EN
Quick Links
Beim Thema Umweltbelastung hebt sich das Pulverbeschichten hervor, da hier überhaupt keine Lösungsmittel benötigt werden. Traditionelle Nasslack-Systeme sind da ganz anders und setzen laut EPA-Daten aus 2024 etwa 95 % mehr flüchtige organische Verbindungen frei. Der Hauptunterschied liegt in der Funktionsweise. Flüssige Lacke setzen schädliche VOCs frei, wenn die Lösungsmittel verdunsten, während Pulverbeschichtungen trockene Partikel mittels elektrostatischer Aufladung auftragen, wodurch deutlich weniger Substanzen in die Luft gelangen. Für die Arbeiter vor Ort bedeutet dies von Tag zu Tag sicherere Arbeitsbedingungen. Zudem können Unternehmen so die gesetzlichen Grenzwerte im Zusammenhang mit Luftqualitätsstandards einhalten, wie sie beispielsweise in den Anforderungen des Clean Air Act festgelegt sind. Viele Hersteller stellen fest, dass dieser Wechsel nicht nur umweltfreundlicher ist, sondern langfristig auch positiv auf ihre Kostenstruktur wirkt.
Der Wechsel von Lösungsmitteln zu wärmegehärteten Polymeren bedeutet auch, dass man nicht mehr mit den kostspieligen Problemen bei der Entsorgung von gefährlichem Abfall umgehen muss. Laut den Erkenntnissen der EPA aus dem Jahr 2023 sparen Betriebe typischerweise jährlich rund 740.000 US-Dollar. Die Overspray-Recovery-Systeme sind ebenfalls ziemlich beeindruckend, da sie nahezu das gesamte ungenutzte Pulvermaterial zurückgewinnen. Wir sprechen hier von Recyclingraten von bis zu 98 %, was deutlich über den etwa 60 % liegt, die bei den meisten Lackieranlagen mit flüssigem Lack erreicht werden. Städte, die in der Nähe von Fabriken liegen, die bereits auf Pulverbeschichtung umgestellt haben, haben zudem etwas Interessantes bemerkt. Die örtlichen Luftqualitätsberichte weisen zwischen 20 % und 35 % weniger Smogwarnungen auf als noch vor der Umstellung. Dieser Unterschied zeigt eindrucksvoll, wie viel sauberer die Luft wird, wenn Hersteller moderne Beschichtungstechnologien nutzen.
Vorschriften der EPA, die eine Obergrenze von 2,8 Pfund pro Gallone für VOC-Emissionen bei Industrielacken festlegen, zwingen viele Hersteller dazu, stattdessen auf lösemittelfreie Alternativen zurückzugreifen. In Europa werden die Regelungen unter REACH noch strenger, da Unternehmen hier für jede Tonne ausgestoßener VOCs mit Geldstrafen in Höhe von bis zu 50.000 Euro rechnen müssen. Dies erklärt, warum viele Unternehmen auf Pulverbeschichtungssysteme umsteigen, die den gesetzlichen Anforderungen entsprechen (wie von der Europäischen Chemikalienagentur im Jahr 2024 berichtet). All diese regulatorischen Druckverhältnisse haben einen regelrechten Boom auf dem Markt für umweltfreundliche Beschichtungslösungen ausgelöst, die mittlerweile jährlich rund 3,2 Milliarden Dollar erreichen. Allein Pulverbeschichtungen machen laut den neuesten Erkenntnissen von Frost & Sullivan aus dem Jahr 2024 etwa 68 Prozent aller neuen industriellen Installationsprojekte aus.
Traditionelle Trocknungsofen arbeiten bei über 350°F (177°C) und verbrauchen aufgrund längerer Heizzyklen 25–40 % mehr Energie als moderne Alternativen. Laut einer Studie des European Coatings Federation aus dem Jahr 2022 verwenden 68 % der Hersteller weiterhin gasbeheizte Konvektionsöfen, die allein in der Industrie zu jährlichen CO₂-Emissionen von 2,1 Millionen Tonnen beitragen.
