FRAGEN UND ANTWORTEN

Was sind Farbunterschiede bei Aluminiumprofilen?:

Farbunterschiede im Aluminium sorgen für zu dunkle oder zu helle Profile. Farbe und Helligkeit eines anodisierten Profils hängen von der Wechselwirkung zwischen der Oxidschicht und dem Licht ab. 

Erfahren Sie auf einen Blick, wie Farbunterschiede beim zirkulärem Premium-Aluminium X-ECO verhindert werden können.

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Wie entstehen Farbunterschiede?:

Übermäßige Schwankungen des Eisengehalts in der Legierung und Abweichungen in der Dicke der Oxidschicht verursachen Farbunterschiede. 

Erfahren Sie auf einen Blick, wie Farbunterschiede beim zirkulärem Premium-Aluminium X-ECO verhindert werden können.

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Wie verhindert man Farbunterschiede bei zirkulärem Aluminium?:

1.    Durch Anpassung der einzelnen Prozessparameter beim Beizen – z. B. Temperatur, Dauer und Stromstärke – lassen sich Farbunterschiede verhindern.
2.    Farbunterschiede können auch durch die Vermeidung von Schwankungen des Eisengehalts in der Legierung verhindert werden (vorzugsweise zwischen 0,20 und 0,30 Gewichtsprozent).

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Was ist Grobkorn und welche Folgen hat der Effekt?:

Grobkorn ist ein Oberflächeneffekt, der die Optik der Aluminiumprofile beeinträchtigt. Statt eines homogenen Erscheinungsbildes bekommt das Aluminiumprofil ein körniges Aussehen.

Erfahren Sie auf einen Blick, wie Grobkorn beim zirkulärem Premium-Aluminium X-ECO verhindert 

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Wie entsteht Grobkorn?:

Grobkorn wird durch ein falsches Verhältnis von Zink und Kupfer in der Legierung verursacht. Beim Beizen gibt es verschiedene Faktoren, die Grobkorn verursachen können, z B. ein falsches Verhältnis zwischen Zink und Kupfer, Kornbildung beim Strangpressen, zu viel freies Zink im Beizbad oder zu langes Verbleiben der Beizreste auf dem Profil.

Erfahren Sie auf einen Blick, wie Grobkorn beim zirkulärem Premium-Aluminium X-ECO verhindert 

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Wie verhindert man Grobkorn bei zirkulärem Aluminium?:

Grobkorn lässt sich auf verschiedene Arten und an unterschiedlichen Stellen des Produktionsprozesses verhindern. Es ist entscheidend, alle diese Faktoren insgesamt zu beherrschen.
1.    Kupfer-Zink-Verhältnis in der Legierung ist 1 zu 1
2.    Prozessparameter so einstellen, dass kleine Körner entstehen, vorzugsweise 0,05 bis 0,1 mm
3.    Zinkfänger ins Beizbad geben
4.    Profile richtig aufhängen und neutralisieren

Erfahren Sie auf einen Blick, wie Grobkorn beim zirkulärem Premium-Aluminium X-ECO verhindert 

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Was ist Fadenkorrosion und welche Folgen hat der Effekt?:

Fadenkorrosion entsteht zwischen der Beschichtung und dem Aluminium des Profils. Die Bezeichnung dieser Korrosionserscheinung bezieht sich auf ihre fadenförmige Ausbreitung. Es handelt sich um eine Art der Oberflächenkorrosion, die keinen Einfluss auf die mechanische Integrität des Produktes hat, sich jedoch negativ auf die Optik auswirkt.

Erfahren Sie auf einen Blick, wie Fadenkorrosion beim zirkulärem Premium-Aluminium X-ECO verhindert werden kann.

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Wie entsteht Fadenkorrosion?:

Meistens bildet sich Fadenkorrosion an Schnittflächen oder Defekten in einer sauren Umgebung und unter dem Lack bei ungeschützten Unreinheiten oder Legierungselementen: zum Beispiel durch tiefe Kratzer, unzureichende Beizung, Beizreste (Rückstände) auf dem Profil, mangelhafte Qualität der Konversionsschicht, ungenügende Haftung der Beschichtung oder stark korrosive Umgebungen.

Erfahren Sie auf einen Blick, wie Fadenkorrosion beim zirkulärem Premium-Aluminium X-ECO verhindert werden kann.

