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Anlagensanierung: Ford-Werke Köln lackieren blitzsauber
Automobile werden heutzutage schon im Stau „geboren“. Praktisch Stoßstange an Stoßstange – so sie denn in diesem frühen Stadium schon eine haben – schieben sie sich durch den Produktionsprozess hochmoderner Fertigungswerke. Zum Beispiel durch die EC-Tauchbecken (EC = Electro Coating) in der Lackvorbereitung der Ford-Werke GmbH in Köln-Niehl.
Im Dreischichten-Betrieb erhalten hier Tag für Tag rund um die Uhr knapp 2 000 Rohkarossen des neuen Ford Fiesta und Ford Fusion die solide Grundlage für ein lackgesundes, glänzend verlaufendes Autoleben.
Doch anders als der spätere Realstau auf deutschen Großstadtstraßen und Autobahnen bereitet die Autoparade im Kölner Ford-Werk der Umwelt keinerlei Kopfschmerzen. Denn hier, in einer modernen Lackierereien der Automobilindustrie, ist nicht nur die Luft rein, sondern auch jedes Wässerchen ungetrübt.
Dafür sorgt eine Umweltschutzkonzept erster Güte, mit dem Ford in der Branche anerkanntermaßen Zeichen setzt. Immer wieder glänzen die Kölner dabei mit dem Einsatz innovativer und richtungsweisender Lösungen.
So zum Beispiel bei der im Juli dieses Jahres erfolgten Teilsanierung des Abwasser-Auffangsystems in der Area 2 der Lackierei: die Lackvorbereitung. Hier, in die unmittelbar am Rheinufer gelegene Halle Y, werden die Rohkarossen vorphosphatiert und EC-grundiert. Weiterhin erhalten sie eine detaillierte Nahtabdichtung sowie einen hoch beständigen Unterbodenschutz.
Die Filetstücke des insgesamt 28.500 Quadratmeter großen Lackvorbereitungs-Bereichs sind zweifellos die jeweils 400 m³ Flüssigkeit fassenden EC-Becken. In ihnen erhalten die zuvor phosphatierten Rohkarossen ihre kathodische Tauchlackierung.
Beim kathodischen Tauchlackieren (KTL) erfolgt die Lackabscheidung durch chemische Umsetzungen (Koagulationen) des Bindemittels. Ausgelöst werden sie durch einen elektrischen Stromfluss von einer äußeren Elektrode – der Anode – über den leitfähigen Lack zur Karosse – der Kathode. Die Rohkarossen werden jeweils etwa drei Minuten lang vollständig in das Lackmedium eingetaucht und durch das Becken gefördert. Bei diesem Lackierprozess fließen Ströme von 1 000 bis 2 000 Ampere bei bis zu 400 Volt Spannung.
Die kathodische Tauchlackierung ist ideal für die automatisierte Beschichtung geeignet. Sie ist eine äußerst umweltfreundliche Methode, da als Lösemittel überwiegend Wasser eingesetzt wird. Die Lackausbeute beträgt bis zu 98,5 Prozent. Somit werden lediglich 1,5 Prozent des eingesetzten Lacks ausgetragen. Im Ergebnis führt die kathodische Tauchlackierung zu einer sehr gleichmäßigen Beschichtung von Metalloberflächen und Hohlräumen mit gleichmäßigen Schichtdicken und besten Oberflächenqualitäten.
Nach dem Durchlaufen der Tauchbecken werden die beschichteten Rohkarossen dem EC-Trockner zugeführt, in dem die aufgebrachte Lackschicht aushärtet.
Mit der Elektrotauchlackierung haben die Fahrzeuge ihren hauptsächlichen Korrosionsschutz erhalten. Die in den folgenden Lackierschritten aufgebrachten Schichten verstärken diesen Schutz zwar weiter, dienen jedoch in erster Linie ästhetischen, optischen Zwecken.
„Dadurch, dass wir hier in der Lackvorbereitung unser Arbeitsmaterial nach erfolgtem Gebrauch praktisch zu 100 Prozent wieder in den Prozess einbringen können, agieren wir per se extrem umweltfreundlich“, erklärt Daniel Pejkovski, Planungsingenieur bei Ford in Köln im Bereich „Plant Engineering & Layout Lackiererei“. „Das enthebt uns natürlich nicht von der Verantwortung, auch darüber hinaus weitreichende Umweltschutzmaßnahmen zu ergreifen und diese regelmäßig zu überwachen“, erklärt er weiter.
