Feuchtsandstrahlen – eine Technologie setzt sich durch

Feuchtsandstrahlen - die Technik

Für die Vorbereitung industrieller Oberflächen etabliert sich zunehmend neben dem Industriestandard des trockenen Strahlens das Feuchtsandstrahlen. Bei dieser Technologie unterscheidet man grundsätzlich drei verschiedene Methoden: Die meisten Geräte sind entweder klassische Trockenstrahler, denen in der Strahldüse bzw. unterhalb des Kessels Wasser zugesetzt wird oder Hochdruckreiniger, denen in der Düse Strahlmittel zugesetzt wird. Hierbei bildet das Wasser eine kegelförmige Schutzhaube, die den Staub und das Strahlmittel binden soll.

Die dritte Methode setzt bereits im Kessel dem Strahlmittel Wasser zu und arbeitet durchgängig mit einem Strahlmittel-Wasser-Gemisch. Wir sprechen bei dieser Technologie von echten Feuchtsandstrahlen, da zur Druckerzeugung und zur Strahlmittelförderung aus dem Behälter Druckwasser verwendet wird. Die Bildung feinster Staubpartikel, die beim herkömmlichen Trockenstrahlen entstehen, verringern sich bei unserer Technologie um 95%. Mit nur einem Maschinentyp können alle Strahlaufgaben, von behutsam bis kraftvoll, durchgeführt werden. Denn die Druckluft, die neben dem Strahlmittel die Aggressivität des Strahles ausmacht, wird unabhängig von der Strahlmittelmenge bzw. -förderung reguliert. Ob eingebrannte Altanstriche auf dünnen Aluminiumblenden, beschichtete Stahlträger oder große Höhenunterschiede bis zu 250 m. Die Technik kann auf nahezu jeder Oberfläche bei jedem Wetter (über 0°C) angewendet werden, und ist bereits in über 40 Ländern in den unterschiedlichsten Klimazonen im Einsatz.

Wirtschaftlichkeit

Elementare Vorteile bieten diese patentierten Feuchtsand-Strahlsysteme bei den Betriebskosten: Das Strahlmittel muss nicht trocken gelagert werden. Gleichzeitig verbrauchen wir auf diesem Weg 60% weniger Strahlmittel und Wasser, was nicht nur umweltfreundlich, sondern auch wesentlich wirtschaftlicher ist. Ein spezielles Dosierventil ermöglicht diese Einsparung, ohne jedoch dabei die Leistung zu mindern. Daraus resultiert eine um 50 % verminderte Abfallmenge, die besonders bei belasteter Altfarbe die immens gestiegenen Entsorgungskosten von bis zu 200 € pro Tonne halbiert.

Im Gegensatz zu Trockenstrahlern, bei denen das zu strahlende Objekt luftdicht abgeschlossen und mit einer entsprechenden Absauganlage versehen sein muss, entfällt bei unserer Technologie diese zeit- und kostenintensive Einhausung. Durch die Staubreduzierung um 95 % können die Geräte auch in kritischen Umgebungen, wie zum Beispiel in engen Räumen, in der Nähe sensibelster Technik oder bei Aufgaben mit Publikumsverkehr eingesetzt werden.

Strahlmittel

Grundsätzlich können alle Strahlmittel eingesetzt werden, die schwerer als Wasser sind. Hierzu zählen zum Beispiel herkömmliche Strahlschlacke, Steingranulate, aber auch Strahlmittel auf Glas-, Kalk- oder Soda-Basis. Der im Bereich der Betonsanierung nutzbare Fluß- oder Grubensand darf auch beim Feuchtsandstrahlen von Stahloberflächen aufgrund seiner Quarzanteile nicht benutzt werden.

Flugrostbildung

Eines der am häufigsten genannten Argumente gegen den Einsatz von Feuchtsandstrahl-Technologie beim Strahlen von Stahloberflächen ist die so genannte Flugrostbildung. Weniger bekannt ist hingegen, dass sich diese durch den Einsatz von umweltneutralen Inhibitoren und die Verwendung von 1-komponentigen Polyurethan-Farben verhindern lässt. Ich möchte daher auf diesen Bereich genauer eingehen.

Die umweltneutralen Rostverzögerer werden auf Wasserbasis hergestellt und ermöglichen das Strahlen auf Stahl mit Sa 2,5. Zusammen mit Strahlmittel und Wasser werden diese direkt in den Luftstrom eingefüllt und verhindern bzw. verzögern die Bildung von Flugrost bis zu 48 Stunden.

Darüber hinaus gibt es heute spezielle 1-komponentige Polyurethan-Lacke, die bis zu 99% der Oberflächenfeuchtigkeit binden und so eine Oberfläche dauerhaft versiegeln. Die Hersteller garantieren einen fünfjährigen Korrosionsschutz. Dieser Schutz wird in der Regel bereits mit einmaligem Lackieren erreicht. So entfallen die Kosten für Mehrfachlackierungen, und die Garantie auf die Lackierung kann gegenüber Wettbewerbsprodukten erhöht werden.

Die Mehrkosten für spezielle Lacke und Inhibitoren werden durch unsere Einsparung von Strahlmitteln nicht nur ausgeglichen, sondern sogar deutlich kompensiert (35% weniger pro Arbeitsstunde). Die Mehrkosten für feuchtigkeitsbindende Polyurethan-Lacke belaufen sich auf 0,50 bis 1 € pro qm. Rostverzögernde Inhibitoren führen zu 6% höheren Kosten pro Arbeitsstunde. Voraussetzungen für den Einsatz von Polyurethan-Lacke sind trockene oder feuchte Oberflächen mit einer Reinheit von Sa 2 bis 2,5.

