Upcycling für Galvaniken – Wärmetauscher erneuern

In Galvaniken sind sie unverzichtbar: Plattenwärmetauscher, die beispielsweise saure Kupfer- oder alkalische Zinkelektrolyte sowie Highspeedbäder kühlen.

Mit einem neuen Service Center für Plattenwärmetauscher aller Hersteller ist nun ein neuer verkehrsgünstig gelegener Mittelpunkt für die prozesssichere Wartung und Reinigung dieser für viele Branchen elementaren Apparate in Frechen bei Köln eröffnet worden.

150-jährige Historie

Blitzblanker Maschinenpark, Hebebühnen in Reih und Glied – Alfa Laval ist bereit für ServiceaufträgeEingerichtet hat das neue Service Center für die DACH-Region, Frankreich und Benelux der schwedische Maschinenbauer Alfa Laval. Es ist das mit Abstand größte Service Center-Projekt in der Geschichte des Unternehmens, das heute 16 700 Mitarbeiter beschäftigt und mit Servicegesellschaften oder Vertriebsstandorten in rund 100 Ländern weltweit tätig ist.

Den Grundstein des heutigen Weltmarktführers für Wärmeübertragung, Seperation und Fluid Handling legte Firmengründer Gustav de Laval mit der Entwicklung eines einfachen Seperators vor rund 150 Jahren. Später folgte die Entwicklung des Plattenwärmetauschers, der heute elementarer Bestandteil zahlreicher Produktionsverfahren u. a. in der Chemie-, Hygiene-, Papier- und Plastik-Industrie sowie der Kraftwerks- und nicht zuletzt der Galvanotechnik ist. Diese Branchen sind auf den fehlerfreien Einsatz der teils tonnenschweren Geräte mit den darin angeordneten Plattenpaketen angewiesen.

Diana Jenning ist Service Center Improvements Manager für Europa und Jens Pulczynski Head of Global Service Operations, weltweit verantwortlich für die Service Center von Alfa Laval. Die beiden führen durch die fußballfeldgroße, rund zehn Meter hohe Halle, in der jetzt, Mitte November, eigentlich eine Eröffnungsveranstaltung mit hochrangigem Besuch hätte stattfinden sollen. Per Thöresson, Schwedens Deutschland-Botschafter war angekündigt, ebenso wie Vertreter der deutschen Politik und Joakim Vilson, Vorstand Global Sales & Service von Alfa Laval. Doch der erneute Anstieg der Corona-Infektionen und die daraufhin verschärften Schutzmaßnahmen machten die ursprünglichen Pläne zunichte.

Service ist ein schnelles Geschäft

Ein Plattenwärmetauscher für die chemische Industrie; hier sind 600 Platten integriert An einer Seitenwand führt eine Treppe nach oben, wo eine Empore den Blick ins Innere freigibt. Zu sehen ist ein blitzblanker Maschinenpark, daneben Hebebühnen in Reih und Glied und Regale mit Holzkisten, die mutmaßlich Ersatzteile für Reparaturen enthalten, dazwischen Gabelstapler und weiteres Zubehör. Eine Kranbahn für den Transport von bis zu 32 Tonnen schweren Plattenwärmetauschern überspannt einen Teil der Halle, in der einmal mehr als 20 Beschäftigte arbeiten sollen. Aktuell werden bereits erste Aufträge für die im Fachjargon Rekonditionierung genannte Reinigung ganzer Apparate oder der darin verbauten Plattenpakete abgearbeitet. Inzwischen kommen auch Aufträge aus dem Ausland herein. Vollbetrieb wird hier ab 2022 erwartet. Langfristig sollen jährlich 200 000 Platten im Service Center in Frechen gereinigt werden.

