Immer sauberer, immer nachhaltiger, immer digitaler

Von Doris Schulz

Die Bauteilreinigung hat sich in allen Industriebereichen als wesentlicher Fertigungsschritt für anforderungsgerechte Nachfolgeprozesse beziehungsweise eine hohe Produktqualität etabliert. Allerdings haben sich die Aufgabenstellungen durch den industriellen Strukturwandel in den letzten Jahren stark verändert. Hinzu kommen deutlich höhere Anforderungen, wenn es um die Nachhaltigkeit, Energie- und Ressourceneffizienz von Reinigungsprozessen geht. Und nicht zuletzt gewinnen Themen wie die Digitalisierung und Einbindung der Reinigung in vernetzte Produktionsumgebungen sowie der Einsatz von KI an Bedeutung.

Vom Elektrofahrzeug über Wärmepumpen bis zu Windrädern und Photovoltaikmodulen, Produkte und Lösungen für die Mobilitäts- und Energiewende führen in der industriellen Reinigungstechnik zu neuen Anwendungen. In der Elektromobilität geht es neben den klassischen Komponenten wie beispielsweise für Lenk- und Bremssysteme um mechanische Antriebsbauteile, unter anderem Statoren, Rotoren, Gehäuse und Getriebe, bei denen teilweise höhere partikuläre und/oder filmische Sauberkeitsanforderungen zu erfüllen sind. Diese Aufgabenstellungen lassen sich üblicherweise mit nasschemischen Prozessen lösen. Bereits montierte, elektromechanische Komponenten erfordern dagegen trockene Reinigungslösungen. Dabei besteht die Anforderung, dass sie sich einfach und bei Bedarf auch nachträglich in Fertigungslinien integrieren lassen und eine effiziente Reinigung im Fertigungstakt ermöglichen. Um Re- und Cross-Kontaminationen zu vermeiden, spielt hier auch die Sauberkeit der Produktionsmittel wie Handhabungssysteme und Greifer eine Rolle. Der Reinigung in der Hochvolttechnik, beispielsweise bei Invertern, wird ebenfalls mehr Aufmerksamkeit gewidmet. Der Fokus liegt hier nicht mehr nur auf der Vermeidung von Kurzschlüssen, sondern auch von Überschlägen. Verschiedene Aufgabenstellungen für die nasschemische und trockene Reinigung ergeben sich darüber hinaus bei der Herstellung von Batteriezellen und -systemen sowie Brennstoffzellen, bei denen die Anforderungen an die partikuläre Sauberkeit bis in den Bereich von zehn Mikrometern reichen. Trockene Reinigungstechnologien wie beispielsweise die Laserreinigung profitieren auch vom Trend zum kalten Rohbau in der Automobilindustrie. Dabei werden im Karosseriebau vermehrt Verklebungen eingesetzt und die Fügeflächen selektiv gereinigt.

Ob teil- oder vollautonomes Fahren oder die fortschreitende Digitalisierung von Fertigungsprozessen, zuverlässige Sensor-, Mikrosystem- und Überwachungstechnik ist dafür eine Grundvoraussetzung. Die Anforderungen an Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit dieser Multitalente werden dabei immer anspruchsvoller und das bei immer geringeren Baugrößen. Entsprechend sensibler reagieren sie auf Verunreinigungen. Daher sind bei der Reinigung der mechanischen, elektronischen, optischen, sensorischen beziehungsweise aktorischen Komponenten zum Teil extrem hohe Anforderungen an die technische Sauberkeit zu erfüllen. Dies erfordert häufig Lösungen im Bereich der Präzisions- beziehungsweise High Purity-Reinigung mit entsprechend ausgelegten Produktionsumgebungen wie beispielsweise einem Reinraum.

Die Automatisierung und Digitalisierung von Reinigungsanwendungen hat sich zu einem immer wichtiger werdenden Thema entwickelt. Die Anforderungen gehen dabei über die permanente Erfassung, Kontrolle und Dokumentation verschiedener Anlagenparameter, beispielsweise Überwachung und Nachsteuerung von Drücken und Temperatur sowie Zustandsüberwachung wässriger Reinigungs- und Spülbäder, die bereits umgesetzt sind, hinaus. Hier stehen inzwischen Forderungen nach einer fortschrittsabhängigen Prozesssteuerung, einem aussagekräftigen Monitoring der verfahrenstechnischen Abläufe sowie nach einer effektiven Speicherung und Bereitstellung relevanter Prozessdaten und Informationen zur technischen Sauberkeit im Raum. Lösungen für deren Umsetzung werden zum Teil bereits angeboten und sind bei praktisch allen Anlagenbauern in der Entwicklung. Eine Herausforderung stellen dabei unter anderem die Verfügbarkeit beziehungsweise die Kosten für messtechnische Lösungen dar. Ebenso beschäftigen sich die Hersteller – häufig in Kooperation mit Forschungsinstituten und/oder Partnerunternehmen – mit dem Trendthema Künstliche Intelligenz (KI).

Bei bestehenden Anlagen hat das Interesse an Lösungen, durch die das Reinigen nachhaltiger und energieeffizienter wird, zugenommen. Für eine Verbrauchsreduzierung bieten die Hersteller unter anderem verbesserte mechanische Verfahren und effektivere Trocknungstechnologien, beispielsweise Kondensationstrocknung mit Wärmepumpe, an. Wärmetauscher, Wärmepumpen und weitere Systemen zur Verringerung des Energiebedarfs sowie Software-Lösungen für ein optimiertes Energiemanagement werden ebenfalls angeboten. Aufgrund des deutlich geringeren Energie- und Ressourcenverbrauchs kann die Lösemittelreinigung eine Renaissance erleben, vorausgesetzt sie eignet sich für die zu lösende Reinigungsaufgabe ebenso wie ein wasserbasierter Prozess. Deutlich stärker rücken unter diesem Aspekt auch alternative Reinigungsverfahren in den Fokus, mit denen ohne energieintensive Erwärmung von Reinigungs- und Spülbädern sowie Teiletrocknung eine bedarfsgerechte technische Sauberkeit erzielt wird.

Diese und weitere Trends rund um die industrielle Teilereinigung bietet die Parts2Clean. Die internationale Leitmesse für industrielle Teile- und Oberflächenreinigung wird vom 26. bis 28. September 2023 auf dem Stuttgarter Messegelände durchgeführt. Sie ermöglicht umfassende Informationen über Reinigungssysteme, alternative Reinigungstechniken, Reinigungsmedien, Reinraumtechnik, Qualitätssicherungs- und Prüfverfahren, Reinigungs- und Transportbehältnisse, Entsorgung und Wiederaufbereitung von Prozessmedien. Know-how über unterschiedliche Themen zur Bauteilreinigung vermittelt auch das dreitägige Fachforum mit simultan übersetzten Vorträgen.