Eine ganz wesentliche dieser Maßnahmen könnte man bei der Begehung der Area 2 leicht übersehen. Weil sie sich – allerdings nur räumlich betrachtet – auf niedrigem Niveau abspielt. Doch gerade das macht sie so wichtig.
Die Rede ist vom Abwasser-Sammelsystem der Halle Y. Ein Detail, auf das der TÜV Rheinland als Prüfbeauftragter der Unteren Wasserbehörde ein ganz besonders waches Auge hat. Kein Wunder, spielt das Thema Gewässerschutz doch gerade hier, nur wenige Meter vom Rhein entfernt und in einer grundwassersensiblen Region, eine herausragend wichtige Rolle.
Da – wie bereits erwähnt – bei der EC-Tauchlackierung die Flüssigkeit praktisch unbegrenzt wiederverwendet werden kann, fallen in diesem Bereich nahezu keine Abwässer im üblichen industriellen Sinne an. Somit dient auch das Auffangsystem in der Lackvorbereitung in erster Linie der Prävention sowie der Aufnahme vergleichsweise geringer Abtropfmengen. Diese fallen während des Transports der Rohkarossen zwischen dem KTL-Tauchbecken und dem EC-Trockner an.
Das Auffangsystem besteht aus mehreren, insgesamt knapp 200 Meter langen Rinnen, die entlang und zwischen den Tauchbecken sowie Flüssigkeitsbehältern der Halle Y verlaufen. Etwa 50 Zentimeter breit, variieren sie in der Tiefe im Verlauf eines leichten Gefälles zwischen 50 und 90 Zentimeter.
Unterbrochen werden diese Rinnen durch drei mit Pumpen bestückte Gruben, die als Auffangbecken bei einem plötzlichen größeren Flüssigkeitsaufkommen dienen. Das gesamte Fassungsvermögen dieser Zwischengruben sowie der Rinnen reicht aus, um selbst den kompletten Inhalt eines KTL-Tauchbeckens zuverlässig aufzufangen. „In der gesamten 25-jährigen Geschichte unseres Bereichs hat es allerdings noch nie einen Störfall gegeben, der auch nur annähernd in diese Größenordnung gehen würde“, versichert Daniel Pejkovski.
Und dann hat man dort bei Ford zur Sicherheit ja auch noch ein ganz besonderes „Kleinod“ – die so genannte Goldgrube. Bei ihr handelt es sich um eine weitere Abwassergrube direkt in unmittelbarer Nähe der Tauchbecken und des Transportweges der Rohkarossen-Abtropftische zum Trocknerbereich.
Ihre ungewöhnliche Bezeichnung erhielt die Betongrube vor Jahrzehnten durch ihre Ausstattung mit einem 30 m³ Flüssigkeit fassenden Edelstahltank. „Dieses Teil“, so Planungsingenieur Daniel Pejkovski „war damals so sündhaft teuer, dass der Name Goldgrube entstand.“
In die Goldgrube münden Zuleitungsrohre, die, in die Rinnen eingelagert, deren Verlauf bis zu Anschlussstellen an Flüssigkeitsbehältern sowie EC-Tauchbecken folgen. Im Bedarfsfall – zum Beispiel bei turnusmäßigen Reinigungsarbeiten – können über die Rohre Flüssigkeiten aus Tanks und Becken direkt in den Edelstahltank der Goldgrube geleitet werden. Darüber hinaus nimmt sie die eventuell durch die Rinnen herangeführten Flüssigkeiten auf. Damit ist die Goldgrube das Hauptsammelbecken des Auffangsystems.
Nach jahrzehntelangem Betrieb erforderte die Goldgrube im Sommer dieses Jahres eine umfassende Sanierung – vor allem im Hinblick auf die Dichtheit des Edelstahltanks.
Angesichts verschärfter Umweltschutzbedingungen galt es zudem, mit der Sanierung auch die permanent überwachungs- und prüffähige Dichtheit zu erreichen.
Eine zunächst scheinbar unlösbare Aufgabe. Denn der in die Betonschale der Goldgrube eingearbeitete Tank war nur von zwei Seiten aus optisch prüfbar: an der Frontseite und eingeschränkt von oben. Vier für die gesetzlich vorgeschriebene Überwachung relevante Seiten waren dagegen schier unerreichbar: linke und rechte Seite, Rückwand und Boden des Edelstahltanks. Was tun?