Die neuesten UV-LED-Hybrid-Härtungssysteme reduzieren den Energieverbrauch auf etwa die Hälfte dessen, was herkömmliche Anlagen benötigen, und funktionieren effizient innerhalb von Temperaturbereichen von ungefähr 250 bis 300 Grad Fahrenheit (etwa 121 bis 149 Grad Celsius). Ihre Besonderheit liegt darin, wie sie Infrarotwärme mit UV-Licht zur Aushärtung kombinieren und Materialien innerhalb von insgesamt nur 8 bis 12 Minuten vollständig aushärten. Das ist tatsächlich etwa 35 Prozent schneller im Vergleich zu älteren Verfahren, die immer noch in Gebrauch sind. Laut Berichten vom letzten Jahr auf der EC-Konferenz mit Fokus auf Niedertemperaturanwendungen erzielen Hersteller damit beeindruckende Ergebnisse. Die erzeugten Beschichtungen erreichen eine feste Bleistifthärte von 3H und weisen gleichzeitig gute chemische Beständigkeiten auf. Diese Verbesserungen haben eine spürbare Auswirkung auf verschiedene Branchen, die Kosten senken und die Effizienz steigern möchten.
Hersteller verwenden 18–22 % ihres F&E-Etats dafür, die Aushärtung zu optimieren, mit Fokus auf:
Kühlsysteme können jährlich etwa 18 bis 22 Dollar pro Quadratfuß an Energiekosten sparen, allerdings müssen Verbraucher bei der Installation rund 6 bis 8 Prozent mehr an Investitionskosten einplanen. Die Universität Stuttgart führte 2023 einige Tests durch, die ziemlich interessant aussahen. Dabei zeigte sich, dass diese Hybrid-Systeme ebenfalls sehr gut funktionieren und nahezu vollständige Aushärtung bereits bei 285 Grad Fahrenheit (141 Grad Celsius) mit 98,5 Prozent Effizienz erreichen. Traditionelle Öfen, die bei höherer Temperatur mit 375 Grad Fahrenheit (191 Grad Celsius) arbeiten, erreichen 99,2 Prozent. Der Unterschied zwischen beiden liegt somit nur bei etwa 0,7 Prozent. Und was denken Sie? Diese Lücke verringert sich weiter, da neue Harze auf den Markt kommen. Die Hersteller erzielen hier deutliche Fortschritte.
In heutigen Pulverbeschichtungsanlagen nutzen die meisten Betriebe dank dieser geschlossenen Systeme, die das zurückhalten, was verschwendet wird, beinahe alle ihre Materialien. Die Anlage umfasst in der Regel Zyklonabscheider in Kombination mit Kartuschenfiltern, die etwa 95 bis 99 Prozent des Pulvers auffangen, das beim Sprühen nicht am Ziel ankommt. Nachdem die gesammelte Pulvermasse von Verunreinigungen befreit wurde, gelangt sie wieder in das System und wird wiederverwendet. Unternehmen berichten von Einsparungen bei Rohmaterialien zwischen 30 % und manchmal sogar nahezu 40 %, abhängig davon, wie gut die Wartung ihrer Geräte erfolgt. Diese Art des Ressourcenmanagements stimmt auch mit den Grundsätzen der Kreislaufwirtschaft überein. Wir haben letztes Jahr einige beeindruckende Beispiele dafür gesehen, wie gut dies funktioniert, als mehrere Hersteller in Minnesota ihre Erfahrungen im Rahmen des jährlichen Berichts zu Nachhaltigkeitspraktiken teilten, der von lokalen Industriegruppen zusammengestellt wird.
Der mechanische Siebvorgang zusammen mit der elektrostatischen Trennung hilft dabei, sicherzustellen, dass das wiedergewonnene Pulver weiterhin die ursprünglichen Qualitätsstandards erreicht. Bei übergroßen Partikeln werden diese für Bauteile eingesetzt, bei denen Präzision keine so große Rolle spielt. Für Pulver, das Anzeichen leichter Oxidation zeigt, durchläuft es einige elektrostatische Behandlungen, um es wieder in einen verwendbaren Zustand zu versetzen. Diese Ansätze reduzieren das, was letztendlich auf Deponien landet, und verringern zudem das Risiko, Boden und Grundwasser zu belasten. Sehr wichtige Maßnahmen, insbesondere vor dem Hintergrund, dass gemäß dem EPA-Bericht aus dem Jahr 2023 die Beschichtungsverfahren früher etwa 18 % aller industriellen Abfälle ausmachten.
