Technik und Dosierung bei Waschmaschinen und Geschirrspülern Dr. Jörg Kinnius / Werner Strothoff / Michael Endt
Technik und Dosierung bei Waschmaschinen und Geschirrspülern Wie würden Sie dosieren? 2
Agenda Wäschepflege Manuelles Dosieren Grundlagen Dosiertabelle und Verschmutzungsgrad Dosierverhalten Unter- und Überdosierung Waschmittelmarkt und Einsparpotential Automatische Waschmitteldosierung Historie Dosiersysteme am Markt Vorteile der automatischen Dosierung Dosierverfahren Geschirrspülen Manuelles Dosieren Angebotsformen von Geschirrspülmitteln Reiniger Zusatzkomponenten Additive Historie der Reiniger Manuelles Dosieren Automatische Dosierung Dosiersysteme am Markt AutoDos mit integrierter Reinigerkartusche Dosierprinzip Variable Dosiermengen Pulvergranulat 3
Wäschepflege Manuelles Dosieren 4
Manuelles Dosieren von Waschmittel Wieviel Wäsche? Welches Waschmittel? Welche Waschmittelmenge? Wasserhärte? Verschmutzungsgrad? 5
Dosiertabellen für Waschmittel Aufgeführte Informationen Temperaturbereich Beladung (4,5 kg) Halbe Beladung Große Waschmaschine Wasserhärtebereich Verschmutzungsgrad Dosiermenge in ml (Gewicht) Handwäsche 6
Verschmutzungsgrad - Definition Quelle: Broschüre Forum Waschen 7
Wasserhärtekarte Deutschland Quelle: https://www.bwt.de/de/kundenservice/wasserhaertesuche/seiten/default.aspx 8
Dosierverhalten Quelle: Institut für Landtechnik Sektion Haushaltstechnik Sustainable consumer behaviour in laundry washing (Dez. 2012) Prof. Dr. Rainer Stamminger Dipl. oeco.-troph. Anke Kruschwitz 9
Dosierverhalten bei manueller Dosierung über 80% dosieren nicht korrekt Quelle: Berkholz, P. et. al. Verbraucherverhalten und verhaltensabhängige Einsparpotentiale, 2007, in Schriftenreihe der Haustechnik Bonn, Bd. 1/2007 zitiert in Rüdenauer, Gensch, Einsparpotentiale durch automatische Dosierung bei Waschmaschinen, 2008, Öko-Institut e.v., Freiburg 10
Dosierverhalten und die Folgen Überdosierung Schaumbildung Zusätzliche Spülgänge Waschmittelreste im Textil Bildung von Biofilm in der Waschmaschine Unterdosierung Verkalkung der Waschmaschine Vergrauung der Wäsche Geringere Waschleistung Riechende Wäsche 11
Dosierverhalten Studie Öko-Institut Freiburg 12
Wäschepflege Waschmittelmarkt und Einsparpotential 13
Entwicklung Waschmittel 1907 1960 1986 1994 1932 1968 1992 2018 14
Waschmittelarten und Angebotsformen Quelle: Internetauftritt Henkel, Dezember 2018 15
Zunehmende Konzentration von Waschmitteln In den vergangenen Jahren ist die Wirksamkeit von Waschmitteln deutlich gestiegen. Die notwendigen Dosiermengen sind heute deutlich geringer als in der Vergangenheit Das Dosierverhalten der Kunden hat sich den geänderten Voraussetzungen nur bedingt angepasst. Quelle: IKW, https://www.ikw.org/fileadmin/_processed_/2/c/csm_536x350_kompakt_wm-1_2016_01_9e4f5af8e7.jpg 16
Waschmittelmarkt in Deutschland In Deutschland werden pro Jahr 600.000 Tonnen 1) Waschmittel verkauft Das entspricht 60 Eiffeltürmen 2) oder 400 Millionen Waschmittelverpackungen (à 1,5 kg Beutel Pulver à 20 Waschladungen) 1) IKW, Bericht Nachhaltigkeit in der Wasch-, Pflege und Reinigungsmittelbranche in Deutschland 2015-2016, S. 21ff 2) https://de.wikiipedia.org/wiki/eiffelturm; Gewicht: 10.100 t 17
