Innovativer Blankglühofen spart Energie und Chemikalien
Dank einer neuartigen Wärmebehandlung von Messingbändern unter einer Schutzgasatmosphäre kann das Messingwerk Plettenberg auf das Entfetten und Beizen verzichten und so seinen Chemikalieneinsatz um 90% reduzieren.
Zum Unternehmen
Gründung
1870
Unternehmensgegenstand
Präzisionsbänder und Rohre aus Messing und Kupfer
Mitarbeiter
135
Ausgangssituation
Das Messingwerk Plettenberg produziert hochwertige Bänder und Rohre aus Messing- und Kupferlegierungen, die u. a. in Produkten der Elektrotechnik-, Sanitärzubehör- und Automobilindustrie eingesetzt werden.
Um die vom Kunden gewünschte Festigkeit des Materials zu erzielen, wurden die Bänder in der Vergangenheit nach dem Kaltwalzen in horizontalen Bandschwebeöfen unter Luftatmosphäre wärmebehandelt. Bei dem gängigen Verfahren bilden sich ab ca. 500 °C Zinkoxidschichten auf den Bändern, die durch nachträgliches Beizen mit Chemikalien wieder entfernt werden müssen. Bereits vor dem Glühen erfolgte eine chemische Oberflächenentfettung.
Das Unternehmen entschloss sich 2010 mit Hilfe eines neuartigen gasbeheizten Vertikal-Blankglühofens des österreichischen Industrieofenbauers Ebner den hohen Chemikalien- und Energieverbrauch der Wärmebehandlung nachhaltig zu senken.
Maßnahmen und Vorteile
Bei dem neuen Glühofen wurde erstmals in einer wasserstoffdichten Glühmuffel ein Düsensystem integriert, welches es erlaubt, Messingbänder vertikal und hochkonvektiv unter einer Schutzgasatmosphäre von 70 % Wasserstoff und 30 % Stickstoff sehr rasch und bei der kürzesten möglichen Ofenlänge zu glühen.
Durch das hohe Reduktionspotenzial des Wasserstoffs und der bestehenden Hochkonvektion im Glühraum kann die bisherige Entfettung der Bänder vor der Wärmebehandlung vollständig entfallen. Da das Glühen unter Sauerstoffausschluss stattfindet, oxidiert das Material auch nicht, so dass auf das anschließende Beizen verzichtet werden kann. Bei Temperaturen über 650 °C kann die erhöhte Zinkausscheidung auch im neuen Ofen technisch nicht verhindert werden. Daher müssen Bänder mit einem hohem Zinkanteil von über 20 % weiterhin im bestehenden horizontalen Bandschwebeofen wärmebehandelt werden.
Das Messingwerk Plettenberg spart durch den neuen Glühofen jährlich 880 MWh Erdgas und 535 MWh Strom ein. Durch den Wegfall der chemischen Vor- und Nachbehandlung entfallen jährlich rund 6 t Schwefelsäure, 8 t Salzsäure und 11 t Natronlauge – insgesamt rund 90 % des bisherigen Chemikalienverbrauchs. Auch konnten durch den neuen Glühprozess beim nachfolgenden Schneiden die unproduktiven Nebenzeiten um 5 Prozent gesenkt werden.
Insgesamt spart das neue Verfahren jährlich ca. 2.035 t CO2-Äquivalente ein. Das erstmals eingesetzte Verfahren besitzt für Buntmetallhersteller in Deutschland einen hohen Modellcharakter, da es auch für gängige Bänder z. B. aus Neusilber, Bronze oder Kupfer eingesetzt werden kann.
| Ressourceneffekte im Überblick | |
| Energieeinsparung | ca. 1.415 MWh/a |
| Chemikalieneinsparung | ca. 25 t/a |
| Materialeinsparung | ca. 400 t/a |
| CO2-Äquivalente | ca. 2.035 t/a |
Der Weg zur Finanzierung
Im Vorfeld der Umsetzung hatte das Unternehmen auf Empfehlung der Deutschen Bank Kontakt mit der PIUS-Finanzierung der Effizienz-Agentur NRW aufgenommen.
Nach einer Analyse des neuen Prozesses empfahl die efa das BMUB-Umweltinnovationsprogramm und begleitete das Unternehmen bei der Antragstellung. Das Vorhaben wurde schließlich mit Mitteln in Höhe von 850.000 Euro aus dem Umweltinnovationsprogramm des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit gefördert.
Nach der Bewilligung eines Zuschusses wurde die efa mit der Abwicklung des Förderbescheids und der Durchführung eines Messprogramms beauftragt. 2014 konnte das Projekt erfolgreich abgeschlossen werden. Insgesamt investierte das Messingwerk ca. 3,95 Mio. Euro in die neue Technologie.
Projektpartner
Michael Aubry
Messingwerk Plettenberg Herfeld GmbH & Co. KG
+49 2391 95 51 54
aubry@messingwerk.de
Marcus Lodde
Effizienz-Agentur NRW
+49 203 378 79 58
lod@efa.nrw
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