Wasserbasierte vs. lösemittelbasierte Teilereinigung

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Sowohl die lösemittelbasierte als auch die wasserbasierte Reinigung ermöglichen effiziente Reinigungsprozesse. Die beiden Methoden arbeiten jedoch vollkommen unterschiedlich, sodass sich je nach Einsatzzweck die eine oder die andere besser für die Teilereinigung eignen kann. Die folgende Gegenüberstellung vergleicht beide Verfahren hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit und Umweltbilanz und kann damit eine wertvolle Entscheidungshilfe bieten.

Funktionsweise der Reinigungstechnologie im Überblick

Die lösemittelbasierte und die wasserbasierte Reinigung nutzen verschiedene chemische Reinigungsprinzipien. Während die eine Methode auf leistungsstarke Lösungsmittel setzt, stützt sich die andere auf umweltfreundliche Reinigungsverstärker.

Lösemittelbasierte Reinigung

Hierbei handelt es sich um universell einsetzbare Produkte, die mit vielen Metallen kompatibel sind und bei einem breiten Spektrum von Verunreinigungen zur Anwendung kommen können. Sie lösen Fette, Öle und Feststoffe chemisch auf, indem sie die zwischenmolekularen Kräfte schwächen.

Die Reinigung erfolgt in aller Regel durch Tauchen oder Spritzen. Dabei werden die Reinigungsmedien ständig mittels Filtration und Destillation aufbereitet. Die Reinigungseffizienz lässt sich über mechanische Reinigungsprozesse wie den Einsatz von Ultraschall verbessern. Nach einem anschließenden Trocknungsprozess können die gereinigten Teile sauber und trocken entnommen werden.

Wasserbasierte Reinigung

Wässrige Reiniger enthalten chemische Zusätze wie Emulgatoren und Tenside. Diese dienen dazu, Fett und Schmutzpartikel zu lösen und zu umhüllen, sodass sie leichter weggespült werden können. Die Bauteilereinigung mit wasserbasierten Reinigungsmedien kann durch Wärme und Rühren unterstützt werden. Eventuelle Rückstände werden in Spülbädern entfernt. Abschließend folgt auch hier ein Trocknungsprozess mithilfe von Gebläsen oder Heizungen.

Produkte für die wasserbasierte Teilereinigung sind meist Konzentrate, die dem Reinigungswasser zugesetzt werden. Häufig sind sie schmutzspezifisch, also auf ganz bestimmte Verunreinigungen und Materialien abgestimmt.

Die Kosten beider Arten der Metallreinigung im Vergleich

Die Gesamtkosten für die Teilereinigung setzen sich zusammen aus:

• Anschaffungskosten für die Reinigungsanlage einschließlich Installation und etwaiger Nachrüstung
• Betriebskosten inklusive Prozesssteuerung, Energiekosten, Chemikalien, Badwechsel und Entsorgung
• Personalkosten für den Betrieb und die Prozessüberwachung

Lösemittelbasierte Teilereinigung: Teuer in der Anschaffung, günstig im Betrieb

Reinigungsanlagen für die Teilereinigung mit Lösungsmitteln erfordern oftmals einen höheren Investitionsaufwand. Dafür verbrauchen sie kein Wasser und die Trocknung nach der Metallreinigung lässt sich im günstigen Vakuumverfahren realisieren.

Die für die lösemittelbasierte Reinheit und Sauberkeit von Bauteilen benötigten Mengen an Lösemitteln sind relativ gering, da die Substanzen kontinuierlich gereinigt und wiederverwendet werden. Das hält die Kosten in diesem Bereich niedrig. Da die eingesetzten Lösemittel kontinuierlich gereinigt und recycelt werden, bleibt ihre Reinigungsleistung über viele Zyklen hinweg konstant – oft ohne zusätzliche Zugabe von Chemikalien. Aufgrund des unkomplizierten Reinigungsprozesses lässt sich ein Großteil der Prozesssteuerung und -überwachung automatisieren. Das senkt die Personalkosten.

Wasserbasierte Reinigung: Niedrige Anfangsinvestitionen, höhere Betriebskosten

Die Kosten für Reinigungsanlagen zur wasserbasierten Teilereinigung und dafür passende Reinigungsmittel fallen oftmals geringer aus. Das Hinzufügen von Wasserverdampfern und Aufbereitungsanlagen für Abfälle kann jedoch den Investitionsaufwand erhöhen.

Weitere Kosten entstehen für den Kauf von Wasser und die Reinigung oder Entsorgung von Abwasser. Außerdem wird mehr Energie benötigt, da für eine optimale Oberflächensauberkeit ein höheres Temperaturniveau erforderlich ist. Hinzu kommen zusätzliche Energiekosten für die Trocknung der Werkstücke. Zu bedenken ist, dass wässrige Reiniger bei der Bauteilereinigung verbraucht werden und daher häufiger nachgefüllt werden müssen. Das kann die anfängliche Kostenersparnis schmälern.

Um die Prozesssicherheit zu gewährleisten und maximale Reinigungsqualität sicherzustellen, muss die Konzentration der Chemikalien kontinuierlich überwacht werden. Daher fallen für die Prozesssteuerung und die Badpflege meist höhere Kosten an als bei der lösemittelbasierten Teilereinigung.

