Das Projekt "Regenerierung von Kernformstoffen und Formstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Georg Fischer GmbH durchgeführt. Die Grossgussherstellung erfolgt kastengebunden auf einer automatischen Form- und Giessanlage. Beim Auspackprozess des Gusses aus der Form und nachgelagerten Prozessen bis zur Strahlerei wird eine weitgehende Trennung von Kern- und Formsand vorgenommen durch die Realisierung eines gestaffelten Kernsanderfassungssystems. Aus dem zu etwa 70 Prozent Kernsand bestehenden Mischsand werden durch eine spezielle Magnetseparierungsanlage weiterhin ausgesondert: bentonitgebundene Altsandreste, exotherme Speiserstoffe und Eisenstaeube. Als Ausgangsmaterial fuer die Regenerierung steht damit Kernaltsand zur Verfuegung, welcher mit reduziertem Energie- und Zeitaufwand mechanisch regeneriert wird. Gleichzeitig sinkt der Anteil nicht verwertbarer Reststoffe (Staub) aus der Regenerierungsstufe auf ca. 10 Prozent. Emissionen wie NOx, SO2 sowie gasfoermige organische Stoffe, die bei einer thermischen Regenerierung des Altsandes entstehen, entfallen gaenzlich. Die nicht mehr zu deponierende Altsandmenge betraegt 7.000 t/Jahr. Die Neusandeinsparung liegt in der gleichen Groessenordnung. Das gewonnene Regenerat wird ausschliesslich in der Cold-Box-Kernfertigung wieder eingesetzt.
Das Projekt "Sandaufbereitung in einer Aluminium-Sandgießerei" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ohm und Häner Metallwerk GmbH & Co. KG durchgeführt. Die OHM & HÄNER Metallwerk GmbH & Co. KG produziert Gussteile für den Maschinen- und Gerätebau sowie zunehmend auch für die Automobilindustrie. Beim Sandguss werden große Mengen Sand und Bindemittel verbraucht. Dabei kommen zwei verschiedene Sandarten (chemisch gebundener Kernsand und mit Bentonit, einem tonhaltigen Bindemittel, gebundener Formsand) zum Einsatz, die sich beim Entformen der Gussstücke zumindest teilweise vermischen. Dieses Gemisch zu trennen ist sehr schwierig und mit dem bisher üblichen Verfahren nur unzureichend möglich. Daher muss ein Teil des Sandes regelmäßig aus dem Formsandkreislauf entnommen und durch Neusand ersetzt werden. Das kann zwischen zwei und 30 Prozent der Umlaufmenge sein. Der Altsand muss deponiert werden. Das Unternehmen plant daher im Rahmen eines Gießereineubaus künftig den regenerierbaren Formsand von dem zu entsorgenden Kernsand effektiver zu trennen. So soll der Mischsand mit Hilfe eines für Sandgießereien neuen optisch/elektronischen Verfahrens aufbereitet und so die Altsandmenge um mindestens 75 Prozent reduziert werden (von 8400 Tonnen auf 2200 Tonnen zu entsorgender Altsand pro Jahr). Dabei werden die Sandkörner durch ihre Farben identifiziert und pneumatisch sortiert. Darüber hinaus soll ein neuartiger Vakuum-Sandmischer eingesetzt werden, der den gereinigten Formsand so aufbereitet, dass er problemlos wieder in den Produktionskreislauf zurückgeführt werden kann. Die deutlich geringeren Altsandmengen führen zu weniger Abfall und sparen somit Deponieraum. Zugleich werden weniger Neusand, Bindemittel und Wasser verbraucht. Insgesamt sinkt die Anzahl der notwendigen Transporte, da jährlich über 100 000 LKW-Kilometer entfallen. Das Vorhaben ist ein Beispiel dafür, dass Ressourceneffizienz nicht nur die Kosten reduziert, sondern zugleich eine Reihe positiver Umwelteffekte mit sich bringt. Im Rahmen der Gesamtinvestition am Standort Drolshagen (Nordrhein-Westfalen) sollen rund 150 neue Arbeitsplätze geschaffen werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Entwicklung von Glanzkohlenstoffbildner" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Süd-Chemie