Viele Gießereien setzen sich derzeit mit den Themen Ressourcenknappheit, höhere Energiepreise und Umweltauflagen auseinander, gerade in Bezug auf die Regeneration von Altsand. FSP Foundry Sand Processing stellt Sandaufbereitungsanlagen her und bietet ein Betreibermodell als Dienstleistung an, wodurch Gießereien Altsand kosten- und ressourcenschonend regenerieren können. Das Unternehmen bietet zudem ein weltweit patentiertes Nass-Regenerierungsverfahren für wasserglas-gebundene Altsande an, das in der Testanlage am Firmenstandort Stuttgart seit 2022 erfolgreich eingesetzt wird. Des Weiteren ist seit Mai 2024 eine Technikumsanlage für die mechanisch-thermische-Sandregeneration in Betrieb.
Ausbau der Technikumsanlage am Standort Stuttgart
Bemerkenswert ist die Nachhaltigkeit und das große Energieeinsparpotential der Nass-Regenerierungsanlage, wie FSP-Geschäftsführer Stefan Zimmermann (Dipl. Oec.) bei der ersten Hausmesse des Unternehmens betont. „Durch unsere patentierte Trocknung, sowie die integrierte Wasseraufbereitung werden die wesentlichen Bestandteile zu 98% im Kreislauf gefahren! Wasser wird aufbereitet, destilliert und dem Waschprozess wieder zugeführt.
Lediglich 12l Frischwasser/t Material müssen aufgefrischt werden. Der normalerweise hohe Energieeintrag bei einer herkömmlichen Trommeltrocknung wird durch in unserer Anlage durch die Kondensationsrückgewinnung kompensiert.
Dies führt zu einer Reduzierung des Energiebedarfes um bis zu 60%“. Die aktuelle Durchlaufzeit der Nass-Regenerierungsanlage beträgt 1 t Sand pro Stunde. Nach der Erweiterung der Anlage werden es 3 t Sand pro Stunde sein. Die Erweiterung der bestehenden Technikumsanlage für die Nass-Regenerierung ist für einen namhaften Automobilhersteller geplant.
Regenerierungsquote von 85% und geringerer Energieverbrauch
Ein großer Vorteil der Nass-Regenerierung ist, dass durch das patentierte Verfahren bis zu 100 Prozent des Sandes als Regenerat wieder zurück in den Materialkreislauf der Gießerei gelangen. Ebenfalls vergleichbar sehr gute Ergebnisse werden bei der mechanisch-thermischen Regenerierung erreicht.
„Wir erzielen eine Regenerationsrate von 85% und einen Energieverbrauch von weniger als 10kW/h an Material. Wir sind weltweit das erste Unternehmen, das ein Nass-Regenerierungsverfahren für Wasserglas-gebundene Altsande anbietet“, so Stefan Zimmermann auf die Frage, worin sich FSP Foundry Sand Processing von anderen Anbietern für Sandaufbereitung unterscheidet.
„Wir sind das einzige Unternehmen in Europa, das die Regenerierung von Altsanden als Dienstleistung anbietet. Damit sparen die Gießereien nicht nur Kosten für den Kauf von Neusand. Das neue Betreibermodell entlastet sie darüber hinaus erheblich von Investitions-, Energie- und Personalkosten. Außerdem leisten die Gießereien mit dem Outsourcing einen wichtigen Beitrag zur Umsetzung der Kreislaufwirtschaft!“
Das Dienstleistungsmodell ist einfach: FSP betreibt in der Nähe von Gießerei-Standorten Regenerierungsanlagen, holt den Altsand von den Gießereien ab, regeneriert ihn und liefert seinen Kunden den Sand wieder zurück. Die dabei eingesetzte Prozesstechnik stellt sicher, dass es zu keinerlei Vermischungen der Regenerate kommt und jeder Kunde das Regenerat aus seinem Altsand erhält.
„Nicht nur wird der Sand beim Gießen immer wieder erneut verwendet, auch Energie, Wasser und Prozessluft bewegen sich im Recyclingprozess in einem permanenten Kreislauf. Und nicht zuletzt ist die Aufbereitung des Sandes bei FSP weitgehend CO2-neutral.“
Der Bau von zwei bis drei weiteren Standorten ist geplant
In Zukunft möchte FSP Foundry Sand Processing zwei bis drei weitere Standorte eröffnen, die im Umkreis von jeweils 200 bis 300 km vom jeweiligen Standort andere Gießereien beliefern. Diese werden über eine Kapazität von jeweils rund 180 000 bis 200 000 t Altsand pro Jahr verfügen. Als zukünftige Standorte zieht Stefan Zimmermann das Ruhrgebiet und die neuen Bundesländer in Betracht. „Ziel ist es, unser Dienstleistungsmodell zu etablieren und zu expandieren“, so Zimmermann.
