Galvanikbetriebe stehen vor einer Vielzahl von Herausforderungen, die sowohl die Wirtschaftlichkeit als auch die Prozessstabilität betreffen. Hohe Energieverluste, chemische Emissionen, Verdunstung und Korrosion zählen zu den häufigsten Problemen, die den Betrieb belasten und die Qualität der Prozesse beeinträchtigen können. Technische Abdeckkugeln, wie sie von Euro-Matic entwickelt wurden, bieten eine innovative und effektive Lösung für diese Herausforderungen.

Seit Jahrzehnten kommen Abdeckkugeln in der Galvanik zum Einsatz und haben sich als einfach zu implementierende, aber äußerst wirkungsvolle Maßnahme erwiesen, um Prozesse effizienter, sicherer und nachhaltiger zu gestalten. Dieser Artikel beleuchtet die spezifischen Vorteile, die technische Funktionsweise und die wirtschaftlichen Effekte der Abdeckkugeln, mit besonderem Fokus auf ihre Anwendung in der Galvanik.

Herausforderungen in der Galvanik

Die Galvanik ist eine Branche mit hohen technischen und wirtschaftlichen Anforderungen. In offenen Prozessbädern, wie sie häufig in der Galvanik verwendet werden, treten zahlreiche Schwierigkeiten auf, die es zu bewältigen gilt:

2.1 Wärme- und Energieverluste

Galvanikbäder arbeiten meist bei Temperaturen zwischen 50 °C und 80 °C, was zu erheblichen Wärmeverlusten führt. Diese entstehen durch:

• Konvektion: Wärme wird an die Umgebungsluft abgegeben.
• Strahlung: Wärmeverluste durch Infrarotstrahlung von der Flüssigkeitsoberfläche.
• Verdunstung: Der größte Teil des Wärmeverlusts entsteht durch den Energiebedarf, der notwendig ist, um Wasser zu verdunsten.

Eine Untersuchung der TU München hat gezeigt, dass offene Oberflächen einen Wärmeverlust von etwa 6.600 W/m² aufweisen. Dies führt zu hohen Betriebskosten, insbesondere in Anlagen mit großen Badflächen.

2.2 Chemische Emissionen und Verdunstung

Verdunstung ist nicht nur eine Energiefrage. Sie geht auch mit chemischen Verlusten einher, die teure Zusätze erfordern, um die chemische Zusammensetzung der Bäder konstant zu halten. Zudem entstehen bei vielen Prozessen chemische Dämpfe, die in die Umgebungsluft gelangen. Diese Emissionen sind häufig gesundheitsschädlich und können Maschinen und andere Anlagen in der Umgebung angreifen.

2.3 Arbeitssicherheit und Umweltschutz

Die chemischen Emissionen aus Galvanikbädern stellen nicht nur ein Umweltproblem dar, sondern gefährden auch die Sicherheit und Gesundheit der Mitarbeiter. Chemische Dämpfe und Spritzer aus aggressiven Flüssigkeiten können ernsthafte Verletzungen verursachen. Ein wirksamer Schutz dieser Oberflächen ist daher unerlässlich.

2.4 Korrosionsschutz und Prozessstabilität

Ein weiterer kritischer Punkt ist der Sauerstoffeintrag in die Flüssigkeiten. Sauerstoff fördert die Korrosion von Metallteilen und kann die chemische Stabilität der Bäder beeinträchtigen. Dies führt zu einem schnelleren Verschleiß der Anlagen und einer Beeinträchtigung der Produktqualität.

Technische Funktionsweise der Abdeckkugeln

Technische Abdeckkugeln von Euro-Matic bieten eine einfache und effektive Lösung für diese Herausforderungen. Ihre Funktionsweise basiert auf ihrer Fähigkeit, eine nahezu geschlossene, schwimmende Schicht auf Flüssigkeiten zu bilden.