Waschmittelmarkt in Deutschland In Deutschland werden pro Jahr 600.000 Tonnen 1) Waschmittel verkauft Das entspricht 60 Eiffeltürmen 2) oder 420 Millionen Waschmittelverpackungen (à 1,5 kg Beutel Pulver à 20 Waschladungen) oder 5x AIDAperla 3) 1) IKW, Bericht Nachhaltigkeit in der Wasch-, Pflege und Reinigungsmittelbranche in Deutschland 2015-2016, S. 21ff 2) https://de.wikiipedia.org/wiki/eiffelturm; Gewicht: 10.100 t 3) https://de.wikipedia.org/wiki/aidaperla; BRZ: 125.572 18
Waschmittelmarkt in Deutschland Einsparpotential bei richtiger Dosierung Ein Einsparpotential von 30% entspricht 180.000 Tonnen Waschmittel 1,5 AIDAperla 18 Eiffeltürmen oder 120 Millionen Waschmittelverpackungen à 1,5 kg 19
Waschmittelmarkt in Deutschland Einsparpotential bei richtiger Dosierung Waschmittelverbrauch pro Kopf und Jahr: 7,3 kg 1) Kosten pro kg Waschmittel: ca. 2,33 2) EUR Verbrauch in einem 4-Personen-Haushalt p.a. ca. 21,5 2) kg ca. 24,- EUR Einsparpotential pro Haushalt pro Jahr 6,5 kg ca. 15,- EUR 1) IKW, Bericht Nachhaltigkeit in der Wasch-, Pflege und Reinigungsmittelbranche in Deutschland 2015-2016, S. 22 2) Öko-Institut e.v., PROSA Waschamschinen Produkt-Nachhaltigkeitsanalyse von Waschmaschinen und Waschprozessen, 2004, S. 29 3) GfK MDA Tracking 2017 Bezogen auf die Nutzungsdauer einer Waschmaschine (12,8 Jahre 3) ) ca. 83 kg ca. 193,- EUR 20
Wäschepflege Automatische Dosiersysteme für Waschmaschinen 21
Automatische Dosiersysteme - Historie 1990 2010 2006 2013 Quellen: Miele, Siemens Hausgeräte 22
Marktentwicklung Waschmaschinen mit automatischer Dosierung 10,0 9,0 8,0 7,0 wertmäßiger Marktanteil in % von Waschmaschinen mit automatischer Dosierung )1 Anteil der Käufer, die sich für eine Waschmaschine mit automatischer Dosierung entscheiden nimmt zu. 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 3,1 5,7 6,8 7,2 6,8 7,0 7,8 Marktpreise für Geräte mit automatischer Dosierung sinken spürbar. wesentlicher Kaufgrund für die Anschaffung eines Gerätes mit automatischer Dosierung ist der Komfortgewinn. 0,0 2013 2014 2015 2016 2017 2018 Oct 17 - Sept 18 Jul 18 - Sept 18 )1 Quelle: GfK Handelspanel 23
Automatische Dosierung Systeme im Einspülkasten ohne Weichspülerfach 2 Tanks im Einspülkasten i.d.r. feste Zuordnung von Flüssigwaschmittel und Weichspüler Weichspülertank teilweise auch für Waschmittel nutzbar Füllmenge ca. 1 ltr. für Waschmitteltank, ca. 0,5 ltr. für Weichspülertank 1) Hauptwaschfach für alternative Nutzung von Pulver- oder anderen Flüssigwaschmitteln 1) Füllmengen variieren herstellerabhängig 24
Automatische Dosierung Systeme im Einspülkasten mit Weichspülerfach 2 Tanks im Einspülkasten feste Zuordnung von Flüssigwaschmittel und Weichspüler Füllmenge ca. 1 ltr. für Waschmitteltank, ca. 0,5 ltr. für Weichspülertank Hauptwaschfach für alternative Nutzung von Pulver- oder anderen Flüssigwaschmitteln zusätzliches Weichspülerfach für manuelles Dosieren von Nachbehandlungsmitteln (Stärke) 25
Automatische Dosierung Systeme mit Kartuschen ohne Einspülkasten Sockelschublade mit einem Doppeltank im Gerätesockel. 1 Fach für Flüssigwaschmittel, 1 Fach für Weichspüler, fest zugeordnet keine Waschmittelschublade alternative Waschmittel werden direkt in die Trommel dosiert Dosierung von weiteren Nachbehandlungsmitteln (Stärke, Imprägniermittel, etc.) nicht möglich 26