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Wie verhindert man Fadenkorrosion bei zirkulärem Aluminium?:

Zur Vermeidung von Filiformkorrosion ist es wichtig, die Oberfläche richtig vorzubehandeln und den Beschichtungsprozess sorgfältig nach QUALICOAT-, QUALIMARINE- oder GSB-Normen durchzuführen.

Erfahren Sie auf einen Blick, wie Fadenkorrosion beim zirkulärem Premium-Aluminium X-ECO verhindert werden kann.

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Es sind vier verschiedene Legierungen erhältlich:

     X-ECO.22/ EN AW 6060
     X-ECO.25/ EN AW 6063
     X-ECO.27/ EN AW 6005
     X-ECO.29/ EN AW 6061

Wir unterscheiden Aluminium nach der hiermit verbundenen CO2-Belastung. Im Wesentlichen gibt es zwei Produktionsverfahren, die letztlich vier Aluminiumarten ergeben.

1. Das klassische Produktionsverfahren

Das klassische Produktionsverfahren ergibt:

    mit fossilen Brennstoffen hergestelltes klassisches Aluminium
    mit erneuerbaren Energiequellen hergestelltes klassisches Aluminium

2. Das zirkuläre Produktionsverfahren

Das zirkuläre Produktionsverfahren ergibt:

    zirkuläres Standard-Aluminium (mit einem Recyclinganteil von 50 - 85 %)
    zirkuläres Premium-Aluminium (mit einem Recyclinganteil von mehr als 85 %)

Bei E-MAX produzieren wir zirkuläres Aluminium mit einem maximalen Einsatz von recyceltem Aluminium. Die Legierungen 6060 und 6063 bestehen zu 80 % aus recyceltem Aluminium. Die Legierungen 6005 und 6061 bestehen zu 97 % aus recyceltem Aluminium. Sie sind nicht nur premium, wenn es um Nachhaltigkeit geht, sondern auch in Hinblick auf Qualität.

Bei zirkulärem Premium-Aluminium beträgt der CO2-Ausstoß weniger als 1 - 2 Tonnen pro Tonne Aluminium, wenn es zu mehr als 85 % aus recyceltem Material besteht. Das ist der niedrigste Wert, der bisher erreicht wurde. Dieses Aluminium liefern wir von E-MAX bereits seit 2020.

Bei der Aluminiumlegierung X-ECO 6060 (X-ECO.22/ EN AW 6060) beträgt der CO2-Ausstoß weniger als eine Tonne pro Tonne Aluminium; es ist damit das Aluminium mit dem kleinsten Kohlenstoff-Fußabdruck der Welt. X-ECO 6060 besteht immer aus mehr als 85 % Recyclingmaterial und enthält bis 0,05 % Spurenelemente von Kupfer und Zink. Diese Werte liegen natürlich innerhalb der Vorgaben der europäischen Norm EN AW6060.

Im Vergleich: Bei klassischem Aluminium, das mit fossilen Brennstoffen hergestellt wird, hat der CO2-Ausstoß den höchsten Wert, nämlich mehr als 10 Tonnen CO2 pro Tonne Aluminium. Ein durchschnittliches Auto muss etwa 58.000 Kilometer fahren, um diesen Ausstoß zu erreichen.

Der CO2-Ausstoß hängt also von dem Produktionsverfahren ab. Diese Unterschiede verstärken sich noch abhängig von den verwendeten Brennstoffen. Es versteht sich von selbst, dass fossile Brennstoffe mit einer höheren CO2-Belastung verbunden sind als erneuerbare Energien und dass ein höherer Recyclinganteil eine geringere CO2-Belastung bedeutet.

Der Klimawandel und die Umweltzerstörung stellen für Europa und die Welt eine enorme Bedrohung dar. Gemeinsam müssen wir für eine Trendwende sorgen. Es ist eine Strategie erforderlich, um bis 2050 eine Netto-Null-Emission von Treibhausgasen in Europa zu erreichen und um bezüglich des Wirtschaftswachstums nicht mehr von Rohstoffen abhängig zu sein. Deshalb ist es wichtig, dass wir in Europa nach dem Prinzip der Kreislaufwirtschaft handeln. Alle – Unternehmen, staatliche Institutionen und Privatpersonen - müssen Verantwortung übernehmen.

Darüber hinaus hat die Europäische Kommission den Green Deal entwickelt. Ziel ist es, dass Europa bis 2050 das erste klimaneutrale Kontinent wird. Hierdurch bekommt die Wirtschaft neue Impulse, Gesundheit und Lebensqualität werden verbessert und die Natur geschützt. Niemand wird seinem Schicksal überlassen. Dieser Green Deal beinhaltet unter anderem Maßnahmen zur effizienteren Nutzung von Rohstoffen in einer Kreislaufwirtschaft.