3.1 Materialien und Designs

Die Kugeln bestehen aus robusten Kunststoffen wie Polypropylen (PP) und Polyethylen (PE), die sowohl chemisch resistent als auch langlebig sind. Sie sind in verschiedenen Größen erhältlich, wobei Durchmesser von 38 mm und 50 mm besonders häufig verwendet werden.

3.2 Effizienzmechanismen

• Wärmeisolierung: Die Kugeln minimieren die Wärmeverluste durch Konvektion und Strahlung, indem sie die Oberfläche der Flüssigkeit abdecken und die Austauschprozesse mit der Luft reduzieren.
• Reduktion von Verdunstung: Die Kugeln verhindern, dass Wasser in die Umgebungsluft entweicht, wodurch sowohl Energie als auch Wasser gespart werden.
• Barriere gegen Emissionen: Die Kugelschicht bildet eine physische Barriere, die das Austreten von Dämpfen und Aerosolen erheblich reduziert.

3.3 Einfache Integration

Die Abdeckkugeln sind einfach zu installieren und passen sich flexibel an die Form und Größe der Bäder an. Sie benötigen keine aufwändigen technischen Installationen und können ohne großen Aufwand gereinigt und gewartet werden.

Praktische Anwendungen in der Galvanik

Die Vielseitigkeit der Abdeckkugeln macht sie in der Galvanik zu einer unverzichtbaren Lösung. Hier einige zentrale Anwendungsbereiche:

4.1 Reduktion von Energieverlusten

Die Abdeckung mit Kugeln reduziert die Wärmeverluste in Galvanikbädern drastisch. Laut den Messungen der TU München sinkt der Wärmeverlust von 6.600 W/m² bei unbedeckten Oberflächen auf etwa 1.100 W/m² bei Verwendung von Abdeckkugeln​ Dies führt zu erheblichen Energieeinsparungen.

4.2 Schutz vor chemischen Emissionen

In Anodisierungs- und Pickling-Bädern reduzieren die Kugeln die Emission von Dämpfen und Spritzern, was die Luftqualität in der Anlage verbessert und die Sicherheit der Mitarbeiter erhöht​

4.3 Prozessoptimierung und Qualitätssteigerung

Die gleichmäßige Wärmeverteilung durch die Kugeln sorgt für stabile Prozessbedingungen, was sich positiv auf die Qualität der galvanisierten Werkstücke auswirkt. Zudem schützt die Abdeckung die Flüssigkeit vor externen Verunreinigungen wie Staub oder Schmutz.

Wirtschaftliche Vorteile

5.1 Energieeinsparungen

Eine Beispielrechnung zeigt die Wirtschaftlichkeit der Kugeln: Ein 10 m² großes Galvanikbad spart jährlich bis zu 5.000 kWh Energie, was bei einem Preis von 0,10 €/kWh etwa 500 € entspricht​

5.2 Reduktion von Betriebskosten

Die Einsparungen bei Wasser und chemischen Zusätzen summieren sich ebenfalls auf mehrere Hundert Euro pro Jahr. Hinzu kommt die verlängerte Lebensdauer der chemischen Bäder durch die reduzierte Sauerstoffaufnahme.

5.3 Schnelle Amortisation

Die Investition in Abdeckkugeln amortisiert sich in der Regel innerhalb weniger Monate. Sie sind damit eine der kosteneffizientesten Lösungen zur Prozessoptimierung in der Galvanik.

Kundenperspektiven und Erfolgsgeschichten

6.1 Erfahrungsberichte aus der Praxis

Langjährige Anwender wie BP und Mobil Oil berichten von positiven Erfahrungen mit den Abdeckkugeln von Euro-Matic. Sie reduzierten die Betriebskosten und verbesserten die Qualität ihrer Prozesse erheblich​

6.2 Anpassungsfähigkeit

Die Kugeln sind flexibel anpassbar und können in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, von kleinen Prozessbädern bis hin zu großen Industrieanlagen.