Automatische Dosierung Systeme mit Kartuschen und Einspülkasten 2 Kartuschen im Gerätesockel für herstellerspezifisches Waschmittelsystem bestehend aus - Flüssigwaschmittel und separatem Bleichmittel, - unterschiedliche Einspülzeitpunkte 2 unterschiedliche Waschmitteltypen und/oder Weichspüler (flexibel zuzuordnen) Füllmenge ca. 1,5 ltr. / Behälter vollwertiger Einspülkasten mit Vorwaschfach, Hauptwaschfach und Weichspülerfach für alternative bzw. parallele Dosierungen 27
Automatische Dosierung Sonderformen Portionskapseln für Spezialwaschmittel, Nachbehandlungsmittel oder Additive für selten benötige Anwendungen, z.b. Imprägnieren Waschverstärker Wollwaschmittel etc. Einsatz der Kapseln im Weichspülerfach des Einspülkastens 28
Automatische Dosierung - Parameter Die notwendige und richtige Dosiermenge variiert von Waschmittel zu Waschmittel. Basis ist die Grunddosiermenge (mittlere Härte, normale Verschmutzung, 4,5 kg Beladungsmenge) zur exakten Dosierung muss ein Dosiersystem die folgenden Faktoren berücksichtigen: Was wird dosiert? (Waschmittelart, Weichspüler) Grunddosiermenge und/oder Wasserhärte Tatsächliche Beladungsmenge Verschmutzungsgrad 29
Automatische Dosierung Parameterauswahl Beispiel 1 Step 1 Anwahl Waschmittelfach Step 2 Anwahl Waschmittelart im Waschmittelfach Step 3 Einstellung Grunddosiermenge lt. Waschmittelverpackung Auswahl des Verschmutzungsgrades in unterschiedlich vielen Stufen. Vor jedem Waschprogramm oder als Standard hinterlegbar Quellen: Miele, Siemens Hausgeräte 30
Automatische Dosierung Parameterauswahl Beispiel 2 Step 1 Auswahl des Wasserhärtebereiches (1,2 oder 3) Auswahl der Waschmittelmenge vor jedem Waschgang (viel, mittel, wenig) keine genaue Berücksichtigung von Grunddosiermenge und Verschmutzungsgrad 31
Automatische Dosierung weitere Fragestellungen mögliche Waschmittelarten? (flüssig, Gel?) Sicherheit: Waschmittelart einstellbar? (Wolle, Universal,...) Verhinderung falscher Waschmittel-/ Waschprogramm-Kombination? (Universalwaschmittel Wollprogramm) automatische Dosierung an-/abwählbar? Möglichkeit, System vor Waschmittelwechsel zu spülen? Füllstandsinformation vorhanden? Volumen handelsüblicher Waschmittelflasche komplett einfüllbar? 32
Vorteile der automatischen Dosierung Dosierung erfolgt präzise gemäß der Wässerhärte der Beladungsmenge des Verschmutzungsgrades der Wäsche => im bis zu 30% geringerer Waschmittelverbrauch Hinweis auf nichtgeeignete Waschmittel (z.b. Wolle) keine Dosierung bei Materialunverträglichkeit (Programmanwahl) Hinweis für den Anwender Aufgeräumtes Waschmaschinenumfeld Hoher Bedienkomfort, Waschen auf Knopfdruck 33
Wäschepflege Unterstützende Waschtechnik 34
Dosierung unterstützende Verfahren im Waschautomat Aktive Umwälzung der Waschflotte ( Umflutung ) Bessere Auflösung des Waschmittels Waschmittel wird aktiv in die Wäsche eingebracht 35
Dosierung unterstützende Verfahren im Waschautomat AEG Ökomix Waschmittel und Weichspüler werden aktiv aufgelöst Bessere Verteilung und Wirkung Quelle: https://www.aeg.de/care/discover/buying-guides/washing-machines/ 36
