Laserschweißverfahren bei der Herstellung von Haushaltsgeräten

Am Standort Dillingen an der Donau fertigt die BSH Hausgeräte GmbH Geschirrspüler. Die beiden Wasch- und Passivieranlagen des Werks gehören zu den größten Gas- und Stromverbrauchern am Standort. Sie kommen in der Fertigung des Behälters von Geschirrspülern zum Einsatz. Bei der Herstellung wird bisher das Widerstandsschweißverfahren eingesetzt. Dieses erfordert ein Passivieren der Schweißnähte mit Phosphorsäure, um Korrosion zu verhindern. Bei der Produktion der Rückwand der Geschirrspüler wird im Umformungsprozess sowie bei der Dichtheitsprüfung der Schweißnähte ein mineralölbasiertes Schmiermittel verwendet. Dieses muss anschließend in einem energieintensiven Warmwaschprozess wieder entfernt werden. Das Wasser für die erforderliche Reinigung der Behälter wird bislang mittels Erdgas erwärmt.

Das Unternehmen hat viele alternative Verfahren hinsichtlich Qualität, Energieeffizienz und weiteren Faktoren getestet. Dabei wurden nicht nur einzelne Prozessschritte bei der Fertigung des Behälters betrachtet, sondern umfassende Prozessketten optimiert. Durch die Umstellung vom Widerstandsschweiß- auf ein neues Laserschneid- und Laserschweißverfahren ist die Passivierung der Nähte nicht mehr erforderlich, da die Schweißnähte nicht mehr korrodieren. Der Wegfall des Passivierprozesses reduziert den Energieverbrauch.

Der vormalige Passivierungsprozess in zwei Anlagen mit jeweils einem Gesamtmaß von 40 m Länge, 4,5 m Breite und 5 m Höhe erforderte Prozesswasser mit einer Temperatur von ca. 62°C. Jede dieser beiden Anlagen hatte ein Passivierbecken von ca. 7.000 Litern Inhalt. In diesen wird ein Großteil der thermischen Energie an eingetauchte Bauteile abgegeben und geht dadurch verloren. Die Passivierung und 3 nachfolgende Spülkaskaden von jeweils ca. 3.600 Litern Inhalt und ca. 40°C Betriebstemperatur benötigen insbesondere Frischwasser für die regelmäßige Reinigung. Die aufwändige Prozesswasseraufbereitung entfällt nun. Der Energiebedarf für die Beheizung der nachgeschalteten Trocknungskammer wird ebenfalls eingespart. Des Weiteren werden der Frischwasserverbrauch und die Abwassermenge um 6.760 m³ und der Schadstoffeintrag in das Abwasser reduziert. Überdies wird jetzt anstelle des Schmiermittels auf Mineralölbasis ein biologisch abbaubarer Schmierstoff verwendet, wodurch der Waschprozess komplett entfallen kann. Dadurch können 70 % der für den Prozess eingesetzten Schmiermittelmenge eingespart und der Einsatz von Phosphorsäure vollständig eliminiert werden.

Insgesamt wird durch den Wegfall des Passivier- und Waschprozesses der Energieverbrauch um 6.660 MWh/a, d.h.11 % des Energieverbrauchs des Standorts, reduziert. Rund ein Viertel davon geht auf Stromverbrauch zurück, insbesondere aus Pumpen, mechanischen Antrieben und aus der Nachtrocknung.