Zur Entfernung unerwünschter Stoffe von Oberflächen werden häufig statt manueller oder maschineller Schleiftechnik Strahlverfahren eingesetzt. Unter Strahlverfahren versteht man Systeme bei denen Strahlmittel mit hoher Geschwindigkeit auf Werkstücke bzw. Oberflächen gelenkt werden. Die Energieträger sind in der Regel Druckluft oder Druckflüssigkeiten, die ihre Energie aus Druckpumpen erhalten, die entweder durch Verbrennungsmotoren oder Elektromotoren angetrieben werden.
Welche Strahlverfahren gibt es?
Die gängigsten Strahlverfahren sind:
- Trockeneisreinigung
- Sandstrahlverfahren
- Granulatstrahlverfahren
- Wasserstrahlverfahren
Verwendet werden diese Systeme, um Verschmutzungen, Farben und Rost schnell und gründlich von unterschiedlichen Oberflächen zu entfernen. Auch im Bereich der Betonsanierung werden Höchstdruckwasserstrahlverfahren vielfach verwendet.
Welches Strahlverfahren eignet sich für welche Verschmutzung am besten?
Bei der Auswahl des passenden Strahlverfahrens kommt der Beschaffenheit der Oberfläche, des zu entfernenden Stoffes und dem Ergebnis zentrale Bedeutung zu. Aber auch Faktoren, die durch die Umgebung bestimmt werden, müssen beachtet werden.
Die Umgebungsfaktoren geben vor, was mit dem Strahlgut und dem entfernten Stoff nach dem Arbeitsvorgang passiert. Sind diese Stoffe für die Umgebung und/oder die Umwelt unbedenklich, oder müssen die Stoffe wieder aufgenommen werden, damit sie keine Belastung in der Umwelt darstellen.
Das Wasser- oder auch Hochdruckstrahlverfahren
Das weiteste Einsatzspektrum hat das Strahlsystem auf Wasserbasis, gemeinhin als Hochdruckreinigung bekannt. Bei dieser Art von Strahlverfahren wird mit entsprechenden Druckpumpen oder Höchstdruckpumpen gearbeitet. Als Energiequelle kann sowohl der Elektro- als auch der Verbrennungsmotor verwendet werden. Dadurch dass hier mit Drücken bis zu 6000 bar gearbeitet wird, reicht hier der Einsatzbereich von der einfachen Fahrzeugreinigung bis hin zur Betonsanierung und Wasserschneidesystemen. Genauso sind die Temperaturen bis hin zur Dampferzeugung flexibel. Die Hochdruckreinigung mit heißem Wasser kommt zum Einsatz, wenn es sich um klebrige, zähe und flexible Stoffe handelt, die einer Temperaturreaktion unterliegen, sprich, sich zusätzlich verflüssigen, wenn sie erhitzt werden. Bei den Antrieben stehen alle gängigen Formen der Energieerzeugung zur Verfügung.
Der Nachteil beim Arbeiten mit Wasser ist, dass diese Melange bei der Entfernung umweltkritischer Stoffe, nur aufwändig zu kontrollieren ist.
Das Trockeneisstrahlverfahren
Trockeneis besteht aus festem Kohlendioxid. Durch die niedrige Temperatur des Trockeneises (bei Normaldruck ca. -78,5° C) versprödet das Material und platz dann durch die hohe Aufprallgeschwindigkeit von der Oberfläche ab. Das Trockeneis verflüchtigt sich zu gasförmigem CO2 und entweicht in die Atmosphäre. Durch das geringe Aufkommen vom CO2 stehen diesem Verfahren keine ökologischen Bedenken entgegen. Lediglich beim Arbeiten in geschlossenen Räumen ist zu beachten, dass diese ausreichend belüftet sind, da das Trockeneis der Umgebungsluft den Sauerstoff entzieht.
Der Vorteil des Trockeneisverfahrens liegt einerseits in der Temperaturreaktion und andererseits in der Tatsache, dass bei diesem Strahlverfahren keine Rückstände des Strahlgutes verbleiben.
