Umweltverträgliche Lösungen Grün trennen: Wasserstrahlschneiden

Ein Gastbeitrag von Melanie Söhnel

Ökologische und nachhaltige Aspekte spielen auch in der Industrie eine immer größere Rolle. Geht es um die geeignete Lösung für den Zuschnitt, so zählt das Wasserstrahlschneiden zu den umweltfreundlichsten Schneidtechnologien auf dem Markt.

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Das Schneiden mit Wasserstrahl hat gegenüber anderen Schneidverfahren einige Vorteile. Dazu gehört auch der natürlich-ökologische Aspekt. Wenn Hersteller aber höchstmöglich innovativ und umweltverträgliche Systeme produzieren wollen, muss der gesamte Kreislauf zusammenspielen. Von der Konstruktion und der Verwendung passender Komponenten über die Verwendung und Entsorgung von Wasser und Abrasivsand.
Das Schneiden mit Wasserstrahl hat gegenüber anderen Schneidverfahren einige Vorteile. Dazu gehört auch der natürlich-ökologische Aspekt. Wenn Hersteller aber höchstmöglich innovativ und umweltverträgliche Systeme produzieren wollen, muss der gesamte Kreislauf zusammenspielen. Von der Konstruktion und der Verwendung passender Komponenten über die Verwendung und Entsorgung von Wasser und Abrasivsand.
(Bild: Microstep)

Umweltschutz beginnt bereits beim Bau einer Wasserstrahlschneidmaschine. Microstep fertigt traditionell alle Maschinen nach strengen Richtlinien, die national an den Produktionsstandorten in der Slowakei gelten und ebenfalls europäischen Umweltrichtlinien unterliegen. Zusätzlich zur umweltfreundlichen Produktion ist auch die umweltfreundliche Konstruktion ein wichtiger Bestandteil der Microstep-Philosophie.

Wasserstrahlschneidmaschinen von Microstep verfügen über gekapselte Antriebssysteme, die das Austreten von Schmierstoffen sicher vermeiden. Die eingesetzten Motoren sind auf größtmögliche Effizienz optimiert und bei den Schneidköpfen wird auf die Möglichkeit geachtet, die Verschleißteile wie Düsen und Mischkammer separat austauschen- und den Schneidkopf weiterverwenden zu können. Für die Werkstückauflage ist es auf Wunsch sogar möglich, zinkfreie Tragbleche zu verwenden.

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Wichtige Aspekte berücksichtigen

Die von Microstep verwendeten Ultrahochdruckpumpen sind ebenfalls äußerst umweltfreundlich. Bei den direktgetriebenen Pumpen wird heute nicht mehr wie früher üblich das Kühlwasser vollständig oder zumindest teilweise in den Abfluss befördert; bei State-of-the-Art-Lösungen wird es erst für die Kühlung genutzt, danach in einen geschlossenen Behälter geführt und schlussendlich vollständig zum Schneiden verwendet. Dadurch kann der Wasserverbrauch deutlich reduziert werden.

Auch beim Thema Ölverbrauch und Öl betreffende Umweltsicherheit konnten Hersteller in den vergangenen Jahren große Fortschritte erzielen. So arbeiten moderne Druckübersetzerpumpen mit kleinsten Hydraulikölmengen und schnellen, effizienten Antriebsmotoren. Leckagebohrungen, die früher für die Sichtprüfung genutzt wurden, werden heute mit Sensoren abgefragt und das austretende Medium wird in geschlossenen Behältern aufgenommen. Der komplette Ölinhalt der bei Microstep verwendeten Pumpen wird im Leckagefall von integrierten Wannen aufgenommen und kann somit nicht in die Umwelt gelangen. Auch in Wasserschutzgebieten ist damit keine zusätzliche Wanne mehr erforderlich. Ein großer Vorteil im Vergleich zu veralteten Wasserstrahlschneidsystemen.

