Errichtung einer innovativen, umweltgerechten Kunststoffgalvanik

Kurzbeschreibung

Die BIA Kunststoff- und Galvanotechnik GmbH & Co. KG in Solingen ist ein mittelständisches Unternehmen der Automobil-Zulieferindustrie. Sie fertigt galvanisierte Kunststoffbauteile für höchste Ansprüchen, insbesondere für die Automobilindustrie. Mit der Errichtung einer innovativen Kunststoffbeschichtungsanlage sollte den nationalen und internationalen Forderungen nach Ersatz gefährlicher Stoffe Rechnung getragen werden.

Ziel des Vorhabens war die Errichtung einer Anlage zur dekorativen Verchromung von Kunststoffen auf der Basis von Chrom-III-Elektrolyten. Mit dieser Anlage sollte der bisher eingesetzte toxische und krebserregende Chrom-VI-Elektrolyt durch umweltfreundlichere Chrom-III-Verbindungen substituiert werden. Des Weiteren sollte das gesamte Beschichtungsverfahren einschließlich der Vorbehandlung hinsichtlich einer Reduzierung von Metallverlusten und des Chemikalienverbrauchs sowie der Senkung des Energieverbrauchs optimiert werden.

Das Verfahren der galvanischen Abscheidung von Glanzchromschichten aus III-wertigen Chromelektrolyten ist bereits seit längerer Zeit bekannt. Bisher genügten diese Schichten in ihrer Qualität jedoch nicht den Ansprüchen wichtiger Kunden, wie der Automobilindustrie. Dies sollte mit dem neuartigen Verfahren erreicht werden. Um die für die Zulieferbetriebe der Automobilindustrie notwendige zuverlässige Lieferfähigkeit sicherzustellen, war es erforderlich, zuerst beide Verfahren parallel anzuwenden. Inzwischen hat sich gezeigt, dass der Einsatz eines Elektrolyten auf Chrom-III-Basis technisch beherrscht wird. Größere Lose von auf diese Weise hergestellten Bauteile wurden inzwischen an die Automobilindustrie geliefert. Ebenso erfolgreich wurde ein neues kontinuierliches Nickel-Mattverfahren zur Herstellung von Mattchrom- oder Alulookoberflächen anstelle des bisher üblichen Batchverfahrens sowie die Mehr-Komponenten Kunststofftechnik für dekorativ verchromte Bauteile umgesetzt. Im Rahmen der Produktionsumstellung gelang es auch, sowohl im Chromelektrolyten als auch in den Chrom-VI-haltigen Beizen auf den Einsatz fluorhaltiger Tenside (PFT) zu verzichten.

Neben der Substitution gefährlicher Chemikalien, wie Chrom-VI-Verbindungen und PFT wurde der Verbrauch an Rohstoffen, wie Nickel, Chrom, Bisulfit und Kalkmilch, reduziert. Der Energiebedarf und damit der CO₂-Ausstoß konnten mehr als halbiert werden. Des Weiteren konnten die Emissionen über Abwasser und Abluft sowie der Anfall von Galvanikschlamm verringert werden. Im Vergleich zur Altanlage wurden folgende Einsparungen erreicht:

Energie/Erdgas: 470 Megawattstunden pro Jahr (55 Prozent)

• CO₂-Minderung: 385 Tonnen pro Jahr (55 Prozent)
• Nickel (Metall): 3,3 Tonnen pro Jahr (50 Prozent)
• Nickelsulfat (Salz): 35,65 Tonnen pro Jahr (93 Prozent)
• Kalkmilch zur Nickelfällung: 45,5 Tonnen pro Jahr (93 Prozent)
• PTF-Lösung: 0,5 Tonnen pro Jahr (100 Prozent)
• Galvanikschlamm zur Entsorgung: 52,3 Tonnen pro Jahr (93 Prozent).

Die von BIA Kunststoff- und Galvanotechnik GmbH & Co. KG entwickelte Technik wurde nicht nur in den weiteren Galvaniken der BIA-Gruppe umgesetzt, sondern kann auch darüber hinaus prinzipiell auf alle Betriebe der galvanischen Kunststoffbeschichtung übertragen werden. Die Technik ist grundsätzlich auch für Betriebe geeignet, die sich auf die Verchromung von Metallwerkstoffen konzentrieren. Insbesondere die PFT-freie Fertigung hat Modellcharakter für vergleichbare Betriebe. Die erreichten Ergebnisse wurden über den Fachverband Galvanisierte Kunststoffe (FGK) und den Zentralverband Oberflächentechnik (ZVO) der Branche bereits präsentiert.