Nachstehend anhand von drei Beispielen das breitgefächerte Anwendungsspektrum für den Einsatz von Feuchtsand-Strahlmaschinen auf industriellen Oberflächen.

U-Boote der amerikanischen Navy instandgesetzt

torbo Feuchtsand-Strahlmaschinen waren im letzten Jahr an der Wiederinstandsetzung von Unterwasserbooten der amerikanischen Navy erfolgreich beteiligt. Im Lackierwerk wurde der U-Boot-Rumpf der "USS-Michigan" zuverlässig, umweltfreundlich und zeitsparend von bleihaltiger Farbe befreit. Während der Wiederinstandsetzung arbeitete das Werk in zwei 12-Stunden-Schichten rund um die Uhr, um den Schiffsrumpf abzustrahlen und zu beschichten. Durch den Einsatz unserer Maschinen konnte die Navy laut eigener Aussage das Projekt in nur 14 Tagen abschließen und insgesamt 10.000 Mann-Stunden und beinahe eine halbe Million Dollar einsparen.

Um die Bleianteile der Farbe binden zu können, wurde dem Strahlgemisch im Kessel ein spezieller Zusatz beigesetzt. Ein umweltneutraler Inhibitor auf Wasserbasis verhinderte das Rosten des frisch gestrahlten Metalls.

Königliche Bibliothek in Den Haag

Eine schlecht pulverbeschichtete Aluminiumfassade der Königlichen Bibliothek in Den Haag musste auf einer Fläche von über 35.000 qm abgestrahlt und versiegelt werden. Die besondere Schwierigkeit lag in der folgenden Aufgabenstellung: Die sehr harte Farbe musste kraftvoll abgetragen werden, ohne dabei jedoch die empfindliche Oberflächenstruktur des dünnen Aluminiumprofils zu beschädigen oder es durch den Strahldruck zu verbeulen. Nach umfangreichen Testversuchen konnte diese Aufgabe nur durch die Feuchtsand-Strahlmaschinen gelöst werden. Als Strahlmittel wurde daher feine Schlacke mit einer Körnung von 0,5-0,8 mm eingesetzt. Der eingestellte Strahlmitteldurchsatz betrug 2 Liter pro Minute (80% Strahlmittel / 20% Wasser). Anschließend wurde mit 1-komponentigen Polyurethan-Lack neu beschichtet.

Sowohl Strahlschläuche als auch -düsen sind seit 32 Monaten fehlerfrei im Einsatz. Bis heute belaufen sich die Kosten für Verschleißteile auf 150,00 € pro Maschine. Der geringe Strahlmittelverbrauch bzw. die preiswerte Entsorgung sorgten für insgesamt geringe Betriebskosten. Ein weiteres Kostenargument: Besonders erfreut zeigte man sich darüber, dass die luftdichte Einhausung der gesamten Bibliothek entfallen konnte.

Strommasten in Holland

Das Beispiel der Oberflächenbehandlung von Hochspannungsmasten in den Niederlanden zeigt die Vorteile von Feuchtsandstrahlen auf verzinktem Stahl. Rost und Altanstrich wurden auf einer Fläche von 600 qm pro Strahlmast entfernt und somit für eine Neubeschichtung vorbereitet. Das Dosierventil der Maschinen wurde auf schonenden Abtrag eingestellt, so dass die Zinkschicht nicht beschädigt und keine Oxidation ausgelöst wurde. Durch die 95%ige Staubreduktion genügte das Abhängen der direkten Strahlstelle mit einer Folie. So entfiel nicht nur die kostenintensive, luftdichte Einhausung der 40 m hohen Strommasten, sondern auch die aufwendige Arbeitsschutzkleidung des Strahlpersonals. Sie konnten sich also ungehindert bewegen, was gerade in dieser Arbeitshöhe besonders angenehm ist. Der Strahlmittelverbrauch betrug 2 Liter pro Minute. Als Strahlmittel wurde Schlacke in einer Körnung von 0-2 mm eingesetzt.

Fazit

Im Vergleich von Trocken- und Feuchtsand-Strahltechnik kann das Feuchtsandstrahlen also erhebliche Vorteile für sich verbuchen. Bei Stahl ist das Trockenstrahlen der Oberfläche zwar weit verbreitet, allerdings meist mit großer Umweltbelastung verbunden. Zum einen ist die Staubentwicklung problematisch, so dass alles luftdicht verschlossen und abgesaugt werden muss. Zum anderen lässt sich der Strahlschutt oftmals nur als Sondermüll entsorgen. Bei der Entfernung alter Lacke sind es häufig schwermetallbelastete Altbeschichtungen, die den Abfall verunreinigen.

Bei echtem Feuchtsandstrahlen entfallen die Kosten für trockene Lagerung des Strahlmittels, die Verbrauchskosten werden um 60% gesenkt, der Staub um 95% reduziert, und der Einsatz in kritischen Umgebungen ohne besondere Einhausung ist möglich. Umweltneutrale Rostverzögerer und 1-komponentige Polyurethan-Lacke ermöglichen das Strahlen auf Stahl mit Sa 2,5 und erzielen trotzdem noch Einsparungen von 35% gegenüber dem Trockenstrahlen. In weiten Teilen der Petrochemie Hollands hat daher das torbo Feuchtsand-Strahlverfahren bereits Normcharakter.

Josef Keizers jr., torbo ENGINEERING KEIZERS GmbH, Borken