Dosierung unterstützende Verfahren im Waschautomat Samsung SchaumAktiv Einblasen von Luft zur Unterstützung der Waschwirkung Bessere Benetzung der Wäsche Schaum durchdringt Textilarten schnell Waschen mit niedrigeren Temperaturen möglich Quelle: https://technave.com/gadget/how-ecobubble-technology-works-inside-samsung-addwash-washing-machine-8352.html 37
Dosierung unterstützende Verfahren im Waschautomat Miele PowerWash 2.0 Bessere Waschmittelausnutzung Spin&Spray Weniger Wassereinsatz im Hauptwaschgang geringerer Energieverbrauch beim Aufheizen 38
Technik und Dosierung beim Geschirrspülen Fulda, 7. / 8. März 2019, Dr. Joerg Kinnius
Technik und Dosierung beim Geschirrspülen Multiplikatorentagung Forum Waschen Manuelle Dosierung Angebotsformen von Geschirrspülmitteln Reiniger Zusatzkomponenten Additive Historie der Reiniger Manuelles Dosieren Automatische Dosierung Dosiersysteme am Markt AutoDos mit integrierter Reinigerkartusche Dosierprinzip Variable Dosiermengen Pulvergranulat 40
Technik und Dosierung beim Geschirrspülen Manuelle Dosierung 41
Angebotsformen von Geschirrspülmitteln - Reiniger Tab solo / multi Pulver solo / multi Pouches multi Gel solo / multi 42
Angebotsformen von Geschirrspülmittel - Zusatzkomponenten Klarspüler auch als Konzentrat mit höherem Tensidanteil Regeneriersalz grobkörnig / fein Wichtig: Nur reines Natriumchlorid verwenden kein Kochsalz, kein Steinsalz, usw. 43
Angebotsformen von Geschirrspülmitteln - Additive Maschinenreiniger Zur Grundreinigung bei stark verschmutzten Geräten Maschinenpfleger Zur Entfernung von Kalk- und Fettrückständen Deo Duftkomponenten (Parfüm) Geruchsneutralisatoren (z.b. Cyclodextrine) Pouches Zum gelegentlichen Einsatz im normalen Spülprogramm 44
Historie der Reiniger bis Ende 80er Jahre Mitte 90er Jahre 2000 2010 90er Jahre 1999 2001 2017 45
Historie der Reiniger bis ca. 1990: Klassische Pulver hochalkalisch ph12, mit Phosphat, mit Chlorbleiche, Dosiermenge 25-30 g ab ca. 1990: Kompakte Pulver / Tabs niederalkalisch ph10, mit / ohne Phosphat, mit Sauerstoffbleiche Solo- oder multifunktional Dosiermenge 15-22 g Gel niederalkalisch ph10, mit / ohne Phosphat, ohne Bleiche Solo- oder multifunktional Dosiermenge 25-30 ml 46
Historie der Reiniger Multifunktionale Produkte ab 1999 Solo = Reiniger 2in1 = Reiniger + Klarspüler / Reiniger + Wasserenthärter ( Salzersatz ) 3in1 = Reiniger + Klarspüler + Wasserenthärter Multi = 4,5,6,7,8,9,10 in 1 und mehr Schutz vor Glaskorrosion Kunststoff Trocknungsbooster Edelstahlglanz Schnell löslich Wirkt bei niedriger Temperatur (40 C) Geruchsneutralisierer Reinigungsverstärker Filterschutz etc. 48
Manuelles Dosieren - Dosierkammer vor 20 Jahren vor 10 Jahren heute 49
Manuelles Dosieren Angaben auf der Verpackung Wasserhärte Angaben zur Menge und der Dosierung von Zusatzstoffen Anwendungs- und Dosierhinweise Dosiermenge Platzierung Folie entfernen oder nicht Inhaltsstoffe Angaben zu Gefahrstoffen 50
Manuelles Dosieren Schritte zur Vereinfachung (Komfortgewinn) Pulver Portionierung durch Verbraucher, lose Schüttung, Gebinde oft groß Tab Kompakte Form, kompakte Gebinde, feste Dosiereinheit Multi- Tab Klarspüler und Salz nicht mehr separat dosieren* Pouch / Tab Wasserlösliche Folien, kein Auspacken, kein Hautkontakt autom. Dosierung Bevorratung im Geschirrspüler * Wasserhärten bis 21 d 51
Technik und Dosierung beim Geschirrspülen Automatische Dosierung 52