Industrielle Reinheit, Bauteilsauberkeit und Umweltaspekte

Jede Reinigungstechnologie wirkt sich in irgendeiner Weise auf die Umwelt aus. Beim Berechnen der Umweltbilanz für die lösemittelbasierte und die wasserbasierte Reinigung kommen unter anderem diese Faktoren zum Tragen:

• Chemikalieneinsatz
• Wasserverbrauch
• Energieverbrauch
• Recyclingpotenzial
• Umgang mit Abfällen

Ökologische Bedenken bei der Nutzung von Lösemitteln

Erzeugnisse für die lösemittelbasierte Reinigung gelangen selbst in schwer erreichbare Hohlräume und haben ein gutes Trocknungsverhalten. Diese Eigenschaften führen aber auch dazu, dass sie leicht in den Boden eindringen oder in die Luft gelangen können. Daher erfordert ihr Einsatz geschlossene Anlagentechnik. Obendrein müssen der Transport, die Lagerung und die Handhabung der Lösemittel verschüttungs- und emissionsfrei realisiert werden.

Da mit Lösemitteln behandelte Teile in der Regel von selbst trocknen, sind keine zusätzlichen Heizungen oder Gebläse erforderlich. Der Energiebedarf für die Trocknung entfällt somit. Allerdings kann bei der Regeneration der Lösemittel – etwa durch Destillation – zusätzlicher Energieaufwand entstehen, der je nach Anlagentechnik unterschiedlich ausfällt.

Viele Produkte zur lösemittelbasierten Teilereinigung enthalten flüchtige organische Verbindungen (VOC), die zur Bildung von Treibhausgasen und damit auch zur Erderwärmung beitragen. Ferner können VOC-Emissionen Gesundheitsbeschwerden wie Atemwegsprobleme oder Kopfschmerzen hervorrufen.

Problematische Aspekte wässriger Reiniger

Die wasserbasierte Reinigung gilt als umweltfreundlicher als lösemittelbasierte Verfahren. Dennoch gibt es einige Umweltbedenken, die nicht von der Hand zu weisen sind. Zum Beispiel kann der hohe Wasserverbrauch in Regionen mit Wasserknappheit problematisch sein. Weiterhin können Reinigungsmittel und gelöste Schadstoffe ins Abwasser gelangen und sich nachteilig auf die Wasserqualität auswirken.

Für die wasserbasierte industrielle Reinigung werden häufig Hochdruckpumpen und hohe Temperaturen eingesetzt. Diese lassen den Energiebedarf ebenso steigen wie das Erwärmen des Reinigungswassers, das Trocknen der Metallteile, das Aufbereiten des verbrauchten Wassers oder die Beseitigung der Rückstände. Zudem können auch wässrige Reinigungsmittel chemische Substanzen beinhalten, die ökologisch bedenklich sind.

Auch bei wasserbasierten Reinigungsverfahren besteht in vielen Fällen die Möglichkeit, das Reinigungswasser durch Filtrations- oder Verdampferanlagen aufzubereiten und mehrfach zu verwenden. Der technische Aufwand und Energiebedarf dafür sind jedoch meist höher als bei der Aufbereitung von Lösemitteln und hängen stark von Verschmutzungsgrad und eingesetzten Zusätzen ab.

Ob die wasserbasierte Reinigung VOC-Emissionen erzeugt, hängt von ihrer Zusammensetzung ab. Einige enthalten VOC, die an die Luft gelangen können.

Welche Reinigungstechnologie eignet sich wofür?

Welche Form der industriellen Teilereinigung für den jeweiligen Anwendungsfall am ehesten infrage kommt, richtet sich in erster Linie nach:

• der gewünschten Oberflächensauberkeit
• den Eigenschaften und der Menge der zu reinigenden Metallteile
• der Art der Verschmutzung
• den geplanten Durchsatzmengen

Die lösemittelbasierte Reinigung eignet sich vor allem für die Beseitigung unpolarer Verunreinigungen, etwa für die Entfettung oder die Entölung. Wässrige Reiniger eignen sich besonders zur Entfernung polarer Rückstände wie Emulsionen, Schleifmittel oder wasserlösliche Stoffe – etwa Salze. Dafür kann die wasserbasierte Teilereinigung mit Oberflächenveredelungen wie Chromatieren und Phosphatieren oder dem Aufbringen von Schutzschichten verbunden werden. Stehen Umweltaspekte im Vordergrund, haben wässrige Reiniger die Nase vorn.

Kluthe-Lösungen für die lösemittelbasierte oder die wasserbasierte Reinigung

Mit HAKUTEX, NIKUTEX 2003 und HAKU 1025ER hat die Kluthe GmbH Produkte für die lösemittelbasierte Teilereinigung im Programm, die höchste Ansprüche an Reinigungseffizienz, Reinigungsqualität und Prozesssicherheit erfüllen. Der Spezialreiniger HAKUTEX wurde für besondere Reinigungsaufgaben wie Ölkohle, Klebstoffrückstände und Lackreste entwickelt, während der Kaltreiniger HAKU 1025ER eine sehr hohe Lösekraft gegenüber Fetten, Ölen und Wachsen aufweist. NIKUTEX 2003 überzeugt durch die sichere Entfernung sowohl polarer als auch unpolarer Verschmutzungen und eine äußerst hohe Ergiebigkeit durch Kreislaufführung und Mehrfachverwendung.

Für den Umstieg auf eine umweltfreundlichere Teilereinigung hat Kluthe die wasserbasierte HAKUPUR-Reihe konzipiert. Mit den neutralen oder mildalkalischen HAKUPUR-Reinigern lassen sich oftmals umweltgefährdende Lösungsmittel ersetzen, ohne Abstriche hinsichtlich der Reinigungsqualität hinnehmen zu müssen.