Energieeffizienz im Lackierbetrieb


Zuletzt aktualisiert von Rolf Gloor am 08.09.2011

In einem industriellen Lackierwerk wird viel Wärmeenergie für die Teilereinigung (Vorbehandlung) bei etwa 50 °C und die Einbrennlackierung bei etwa 200 °C benötigt.

 

Es gibt auch Lackierbetriebe mit reiner elektrischer Wärmeerzeugung und es werden teilweise auch nur elektrische Heizstrahler eingesetzt.

In einer Lackerei stecken grosse Möglichkeiten zur Steigerung der Energieeffizienz für Wärme und Elektrizität. Eine gut geplante Neuanlage benötigt bei gleichen Investitionskosten weniger als die halbe Energie einer üblichen Anlage. Die Verbesserungen stecken in der richtigen Anlagendimensionierung, einer gute Produktionsplanung (Ablauf, Teileaufhängung), einer konsequente Abwärmenutzung (Wärmekaskade) und einer intelligenten Steuerung.

energieverbrauch lackierwerk
Schnitt durch eine Lackiererei mit einer Produktion von 1000 kg (120 m²) Flachwaren pro Stunde. (Bild Gloor)
Lackierbetrieb Ziel Durchschnitt
30% 50% Ventilatoren
12% 20% Pumpen, Gebläse
5% 10% Druckluft
5% 10% Heizungsinfrastruktur
4% 5% Beleuchtung
4% 5% Diverse
60% 100% Summe Stromverbrauch
Anteil der Stromverbraucher eines Lackierbetriebes. Der Stromverbrauch macht etwa 20% des Energieverbrauchs aus.
(Quelle: Schätzung Gloor 1996)

Kennzahlen

VergleichsgrösseDurchschnittZielwert
Stromverbrauch pro kg Metall 0,1 kWh/kg 0,05 kWh/kg
Energieverbrauch pro kg Metall 0,6 kWh/kg 0,20 kWh/kg
Der Energieverbrauch ist vor allem vom Gewicht abhängig,
denn diese Masse muss mehrfach erwärmt werden.
(Quelle Schätzung Gloor 1996)

Energiesparmassnahmen

ProzessMassnahmeBemerkungen
Produktionsplanung Je höher die Auslastung ist, desto geringer ist der spezifische Energieverbrauch. Mit der maximalen Fördergeschwindigkeit und einer vollen beidseitigen Teilebehängung kann die Produktionszeit verkürzt werden. Nebst Energie werden dadurch auch die Personalkosten reduziert.
Lückensteuerung Bei durch Farbwechsel oder Produktionsstörungen unvermeidlichen Lücken sollten die jeweiligen Aggregate wie Pumpen, Ventilatoren automatisch abgeschaltet werden. Eine entsprechende Steuerung für 1000 bis 5000 Franken rentiert meistens innerhalb eines Jahres.
Vorbehandlung Mit neuen Reinigungsmitteln kann die Temperatur von 70 auf 40 °C gesenkt werden. Halbierung des Wärmebedarfs der Vorbehandlung.
Schleusen Wenn die Öffnungen der verschiedenen Kammern der jeweiligen Gehängegrösse angepasst und mit Blechen strömungstechnisch verlängert werden, so reduziert sich der Wärmeverlust und die Umluftventilatoren können auf einer niedrigen Drehzahl laufen. Die Wärmeverluste durch den Schlitz für den Kettenförderer sind besonders zu beachten. Die meisten Betriebe führen solche Blecharbeiten selber aus.
Handbeschichtung Bei Handbeschichtungsständen kann die Abluftanlage mit einem Schalter am Spritzpistolenhacken (wie beim Telefonhörer) automatisch ein- und ausgeschaltet werden. Eine Investition von ein paar 100 Franken welche sich schnell zurückzahlt.
Wärmedämmung Die heissen Wasserleitungen der Vorbehandlung sind oft mit einer ungenügenden Wärmedämmung versehen. Mit einer stärkeren Dämmung reduziert sich der Energieverbrauch und das Raumklima für die Mitarbeiter verbessert sich. Die Isolation einer Wasserleitung kostet etwa 20 Franken pro Meter und spart etwa 100 kWh Wärmeenergie im Jahr.
Abwärmenutzung In einer Lackiererei kann die Abwärme des Ofens (200 °C) den Trockner (100 °C) mitheizen und dessen Abwärme die Vorbehandlung (50 °C). Zusätzliche Wärme für die Vorbehandlung kann mit einer Wärmepumpe aus der Raumluft gewonnen werden. In einer Anlage mit fossilen Energieträgern rentiert eine nachträgliche Installation für die Abwärmenutzung meistens erst nach mehr als 5 Jahren.
Lüftungsanlage Mit einer geregelten Lüftungsanlage lässt sich die Luftmenge in einer Lackerei stufenlos einstellen. Mit einer Abwärmenutzungsanlage eventuell zusätzlich mit einer Wärmepumpe wird auch noch die Abwärme genutzt. Anlagen ab 4 kW Ventilatorleistung und Laufzeiten von mehr als 1000 Stunden pro Jahr sind genauer zu untersuchen.
Heizungsanlage Die Heizungsanlagen sollten so eingestellt werden, dass die Solltemperatur erst kurz vor dem Prozessbeginn erreicht wird, beim Abschalten gelten die selber Überlegungen. Das Einstellen der optimalen Zeit ist praktisch gratis und reduziert die Bereitschaftsverluste.
Beleuchtung Die Deckenbeleuchtungen im Fensterbereich und in einzelnen Bereichen sollten in sinnvollen Gruppen einzeln geschaltet werden können. Eine automatische Lichtregelung zahlt sich innerhalb von 5 Jahren.
Druckluftanlage Ein Netzdruck mit 6 bar Überdruck ist genügend, Druckluftanlagen abends abstellen, Druckluftmotoren durch explosionsgeschütze Elektromotoren ersetzen. Ab einer Kompressorleistung von 5,5 kW lohnt sich meistens eine Optimierung.
Leistungsspitze Vor allem bei elektrischer Wärmeerzeugung lässt die Leistungsspitze reduziert. Ab 60 kW Spitzenleistung rentabel.
Energiebuchhaltung Mit dem regelmässigen Ablesen der Verbrauchszähler von Heizöl, Gas, Elektrizität, Wasser und Lack wird die Effizienz pro kg Beschichtungsobjekt laufend überwacht. Die Energiebuchhaltung ist die Grundlage für eine stetige Optimierung.

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