Automatische Dosierung - Flüssigdosierung gewerblicher Geschirrspüler Reinigungs- und Desinfektionsautomaten, Tankgeschirrspüler etc. Alkalische Flüssigreiniger Neutralisationsmittel, Klarspüler Kanister im Nebenschrank Behälter im Gerät integriert Förderung mittels Schlauchoder Balgpumpen Etablierte Technik seit Jahrzehnten 53
Automatische Dosierung - Miele G 565 SU, 1980 1984 Sondermodell mit Spülmittel-Automatic Pulverreiniger mit Chlorbleiche in Wasser aufgelöst Behälter ca. 2 Liter im Spülenunterschrank Förderung durch Schlauchpumpe (ähnlich Professional) Dosiermengen einstellbar, mit Nachfüllanzeige ca. 1998 wurde die Produktion des Reinigers eingestellt 54
Automatische Dosierung Pulverdosierung, ca. 2000 ca. 2 Jahre auf dem Markt Behälter für handelsübliche Pulver ca. 350 g Inhalt Schlauch als Dosieröffnung Gebläse Unterstützung bei Dosierung Kombiniert mit normaler Dosierkammer und Klarspüler Dosierung 55
Automatische Dosierung - Dosiergerät für gelförmige Reiniger, ca. 2008 US-amerikanischer Hersteller Kapazität 45 oz (ca. 1,33 Liter) Zusätzliche Dosierkammer + Klarspüldosierung Gel Anteil am US Markt damals ca. 30 % 56
Automatische Dosierung - Autarkes Mehrfachdosiergerät, ca. 2010 Namhafter Markenhersteller für feste Reinigerstäbe, als Magazin aus 12 Einzeldosierungen Platzierung im Geschirrkorb Kugelschreiber-Mechanik dreht Magazin bei Temperaturanstieg um jeweils eine Position weiter Wasser läuft durch Öffnung im Deckel, Reinigerstab wird langsam aufgelöst Einfache magnetische Restanzeige 57
Automatische Dosierung - Dosiergerät für gelförmige Reiniger, ab 2015 Europäischer Hersteller Vorstellung auf Hausgeräte-Messe Vorratsbehälter für einen Monat Neben herkömmlichem Kombidosiergerät In Deutschland bisher nicht verfügbar 58
Automatische Dosierung - Dosiergerät für gelförmige Reiniger, ab 2017 selber Europäischer Hersteller Vorstellung auf Hausgeräte-Messe entnehmbarer Nachfüllbehälter für Gel und Klarspüler in Deutschland bisher nicht verfügbar 59
Automatische Dosierung - AutoDos mit integrierter Reinigerkartusche, 2018 Einheit integriert in die Geschirrspülertür Einsetzbare Wechselkartusche PowerDisk mit Bevorratungsfunktion: enthält 400 g Pulvergranulat Reichweite: ca.1 Monat, d.h. Ø 20 Spülprogramme (ECO, Normal) 60
AutoDos mit integrierter Reinigerkartusche - Aufbau 61
AutoDos mit integrierter Reinigerkartusche - Dosierprinzip 62
AutoDos mit integrierter Reinigerkartusche - Dosierprinzip 63
Automatische Dosierung Variable Dosiermengen je nach Programm 64
Messung des Verschmutzungsgrades im Automatikprogramm Trübungssensor misst Verschmutzungsgrad Verschmutzung schwach / mittel / stark Programmablauf wird angepasst Temperaturen von 45 bis 60 C Haltezeiten von 8 bis 42 Minuten Ggf. Vorspülen / zweites Zwischenspülen Dosiermenge AutoDos wird angepasst 65
AutoDos mit integrierter Reinigerkartusche - Ausspülen 67
AutoDos mit integrierter Reinigerkartusche - Dosier-Reserve 68
Pulvergranulat für automatisch Dosierung Spezielles Pulvergranulat zur Gewährleistung der Rieselfähigkeit Geschlossenes System Sehr geringe Anzahl sehr feiner Partikel Ausgewählte Rohstoffe Handelsübliche Pulverreiniger eignen sich nicht uneingeschränkt für dieses Dosiersystem 69