Bei sehr harten und temperaturunempfindlichen Stoffen stößt dieses Strahlverfahren jedoch an seine Grenzen. Auch das nicht ganz einfache Handling mit dem Trockeneis gereicht hier zum Nachteil.
Das Sand- und Granulatstrahlverfahren
Der technische Begriff bei diesen Verfahren lautet Druckluftstrahlverfahren mit festem Strahlmittel. Dabei wird alleine auf mechanische Eigenschaften gesetzt. Durch unterschiedliche Strahlmittel (z.B. Sand oder Granulat), die von Ihrer Härte bis zu 8 Mohs erreichen, können auch sehr harte Stoffe von Oberflächen entfernt werden. Durch die Variabilität hin zu auch sehr weichen Strahlmitteln kann aber auch sehr empfindliches Trägermaterial ohne beschädigt zu werden, bearbeitet werden. Diese hohe Flexibilität macht das Sand- und Granulatstrahlverfahren sehr universell einsetzbar.
Der Nachteil liegt zum einen darin, dass das Strahlmittel zusammen mit den gelösten Stoffen aufgenommen werden muss und zum anderen darin, dass bei diesem Strahlverfahren keine Staubbindung erfolgen kann und der Staub damit unkontrolliert in die Umgebung eingetragen wird.
Eine Sonderform des Granulatstrahlverfahrens ist das System von Systeco, bei dem in einer relativ kleinen, gekapselten Haube ein Unterdruck über eine Saugmaschine erzeugt wird und das Strahlgut auf die Oberfläche prallt und zusammen mit dem Gelösten Stoff wiederum in derselben Saugmaschine aufgenommen wird. Eine Wiederverwendung des Strahlguts ist damit mehrfach möglich und es werden keine Stoffe an die Umgebung abgegeben.
Der Nachteil dieses Systems liegt in der geringen Flächenleistung und der Tatsache, dass die Haube auf einer ebenen Oberfläche platziert werden muss.
Mobiler oder stationärer Kompressor beim Strahlverfahren?
Bei der Trockeneisreinigung, dem Sandstrahlverfahren und dem Granulatstrahlverfahren ist die erste Voraussetzung die Verwendung eines Kompressors. Dieser liefert die erforderliche Energie, die die Strahlmittel beschleunigt. Bei dem Kompressor spielt es keine Rolle, ob es sich hier um eine mobile oder stationäre Maschine handelt.
- Mobiler Kompressor: Da die Strahlverfahren oft örtlich ungebunden sein sollen, kommt häufig ein mobiler Kompressor, der als Fahrzeuganhänger bewegt werden kann, zum Einsatz. Auch ist hierbei der Verbrennungsmotor als Energiequelle wegen der maximalen Flexibilität am weitesten verbreitet. Der mobile Einsatz der Strahlverfahren kommt bei ortsunveränderlichen Werkstücken oder Gebäuden zum Tragen.
- Stationärer Kompressor: Bei stationären Systemen ist dann wiederum der Elektromotor der häufigere Energieerzeuger, da hier keine Abgase entstehen, die abgeleitet werden müssen. Stationäre Strahlsystem finden meistens dann Verwendung, wenn es darum geht, einzelne Werkstücke zu reinigen, zu entrosten oder von Lackierungen und/oder Beschichtungen zu befreien.
Fazit
Bei der Auswahl eines Strahlsystems muss man also berücksichtigen was von welcher Oberfläche entfernt werden muss, wie die Umgebung aussieht und was anschließend mit den freigesetzten Stoffen und Materialien passiert. Es gibt kein Strahlsystem, das für alle Einsätze geeignet ist. Es gibt nur mehr oder weniger flexible Systeme.
Allen Systemen ist aber gleich, dass das Thema Arbeitssicherheit extrem wichtig ist, da durch die hohen Leistungen der Systeme ein nicht unerhebliches bis zum Teil extremes Gefahrenpotenzial ausgeht, was sich in den Schutzmaßnahmen wiederspiegelt, die es anzuwenden gilt.
