Kühlwasser mit Schmutzwasserqualität?

Kühlwasser ist bei genauer Betrachtung mehr wert als gedacht – die Oni-Aquaclean Technologie bringt das Kühlwasser für den Spritzgießprozess in Topform.

Die Wasserqualität in Kühlkreisläufen hat entscheidenden Einfluss auf Energieeffizienz, Betriebs- und Prozesssicherheit sowie die Betriebs- und Wartungskosten von Produktionsanlagen, Systemkreisläufen und deren Komponenten. Eine relativ große Zahl von kunststoffverarbeitenden Betrieben hat durch eine schlechte Kühlwasserqualität mit hohen Betriebs- und Wartungskosten und in Einzelfällen gar mit Produktionsausfällen zu kämpfen. Einen Blick hinter die Kulissen kann man erhaschen, wenn alte Wasserbatterien mit Schaugläsern an den Spritzgießmaschinen verbaut sind. Zumindest bekommt man hier eine Ahnung davon, wie viel oder wie wenig Biologie und Schmutz im Werkzeugkühlkreis unterwegs sind. Glücklicherweise gibt es im Maschinenkühlkreis keine Schaugläser.

Für die Produktion von anspruchsvollen Formteilen werden hohe Anforderungen an die Maschinentechnik, Werkzeug- und Prozesstechnik gestellt, um letztendlich allen Anforderungen hinsichtlich effizienter Fertigung und einer konstant hohen Qualität gerecht werden zu können. Wie verträgt sich das damit, dass einem wesentlichen Glied in der Kette, dem Kühlwasser, so wenig Aufmerksamkeit geschenkt wird? Ist Kühlwasser nur Mittel zum Zweck und eher ein notwendiges Übel denn wertiges Prozesskettenglied oder vielleicht doch mehr wert als gedacht?

Bei einer ersten nüchternen Betrachtung stellt man fest, dass ohne ausreichende Kühlwasserversorgung mal überhaupt nichts läuft. Schaut man zudem etwas genauer und kritischer hin, kann man sich schnell vorstellen, dass eine schlechte Kühlwasserqualität zwangsläufig auch negative Auswirkungen auf den Produktionsprozess haben muss. Geht man von der Logik her einen Schritt weiter, steht man schon mittendrin im Thema Einflussfaktoren auf die Prozesskette und den vielen Wirkrichtungen der Kühlwasserqualität.

Voraussetzung für ein Topergebnis in Produktion, Prozesssicherheit, Produktqualität, kurzen Zykluszeiten und niedrigen Wartungs- und Betriebskosten ist eine gute Wasserqualität in den Kühlkreisläufen, speziell im Werkzeugkühlkreis. Konkret muss das Wasser möglichst geringe Konzentrationen an Feststoffpartikeln und eine niedrige Beladung mit Biologie in den unterschiedlichsten Gattungen aufweisen. Hintergrund sind die verschiedenen Wirkmechanismen dieser lnhaltsstoffe wie Korrosion in Form von Lochfraß oder die Behinderung der Wärmeübertragung durch Biofilme, die durch Feststoffpartikel angereichert werden.

Der Belastung des Kühlwassers durch Bakterien, Viren, Algen und Pilze versucht man durch die Zudosierung von Chemikalien, üblicherweise durch Zugabe von Biozid, Herr zu werden. Abgesehen von der problematischen Handhabung, entstehen durch den Kauf solcher Chemikalien, erforderliche Sicherungsmaßnahmen und Personaleinsatz für das Handling erhebliche Kosten und ein nachhaltiger Erfolg stellt sich nur selten ein. Darüber hinaus bleibt das Problem der Belastung durch Feststoffpartikel, vom schnell absetzbaren Grob- bis zum dispergierenden Feinstkorn, erhalten.

Mit der neu entwickelten Systemtechnik Oni-Aquaclean steht dem Anlagenbetreiber eine Technologie zur Verfügung, die über einen völlig neuen Systemansatz einen effizienten Lösungsweg eröffnet. Die Oni-Aquaclean Technologie beschreibt sich als systemisch aufgebaute Gerätekombination. Messstrecken – für Leitfähigkeit, pH-Wert, Redoxspannung und Volumenstrom – in Verbindung mit einem Hochleistungsrechner liefern die Informationen, die für die stufenweise Kühlwasserbehandlung notwendig sind. Die eigentliche Wasserbehandlung erfolgt dann über verschiedene Filtereinheiten sowie einen nachgeschalteten, eigensicheren Ozonreaktor.

Die Kombination von mehreren Filtereinheiten, bestehend aus einem rückspülbaren AFM-Filter und einem nachgeschalteten, ebenfalls rückspülbaren Ultrafeinstfilter, mit einer Filterleistung bis 0,02 μm, sorgt für eine massive Reduzierung von Feststoffpartikeln und selbst kleinsten Bakterien und Viren. Damit wird dem im Netz vorhandenen Biorasen eine wesentliche Lebensgrundlage entzogen und schädliche biologische Beladungen werden aus dem fließenden Kühlwasser entfernt. Eine Pumpeneinheit versorgt das Aquaclean System kühlwassernetzunabhängig mit einer definierten Wassermenge und die integrierte Hebeanlage sorgt für die Ableitung von Rückspülwassermengen auch in Kellerbereichen, die nicht über eine eigene Abwassereinleitstelle verfügen.

Praxiserfahrungen zeigen, dass nach einer Betriebszeit des Systems von drei bis vier Wochen, selbst bei ausgedehnten Netzstrukturen, die Bakterienbelastung um bis zu 99,9 % reduziert wird. In nahezu gleichem Umfang werden alle anderen biologischen Belastungen abgebaut. Das hoch reaktive Ozon sorgt zudem in kürzester Zeit nicht nur für eine ultimative Bekämpfung von biologischen Inhalten, sondern sorgt gleichzeitig für die Oxidation gelöster Metalle. Die entstandenen Oxidationsprodukte werden anschließend durch die Ultrafiltration aus dem Wasser entfernt. Durch diesen Effekt wird die Korrosivität des Kühlwassers deutlich herabgesetzt und somit der Einsatz von Korrosionsschutzmitteln entsprechend reduziert.

sl