Galvanisieren im geschlossenen Kreislauf
Eine neuartige Membran aus verschiedenen Kunststoffen filtert Aluminium-Ionen aus dem Abwasser aus Galvanikbädern und ermöglicht so, das gereinigte Wasser wieder zu verwenden. Das Verfahren schont nicht nur die Umwelt, es wird ab 2001 im Bremer Airbuswerk auch Kosten in Millionenhöhe einsparen. Wissenschaftler des Unternehmens DaimlerChrysler in Ulm und der DASA in Bremen entwickelten diese Membran, die großindustriellen Einsatzbedingungen standhält: Bis zu 20 Kubikmeter Abwasser pro Tag von stark schwankender Zusammensetzung – beispielsweise ein pH-Wert von minus 1 bis plus 14 – soll sie drei bis vier Jahre lang filtern.
Dabei erfolgt die Abtrennung der Aluminium-Ionen rein mechanisch: Die Membranporen sind im Mittel einen Nanometer groß, Wassermoleküle können passieren, die hydratisierten, also mit einer Wasserhülle umgebenen Ionen sind hingegen zwei- bis zehnmal größer und werden zurückgehalten. Im Labor erwiesen sich bereits verfügbare Membranen mit solchen Nanoporen als ungeeignet für den geplanten Einsatz: Sie hätten nur wenige Stunden bis Tage den Betriebsbedingungen standgehalten. Die Lösung brachte die bis dahin ungebräuchliche Kombination hochvernetzter Polyamide und Polyvenylalkohole.
Anwendung wird die Membran zunächst in einer Anlage finden, die metergroße Aluminiumbauteile etwa für die Airbus-Außenfläche "beizt". Bei diesem Vorgang werden Legierungskomponenten wie Zink elektrochemisch aus der Oberfläche gelöst und statt dessen Aluminium aus dem Galvanisierungsbad eingebaut. Die Oberfläche korrodiert dann weniger und erhält zudem ein Mikrogefüge, das Schweißen oder Kleben erst möglich macht. Weil die Aluminium-Ionen im Bad verbleiben, muß ihre Konzentration nur einmal pro Woche anstatt täglich eingestellt werden.
Das Verfahren soll ab 2001 im Bremer Airbuswerk den Wasserbedarf von derzeit etwa 220 Kubikmeter pro Monat um voraussichtlich 90 Prozent senken. Das neuartige Recycling ermöglicht zudem, das Beizen mit nur zwei statt drei Bädern. Die Anlage läßt sich also kompakter und mit weniger Zuführungen bauen, was letztlich Kosten in Millionenhöhe spart.
Aus: Spektrum der Wissenschaft 2 / 2000, Seite 87
© Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH
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