Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Lackieren und Trocknen: Weniger heiße Luft

08.06.2018

Durch ein neuartiges Ofendesign lässt sich bei der industriellen Stahlbandtrocknung die Energieeffizienz deutlich erhöhen und die Anlagengröße drastisch reduzieren. Die Investitions- und Produktionskosten können mit dem geplanten Verfahren um mindestens 40 Prozent gesenkt werden. Erreicht wird dies durch den Einsatz von Infrarot-Strahlungsbrennertechnologie. Diese energetisch effiziente Methode zu realisieren, ist Ziel des auf vier Jahre angegelegten Projekts ECCO, welches das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) koordiniert und das von der Europäischen Union mit rund acht Millionen Euro gefördert wird.

Industriell werden dünne auf Rollen gewickelte Stahlbleche beispielsweise für Garagentore lackiert. Der Lack besteht dabei aus einem Gemisch aus Farbpigmenten, chemischen Komponenten und den notwendigen Lösungsmitteln.


Stahlbandtrocknung nach Vorbehandlung mit Infrarot-Strahlungsporenbrenner

Foto: GoGaS Goch GmbH & Co. KG

In einem kontinuierlichen Verfahren wird die Stahlbandrolle ausgerollt, der Lack auf das Stahlband aufgebracht und anschließend in einem Ofen getrocknet und ausgehärtet, bevor das Band wieder gekühlt und zusammengerollt wird.

Dieses Trocknungs- und Aushärteverfahren wird großtechnisch mit großen Mengen heißer Luft betrieben, da die aus dem Lack entweichenden Lösungsmittel brennbar sind. Damit während des Prozesses kein brennbares Gemisch aus Lösungsmittel und Luft entsteht, müssen die Lösungsmitteldämpfe mit Luft auf eine nicht entzündliche Konzentration verdünnt werden. Dies setzt große Luftmengen und Produktionsanlagen voraus.

Um diese großen Luftmengen zu erwärmen, ist ein hoher Energiebedarf notwendig. Zudem müssen aus umwelttechnischen Gründen die Lösungsmittel, die in niedriger Konzentration in der Trocknungsluft vorliegen, mit erhöhtem technischem Aufwand entfernt werden.

An dieser Stelle des Herstellungsverfahrens wird das Forschungsprojekt ECCO nun eine energetisch effizientere Methode für den Ofenbetrieb realisieren. „Die zum Trocknen und Aushärten der lackierten Stahlbänder notwendige Wärme stellt das neue Verfahren in Form von Infrarot-Strahlung über Strahlungsbrenner bereit“, sagt Professor Dimosthenis Trimis.

Diese Strahlungsbrenner befinden sich in der Brennersektion des Ofens. Sie ist von der Trocknungs- und Aushärtesektion durch Materialien getrennt, die für Infrarot-Strahlung durchlässig ist. In der Trocknungssektion entsteht durch Verdampfen eine im Gegensatz zum konventionellen Verfahren sehr hohe Lösungsmittelkonzentration, die nicht entflammbar ist, weil die Verbrennungsluft fehlt.

Diese Lösungsmittelatmosphäre wird aus der Trocknungs- und Aushärtesektion herausgezogen, den Strahlungsbrennern als Brennstoff zugeführt und vollständig verbrannt. „So entfallen die großen Mengen heißer Trocknungsluft und das Entfernen der Lösungsmittel aus dieser Luft am Ende des Verfahrens“, so Trimis.

Das Teilinstitut Verbrennungstechnik des Engler-Bunte Instituts am KIT koordiniert das Forschungsprojekt mit einem Fördervolumen von rund acht Millionen Euro im Progamm Horizon 2020 der EU. Im Oktober 2017 gestartet, hat das Projekt eine Laufzeit von vier Jahren. Beteiligt sind zwölf Partner aus der Industrie und weiteren akademischen Einrichtungen aus Deutschland, Italien, Portugal, Schweden, Griechenland, Belgien und der Schweiz.

Bildunterschrift: Stahlbandtrocknung nach Vorbehandlung mit Infrarot-Strahlungsporenbrenner (Foto: GoGaS Goch GmbH & Co. KG)

Weiterer Kontakt:

Dr. Sabine Fodi, Redakteurin/Pressereferentin, Tel.: +49 721 608-21154, E-Mail: sabrine.fodi@kit.edu

Als „Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft“ schafft und vermittelt das KIT Wissen für Gesellschaft und Umwelt. Ziel ist es, zu den globalen Herausforderungen maßgebliche Beiträge in den Feldern Energie, Mobilität und Information zu leisten. Dazu arbeiten rund 9 300 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auf einer breiten disziplinären Basis in Natur-, Ingenieur-, Wirtschafts- sowie Geistes- und Sozialwissenschaften zusammen. Seine 26 000 Studierenden bereitet das KIT durch ein forschungsorientiertes universitäres Studium auf verantwortungsvolle Aufgaben in Gesellschaft, Wirtschaft und Wissenschaft vor. Die Innovationstätigkeit am KIT schlägt die Brücke zwischen Erkenntnis und Anwendung zum gesellschaftlichen Nutzen, wirtschaftlichen Wohlstand und Erhalt unserer natürlichen Lebensgrundlagen.