AG durchgeführt. Die Entwicklung emissionsreduzierter und gleichzeitig hochwirksamer Glanzkohlenstoffbildner, die in Seriengießereien sparsamer eingesetzt werden können und zu geringeren Emissionen führen, war das generelle Ziel dieses Forschungsvorhabens. Dabei wurden zunächst am lfG in Laborversuchen die Mechanismen und Reaktionsbedingungen für die Glanzkohlenstoffbildung und das Entstehen unerwünschter Nebenprodukte untersucht. Dieses Wissen lieferte die Grundlagen für gezielte physikalische und chemische Eingriffe zur Effizienzverbesserung der Glanzkohlenstoffbildung und zur Unterdrückung unerwünschter Nebenreaktionen (Süd-Chemie). Aufbauend auf die Wärmetransportsimulation wurde ein Modell entwickelt, das es gestattet, die Benzolemissionen aus einer bentonit-gebundenen Form zu berechnen. Auf diese Ergebnisse aufbauend entwickelte das Softwarehaus MAGMA ein Simulationsmodell zur Beschreibung des Gastransports In Sandformen.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Reaktionsmodell der Glanzkohlenstoffbildner" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IfG - Institut für Gießereitechnik gGmbH durchgeführt. Als Massnahmen zum produktionsintegrierten Umweltschutz beim Giessen werden emissionsarme Glanzkohlenstoffbildner (GKB) fuer bentonitgebundenen Formsand entwickelt. In Laborversuchen werden die Mechanismen und Reaktionsbedingungen fuer die Glanzkohlenstoffbildung und das Entstehen unerwuenschter Nebenprodukte untersucht. Die Ergebnisse werden in Giessversuchen auf Produktionsbedingungen uebertragen und daraus umweltfreundliche Verfahren abgeleitet. Neuartige Glanzkohlenstoffbildner werden hergestellt und in standardisierten Giessversuchen im Technikum und dann in zwei Giessereien geprueft. Der Beitrag des IfG liegt darin, das chemische Verstaendnis fuer die Wirkung von Glanzkohlenstoffbildnern herzustellen, gezielte Reaktionsprinzipien zu erforschen, den Einfluss physikalischer Randparameter zu ermitteln und die Ergebnisse den Partnern zur gezielten Produktentwicklung in geeigneter Form weiterzureichen. Bei den Pilotversuchen uebernimmt das IfG die Emissionsmessungen. Die Firma Magma entwickelt ein Programm zur Emissionsprognose. Die umweltfreundlichen Produkte werden durch Sued-Chemie direkt Giessereien angeboten und tragen somit unmittelbar zu einer Umweltentlastung bei.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Transportsimulation im Gasraum" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MAGMA Gießereitechnologie Gesellschaft für Gießerei-, Simulations- und Regeltechnik mbH durchgeführt. Als Massnahmen zum produktionsintegrierten Umweltschutz beim Giessen werden emissionsarme Glanzkohlenstoffbildner (GKB) fuer bentonitgebundenen Formsand, der ueberwiegend zur rationellen Fertigung von Gross- und Mittelserien verwendet wird, entwickelt. In Laborversuchen werden die Mechanismen und Reaktionsbedingungen fuer die Glanzkohlenstoffbildung und das Entstehen unerwuenschter Nebenprodukte untersucht. Die Ergebnisse werden in Giessversuchen auf Produktionsbedingungen uebertragen und daraus umweltfreundliche Verfahren abgeleitet, die in Computersimulationen getestet werden. Neuartige Glanzkohlenstoffbildner werden hergestellt und in standardisierten Giessversuchen im Technikum und dann in zwei Giessereien geprueft. Der Beitrag der Firma MAGMA liegt in der mathematischen Modellierung thermischer Zusetzungsreaktionen und deren Integrierbarkeit in computergestuetzte Stoff- und Waermeflussmodelle. Eine Beispielrechnung zur Verifikation des Modells ist ebenfalls vorgesehen. Die umweltfreundlichen Produkte werden direkt Giessereien angeboten.