Jede Tonne recyceltes Pulver verhindert im Vergleich zur Herstellung von neuem Material 2,3 Tonnen CO₂-Äquivalent-Emissionen. Anlagen, die effiziente Wiederverwendungssysteme nutzen, berichten von 65–70 % geringerer Erzeugung gefährlicher Abfälle und senken damit signifikant Entsorgungskosten und Compliance-Risiken.
Die elektrostatische Methode, die in heutigen Pulverbeschichtungsanlagen verwendet wird, erreicht eine Materialübertragungseffizienz von etwa 60 bis möglicherweise sogar 90 Prozent. Das ist deutlich besser als bei den alten Sprühverfahren, die lediglich eine Effizienz von rund 30 bis 40 Prozent erzielten. In der Praxis bedeutet dies erheblich weniger Verschwendung durch Overspray – manchmal lässt sich dieser sogar um nahezu 95 % reduzieren – und die meisten Industriekomponenten können bereits in einem Arbeitsgang ordnungsgemäß beschichtet werden, anstatt mehrere Schichten auftragen zu müssen. Als gutes Beispiel sei hier die Automobilindustrie genannt: Laut dem Surface Treatment Report aus dem Jahr 2024 konnten die Rohstoffkosten um etwa 17 Prozent gesenkt werden, nachdem Systeme zur geschlossenen Pulverrückgewinnung eingeführt wurden, bei denen nahezu das gesamte überschüssige Pulver aufgefangen und erneut verwendet wird. Die Vorteile beschränken sich nicht nur auf Kosteneinsparungen – diese Verbesserungen beschleunigen die Fertigungsprozesse zudem spürbar und senken gleichzeitig den Energieverbrauch pro produziertem Bauteil, da keine zusätzlichen Beschichtungsdurchgänge mehr erforderlich sind.
Der Wechsel zu Hochleistungssystemen kann die Kosten für die Entsorgung gefährlicher Abfälle erheblich senken – und zwar von etwa 18 Dollar bis hinunter auf möglicherweise 42 Dollar pro Tonne beschichtetem Material. Laut einer aktuellen Analyse von Fertigungsprozessen aus dem vergangenen Jahr führen diese modernisierten Systeme typischerweise zu einer Reduzierung der jährlichen Abfallkosten um rund 740.000 Dollar. Gleichzeitig gelingt es ihnen, die Kohlenstoffemissionen um ungefähr 12 Prozent zu verringern. Besonders wertvoll ist dies deshalb, weil Unternehmen so in der Lage sind, den Anforderungen von EPA und REACH nachzukommen, ohne ihre Gewinne wesentlich zu beeinträchtigen. Und Fakt ist: Nachhaltigkeit ist heutzutage nicht mehr nur gut für den Planeten. Da fast vier von fünf Industriekäufern aktiv nach Lieferanten suchen, die nachweislich umweltfreundliche Qualifikationen vorweisen können, sind solche Effizienzsteigerungen auf dem Papier wichtiger denn je.
Flüchtige organische Verbindungen (VOCs) sind Chemikalien, die Gase in die Luft abgeben. Sie sind schädlich, da sie zur Luftverschmutzung beitragen und gesundheitliche Probleme beim Menschen verursachen können, wie Atemwegserkrankungen, Kopfschmerzen und Augenreizungen.
Pulverbeschichtung ist ein lösemittelfreies Verfahren, bei dem trockene Pulverpartikel mithilfe einer elektrostatischen Ladung aufgebracht werden. Herkömmliche Nasslacke enthalten Lösemittel, die beim Verdampfen VOCs freisetzen.
Pulverbeschichtung reduziert die Emission von VOCs, senkt die Kosten für die Entsorgung gefährlicher Abfälle und verbessert die Luftqualität, indem sie Smogwarnungen und Umweltverschmutzung verringert.
UV-LED-Härtungssysteme verbrauchen weniger Energie, da sie bei niedrigeren Temperaturen arbeiten und eine Kombination aus Infrarotwärme und UV-Licht verwenden, wodurch der Aushärtungsprozess schneller und effizienter wird.
Die geschlossenen Pulverrückgewinnungssysteme maximieren die Ressourceneffizienz, indem nahezu das gesamte gesprühte Pulver wiederverwendet wird, was den Grundsätzen der Kreislaufwirtschaft entspricht und die Abfallentstehung erheblich reduziert.