Bis 2030 sollen die CO2-Emissionen im Vergleich zu 1991 um 50 bis 55 % reduziert werden. Bis 2050 muss Europa CO2-neutral sein. Der European Green Deal deckt alle Wirtschaftssektoren ab. Auch die Aluminiumindustrie wird einen wichtigen zur Erreichung dieser Ziele leisten müssen.

Die X-ECO Legierungszusammensetzungen 6063, 6005 und 6061 unterscheiden sich nicht von den Zusammensetzungen im klassischen Aluminium. Das zirkuläre Premium-Aluminium X-ECO 6060 unterscheidet sich von den klassischen Legierungen in Bezug auf die Spurenelemente. Dies liegt daran, dass an diese 6060-Legierung hohe Oberflächenanforderungen gestellt werden.

Wie ist das möglich?
Die klassische Legierung, deren Herstellung mit einem hohen CO2-Ausstoß verbunden ist, enthält nur Magnesium und Silizium als Spurenelemente, um die gewünschte Härte zu erreichen. Es wird lediglich Eisen hinzugefügt, um eine matte Eloxierung zu ermöglichen. Andere Spurenelemente wie Mangan, Zink und Kupfer sind nicht notwendig und daher auch nicht vorhanden. Diese Spurenelemente kommen in zirkulärem Aluminium jedoch vor.

Früher ging man davon aus, dass ein höherer Gehalt an Spurenelementen in 6060-Legierungen zu einer verminderten Oberflächenqualität führt. Inzwischen wissen wir, dass es sich anders verhält. Zusammen mit der Vrije Universiteit Brussel haben wir von E-MAX nachgewiesen, dass die Oberflächenqualität nicht beeinträchtigt wird. Durch Anpassungen im Prozess ist es möglich, auch bei zirkuklären 6060-Legierungen eine hohe Oberflächenqualität zu erreichen.

Auch mit den Modifikationen im Verfahren entspricht die Legierung X-ECO 6060 weiterhin den Anforderungen der europäischen EN AW-Normen.

Das Recycling geht nicht auf Kosten der Aluminiumqualität. Die Eigenschaften und die Qualität von Aluminiumprofilen werden durch die Legierungszusammensetzung und die Art und Weise bestimmt, wie man damit umgeht. Die Beherrschung der Gieß-, Extrusions- und Veredelungsprozesse ist daher ebenso wichtig. Die Herkunft des Materials ist dagegen unerheblich. Zu Recht heißt es: „Aluminium is born for recycling“ und „Aluminium has no memory“.

Es treten keine Farbunterschiede zwischen zirkulärem und klassischem Aluminium auf. Sie werden verhindert, weil wir die Materialien und den Prozess gut beherrschen. Insbesondere der Eisengehalt (Fe) in der Legierung ist beim Eloxalprozess wichtig. Wir garantieren daher, dass es keinen Farbunterschied zwischen zirkulärem Aluminium und klassischem Aluminium geben wird, wenn:

    Der Eisengehalt (Fe) von klassischem Aluminium zwischen 0,2 und 0,3 Gew.-% beträgt UND
    Die Dicke der Eloxalschicht genau reproduziert wird

Dies haben wir in Zusammenarbeit mit der Vrije Universiteit Brussel ausführlich untersucht und nachgewiesen.

Die Farbunterschiede bei Aluminium sind übrigens nicht nur ein Phänomen, das bei zirkulärem Aluminium auftritt. Auch bei der Herstellung von klassischem Aluminium gibt es nach dem Eloxieren Farbunterschiede. Dank jahrelanger umfangreicher Forschung sind wir in der Lage, diesen Farbunterschied zu beseitigen. Auf diese Weise lassen sich auch Profile aus verschiedenen Chargen problemlos kombinieren.

Zirkuläres Aluminium weist kein höheres Maß an Grobkörnigkeit auf als klassisches Aluminium. Dies ist auf die gute Kontrolle des Zink- und Kupferverhältnisses und auf eine gute Kontrolle der Vorbehandlung zurückzuführen.

Eine grobkörnige Oberflächenstruktur nach dem Eloxieren ist nicht erwünscht. Zusammen mit der Vrije Universiteit Brussel haben wir von E-MAX Forschungsarbeiten durchgeführt und gezeigt, was die beste Lösung ist, um dies zu verhindern. Die Menge an Zink und Kupfer in der Legierung spielt dabei eine wichtige Rolle. Es stellte sich heraus, dass 1:1 das beste Verhältnis ist.

