VOC - Reduktion

VOC Reduktion in der Beschichtungstechnik:

VOC⁠ (Volatile Organic Compounds) bezeichnet die Gruppe der flüchtigen organischen Verbindungen. Damit beschreibt VOC die gas- und dampfförmigen Stoffe organischen Ursprungs in der Luft, darunter zählen:

• Kohlenwasserstoffe
• Alkohole
• Aldehyde
• organische Säuren.

Viele Lösemittel, Flüssigbrennstoffe und synthetisch hergestellte Stoffe können als VOC auftreten, aber auch zahlreiche organische Verbindungen, die in biologischen Prozessen gebildet werden. Diese können schwere Gesundheitsschäden verursachen, z. B. Haut- und Augenreizungen, Nierenschäden, Krebs, Fortpflanzungsstörungen, Atmungsprobleme und beeinträchtigte kognitive Funktionen.

In der Beschichtungstechnik spielen VOC eine bedeutende Rolle, da sie oft als Bestandteile in Farben, Lacken, Druckfarben und anderen Beschichtungen vorkommen. Während diese Produkte eine Vielzahl von Oberflächen schützen und verschönern, bergen sie auch Risiken für die Gesundheit und die Umwelt. VOC-Emissionen können schwerwiegende gesundheitliche Probleme verursachen, darunter Haut- und Augenreizungen, Nierenschäden, Krebs, Fortpflanzungsstörungen, Atemprobleme und Einschränkungen der kognitiven Funktionen.

Um diese potenziellen Risiken zu mindern, gibt es Bestrebungen, die VOC-Emissionen in der Beschichtungstechnik zu reduzieren. Dies geschieht durch die Entwicklung und Anwendung von umweltfreundlicheren Beschichtungsstoffen und -verfahren. Hersteller arbeiten an Lösungen, die geringere Mengen an flüchtigen organischen Verbindungen enthalten oder gänzlich auf diese verzichten, um die Umweltbelastung zu verringern und die Gesundheit von Menschen, die mit diesen Produkten in Kontakt kommen, zu schützen.

Eine VOC-Reduktion in der Beschichtungstechnik zielt darauf ab, hochwertige Oberflächenbehandlungen zu gewährleisten, während gleichzeitig die negativen Auswirkungen auf die Gesundheit und Umwelt minimiert werden. Dieser Ansatz fördert eine nachhaltigere und sicherere Nutzung von Beschichtungen in verschiedenen industriellen und kommerziellen Anwendungen.

VOC Entstehung in der Beschichtungstechnik:

In Ihrem Unternehmen können VOC-Schadstoffe durch verschiedene Quellen entstehen, insbesondere im Zusammenhang mit der Verwendung von Beschichtungsstoffen. Farben, Lacke, Waschverdünnungen und ähnliche Produkte enthalten häufig Lösemittel, die als Hauptquelle für VOC dienen. Diese flüchtigen organischen Verbindungen verflüchtigen während des Anwendungsprozesses und gelangen in die Umgebungsluft.

Die Verwendung von Farben und Lacken in Produktionsprozessen ist eine wesentliche Quelle für VOC-Emissionen. Die in diesen Produkten enthaltenen Lösemittel, die für die Viskositätseinstellung und das Trocknen der Beschichtungen verwendet werden, verdunsten nach dem Auftragen und tragen zur Luftverschmutzung bei. Ebenso können Waschverdünnungen und Reinigungsmittel, die organische Lösungsmittel enthalten, VOC in die Luft abgeben, insbesondere bei Reinigungs- und Wartungsarbeiten.

Die Identifizierung und Überwachung dieser Quellen sind entscheidend, um die VOC-Emissionen in Ihrem Unternehmen zu reduzieren. Maßnahmen wie die Umstellung auf lösungsmittelfreie oder lösemittelarme Beschichtungen, der Einsatz von geschlossenen Systemen, die Minimierung von Abfall und das Implementieren effizienter Abluft- und Belüftungssysteme können dazu beitragen, die Freisetzung von VOC zu verringern.

Ein bewusster Umgang mit den Produkten, die VOC enthalten, sowie die Investition in umweltfreundlichere Alternativen können dazu beitragen, die Belastung der Luft mit flüchtigen organischen Verbindungen in Ihrem Betrieb zu reduzieren. Dies nicht nur im Sinne der Umwelt, sondern auch für die Gesundheit Ihrer Mitarbeiter und die allgemeine Nachhaltigkeit Ihrer Produktionsprozesse.

Behördliche Vorgaben bei der VOC Reduktion:

 VOC-Richtlinie 1999/13/EG

Die VOC-Richtlinie 1999/13/EG wurde von der EU eingeführt, um die Emissionen von Lösemitteln zu reduzieren. Sie trat am 01.04.2004 für neue Anlagen und seit dem 01.11.2007 für sämtliche Betriebe in der EU in Kraft. Die meisten EU-Mitgliedstaaten haben diese Richtlinien in ihr nationales Recht übernommen. In Deutschland wurde die Umsetzung der VOC-Richtlinie in der 31. Bundes-Immissionsschutzverordnung (31. BImSchV) festgelegt.

Das Hauptziel der VOC-Verordnung besteht darin, die Freisetzung von Lösemitteln in die Umwelt zu reduzieren. Die Verordnung listet spezifische Tätigkeiten und überwachungspflichtige Anlagen auf und legt Emissionsgrenzwerte fest, die nicht überschritten werden dürfen. Betriebe, die Lösemittel verwenden, sind verpflichtet, diese Grenzwerte einzuhalten, um die Umweltauswirkungen zu minimieren.

Die Emissionsbegrenzungen zielen darauf ab, Luftverschmutzung und gesundheitliche Risiken für Mensch und Umwelt zu reduzieren. Betriebe müssen bestimmte Maßnahmen ergreifen, um ihre Lösemittel-Emissionen zu kontrollieren und zu überwachen. Dies kann die Einführung von technologischen Innovationen, die Anpassung von Betriebsabläufen und den Einsatz emissionsarmer Techniken umfassen, um die Einhaltung der festgelegten Grenzwerte sicherzustellen.

Die VOC-Richtlinie ist ein bedeutender Schritt der EU, um den Umweltschutz zu verbessern und die Auswirkungen von industriellen Prozessen auf die Umwelt zu minimieren. Sie fördert eine nachhaltigere Nutzung von Lösemitteln und ermutigt Betriebe, umweltfreundlichere Praktiken zu implementieren.

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Technische Möglichkeiten der VOC Reduktion:

Zur Reduzierung der VOC – Werte wird empfohlen:

1. Reduzierung der Beschichtungsmenge
In der Beschichtungstechnik wird immer eine Mindestschichtstärke eines Beschichtungsstoffes und somit Beschichtungsmenge pro Bauteil vorgegeben (z. B. Kunden oder Lackhersteller in µ/m²). Durch die Verarbeitung von Beschichtungsstoffen entstehen immer Materialverluste.
Die Materialverluste setzten sich aus Sprühnebel, Überbeschichtungen auf dem Bauteil und zu viel angemischtes Material bei mehrkomponentigen Beschichtungsstoffen zusammen.
Aus den zwei Mengenvolumen (Mindestschichtstärke und Materialverlust) errechnet sich die Gesamtmenge des verbrauchten Beschichtungsstoffes.

Die Reduzierung der Beschichtungsmenge erfolgt durch:

• die Auswahl des optimalen Beschichtungstechnikverfahrens
  (Airless, Airspray, Airmix®, AirCoat®, Elektrostatik-AirCoat®, Elektrostatik-Airspray)
• Einsatz von 2K- oder 3K- Mischanlagen
• Einsatz eines Farb-Heizschlauches und/oder eines Luft-Heizschlauches
• die Auswahl der richtigen Applikationsdüsen
• Einsatz von modernen Beschichtungsstoffen (Reduzierung von Beschichtungsgängen)

2. Begrenzung der zusätzlichen verwendeten Lösemittelmenge
Häufig muss bei niedrigen Temperaturen Lösungsmittel zum Verdünnen des Lackes zugegeben werden, da sonst ein zu hoher Materialdruck zum Zerstäuben benötigt wird.

Es gibt nur zwei Möglichkeiten, die Viskosität eines Lackes zu beeinflussen ohne Veränderung der Rezeptur. Diese zwei Möglichkeiten sind Lösemittel- oder Temperaturzugabe. Durch die reduzierte Viskosität ist es möglich, den Lack bei geringerem Druck zu zerstäuben. Mit dem Farb-Heizschlauch und/oder eines Luft-Heizschlauches kann der Lösemitteleinsatz bis zu 95 % reduziert werden.

3. Automatisierung der Lackieranlage
Sicherlich eine umfangreiche Lösung die viel Erprobung, Planung und hohe Investitionskosten bedarf.