Jenning stoppt an einem Plattenwärmetauscher der chemischen Industrie mit beachtlichen über drei Meter hohen Ausmaßen. Für die Chemieindustrie ist die Servicedienstleistung von Alfa Laval besonders wichtig. Der Standort in Frechen mit guter logistischer Anbindung an die großen Chemie- und Pharmazentren in Leverkusen, Düsseldorf und Essen ist daher strategisch gut gewählt. Aber auch vielen Galvaniken – ein größerer Alfa Laval-Kunde kommt etwa aus dem Düsseldorfer Raum – dürfte der neue Servicestandort zupass kommen. „Service ist ein schnelles Geschäft, denn die Stillstandszeiten in den Unternehmen müssen möglichst gering sein. Da ist die Standortfrage ganz entscheidend“, betont Diana Jenning.

Wie wichtig die Servicedienstleistung von Alfa Laval ist, macht ein Blick auf eine gebrauchte Platte deutlich, die über und über mit einem braunen Schlamm verklebt ist. „So kann die Wärmeübertragung nicht mehr funktionieren“, weiß Jenning und deutet auf die Prägung der Platte, die an manchen Stellen der verschmutzen Platte noch zu erkennen ist. Dort verlaufen kleine Kanäle, mit denen die gewünschte Durchlässigkeit des Wärmetauschers und damit seine Funktionsfähigkeit sichergestellt wird. Jenning: „Je dreckiger die Platte, desto schlechter ist die Wärmeübertragung“. In den Plattenwärmetauscher aus der Chemieindustrie sind 600 Platten integriert. Mit anderen Worten: Es kommt reichlich Arbeit auf die Rekonditionierungsexperten von Alfa Laval zu.

Wasserverbrauch massiv gesenkt

Angesichts der Verunreinigungen, die hier beseitigt werden, hat Alfa Laval besonders auf Umweltverträglichkeit und Nachhaltigkeit der hier installierten Anlagen und Systeme geachtet. Eine von Alfa Laval entwickelte Abwasserbehandlungsanlage sorgt dafür, dass kein Tropfen Abwasser ins lokale Abwassersystem gelangt. Weil Service Center naturgemäß viel Wasser verbrauchen, sind Jenning und Pulczynski besonders stolz darauf, den Wasserverbrauch in Frechen um ein Vielfaches gesenkt zu haben. „Sustainability ist ein Riesenthema im Unternehmen, sowohl bei unseren eigenen Prozessen, als auch bei den Verfahren unserer Kunden“, erklärt Jenning. Der Frechener Service-Standort stellt die Benchmark für den umweltschonenden und energieeffizienten Betrieb von Service Centern bei Alfa Laval dar. Jenning betont, dass der Nachhaltigkeitsgedanke von Anfang an eingeplant worden sei: sowohl bei der Heizung, als auch bei Hallenbelüftung, Wärmerückgewinnung und Wärmetauschern. Auch an die Anlieferung von Tiefladern bis in die Halle wurde gedacht. Die Abgase der Lkw werden mittels Abgasstutzen am Auspuff abgesaugt.

In einem sogenannten „leanless process flow“, dem reibungslosen Durchlauf wie in einer Fabrik, wandern die Platten bis zur fertigen Rekonditionierung von einem Arbeitsschritt zum nächsten: Sie werden zunächst demontiert und entgummiert, dann vorgereinigt und später umfassend gereinigt. Schließlich findet noch eine Rissprüfung der Platten und eine Druckprobe statt, bevor die fabrikneu glitzernden Platten verpackt und zum Kunden zurückgesendet werden. Ein Prozess ist dabei besonders aufwendig: das Entgummieren der Dichtungen per Flüssig-Stickstoff. Der Grund: Die Dichtungen an Platten großer Wärmetauscher sind häufig mit Zweikomponentenkleber angebracht, die sich nicht ohne Weiteres entfernen lassen. Plattenwärmetauscher für Galvaniken verfügen überwiegend über Clip-On-Dichtungen, die sich deutlich leichter lösen lassen.

