Neuartiges Eisstrahl-Verfahren ersetzt das Sandstrahlen
Jenaer Unternehmen präsentiert im Mai 2022 den Prototypen eines weltneuen Reinigungsverfahrens
Sandstrahlen ist aus dem Alltag allgemein bekannt als Verfahren zur gründlichen Reinigung aber auch staubintensiven zum Beispiel von Fassaden und ebenso zum Entrosten und Abtragen von Altanstrichen. Aus dem Gedanken des Jenaer Ingenieurs und Firmeninhabers der jenpneumatik & Schlauchtechnik GmbH, Holger Pustal, dass dies doch auch weniger störend und umweltbelastend zu machen sein müsste, reifte die Idee, den Sand zu ersetzen. Im anlässlich des Tages der offenen Tür im Göschwitzer Unternehmen präsentierten Prototypen eines im doppelten Sinn „coolen“ Reinigungsgerätes nach dem neuartigen Wasser-Eisstrahl-Verfahren lösen nun Eiskristalle die Sandkörnchen ab.
Projekt und Arbeiten des Entwicklerteams der Jenaer jenpneumatik & Schlauchtechnik GmbH um Geschäftsführer Holger Pustal und der RS Korrosionsschutz GmbH, Bucha mit Geschäftsführer Jürgen Rösler wurden koordiniert von Dr. Hannes Nowak, Institut für Festkörperphysik (TTS) der Friedrich-Schiller-Universität Jena (FSU). In nur zweieinhalb Jahren entstand der nun funktionstüchtige Prototyp. Das Verfahren wurde 2019 zum Europapatent angemeldet.
Eine technologische Herausforderung bestand nach den Worten von jenpneumatik-Projektleiter Dr. Hannes Nowak und Matthias Thürk, Institut für Festkörperphysik (TTS) der Friedrich-Schiller-Universität Jena (FSU), darin, aus Wasser härtegeprüfte Eiskristalle als neuartige Strahlkörper zu erzeugen, die abrasiv (abtragend, abschabend) wirken. „Anfangs waren wir Kältespezialisten skeptisch, doch Holger Pustal ließ nicht locker und packte uns letztlich an unserer Ehre als Wissenschaftler“, erinnert sich Matthias Thürk.
Im kühlen Stickstoffgas-Gegenstrom entstehen Eispartikel mit der für das abrasive Strahlen ausreichenden Härte. Diese sogenannte Mohs-Härt entspricht annähernd der des natürlichen Quarzsandes. Die Partikel werden in einen dafür gefertigten Edelstahldruckbehälter umgefüllt, mit 10 bar beaufschlagt und über einen eigens dafür konstruierten Strahlschlauch zur Austrittsdüse geleitet und verstrahlt. Besondere Anforderungen, die es im Weiteren zu erfüllen galt, stellen dabei die Prozesstemperatur von bis zu minus 196° C und die dabei geforderte geprüfte Druckstabilität dar. Auch muss in diesem Temperaturbereich immer der extreme Ausdehnungskoeffizient berücksichtigt werden, um Strahlteile und Ähnliches nicht zu zerstören. Die Partikel sind komplett ökologisch (nur Wassereis). Das komplette Verfahren kommt ohne Elektroenergie aus.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Neuheit liegt darin, dass das Eis Abtrag und Staub bindet. Aus dem dann geschmolzenen Schmutzwasser ließen sich die Feststoffe gut herausfiltern und umweltgerecht entsorgen oder auch einer Wiederverwendung zuführen.
„Wir erhoffen uns von dem neuartigen Verfahren eine wesentliche Arbeitserleichterung für unsere Mitarbeiter, weniger Umweltbelastung sowie maßgebliche Einsparungen bei Kosten sowohl bei Energie als auch für Entsorgung, wenn wir den kontaminierten Strahlsand nicht mehr als Sondermüll entsorgen müssen“, blicken Jürgen Rösler und sein Prokurist Sebastian Tischer in die Zukunft. Das Unternehmen reinigt Hochspannungsmasten und Brücken noch mit Sandstrahlen, um dann deren Korrosionsschutzanstriche zu erneuern.
Im nächsten Projektschritt werden Projektpartner für die Entwicklung eines Demonstrators für den mobilen Einsatz gesucht. Erste Einsatzbranchen seien die Lebensmittelindustrie sowie die Reinigung von Fassaden und Bodenflächen in Innen- und Außenbereichen. Doch das Potenzial sei damit längst nicht ausgeschöpft, blickt Erfinder Holger Pustal in die Zukunft.
Das Entwicklungsprojekt mit dem Titel „Ökologische Hochleistungs-Abrasionsreinigung mittels Wasser-Eisstrahl-Verfahren“ wurde mit 450 T€ gefördert von der Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU), Osnabrück (Abrasion – Abschabung, Abtragung).
Ihre Ansprechpartner
Holger Pustal, Geschäftsführer jenpneumatik & Schlauchtechnik GmbH, Jena
Dr. Hannes Nowak, Projektkoordinator für jenpneumatik & Schlauchtechnik GmbH, Jena
Ernst-Ruska-Ring 31, 07745 Jena-Göschwitz
www.jenpneumatik.de
Matthias Thürk
Institut für Festkörperphysik (TTS) der Friedrich-Schiller-Universität Jena (FSU)
www.ifk.uni-jena.de, www.uni-jena.de
Jürgen Rösler, Geschäftsführer RS Korrosionsschutz GmbH, Bucha
www.rs-korrosionsschutz.de