Aber das ist noch nicht alles. Während des Beizens müssen Zn-Fänger eingesetzt werden. Dies geschieht auch bei den klassischen 7000er Legierungen. Außerdem muss nach dem Beizen die gesamte Oberflächenschicht durch gründliches Entschmutzen (mit HNO3/Salpeter-Säure) gereinigt werden. Dies geschieht auch bei den klassischen Legierungen 6005 und 6061.

Beim Eloxieren von zirkulärem Aluminium bilden sich keine Streifen auf dem Profil. Diese Streifenbildung wird durch die ausgezeichnete Kontrolle des Extrusions- und Gießprozesses verhindert. Darin unterscheidet sich zirkuläres Aluminium nicht vom klassischen Aluminium.

Selbst wenn eine sehr hohe Eloxalqualität erforderlich ist, gibt es bei E-MAX keine Streifenbildung, da wir eine gute mechanische Vorbehandlung mit einer kurzen chemischen Vorbehandlung kombinieren.

Warum Aluminium eloxieren?
Wir eloxieren Aluminium, um es zu schützen. Die Korrosionsbeständigkeit wird erhöht und das Aluminium bleibt länger schön. Beim Eloxieren wird keine zusätzliche Deckschicht hinzugefügt, sondern das bestehende Aluminium verstärkt. Die molekulare Bindung wird gestärkt. Durch Eloxieren kann dem Aluminium aber auch eine andere Farben gegeben werden.

Bei zirkulärem Aluminium entsteht nach der Pulverbeschichtung keine Filiformkorrosion. Filiformkorrosion tritt bereits bei einem Kupfergehalt von 0,1 Gew.-% auf. Bei klassischem Aluminium ist es dasselbe.

Um Filiformkorrosion zu verhindern, ist eine gute Vorbehandlung erforderlich. Diese Behandlung führt zu einer gut deckenden Konversionsschicht. Die Prozesskontrolle ist daher von größter Bedeutung. Dieses Thema haben wir in Zusammenarbeit mit der Vrije Universiteit Brussel ausführlich untersucht. Der betreffende Nachweis wurde auch in der EA/ESTAL-Grundlagenforschung erbracht. Wir sind daher in der Lage, positive Ergebnisse im Salzsprühtest und im FFC-Test zu erzielen. Aber noch wichtiger ist: Wir liefern zirkuläres Aluminium, bei dem sich der Anwender keine Gedanken wegen eventueller Filiformkorrosion machen muss.

Wussten Sie, dass ...
Salzsprühtests und Filiform-Korrosionstest (FFC-Test) (>1000u) zeigen, dass X-ECO 6060 die Anforderungen der Qualicoat-Normen bei allen in den Benelux-Ländern verwendeten Beschichtungsverfahren erfüllt?

Entlang der Meeresküste, in Gebieten, in denen Streusalz weit verbreitet ist, in Fabriken, die viele Säuren wie HCL verwenden oder in chlorreichen Schwimmbädern: alles Umgebungen, die stark korrosiv sind. Wenn dort (zirkuläres oder klassisches) Aluminium verwendet wird, muss es voreloxiert werden. Das Voreloxieren ist bei weitem die beste Konversionsschicht für die Pulverbeschichtung.

Unsere Berechnungen der CO2-Emissionen basieren auf der Methodik von European Aluminium. European Aluminium ist der Verband von mehr als 80 Unternehmen der Aluminiumbranche in Europa. Dies macht European Aluminium zur Stimme der Aluminiumindustrie. Zusätzlich zu diesen Berechnungen hat Socotec die CO2-Belastung unserer Gießerei- und Extrusionsbetriebe akkreditiert. In der zweiten Jahreshälfte 2020 wird der Inputmix offiziell von DNV akkreditiert werden. Das ist für E-MAX eine wichtige Zertifizierung - sie bestätigt unsere Bemühungen zur Förderung der Kreislaufwirtschaft, die wir bisher unternommen haben.