Dichtungen entfernen mit Stickstoff

Das Stickstoffbad, in das die Platten für nicht einmal eine Minute eingetaucht werden, ist -196 Grad kalt. Die Dichtungen an den Platten werden so augenblicklich porös. Der Prozess erfolgt in einem mit einem Zaun gesicherten rund fünf Meter hohen Tank, der sichtbarsten Anlage im Service Center. Arbeiter gelangen nur mit Sauerstoffmessgeräten über eine Metalltreppe zur Klappe an der Spitze. Grund für die massiven Sicherheitsvorkehrungen ist der Umstand, dass Stickstoff Sauerstoff verdrängt. Tritt das geruchlose Gas aus, droht Erstickungsgefahr für die Mitarbeiter. Sensoren melden einen Austritt daher sofort, zudem ist der Tank mit einem Doppelwand-Vakuum-System ausgestattet. „Entweicht Stickstoff entsteht Stickstoffgas, das schwerer ist als Luft und in den Spalt zwischen Tank und Außenhülle absinkt. Dort saugen wir es ab“, fasst Geschäftsführer Pulczynski die Schutzmaßnahmen im Falle einer Havarie in Worte.

Sind die Dichtungen entfernt, gelangen die Platten in eine Art Waschmaschine, wo sie mit relativ geringem Druck aus 340 Düsen mit viel Wasser besprüht werden. Im Vergleich zu einer Hochdruckreinigung ist hier die Störanfälligkeit deutlich niedriger, haben Erfahrungswerte gezeigt. In Frechen wird das Wasser so lange wie möglich gefiltert und schließlich in einer Verdampfungsanlage aufbereitet und dem Kreislauf wieder zugefügt – Zero Liquid Discharge heißt die von Alfa Laval eingesetzte Technologie.

Vom Reinigungsbad zur UV-Rissprüfung

Verschiedene Reinigungsbäder für die Platten. Eingesetzt für die Plattenrekonditionierung wird auch die Ultraschalltechnologie Über sechs sogenannte Racks erfolgt dann die eigentliche Reinigung in einer automatisierten Chemiebadanlage. Bäder mit Säuren oder Laugen entfernen hartnäckige Verschmutzungen von Platten aus Edelstählen, hochlegierten Nickelstählen oder Titan und Titan-Palladium. Künftig könnten auch Platten aus Galvanikbetrieben mit dabei sein. Sie bestehen häufig aus korrosionsbeständigen V4A-Edelstählen oder säurebeständigem SMO-Edelstahl, weiß Alfa Laval-Vertriebsingenieur Christian Schultze. Zusätzlich kommen in Frechen Bäder mit Ultraschalltechnologie zum Einsatz. „Damit wird der Einsatz von Laugen und Säuren gesenkt“, so Diana Jenning. Zum Service gehört schließlich auch die Rissprüfung per UV-Licht. Dafür wird niedrig-viskose Farbe eingesetzt, die in der Dunkelkammer mit Schwarzlicht gut zu erkennen ist. So wird sichtbar, wo die Farbe durch die Platte dringt. Risse können durch Abrasion, Druckschläge, Korrosion, aber auch durch die vorherige, unsachgemäße Reinigung z. B. mit Salzsäure auftreten, beschreibt Pulczynski. Nicht selten tritt auch Lochkorrosion an den Platten auf.

Erneuerung wichtiger als Neukäufe

Das neue Service Zentrum von Alfa Laval ist ein Schritt hin zu mehr Prozesssicherheit in der Galvanobranche. Denn weiterhin ist Nordrhein-Westfalen ein bedeutendes ­Zentrum der Galvanotechnik in Deutschland. Branchenunternehmen kaufen geschätzt fünf bis sechs neue Plattenwärmetauscher pro Jahr. Diese Zahl stellt allerdings keinesfalls die Bedeutung des Temperier­aggregate für die Branche dar, weil angesichts der Langlebigkeit der Anlagen der Bedarf an Service und Wartung weit höher liegt, wie Vertriebsleiter Schultze verrät. Das neue Service Center ist also eine gute Nachricht für westdeutsche Galvanikunternehmen – sie profitieren von kurzen Wegen zum Service-Experten und verringern damit potenzielle Stillstandszeiten im Betrieb.