Für Projektleiter Daniel Pejkovski gab es in dieser prekären Situation nur einen einzigen Weg. Den zum deutschen Spezialisten für Beschichtungstechnik, Anlagensanierung und Anlagenbau, GBT-Bücolit GmbH im nordrhein-westfälischen Marl.
Für die Ford-Werke in Köln ein vertrauter Partner, hatten die Beschichtungs- und Sanierungsexperten doch bereits vor knapp 25 Jahren die EC-Tauchbecken ausgekleidet. Und diese sowie etliche weitere Anlagenbestandteile in der Folgezeit erfolgreich und termingerecht saniert.
Zwar lagen diese Projekte noch vor seiner Zeit als Planungsingenieur in der Ford-Lackiererei, doch Daniel Pejkovski wusste von einem ganz besonderen Werkstoff, den GBT für die Beschichtung äußerst schutzsensibler und stark belasteter Flächen einsetzt: Bücocontrol.
Dabei handelt es sich um eine hochlösemittelbeständige Laminatbeschichtung auf Vinyl- oder Polyesterharzbasis mit Glasfasermatten als Verstärkungswerkstoff. „Das ist ja an sich noch nichts Außergewöhnliches“, erklärt GBT-Geschäftsführer und -gründer Martin Konzack. „Das Besondere an Bücocontrol ist, dass man durch das eingelagerte 3-D-Gewebe jeden gewünschten Abstand zwischen erster und zweiter Beschichtungslage schaffen kann. So entsteht eine äußerst flexibel gestaltbare doppelwandige Beschichtung. Besonders interessant ist, dass man den Zwischenraum der so entstehenden doppelwandigen Beschichtung für eine hundertprozentige Leckageüberwachung nutzen kann.“
Dazu wird dem Zwischenraum über zugelassene Leckanzeigegeräte ein definierter (Luft-)Druck aufgeprägt. Im Leckagefall würde dieser Druck zusammenbrechen und die Störung über die Anzeigegeräte unmittelbar gemeldet.
Der Vorteil von Bücocontrol gegenüber ähnlichen Werkstoffen ist die mögliche Beaufschlagung mit Überdruck. Konventionell wird dagegen mit einem Vakuum gearbeitet. „Beim Vakuumverfahren“, so Martin Konzack von GBT-Bücolit, „wird der Tankinhalt mit hoher Wahrscheinlichkeit durch das Leck in den Beschichtungszwischenraum gezogen. Die Folge ist eine Verschärfung des Problems. Beim Überdruck kann das nicht passieren, da der anliegende Druck die Leckstelle praktisch wie ein Korken zum Behälterinhalt hin verschließt.“
Ungeachtet dessen ist Bücocontrol, so es der Anwender wünscht, auch für das Vakuumverfahren geeignet. Selbstverständlich liegt eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung des DIBt für Bücocontrol vor, das zudem WHG- sowie VawS-konform ist.
Der Werkstoff kann sowohl auf Stahl als auch auf Beton appliziert werden und ist hoch beständig gegen aggressive Chemikalien. Durch den laminaren Aufbau lässt er sich ohne Schwierigkeiten auch an komplexe geometrische Formen anpassen. Damit eignet er sich ideal zur überwachungsfähigen doppelwandigen Auskleidung von Behältern, Behälterböden, Wannen und Pumpensümpfen.
Genau das also, was man bei Ford in Köln für die perfekte Sanierung der schwer zugänglichen Goldgrube sowie der weiteren Pumpensümpfe und der Ablaufrinnen in der Lackierei suchte.
Nur zwölf Tage – drei weniger als von Ford vorgegeben – benötigten die Spezialisten von GBT-Bücolit, um das gesamte Sanierungsprojekt zu realisieren.
Wirklich überrascht hat das den Ford-Verantwortlichen Daniel Pejkovski allerdings nicht: „Mir war von unseren vorherigen Projekten bekannt, das die GBT-Teams äußerst flink unterwegs sind. Übrigens mit ein Grund, neben der innovativen Werkstoffentwicklung, weshalb GBT bei weiteren Projekten hier in der Lackiererei als Generalunternehmer die erste Wahl ist.“