Wasser, Abwasser, Zusatzstoffe und Abfallentsorgung

Bei der Umweltverträglichkeit der Technologie Wasserstrahlschneiden gilt es nicht nur die CNC-Maschine zu beleuchten, ein weiterer wichtiger Aspekt sind die Verbrauchsstoffe: Das Wasser muss in seiner Zusammensetzung bestimmte Kriterien erfüllen. Es werden außer dem pH-Wert und dem Härtegrad noch weitere unterschiedliche Kriterien abgefragt. Falls das Wasser diese Anforderungen nicht ausreichend erfüllt, muss es aufbereitet werden. Dazu gibt es verschiedene Möglichkeiten, um mit Filtern oder Additiven die Herstellervorgaben zu erfüllen. Bei einer Microstep-Technologieberatung schauen sich die Experten objektiv die Produktionsabläufe an und die zu fertigenden Produkte, zeigen Optimierungspotential auf, erarbeiten Verbesserungsvorschläge und planen mit dem Kunden detailliert den Weg zur modernen Fertigung. Im Zuge dieser unabhängigen und passgenauen Beratung wird ebenfalls die Wasserqualität überprüft und gegebenenalls eine Aufbereitung auf den Kundenbedarf hin mitberücksichtig und angeboten. Das von Microstep empfohlene Additiv ist umweltfreundlich und enthält keine ausweisungspflichtigen Substanzen. Es ist unbedenklich für die Einleitung ins Abwasser und unterliegt nicht der GHS-Kennzeichnungspflicht.

Naturprodukte für optimale Ergebnisse

Der Abrasivsand ist ebenso wie das Wasser ein Naturprodukt. Der Sand wird auf dem Markt in verschiedenen Qualitäten und Korngrößen angeboten. MicroStep arbeitet mit dem Partner GMA Garnet zusammen. Der erfahrene und weltweit führende Anbieter von industriellem Granatsand liefert qualitativ hochwertige Produkte und kümmert sich auch um das Recycling der dazugehörigen Schneidabfälle. Sand wie auch Wasser sind reine Naturprodukte und in der verwendeten Form für die Umwelt absolut unkritisch.

Bei der Umweltverträglichkeit des Schneidverfahrens Wasserstrahlschneiden gilt es aber noch eine dritte Komponente zu betrachten: das „Kerbmaterial“. Also der Anteil, der beim Zuschnitt aus der Platte, also dem zu schneidenden Flachmaterial, herausgeschliffen wird. Das Volumen des Kerbmaterials kann überschlägig berechnet werden, indem man die Schnittbreite mit der Schnittlänge und der Materialdicke multipliziert. Der prozentuale Anteil des Kerbmaterials im gesamten Abfall variiert mit der Geschwindigkeit, der Materialart und -dicke sowie der eingesetzten Sandmenge. So liegt der Anteil des Kerbmaterials beispielsweise bei 0,3 vol, % beim Schneiden von 5 mm dickem Aluminium bis 6 vol, % beim Schneiden von 50 mm dickem Stahl.

Dieses Kerbmaterial, das der Betreiber einer Wasserstrahlschneidmaschine zusammen mit seinem benutzten Abrasivsand als Abfall entsorgen muss, sollte im Idealfall recycelt werden. Auch hier unterstützt Microstep-Partner GMA Garnet die Kunden. Um Frachtkosten niedrig zu halten und Leerfahrten zu vermeiden liefert GMA Garnet nicht nur den benötigten Abrasivsand, sondern nimmt im Zuge dieser Lieferung den zuvor entstandenen Schlamm wieder zurück. Der Schlamm wird später analysiert und auf eventuelle Schadstoffe überprüft. Sofern man die üblichen Materialien wie Stein, Aluminium, Stahl etc. schneidet, ist der Schlamm in der Regel recyclingfähig. Die Analyse ist für fünf Jahre gültig. Sollte der Schlamm belastet sein – beispielsweise durch Schwermetalle – dann wird der Abfall gemäß seiner jeweiligen Klassifikation auf eine entsprechende Deponie verbracht. Die dafür notwendigen Analysen werden jährlich wiederholt.

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Die Umwelt schonen

Beim Recycling wird das Kerbmaterial vom Sand getrennt und wieder dem Metallkreislauf zugeführt. Der Sand wird zum großen Teil wiederaufbereitet und gelangt in Form von Abrasivsand kleinerer Korngrößen wieder auf den Markt. Die nicht mehr verwertbaren Bestandteile gehen als Füllmaterial in den Straßenbau oder werden anderweitig sinnvoll und umweltschonend verwendet.

In jedem Fall erhält der Kunde einen Entsorgungsnachweis für seine Verbrauchsstoffe und die Gewissheit, dass seine Microstep-Wasserstrahlschneidmaschine aktiv die Umwelt schont.

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