Dr. Marco Weider
TU Bergakademie Freiberg - Gießerei-Institut

Grünsand als klassischer Umlaufformstoff zeichnet sich per Definition durch seine Wiederaufbereitbarkeit aus. Durch Zugabe von wenigen Neumaterialien können die benötigten Eigenschaften erneut eingestellt werden, die geringen Zugabemengen bedeuten daher auch nur geringe Massenströme, die ausgeschleust und als Altsand entsorgt werden müssen.
Allerdings werden in vielen Eisengießereien, die vornehmlich mit Grünsand arbeiten, derzeit Kerne eingesetzt, die mittels organischer Binder verfestigt werden. Das gute Zerfallsverhalten dieser Bindersysteme bedeutet jedoch, dass ein Großteil des Kernsandes in das Grünsandsystem gelangt. Dies wird in einigen Gießereien mittlerweile durch eine angepasste Auspacktechnologie zumindest begrenzt, jedoch sind die Möglichkeiten dazu stark vom Sortimentsspektrum und den technologischen Abläufen in der jeweiligen Gießerei abhängig.
Da der Kernanteil mit der steigenden Komplexität der Gussteile mindestens innerhalb der letzten zwei Dekaden stark gestiegen ist, werden so in den meisten Gießereien große Massenströme erzeugt, die – da die Kerne meist aus Neusand bestehen – aus dem Formstoffsystem als Kernsand – Grünsand – Altsandgemisch ausgeschleust und deponiert werden müssen.
Während im Bereich der chemisch gebundenen Formstoffe, v.a. im Bereich der organischen Binder, die Regenerierung von Altsand zum Stand der Technik gehört, ist die Regenerierung von Grünsandaltsanden bislang eine Nischentechnologie. Dies wird sich absehbar ändern (müssen), da einerseits die Kriterien für die jeweiligen Deponieklassen weiter verschärft werden und andererseits die Zahl der Deponien sinkt. Beide Faktoren führen zu einer wirtschaftlichen Beeinträchtigung und zu Standortnachteilen der deutschen Gießereien. Außerdem ist aus ökologischer Sicht nicht einsehbar, dass einwandfreier Formgrundstoff – der ebenfalls nicht unbegrenzt verfügbar ist – auf Halde gefahrenen wird!
Aus dem Blickwinkel des Gießerei-Institutes der TUBAF ist die Regenerierung von Grünsandaltsand – nicht eines separaten Kernsandstroms mit geringen Grünsandverunreinigungen – noch nicht ausreichend im Markt vertreten, jedoch stehen viele Gießereien aktuell vor genau dieser Problemstellung. Der Vortrag soll den Gießereien helfen, diese zu meistern.
Beim 4. Formstoff-Forum in Clausthal 2023 wurden detailliert die Effekte von:
- Wassergehalt
- Aktivtongehalt
- Oolithisierungsgrad
- Neusandanteil
auf die erreichbaren Biegefestigkeiten bei „synthetischen Regeneraten“ dargestellt und konkret anhand der Sofortfestigkeit modelliert.
In der 2025er Fortsetzung soll dieser Kenntnisstand auf den Effekt der Verarbeitungszeit erweitert werden. Weiterhin soll anhand von Formstoff-Viskositätsmessungen prinzipielle Schlüsse auf die Fließbarkeit und damit auch Schießbarkeit der jeweiligen Formstoffmischungen abgeleitet werden.