Final Report

Umweltproblem

Das hier betrachtete Umweltproblem ist die Benutzung von synthetischen Mineralölen als Spül und Einlauföl von Getrieben. Schmierstoffe mineralischer Herkunft weisen nämlich hohe Umweltauswirkungen auf, die vom Energieverbrauch zur CO₂Produktion und der Wasserverschmutzung gehen: Ein Liter Öl kann eine Million Liter Wasser verunreinigen.

Neuere Daten hinsichtlich der CO₂Emissionen legen dar, dass die Produktion von nativem Mineralöl zur Erzeugung von 1.156 kg CO₂/mg Öl führt. Wenn man davon ausgeht, dass die globale Nachfrage von Schmierstoffen circa 41,7 Millionen Tonnen erreicht, von denen ein Viertel für die europäischen Länder zu Buche schlägt, erkennt man, dass auch die beste zur Verfügung stehende Technologie, d.h. die Regeneration, sogar wenn sie die Kohlenstoffemissionen um 42% zu verringern vermag, keine Lösung des Problems darstellt, weil selbst dann noch über 28 Millionen Tonnen CO₂ pro Jahr produziert werden.

Außerdem enthalten die Schmierstoffe in der Regel gefährliche Substanzen, wie die hoch raffinierten Mineralöle oder ZinkAlkylDithiophosphate, die als sehr gefährlich für die Gesundheit des Menschen eingestuft werden (Gefahrenkategorie: Carc. 1B,  R38-51/3).

Zielstellungen des Projekts

Das Projekt sollte beweisen, dass es möglich ist, Hochleistungsgetriebe auf eine alternative Weise vorzubehandeln, und zwar durch den anschließenden Einsatz von suspendierten Grafitteilchen, die aus den Mischungen von Glycerin und BioSchmierstoffen zurückgewonnen werden.

Das Projekt sah die Konstruktion einer Pilotlinie vor, wo die Benutzung dieser Schmierstoffe zusammen mit einer stabilisierenden, silberhaltigen Oberfläche zu einer durchschnittlichen Verringerung von 4.000 kg CO₂ pro Jahr führen sollte, wie auch zur Vermeidung schädlicher Bestandteile, wie die hochraffinierten Mineralöle oder ZinkAlkylDithiophosphate, und zur Vermeidung der Umweltverschmutzungen durch verschüttetes Mineralöl.

Gleichzeitig sollte das Projekt das Glycerin aus anderen Produktionsprozessen wiederverwenden werden. Das Spülen/Einlaufen mit den in Glycerin suspendierten Grafitteilchen sollte das Getriebe vor Sauerstoff schützen und eine ausreichende Kühlung seiner beweglichen Teile gewährleisten.

Nach der Entfernung des grafithaltigen Glycerins aus dem Getriebe sahen die abschließenden Schritte die Benutzung von BioSchmierstoffen in kontrollierter Umgebung vor. Es steht fest, dass die vorübergehende und reversible Stabilisierung der BioSchmierstoffe ihre Wiederverwendung in den anschließenden Einlaufphasen gestattet hätte, ohne die Probleme zu verursachen, die mit der hohen biologischen Abbaubarkeit dieser Öle verbunden sind, die sie dem Angriff von Bakterien und Pilzen aussetzen.

Implementierte Tätigkeiten

Um diese oben genannten Ziele zu erreichen, sind die folgenden Tätigkeiten implementiert worden:

• Optimierung der Größe der Grafitteilchen und ihrer Konzentration im Glycerin, um eine geeignete Suspension für das vorbereitende Spülen/Einlaufen der Getriebe zu erhalten.

• Entwurf und Konstruktion eines funktionalisierten Sammelbehälters für den BioSchmierstoff mit Aluminium Einsätzen, um Schutz gegen Bakterien- und Pilzangriff zu bieten.

• Entwurf und Konstruktion einer Heizanlage für den BioSchmierstoff, die durch thermische Solarenergie und direkte Rückgewinnung kinetischer Energie gespeist wird.

• Entwurf und Konstruktion einer Inline Station zur Filtration/Separation der Schmierstoffe und Anordnung von Dauermagneten für die Anlegung von hohen magnetischen Feldgradienten.

• Spültests und Identifikation der am besten geeigneten Betriebstemperaturen für die BioSchmierstoffe, sowie Messungen des Energieverbrauchs, der Effizienz und der Haltbarkeit der BioSchmierstoffe.