Plasmatechnologie wfk forscht mit neuer Anlage

Das wfk-Forschungsinstitut für Reinigungstechnologie e.V., Krefeld, hat eine neue Plasmaanlage. Der Einsatz von „kaltem“ Atmosphärendruckplasma bietet vielfältige Möglichkeiten in der Gebäudereinigung, zum Beispiel zur schonenden Fassadenreinigung.

Die neue Plasmaanlage des wfk-Forschungsinstituts in Krefeld entfernt Acrylsprühlack von Klinkerstein. - © wfk

wfk forscht mit neuer Anlage

- In anderen Bereichen bereits eingesetzte Plasmatechnologie zur Desinfektion bzw. Sterilisation erfordert hohen Aufwand (Unterdruck, Hochtemperaturplasmen, aggressive Medien etc.) in stationären Anlagen. Prinzipiell ist aber z.B. mit Atmosphärendruckplasma möglich, kostengünstig, rückstandsfrei und mobil zu desinfizieren. Vorstellbar ist auch eine mobile schonende Fassadenreinigung.

Was ist Plasma?

Plasma ist ein ionisiertes, hochreaktives Gas, das sich aus freien Elektronen, positiv geladenen Ionen, Molekülfragmenten und Neutralteilchen zusammensetzt. Innerhalb der Erdatmosphäre kommen nutzbare Plasmen nicht natürlich vor. Sie müssen künstlich erzeugt werden. Plasmen können z.B. aus Luft, reinem Sauerstoff, Stickstoff oder Mischgasen erzeugt werden und weisen dadurch unterschiedliche Eigenschaften auf. Je nach Auswahl des Arbeitsgases können Oberflächen gereinigt, entfettet, beschichtet und aktiviert werden. Durch geringen Zusatz eines Halogens zu Druckluft wird die Entfernung anorganischer Schichten ermöglicht. Luftplasmen zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass neben Kohlendioxid und Wasser unerwünschte Reaktionsprodukte nur in sehr geringem Maße entstehen.

Wozu kann es nützlich sein?

Die neu angeschaffte Plasmaanlage kann auch Plasmadüsen betreiben, aus denen das Plasma wie aus einem Brenner austritt. Dies ermöglicht prinzipiell auch mobilen Einsatz. Derzeit werden im wfk-Forschungsinstitut mit der Plasmaanlage Untersuchungen im Rahmen der aktuellen Forschungsprojekte

  • „Entwicklung eines mobilen Verfahrens zur abwasser- und chemikalienfreien Fassadenreinigung mit Niedrigtemperatur-Atmosphärendruckplasmen“ (AiF-Nr. 15271) und
  • „Entwicklung eines validierten, rückstandsfreien und mobilen Desinfektionsverfahrens für Oberflächen in hygienisch anspruchsvollen Reinräumen auf Basis kalter Atmosphärendruckplasmen“ (AiF-Nr. 15469) durchgeführt.

Hintergrund des ersten Projektes ist, dass die derzeit gängigen Methoden zur Fassadenreinigung häufig abrasiv und mit hohem Wassereinsatz (hohe Abwasser- und Strahlmittelentsorgungskosten, Gefahr der Durchfeuchtung) verbunden sind. In Spezialfällen, z.B. bei der Graffitientfernung kommen häufig Lösemittel zum Einsatz, die aufwändige Zusatzmaßnahmen des Arbeits- und Umweltschutzes erfordern. Hier kann der Einsatz von Atmosphärendruckplasmen auf Basis von Druckluft eine wasser- und chemikalienfreie sowie materialschonende Alternative zur konventionellen Fassadenreinigung darstellen. Die hochreaktiven Plasmateilchen treffen mit hoher Geschwindigkeit auf die Materialoberfläche auf und reagieren mit der Anschmutzung zu Kohlendioxid und Wasser. Die Temperatur auf den Werkstoffoberflächen steigt lediglich auf etwa 40°C bis 50°C an. So ist auch die schonende Behandlung empfindlicher Werkstoffe möglich.

Hintergrund des zweiten Projektes sind die oft großen Nachteile von chemischen Verfahren zur Desinfektion von Reinraumoberflächen: Viele Desinfektionsmittel hinterlassen Rückstände auf den Oberflächen. Rückstandslos verdampfende Desinfektionsmittel weisen oft Wirkungslücken auf und dürfen aufgrund der hohen Emissions- und MAK-Werte nur in geringen Konzentrationen eingesetzt werden. Ebenfalls verbleibt nach der Desinfektion die organische Materie der abgetöteten Mikroorganismen (u.a. Endotoxine) auf der Oberfläche. Mit dem Verfahren der berührungslosen Desinfektion mittels Plasma werden Rekontaminationen sowie eventuelle Wechselwirkungen mit Reinigungsmittelrückständen verhindert. Lebende und tote Materie auf den Oberflächen wird rückstandsfrei entfernt.

Interessenten, die im jeweiligen projektbegleitenden Ausschuss beider Projekte mitarbeiten möchten, können sich jederzeit bei der FRT-Geschäftsstelle (info@frt.de) in Krefeld melden.

Tamara Neumann