Kosteneinsparungen in vielen Unternehmen der chemischen Industrie noch lange nicht ausgesch\u00f6pft<\/h2>\n
Laut einer Studie des VDI haben Firmen der chemischen Industrie in puncto Energie- und Ressourceneffizienz noch Luft nach oben[1]<\/a>. Zwischen 5% und 30% k\u00f6nnten vor allem kleine und mittlere Firmen durch eine Analyse und damit verbundene Verbesserung ihrer Prozesse einsparen. Betrachtet man den gesamten Endenergieverbrauch f\u00fcr das Jahr 2017 in Deutschland, so entfallen 6,7% auf die chemische Industrie. In Zahlen waren das um die 173 Terrawattstunden [Twh] Energie oder, etwas bildlicher ausgedr\u00fcckt, die Energiemenge, die beim Verbrennen von 21 Millionen Tonnen Steinkohle freigesetzt wird[2]<\/a>. Wenn man nun bedenkt, dass bis zu 30% davon eingespart werden k\u00f6nnten, so w\u00e4ren dies 51,9 TWh. Zum Vergleich: Die Kernenergie erzeugte im Jahr 2017 eine Energiemenge von 75,9 TWh, Steinkohle 84,2 TWh.<\/p>\n Der Blick auf das gro\u00dfe Ganze mag beeindruckend sein, aber am Ende des Tages betrachtet ein Unternehmen seine eigenen Prozesse, Kosten und M\u00f6glichkeiten. Hier stellt sich die Frage, an welchen Stellen konkret es m\u00f6glich ist, Energie zu sparen, um gleichzeitig Kosteneinsparungen zu realisieren.<\/p>\n Laut VDI wie auch der deutschen Energieagentur dena liegen die Einsparpotenziale in den Industrieunternehmen in den Bereichen Heizen und K\u00fchlen, L\u00fcftungsanlagen, Elektromotoren und elektrische Antriebe, Druckluft sowie Beleuchtung. Dabei kann in den einzelnen Bereichen unterschiedlich viel eingespart werden.<\/p>\n Bis zu 30% sind im Bereich Heizen und K\u00fchlen m\u00f6glich, w\u00e4hrend bei Druckluftsystemen oder elektrischen Antrieben, wie Kompressoren oder Motoren, die Einsparpotentiale bis zu 50% erreichen k\u00f6nnen.<\/p>\n<\/blockquote>\n Kosteneinsparungen sind einerseits durch relativ einfache Ma\u00dfnahmen m\u00f6glich, wie dem \u00dcberpr\u00fcfen der tats\u00e4chlich notwendigen K\u00fchltemperatur. So bringt das Heraufsetzen der Temperatur von -23\u00b0C auf -18\u00b0C in einem K\u00fchlraum bereits eine Energieersparnis von 25%. Einsparungen der Prozesskosten auf lange Sicht schaffen die Investition in energieeffiziente Ger\u00e4te oder eine Aufr\u00fcstung der Heizungsanlage.<\/p>\n Auch optimierte L\u00fcftungsanlagen sparen bis zu 25% Energie \u2013 indem regelbare L\u00fcfter und Sensoren eingebaut werden oder die Anlage mit W\u00e4rmetauschern ausgestattet wird. Mit einer optimalen Beleuchtung, die Sensoren und LED-Lampen sowie das Tageslicht optimal ausnutzt, k\u00f6nnen Unternehmen bis zu 70% ihrer Energiekosten einsparen. Ein \u2013 im wahrsten Sinne des Wortes \u2013 konsequentes Durchleuchten aller Unternehmensbereiche kann Einsparpotenziale bei Prozesskosten ans Licht bringen, die nicht immer gro\u00dfe Investitionen nach sich ziehen m\u00fcssen.<\/p>\n Die Ressource Wasser ist kostbar. 