Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM
Die industrielle Bauteilreinigung steht zunehmend im Spannungsfeld zwischen hohen Qualitätsanforderungen und verschärften Klimaschutzvorgaben. Unternehmen sind dazu aufgefordert, ihre Produktionsprozesse nachhaltiger und emissionsärmer zu gestalten, ohne Abstriche bei Effizienz und Wirtschaftlichkeit zu machen. Genau an dieser Stelle setzt das Projekt CyCLoop an: In dem Forschungsvorhaben wird ein innovatives Prozesskonzept für die CO2-Schneestrahlreinigung erforscht, das auf einer vollständig geschlossenen Kreislaufführung des eingesetzten Kohlendioxids basiert. Ziel ist es, ein nahezu emissionsfreies Reinigungsverfahren zu realisieren, das den steigenden Anforderungen an klimafreundliche und ressourceneffiziente Produktionsprozesse gerecht wird.
Die Herausforderung: CO₂-Emissionen bei etablierten Reinigungsverfahren
Die CO₂-Schneestrahlreinigung gilt bereits heute als umweltfreundliche Alternative zu konventionellen Reinigungsverfahren, da sie ohne Wasser und chemische Reinigungsmittel auskommt. Allerdings wird ein erheblicher Teil des eingesetzten Kohlendioxids nach dem Prozess ungenutzt in die Atmosphäre abgegeben. Angesichts steigender regulatorischer Anforderungen besteht hier dringender Handlungsbedarf.
Ziel des Projekts: CO₂-Schneestrahlen nahezu emissionsfrei machen
Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines nahezu emissionsfreien CO₂-Schneestrahlverfahrens, bei dem das eingesetzte Kohlendioxid im Sinne der Kreislaufwirtschaft nahezu vollständig zurückgewonnen wird. Durch das Auffangen, Aufbereiten und Wiederverwenden des CO2 lassen sich direkte Emissionen um bis zu 95 Prozent reduzieren. Bis zum Jahr 2045 ergibt sich daraus ein kumuliertes Einsparpotenzial von rund 300.000 Tonnen CO2.
Die innovative Lösung: Geschlossener Kreislauf für CO2, Druckluft und Prozesskälte
Die Besonderheit von CyCLoop liegt in der Entwicklung eines geschlossenen Prozesskreislaufs, der nicht nur CO2, sondern auch Druckluft und Prozesskälte zurückführt. Damit unterscheidet sich der Ansatz grundlegend vom bisherigen Stand der Technik:
- CO2 wird aufgefangen, aufgereinigt, verdichtet, verflüssigt und erneut eingesetzt
- Abgase strömen nicht in die Atmosphäre
- Der CO2-Verbrauch ist geringer und die Betriebskosten sind niedriger
Hiermit wird eine nahezu klimaneutrale industrielle Bauteilreinigung ermöglicht.
Nachhaltigkeit und wirtschaftlicher Nutzen für Unternehmen
Das Verfahren verbindet entscheidende ökologische und ökonomische Vorteile:
- Reduzierte Treibhausgasemissionen durch geschlossene Kreislaufführung
- Keine Nutzung von Wasser oder chemischen Reinigungsmitteln
- Geringere Betriebskosten durch reduzierten CO₂-Bezug
- Verbesserte Emissionsbilanz für Unternehmen
- Erfüllung zukünftiger gesetzlicher Anforderungen
Breite Anwendungsmöglichkeiten in Schlüsselindustrien
Die Projektergebnisse sind für zahlreiche Branchen von hoher Relevanz, darunter:
- Medizintechnik
- Elektronik- und Halbleiterindustrie
- Automobilindustrie
- Luft- und Raumfahrt
Insbesondere KMU und Zulieferer profitieren von dem Verfahren, da es mit moderaten Investitionskosten, geringem Platzbedarf und einer einfachen Integration in bestehende Produktionslinien überzeugt.