Welche Aspekte der Aluminiumindustrie haben den größten Einfluss auf unsere Umwelt?
Es gibt drei Hauptaspekte, die für die Umweltauswirkungen von Aluminium verantwortlich sind:

        Für die Gewinnung von Bauxiterz und die Produktion von Aluminium wird viel Energie (aus fossilen Brennstoffen) benötigt.
        Beim Abbau von Bauxit wird die Landschaft in Mitleidenschaft gezogen.
        Der meiste Bauxit ist in einem breiten Band um den Äquator in Ländern wie Australien, China, Brasilien, Guinea, Indien und Surinam zu finden. Für den Transport von Aluminium unter anderem nach Nordwesteuropa müssen also große Strecken zurückgelegt werden, was erneut mit entsprechend hohen CO2-Emissionen verbunden ist.

Heute ist es möglich, 99 % des angelieferten Materials wiederzuverwenden. Zunächst wird das Material in einer vollautomatischen Sortieranlage in kleinere Fraktionen gebrochen. Danach werden die Kunststoffe getrennt. Außerdem können Aluminiumlegierungen nach Art der Legierung sortiert werden. Kontaminationen wie Lacke werden manchmal auch als Brennstoff für den Pyrolyseprozess oder sogar für den Schmelzprozess verwendet. Der Einsatz fossiler Brennstoffe wird dadurch weiter reduziert. Ein altes lackiertes und isoliertes Fenster kann als Brennstoff und als Rohmaterial für den Recyclingprozess dienen.
Anschließend wird isoliertes Aluminium geschmolzen, um im Anschluss daran die richtige Legierungszusammensetzung herzustellen. Letzteres geschieht durch Strecken des Aluminiums mit sehr niedrig legiertem neuem Aluminium oder durch Zugabe der notwendigen Elemente wie Mg, Si, Cu oder Zn. Auf diese Weise ist zirkuläres Aluminium nicht mehr von neuem Aluminium zu unterscheiden. Es ist völlig identisch.

Was den European Green Deal betrifft, so ist E-MAX bereits für 2030 bereit. Wir verfügen über ein Produktionsverfahren nach dem Prinzip der Kreislaufwirtschaft, um qualitativ hochwertiges und nachhaltiges Aluminium unter dem Markennamen X-ECO herzustellen. Wir sind energieautark und arbeiten mit einem Logistikzentrum, das wiederverwendbare Verpackungen einsetzt.

Dennoch entwickeln wir uns auf dem Gebiet der Nachhaltigkeit fortlaufend weiter. Wir untersuchen, auf welche Weise wir unabhängig vom Gas werden können. Eine Möglichkeit könnte der Bau einer Wasserstoff-Pipeline in Zusammenarbeit mit Chemelot und anderen Unternehmen sein. Wenn dies gelingt, ist eine CO2-neutrale Produktion bis 2040 keine Utopie mehr.

Ungefähr 75 % der gesamten bisher produzierten Aluminiummenge sind bis zum heutigen Tage noch in Gebrauch. Ein Großteil davon wird sich in den kommenden Jahren in der Endphase befinden. Die Aluminiummenge, die zum Recycling zur Verfügung steht, ist mehr als ausreichend, um die Nachfrage zu decken.

Zirkuläres Premium-Aluminium ist genauso teuer wie klassisches Aluminium, wenn es strategisch beschafft wird und eine große Menge an recyceltem Material verwendet wird. Neben den absoluten Kosten von Aluminium lässt sich auch noch etwas über die wahren Kosten von klassischem Aluminium sagen. Auch die Umweltschäden, die durch die Gewinnung und die Produktion von klassischem Aluminium entstehen, müssen berücksichtigt werden.

Zirkuläres Aluminium kann für die gleichen Anwendungen wie klassisches Aluminium verwendet werden. Denkbar sind Anwendungen im Bauwesen, wie Fenster, Türen, Fassadensysteme und dekorative Anwendungen, aber auch Anwendungen in der Automobilindustrie, in der Luftfahrt, im Zelt-, Gewächshaus- und Maschinenbau sowie bei der Herstellung von Klettergeräten.

Es gibt drei Hauptaspekte, die für die Umweltauswirkungen von Aluminium verantwortlich sind:

- Für die Gewinnung von Bauxiterz und die Produktion von Aluminium wird viel Energie (aus fossilen Brennstoffen) benötigt.
- Beim Abbau von Bauxit wird die Landschaft in Mitleidenschaft gezogen.
- Der meiste Bauxit ist in einem breiten Band um den Äquator in Ländern wie Australien, China, Brasilien, Guinea, Indien und Surinam zu finden. Für den Transport von Aluminium unter anderem nach Nordwesteuropa müssen also große Strecken zurückgelegt werden, was erneut mit entsprechend hohen CO2-Emissionen verbunden ist.