Testanlage für mechanisch-thermische Regeneration und Nass-Regeneration
Neben der Technikumsanlage für die Nass-Regenerierung steht den Kunden seit Mai 2024 eine weitere Versuchsanlage für die mechanisch-thermische Regenerierung mit einer Kapazität von etwa 1 t/h zur Verfügung. Des Weiteren plant die FSP GmbH im Laufe dieses Jahres am Stammsitz in Stuttgart eine mechanisch-thermische Anlage mit einem Durchsatz von 6 t/h, also von rund 70 000 bis 75 000 t/a zu installieren. Die Anlage wird Anfang 2025 im Serienbetrieb lieferbereit sein und vorwiegend Gießereien im Großraum Stuttgart und im übrigen Baden-Württemberg beliefern. Der Kooperationspartner im Anlagenbau ist die Firma Dürmeier GmbH aus Vaihingen.
Informationen zur Regeneration von Kernsanden
Bei der Regenerierung anorganisch gebundener Kernsande ist Waschen die schonendste Methode, da keinerlei direkte mechanische Einwirkung auf das Sandkorn erfolgt. So bildet sich kein zusätzlicher Staub und alle gängigen Wasserglas-gebundenen Altsande sowie Sondersande aus dem 3D-Druck können vollständig aufbereitet werden. Durch das Verfahren können anhaftende Reststoffe bis zu 98 Prozent vom Altsand abgewaschen werden. Das für den Waschvorgang benötigte Prozesswasser wird aufbereitet und im geschlossenen Kreislauf gehalten. Die dabei entstehenden Abfälle werden in einem zertifizierten Verfahren entsorgt. Im patentierten Trocknungssystem wird die Feuchtigkeit aus dem Sand energieeffizient durch Kondensation entzogen.
Auch mit der mechanisch-thermischen Regenerierung setzt FSP neue Maßstäbe. Das Verfahren ist sowohl für Bentonit gebundenen Grünsand als auch für organisch gebundenen Kernsand (Coldbox, Hotbox, Shellsand, Furan) einsetzbar. Im Vergleich mit bisher gängigen Verfahren der mechanischen oder der rein thermischen Regenerierung reduziert die Verfahrenstechnik den Staubanteil auf Minimum.
Die thermisch-mechanische Regenerierung zeichnet sich durch die hohe Effizienz des Drei-Stufen-Systems aus. Nach der Vorbehandlung des Altsandes wird der Sand trocken und rieselfähig der ersten – mechanischen – Stufe zugeführt, in der Sandkorn an Sandkorn und dadurch der Binder entfernt wird.
Im zweiten Schritt wird der Sand der thermischen Stufe zugeführt. In einem Sandbett vermischen sich Gas und Luft, es fluidisiert und der organische Binder sowie die Feinanteile werden verbrannt. Durch den Effekt des Quarzsprungs werden noch vorhandene Binderreste aus den natürlichen Vertiefungen eines Sandkorns gelöst oder gar regelrecht abgesprengt. In der dritten, ebenfalls mechanischen Stufe, werden die letzten Anhaftungen vom Korn gerieben; sie arbeitet wie Stufe eins.
Ab Mai 2024 stehen den Gießereien beide Versuchsanlagen zur Verfügung. In ihnen können anorganisch oder organisch gebundene Sande oder sogar Mischsande auf ihre Regenerierbarkeit hin getestet und analysiert werden. Interessierten Kunden bietet FSP ein Spektrum unterschiedlicher Versuche an – von der einfachen Testreihe mit bis zu 1 t-Sand bis hin zum vollständigen Freifahrprozess mit Bestimmung des bestmöglichen Verhältnisses von Regenerat und Neusand in der Kernfertigung. Nach Beendigung der Versuche erhalten die Kunden das Regenerat, den Staub und die Abfälle in Big-Bags verpackt zurück. So können sie Rückschlüsse auf die Zusammensetzung des Regenerates ziehen, zum Beispiel zum Verhältnis von Regenerat zu Feinanteilen und Reststoffen.
Informationen über die FSP GmbH
Die im Mai 2022 in Stuttgart gegründete FSP Foundry Sand Processing GmbH entwickelt und vertreibt Systeme und Lösungen für die Regenerierung und Aufbereitung von Schüttgütern. Die Grundlage ist die jahrzehntelange Erfahrung im Recycling von Rohstoffen und der mechanisch-thermischen oder Nass-Regenerierung von Gießerei-Altsanden.
Gründungspartner sind die Heinrich Feess GmbH & Co. KG in Kirchheim/Teck und die DEANTEC GmbH in Kirchhundem. Das 2016 mit dem Bundesumweltpreis ausgezeichnete Unternehmen Feess bringt das Know-how beim Recyceln von mineralischen Abfällen ein, DEANTEC die Erfahrung mit ihrer einzigartigen, patentierten Nass-Regenerierung und Trocknung – einer Anlagentechnik, die bei der Aufbereitung von Altsanden ausschließlich erneuerbare Energien verwendet.
Die FSP GmbH bietet Kunden die vollständige, nahezu CO₂-neutrale Prozesskette der Sandaufbereitung. Das Regenerat substituiert Neusand zu bis zu 85 Prozent bei organisch- bzw. 95% bei anorganisch-gebundenen Sanden. FSP GmbH liefert einen wichtigen messbaren Beitrag zur Ressourcenschonung und nachhaltiger Produktion.