10% des heute eingesetzten Nutzwassers werden in Privathaushalten verbraucht, 70% gehen in die Landwirtschaft und 20% werden in Industrieprozessen verbraucht. Allein die chemische Industrie ben\u00f6tigt rund 3000 Millionen Kubikmeter pro Jahr. Davon werden circa 80% f\u00fcr K\u00fchlprozesse ben\u00f6tigt, w\u00e4hrend die restlichen 20% als Transport-, L\u00f6sungs- und industrielle Reinigungsmittel<\/a> eingesetzt werden. Der Prozess bestimmt dabei die Waserqualit\u00e4t. So reicht f\u00fcr K\u00fchlprozesse aufbereitetes Fluss- oder Oberfl\u00e4chenwasser. Andere Prozesse, wie Verfahren f\u00fcr die Oberfl\u00e4chenbehandlung bzw. Oberfl\u00e4chenvorbehandlung<\/a> von Metallen, d\u00fcrfen nur mit vollentsalztem Wasser gefahren werden. „Normales“ Wasser enth\u00e4lt Ionen, die die Oberfl\u00e4chenbehandlung st\u00f6ren, weshalb die noch vorhandenen Metallionen in der Fl\u00fcssigkeit vor der eigentlichen Behandlung durch Umkehrosmose oder \u00fcber Ionenaustauscher entfernt werden.<\/p>\n M\u00f6chte ein Unternehmen das Thema „Wasser sparen“ angehen, ist es zun\u00e4chst einmal sinnvoll, die „Wasserstr\u00f6me“ zu betrachten und den einzelnen Prozessschritten zuzuordnen. Welche Wasserqualit\u00e4t ist in welchem Schritt notwendig und wo f\u00e4llt Abwasser an? Eine Aufbereitung von Abwasser zwischen verschiedenen Prozessschritten kann Sinn machen und Prozesskosten senken. Daf\u00fcr kommen zum Beispiel Membranverfahren oder biologische Verfahren zum Einsatz. Diese sind nicht nur effektiv, sondern auch energieeffizient und umweltfreundlich, da in beiden F\u00e4llen keine zus\u00e4tzlichen Chemikalien zum Einsatz kommen.<\/p>\n Das Ziel eines effektiven Wassermanagements innerhalb der Prozesskette ist daher eine, wenn m\u00f6glich mehrmalige, Wiederverwendung und geeignete Aufbereitung, um durch einen effektiven Einsatz m\u00f6glichst viel Wasser zu sparen und den Verbrauch insgesamt zu verringern. Der Idealfall \u2013 die F\u00fchrung im Kreislauf ohne Verlust \u2013 ist schwierig zu erreichen. Aber allein das Entstehen von Abwasser zu senken bedeutet Kosteneinsparungen. Denn wenn dieses aus einem chemischen Prozess kommt und mit Schadstoffen belastet ist, muss teuer entsorgt werden. Um diese Kosten zu senken, kann ein Unternehmen die Aufbereitung des Abwassers verbessern oder seine Methoden so optimieren, dass das Abwasser keine bedenklichen Substanzen mehr enth\u00e4lt.<\/p>\n Die Zinkphosphatierung ist eine etablierte Methode zur Vorbehandlung von Stahl- und Metalloberfl\u00e4chen vor dem Lackierungsprozess. Hierbei bildet sich eine mit der Metalloberfl\u00e4che fest verbundene, relativ dicke Konversionsschicht aus Zinkphosphat. Diese hat eine Dicke von bis zu 10\u00b5m und ist sehr best\u00e4ndig gegen\u00fcber Korrosion ist. Zudem bildet sie einen guten Haftgrund f\u00fcr eine nachfolgende Behandlung mit \u00d6len oder Wachsen, wodurch die Gleiteigenschaften der Metalloberfl\u00e4che signifikant verbessert werden. Auch die Haftung von Lacken ist sehr gut \u2013 gemeinsam mit dem Korrosionsschutz<\/a> einer der Hauptgr\u00fcnde f\u00fcr den Einsatz dieser Methode in der Automobilindustrie.