühlschmierstoffen eingesetzt wurde. Die Logistik beim zwischenbetrieblichen Transport von Rohstoffen, Fertigprodukten und Abfällen verschluckt ebenfalls beträchtliche Energiemengen.

Daraus ergeben sich verschiedene Wege, um CO2-Neutralität in der Oberflächentechnik zu erreichen:

• Nutzung erneuerbarer Energiequellen,
• Einsparung von Energie bei der Prozessführung,
• Nutzung von Produkten, die CO2-neutral erzeugt wurden (grüne Chemie),
• Auswahl von Spediteuren, die CO2-neutral arbeiten (grüne Logistik).

Ein weiterer Weg besteht in der Kompensation des freigesetzten Kohlendioxids. Darunter versteht man die finanzielle Unterstützung von Projekten, durch die Kohlendioxid eingespart oder aus der Luft entfernt wird.

Warum muss der Kohlendioxid-Ausstoß reduziert werden?

Noch vor 50 Jahren gaben Tabellen den Anteil von Kohlendioxid in der Luft mit 0,046 Masseprozent an. Heute liegt er bei 0,061 Masseprozent. Das klingt insgesamt nach wenig, ist aber eine Steigerung um ein Drittel. Die Meinung von Kritikern, dass ein derartig geringer Prozentsatz kaum Einfluss auf das Klima haben kann, ist zu kurz gedacht. In der Natur haben geringste Spuren von manchen Stoffen immense Wirkungen.

Beispielsweise ist das Gift des blauen Eisenhutes bei 0,000012 Masseprozent bezogen auf die Körpermasse eines Menschen tödlich. Kohlendioxid wirkt in der Atmosphäre als Treibhausgas. Die Wärme, die die Sonne tagsüber liefert, wird dadurch nachts nur zum Teil in den Weltraum zurückgestrahlt. Auf der Erde hat sich eine durchschnittliche Temperatur eingependelt, die das Leben ermöglicht.

Ein Anstieg hat fatale Folgen:

• Gletscher und Polareis schmelzen, der Meeresspiegel steigt an.
• Wasser verdunstet schneller und in größeren Mengen, setzt die Verdunstungswärme in höheren Luftschichten frei, Klimakatastrophen häufen sich.
• Die durchschnittliche Luftfeuchtigkeit steigt, weil Wasserdampf auch ein Treibhausgas ist, beschleunigt sich die Erderwärmung immer mehr.

Wege, das Freisetzen von Kohlendioxid zu vermeiden

Nutzung erneuerbarer Energiequellen in der Oberflächentechnik

Konventionell wird die in Erdgas, Kohle oder Erdöl gespeicherte chemische Energie durch Verbrennen freigesetzt. Die Energie hat dann die Form von Wärme und wird so weiterverwendet oder in Elektroenergie umgewandelt. Bei der Verbrennung entstehendes Kohlendioxid reichert sich in der Luft an und trägt zur Erderwärmung bei. Erneuerbare Energiequellen ohne Kohlendioxid-Freisetzung sind Wind, strömendes Wasser und Sonnenstrahlung.

Als CO2-neutrale Energiequellen gelten auch Brennstoffe aus nachwachsenden Pflanzen, wie Biogas, Bioethanol und Holz. Diese Stoffe binden beim Wachstum Kohlendioxid aus der Lauft. Bei ihrer Verbrennung setzen sie es wieder frei. Würden sie natürlich von Mikroorganismen oder Tieren abgebaut, entstünde die gleiche Menge.

Dem Anspruch auf CO2-Neutralität werden nachwachsende Rohstoffe nur dann gerecht, wenn bei ihrer Erzeugung kein zusätzliches Kohlendioxid entsteht. Für extra zur Energiegewinnung angebaute Pflanzen trifft das nicht zu. Lediglich pflanzliche oder tierische Abfälle können zur Kohlendioxid-Einsparung beitragen.

Einsparung von Energie bei der Prozessführung in der Oberflächentechnik

Die Einsparung von Energie bei der Prozessführung bedeutet nicht nur, umweltfreundlich zu agieren, es reduziert auch die Betriebskosten. Einsparpotential ergibt sich vor allem dort, wo Wärme benötigt wird. Wärmeverluste treten auf, wenn die Oberflächentemperatur von Anlagenteilen über der Umgebungstemperatur liegt und wenn heiße Flüssigkeiten in offenen Becken aufbewahrt werden. Durch Isolierungen und Abdeckungen (ggf. temporär) lassen sich oft enorme Energieeinsparungen erzielen. Bei der Metallbearbeitung entfällt ein großer Teil des Energieverbrauchs auf die Führung der Werkzeuge und die Bewegung der Werkstücke. Dieser Anteil lässt sich durch optimal gewählte Aufmaße auf die zu erzielenden Endmaße verringern. Dadurch muss weniger Material abgetragen werden und mit der Bearbeitungszeit sinkt auch der Energieverbrauch.

Optimal ausgelegte Rohrleitungssysteme in Anlagen der Oberflächenbehandlung verringern Energieverluste, die mit der Förderung von Flüssigkeiten verbunden sind. In Werkstätten für die Oberflächenbearbeitung erfüllen kurze innerbetriebliche Transportwege diesen Zweck.

Nutzung von Produkten, die CO2-neutral erzeugt wurden

Der Begriff “grüne Chemie” steht für nachhaltige Prozesse bei der Herstellung von Prozesschemikalien und Betriebsstoffen. Die Grundsätze, auf denen dieses Konzept für umweltfreundliche Chemie beruht, führen unter anderem zur Verringerung der Freisetzung von Kohlendioxid. Will ein Unternehmen CO2-Neutralität erreichen, muss es auf Lieferanten zurückgreifen, die dieses Ziel ebenfalls verfolgen.

Folgende Kriterien helfen bei der Auswahl eines geeigneten Chemie-Lieferanten:

Nachhaltige Prozesse in der Chemie zeichnen sich durch verantwortungsvollen Rohstoffeinsatz, sparsamen Energieverbrauch, Vermeidung von Emissionen und sorgsamen Umgang mit Wasser aus. Ein weiteres Kriterium für umweltfreundlich agierende Unternehmen ist die Rücknahme und Aufbereitung verbrauchter Chemikalien. Hersteller wie Kluthe, die auf der Grundlage derartiger Prinzipien arbeiten, stehen ihren Kunden für Fragen zur Nachhaltigkeit zur Verfügung und erläutern ihnen, wie sie diese Ziele erreichen.

Auswahl von CO2-neutralen Spediteuren

Das Transportwesen, das kohlendioxidneutral arbeitet, wird unter dem Begriff “grüne Logistik” zusammengefasst. Ziel ist der Einsatz von Elektromotoren für den Antrieb der Fahrzeuge. Solange das wirtschaftlich oder technisch noch nicht möglich ist, erreichen die beteiligten Unternehmen dieses Ziel durch die Optimierung der Transportwege und die Kompensation des freigesetzten Kohlendioxids.

Kompensation des freigesetzten Kohlendioxids

Sind alle Möglichkeiten zur Vermeidung der Freisetzung von Kohlendioxid ausgeschöpft, können Unternehmen die CO2-Neutralität durch den Ausgleich der verbleibenden Menge erreichen. Sie beteiligen sich zum Beispiel an den Kosten für Projekte zur Energieerzeugung aus Wind, Wasserkraft und Sonnenwärme oder zur Reduzierung des Kohlendioxidgehaltes der Luft. Letzteres kann zum Beispiel durch Aufforstung von Wäldern oder durch die Entwicklung von CO2-Speichern erfolgen.