Bau und Betrieb einer neuartigen Nassregenerierungsanlage für Gießereisande, die mit anorganischem Binder belastet sind

Kurzbeschreibung

Die FSP GmbH (Foundry Sand Processing) wurde 2022 als Gemeinschaftsunternehmen der Heinrich Feeß GmbH & Co. KG und der DEANTEC GmbH gegründet und schließt als Spezialistin für Gießereisand Recycling-Stoffkreisläufe in der Gießereiindustrie. Am Standort Stuttgart entwickelt und betreibt FSP innovative Aufbereitungsanlagen für Altsande und bietet diese Technik auch im Betreibermodell als Dienstleistung an.

Ausgangslage ist, dass in Leichtmetallgießereien, insbesondere der Automobilindustrie, anorganisch (Wasserglas) gebundene Kerne weit verbreitet sind, der anfallende Altsand aber häufig deponiert oder nur mit sehr energieintensiven thermo-mechanischen Verfahren aufbereitet wird. Der bisherige Stand der Technik erfordert rund 416 Kilowattstunden Energie pro Tonne Altsand und einen Neusandersatz von etwa 50 Prozent, wodurch wertvoller Quarzsand und Deponieraum in hohem Maß beansprucht werden.

Ziel des Vorhabens ist es, anorganisch gebundenen Gießereialtsand großtechnisch so aufzubereiten, dass er nahezu vollständig wieder als Formsand eingesetzt werden kann. Dabei sollen Energieverbrauch, CO₂-Emissionen, Neusandbedarf und Deponiemengen deutlich reduziert und die Kreislaufwirtschaft in der Gießereiindustrie praktisch umgesetzt werden. Kern des Lösungsansatzes ist eine neuartige Nassregenerierung mit patentierter Trocknung und integrierter Kondensationsenergie-Rückgewinnung in Kombination mit einer Vakuumdestillation zur Waschwasseraufbereitung. Der Wasserglasbasierte Binder wird im Waschprozess gelöst, das Wasser zu rund 95 Prozent im Kreislauf geführt und der Sand schonend getrocknet. So sinkt der spezifische Energiebedarf der Regeneration auf etwa 84 Kilowattstunden pro Tonne Altsand – eine Einsparung von rund 80 Prozent gegenüber dem thermomechanischen Stand der Technik. Die Regeneratqualität entspricht Neusand, der Neusandersatz kann auf etwa 5 bis 10 Prozent reduziert werden.

Die großtechnische Anlage ist für einen jährlichen Durchsatz von bis zu rund 16.500 Tonnen Gießereialtsand ausgelegt und erlaubt so die Rückführung eines Großteils der regional anfallenden Altsande in den Stoffkreislauf. Insgesamt werden 1.196 Tonnen CO₂-Äquivalente pro Jahr vermieden, resultierend aus geringerem Energiebedarf, vermiedenen Deponierungen und reduzierten Transporten. Gleichzeitig werden hochwertige Quarzsandvorkommen geschont, Deponiekapazitäten entlastet und Abfälle (Staub, Schlämme) minimiert.

Das Vorhaben besitzt ausgeprägten Modellcharakter: Es demonstriert weltweit erstmalig die Nassregenerierung von anorganisch gebundenem Gießereisand im industriellen Maßstab unter realen Betriebsbedingungen und zeigt, wie Energie- und Wasserkreisläufe in der Sandaufbereitung weitgehend geschlossen werden können. Durch das Betreibermodell – Abholung des Altsandes, Regeneration im Werk Stuttgart, Rücklieferung des Regenerats – ist die Lösung ohne eigene Investitionen auch für andere Gießereien leicht übertragbar und skalierbar. Damit leistet das Projekt einen praxisnahen Beitrag zu Ressourceneffizienz, Klimaschutz und Kreislaufwirtschaft in einer energie- und materialintensiven Branche.