<\/p>\n In puncto Prozesskosten und Umweltvertr\u00e4glichkeit schneidet die Zinkphosphatierung allerdings schlecht ab. Das Hintereinanderschalten verschiedener B\u00e4der treibt die Kosten in die H\u00f6he. Auch die Betriebstemperatur liegt mit Temperaturen zwischen 40\u00b0C und 55\u00b0C relativ hoch. Zudem fallen phopshathaltige Schl\u00e4mme an, die durch Nickel oder Mangan belastet und teuer entsorgt werden m\u00fcssen. Um Wasser und Energie zu sparen, und damit die Prozesskosten zu senken, wurde bereits vor einigen Jahren an Alternativen gearbeitet. Eine davon ist die D\u00fcnnschichttechnologie<\/a> bzw. Nanotechnologie. Diese Vorbehandlungsmethode ist komplett phosphatfrei und basiert auf der Ausbildung einer d\u00fcnnen Zirkoniumoxidschicht auf der Metalloberfl\u00e4che. Die Prozesskosten sind im Vergleich zur Zinkphosphatierung deutlich geringer:<\/p>\n 1) Das Verfahren wird bei niedrigeren Temperaturen durchgef\u00fchrt<\/p>\n 2) Es f\u00e4llt kein toxischer und phosphathaltiger Schlamm an, der teuer entsorgt werden muss<\/p>\n 3) Es f\u00e4llt insgesamt sehr wenig Schlamm an, wodurch die Reinigung und Wartung der Anlagen deutlich verringert ist<\/p>\n Die D\u00fcnnschichttechnik ist ein gutes Beispiel, um Kosteneinsparungen zu realisieren. Durch die Einsparung von Energie und Wasser kann ein Unternehmen die Prozesskosten deutlich senken. Da kaum Schlamm anf\u00e4llt, sind auch die Kosten f\u00fcr die Abwasser- und Abfallbehandlung deutlich verringert. In Bezug auf die Qualit\u00e4t steht diese Technologie der Zinkphosphatierung nicht nach. Sie findet in verschiedenen Bereichen Anwendung, wie der Beschichtung von Land- und Druckmaschinen oder in der Medizintechnik. Ein gelungenes Beispiel f\u00fcr eine \u00f6kologische, ressourceneffiziente und kostensparende \u2013 und in diesem Sinne nachhaltige – Technologie.<\/p>\n In einem Unternehmen gibt es viele verschiedene Ansatzpunkte f\u00fcr Energie- und Wassereinsparungen. Das k\u00f6nnen „low-hanging-fruits“ sein, wie der Austausch von Lampen durch energieeffizientere Modelle oder die Einbindung und Schulung von Mitarbeitern zu ressourcensparendem Verhalten. In anderen Bereichen sind Investitionen oder die Umstellung von Methoden notwendig, um Prozesskosten zu senken \u2013 lohnenswert kann es in beiden Varianten sein.<\/p>\n![\"Arbeit](\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/Chemie.jpg\" "\\"Arbeit")
Energiesparpotenziale aufdecken und Prozesskosten senken<\/h2>\n
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![\"Arbeit](\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/Labor.jpg\" "\\"Arbeit")
Wasser ist nicht immer gleich<\/h2>\n
![\"KONVERSIONSVERFAHREN\"](\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/KONVERSIONSVERFAHREN.jpg\" "\\"Konversionsverfahren\\"")
<\/a><\/p>\nProzesskosten senken durch ein optimiertes Wassermanagement<\/h2>\n
Umweltfreundliche Methoden in der Oberfl\u00e4chenbehandlung \u2013 Zinkphosphatierung und D\u00fcnnschichttechnologie im Vergleich<\/h2>\n
Zinkphosphatierung<\/h3>\n
![\"KORROSIONSSCHUTZ\"](\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/KORROSIONSSCHUTZ.jpg\" "\\"Korrosionsschutz\\"")
<\/a><\/p>\nD\u00fcnnschichttechnologie<\/h3>\n
![\"D\u00dcNNSCHICHT-TECHNOLOGIE](\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/D\u00dcNNSCHICHT-TECHNOLOGIE-\u2013-DECORRDAL-ZT.jpg\" "\\"D\u00fcnnschicht")
<\/a><\/p>\nAnsatzpunkte zur Kosteneinsparung finden<\/h2>\n