Diese Presseinformation ist im Internet abrufbar unter: http://www.sek.kit.edu/presse.php

Weitere Informationen:

http://www.sek.kit.edu/presse.php

Monika Landgraf | Karlsruher Institut für Technologie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Klebeverfahren für Schindeltechnologie entwickelt
09.01.2019 | Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

nachricht Wasserreinigung für ländliche Regionen: Sauberes Wasser für Südafrika
03.01.2019 | Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Atomarer Mechanismus der Supraschmierung aufgeklärt

Das Phänomen der sogenannten Supraschmierung ist bekannt, es war jedoch auf atomarer Ebene bislang nicht zu erklären: Wie entsteht die extrem niedrige Reibung beispielsweise in Lagern? Forscherinnen und Forscher der Fraunhofer-Institute IWM und IWS entschlüsselten gemeinsam einen universellen Mechanismus der Supraschmierung bei bestimmten diamantähnlichen Kohlenstoffschichten in Verbindung mit organischen Schmierstoffen. Auf dieser Wissensbasis ist es nun möglich, Designregeln für supraschmierende Schicht-Schmierstoff-Kombinationen zu formulieren. Die Ergebnisse präsentiert ein Artikel der Zeitschrift Nature Communications, Ausgabe 10.

Eine der wichtigsten Grundvoraussetzungen für nachhaltige und umweltfreundliche Mobilität ist, Reibung zu minimieren. Diesem wichtigen Vorhaben widmen sich...

Im Focus: Elucidating the Atomic Mechanism of Superlubricity

The phenomenon of so-called superlubricity is known, but so far the explanation at the atomic level has been missing: for example, how does extremely low friction occur in bearings? Researchers from the Fraunhofer Institutes IWM and IWS jointly deciphered a universal mechanism of superlubricity for certain diamond-like carbon layers in combination with organic lubricants. Based on this knowledge, it is now possible to formulate design rules for supra lubricating layer-lubricant combinations. The results are presented in an article in Nature Communications, volume 10.

One of the most important prerequisites for sustainable and environmentally friendly mobility is minimizing friction. Research and industry have been dedicated...

Im Focus: Feuertaufe bestanden: EU-Partner testen erfolgreich neue Software für Weltraumroboter in Marokko

Rechtzeitig vor Weihnachten wurde die vom Robotics Innovation Center des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) im EU-Projekt FACILITATORS koordinierte Mars-analoge Mission in Marokko erfolgreich beendet. Ein Team von mehr als 30 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus elf Ländern erprobte im Rahmen des Strategic Research Clusters (SRC) on Space Robotics Technologies der Europäischen Union von Mitte November bis Mitte Dezember 2018 in der Wüste des Maghreb-Staates Technologien, die zukünftig für die Erkundung von Mars und Mond eingesetzt werden sollen.

Die Region Erfoud nahe der Grenze zu Algerien – bei Touristen auch für ihre eindrucksvollen Sanddünen bekannt – bot für die vierwöchige Feldtestkampagne ideale...

Im Focus: Mission completed – EU partners successfully test new technologies for space robots in Morocco

Just in time for Christmas, a Mars-analogue mission in Morocco, coordinated by the Robotics Innovation Center of the German Research Center for Artificial Intelligence (DFKI) as part of the SRC project FACILITATORS, has been successfully completed. SRC, the Strategic Research Cluster on Space Robotics Technologies, is a program of the European Union to support research and development in space technologies. From mid-November to mid-December 2018, a team of more than 30 scientists from 11 countries tested technologies for future exploration of Mars and Moon in the desert of the Maghreb state.

Close to the border with Algeria, the Erfoud region in Morocco – known to tourists for its impressive sand dunes – offered ideal conditions for the four-week...

Im Focus: Programming light on a chip

Research opens doors in photonic quantum information processing, optical signal processing and microwave photonics

Researchers from the Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) have developed a new integrated photonics platform that can...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Lasersymposium Elektromobilität in Aachen

11.01.2019 | Veranstaltungen

Die Rolle des Menschen in der digitalisierten Arbeitswelt

10.01.2019 | Veranstaltungen

Vom Verbrenner zum E-Fahrzeug!

09.01.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Der südliche Weg der Gerste – Herkunft der Qingke-Gerste in Tibet durch Genomsequenzierung geklärt

11.01.2019 | Biowissenschaften Chemie

Das dritte Auge der Algen

11.01.2019 | Biowissenschaften Chemie

Atomarer Mechanismus der Supraschmierung aufgeklärt

11.01.2019 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics