Ziel
Ziel des Vorhabens mineralölfreier Schmierstoff ist die Entwicklung und Markteinführung eines kostengünstigen und umweltverträglichen Schmierstoffs auf Basis von synthetischen Polymeren oder modifizierten Naturpolymeren. Dadurch können mineralölbasierte Kühlschmierstoffe und Hydrauliköle substituiert werden.
Vorgehensweise
Der Einsatz synthetischer oder natürlicher Polymere in wässriger Lösung ermöglicht die Einstellung der Viskosität und damit der Schmiereigenschaften. Durch Variation von Konzentration, molekularem Aufbau, molekularen Wechselwirkungen sowie Molekülaufbau und -größenverteilung kann beispielsweise newtonsches oder strukturviskoses Fließverhalten eingestellt werden.
Anwendung
Eine besondere Innovation des Vorhabens liegt in der Variation der biologischen Abbaubarkeit der Polymere. Die Polymerstruktur kann so gewählt werden, dass während des Gebrauchs eine mikrobielle Zersetzung nicht oder nur sehr begrenzt möglich ist. Der Einsatz von Bioziden kann somit minimiert werden.
Am Ende der Nutzungsphase können durch geeignete Verfahren zur Molekülkettenspaltung biologisch abbaubare Molekülfragmente erzeugt werden. Aus biologisch stabilen Schmierstoffen werden dadurch leicht abbaubare Abwässer. Die aufwändige Sonderabfallbeseitigung kann entfallen.
Im Vorhaben werden spezifisch additive Polymerlösungen für Zerspanungsprozesse und für Hydraulikanwendungen bis zum Einsatz in der Produktion entwickelt. Schwächen des neuen Schmierstoffs können somit unmittelbar in der Produktion erkannt und Gegenmaßnahmen entwickelt werden. Damit wird die Wahrscheinlichkeit für eine spätere großtechnische Umsetzung erhöht.
Das Verbundvorhaben hat eine hohe wirtschaftliche und ökologische Relevanz für Branchen wie Automobilbau, Maschinen- und Anlagenbau sowie Elektroindustrie. Die finanzielle Entlastung der vielen kleinen und mittelständischen Betriebe in diesen Branchen kann Arbeitsplätze nachhaltig sichern.
Hintergrund
Mineralöl ist die Basis für viele technische Schmierstoffe. Die deutsche Industrie und das Handwerk benötigen pro Jahr 1,7 Millionen Tonnen dieser Mineralölprodukte, deren Beschaffung und Beseitigung Kosten in Höhe von 3,3 Milliarden Euro jährlich verursacht. Der Fokus des Vorhabens liegt auf Kühlschmierstoffen (KSS) und Hydraulikölen. Diese Schmierstoffe sind für die kleinen und mittelständischen Metallbearbeitungsbetriebe besonders relevant.
Der Markt für Kühlschmierstoffe (KSS) hat in Deutschland ein Volumen 740.000 Tonnen pro Jahr. Hauptvertreter der KSS sind Emulsionen aus Wasser, Mineralölkomponenten und Additiven. Hydrauliköle kommen mit 135.000 Tonnen pro Jahr zum Einsatz.
Die Bereitstellung und Entsorgung des Sonderabfalls von KSS, Hydraulikölen, Emulsionen und Waschflüssigkeiten verursachen spezifische Gesamtkosten zwischen 600 und 2.600 Euro pro Tonne. Dabei müssen gerade kleine und mittlere Unternehmen mit geringeren Schmierstoffdurchsätzen besonders hohe Gebühren entrichten. Die wirtschaftliche Belastung der deutschen Unternehmen für Bereitstellung und Entsorgung von KSS, Hydraulikölen und Waschflüssigkeiten wird mit 1,1 Milliarden Euro jährlich beziffert.
Ziel des Vorhabens mineralölfreier Schmierstoff ist die Entwicklung und Markteinführung eines kostengünstigen und umweltverträglichen Schmierstoffs auf Basis von synthetischen Polymeren oder modifizierten Naturpolymeren. Dadurch können mineralölbasierte Kühlschmierstoffe und Hydrauliköle substituiert werden.
Vorgehensweise
Der Einsatz synthetischer oder natürlicher Polymere in wässriger Lösung ermöglicht die Einstellung der Viskosität und damit der Schmiereigenschaften. Durch Variation von Konzentration, molekularem Aufbau, molekularen Wechselwirkungen sowie Molekülaufbau und -größenverteilung kann beispielsweise newtonsches oder strukturviskoses Fließverhalten eingestellt werden.
Anwendung
Eine besondere Innovation des Vorhabens liegt in der Variation der biologischen Abbaubarkeit der Polymere. Die Polymerstruktur kann so gewählt werden, dass während des Gebrauchs eine mikrobielle Zersetzung nicht oder nur sehr begrenzt möglich ist. Der Einsatz von Bioziden kann somit minimiert werden.
Am Ende der Nutzungsphase können durch geeignete Verfahren zur Molekülkettenspaltung biologisch abbaubare Molekülfragmente erzeugt werden. Aus biologisch stabilen Schmierstoffen werden dadurch leicht abbaubare Abwässer. Die aufwändige Sonderabfallbeseitigung kann entfallen.
Im Vorhaben werden spezifisch additive Polymerlösungen für Zerspanungsprozesse und für Hydraulikanwendungen bis zum Einsatz in der Produktion entwickelt. Schwächen des neuen Schmierstoffs können somit unmittelbar in der Produktion erkannt und Gegenmaßnahmen entwickelt werden. Damit wird die Wahrscheinlichkeit für eine spätere großtechnische Umsetzung erhöht.
Das Verbundvorhaben hat eine hohe wirtschaftliche und ökologische Relevanz für Branchen wie Automobilbau, Maschinen- und Anlagenbau sowie Elektroindustrie. Die finanzielle Entlastung der vielen kleinen und mittelständischen Betriebe in diesen Branchen kann Arbeitsplätze nachhaltig sichern.
Hintergrund
Mineralöl ist die Basis für viele technische Schmierstoffe. Die deutsche Industrie und das Handwerk benötigen pro Jahr 1,7 Millionen Tonnen dieser Mineralölprodukte, deren Beschaffung und Beseitigung Kosten in Höhe von 3,3 Milliarden Euro jährlich verursacht. Der Fokus des Vorhabens liegt auf Kühlschmierstoffen (KSS) und Hydraulikölen. Diese Schmierstoffe sind für die kleinen und mittelständischen Metallbearbeitungsbetriebe besonders relevant.
Der Markt für Kühlschmierstoffe (KSS) hat in Deutschland ein Volumen 740.000 Tonnen pro Jahr. Hauptvertreter der KSS sind Emulsionen aus Wasser, Mineralölkomponenten und Additiven. Hydrauliköle kommen mit 135.000 Tonnen pro Jahr zum Einsatz.
Die Bereitstellung und Entsorgung des Sonderabfalls von KSS, Hydraulikölen, Emulsionen und Waschflüssigkeiten verursachen spezifische Gesamtkosten zwischen 600 und 2.600 Euro pro Tonne. Dabei müssen gerade kleine und mittlere Unternehmen mit geringeren Schmierstoffdurchsätzen besonders hohe Gebühren entrichten. Die wirtschaftliche Belastung der deutschen Unternehmen für Bereitstellung und Entsorgung von KSS, Hydraulikölen und Waschflüssigkeiten wird mit 1,1 Milliarden Euro jährlich beziffert.
