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Am Oberflächentechnischen Institut Bodensee in Buchheim werden Anlagen zur Galvanisierung von Bauteilen in einem geschlossenen System entwickelt. Mit dieser sogenannten Gramm Selektiv Technik (GST) wurden vor rund 40 Jahren auch wesentliche Bauteile des Teilchenbeschleunigers LHC beschichtet. Die GST-Technologie ist inzwischen weltweit gefragt.
Sie ist als Weltmaschine bekannt. Mit ungeheurem technischem Aufwand und Milliardensummen aus 23 Ländern errichtet, dient sie der Erforschung der Elementarteilchen, den kleinsten Bestandteilen der Materie. So sollen neue Erkenntnisse über die Naturgesetze gewonnen werden. Die Rede ist vom Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider (LHC) am Forschungszentrum Cern in Genf, einer gewaltigen 30 Kilometer langen Röhrenkonstruktion, die u. a. von supraleitenden Elektromagnetspulen eingefasst ist, um die Teilchen mit einem starken magnetischen Feld auf Kurs zu bringen und dort zu halten. Wegen seiner gewaltigen Dimensionen liegt der Teilchenbeschleuniger sowohl auf schweizerischem als auch auf französischem Staatsgebiet.

Steht uns ein schwieriger Winter bevor? Unsere Gedanken sollten im kommenden Winter bei uns, unseren Unternehmen aber auch bei den tapferen Menschen in der Ukraine sein. Im vergangenen Februar, als Wladimir Putin mit seinen sogen. „Special Military Operations“ begann, erkannten wir bald, dass sein Ziel – ganz einfach – darin bestand, das Land militärisch zu erobern. Aber in den letzten Wochen scheint sich das geändert zu haben. Jetzt scheint Putin zu erkennen, dass er nicht in der Lage sein wird, die Ukraine zu erobern, jetzt will er sie offenbar einfach nur zerstören. Mit Raketen und „Kamikaze-Drohnen“ zielt er nicht auf militärische Einrichtungen, sondern auf Kraftwerke, Stromleitungen, Wasserwerke, Schulen, Wohnhäuser etc. Mit Raketen und Drohnen, die Hunderte von Kilometern entfernt gestartet werden, sind seine Soldaten keiner Gefahr ausgesetzt.

Künstlerische Metallteppiche: Persische Teppiche gibt es seit mindestens 2500 Jahren und sie sind weltberühmt. Interessanterweise haben Wissenschaftler an der Razi Universität in Kermanshah, Iran, jetzt einen wissenschaftlichen Prozess beschrieben, bei dem konzentrische, Multi­element-Metallteppiche durch das sogenannte One-Pot-Electroplation fabriziert werden. Ein schwe­bendes Stück Nickelschaum als bipolare Elektrode (BPE) wird in einer wässrigen Lösung gedreht, die ein ternäres Gemisch von Metallionen enthält. Ein ausreichendes Gleichstrompotential wird an die Antriebs­elektroden angelegt. Die Parameter Potentialgradient, Rotation und Konzentration/kinetische Polarisation werden variiert, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Die Erzeugung des radialen Multielement-Gradienten wurde in einer „One-Pot“-Galvanisierung für Kunstschmuck getestet.

Ist die Entropie nutzbar, um eine neue Materialklasse zu schaffen? Die meisten griechischen Kosmologien definieren Chaos als den Urzustand der Welt, als leeren zeitlosen Raum. Da es in grauer Vorzeit üblich war, Naturphänomene, die man nicht verstand, zu personifizieren, war das Chaos oft eine Frau, eine Urmutter, die über ein Schattenreich aus Masse und Energie herrschte. Aus ihr gingen die Welt und die Götter hervor. Unsere heutigen Theorien zur Entstehung des Universums sind zwar nicht mehr ideologisch verbrämt, aber vieles wissen wir nach wie vor nicht. Kurz nach dem Urknall war das junge Universum ohne Zweifel chaotisch, aber bereits erfüllt von einer Kraft, die strukturieren und ordnen wollte und sich in den uns bekannten Naturgesetzen manifestierte. Anderenfalls wäre es nicht möglich gewesen, dass aus dem Chaos Galaxien, Planeten und letzten Endes Leben entstanden.

Durch den breiten Umstieg der Energiewirtschaft auf H2-Technologien, kann in Gebieten mit Energieüberschuss die „zu viel“ produzierte Energie genutzt werden, um mittels Elektrolyse Wasserstoff herzustellen. Bei der Herstellung geeigneter Biopolarplatten für Elektrolyseure und Brennstoffzellen bietet die PVD-Beschichtungstechnologie Lösungen. In den letzten Jahrzehnten wurden eine Vielzahl verschiedener Arten und Bauformen von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren entwickelt und erprobt. PEMECs (Protonenaustauschmembran-Elektrolyseure) und PEMFCs (Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen) weisen in Sachen Effizienz und Handhabung verschiedene Vorteile auf. Im Betrieb wird in PEMECs durch äußere Stromzufuhr Reinstwasser in Sauerstoff und Wasserstoff aufgespalten – in PEMFCs wird Sauerstoff und Wasserstoff zu Reinstwasser umgesetzt und Strom generiert.

• Endstation Chaos
• Kontrollierte Galliumoxid-Fertigung mit Ionenstrahlen
• Wenn ein Laserkragen den Lichtbogen bändigt
• Veranstaltungen

Unterschiedliche Branchen erzeugen unterschiedliche Abwässer: Jedes Unternehmen benötigt Wasser und setzt es in unterschiedlichen Prozessen ein. Abwasser ist nicht mehr benötigtes oder nicht mehr ohne weiteres verwendbares Wasser. Dabei handelt es sich in Produktionsbetrieben oftmals um Wasser, das mit Chemikalien, Ölen, Sedimenten, Bakterien oder Giftstoffen kontaminiert ist. Die industrielle Abwasseraufbereitung ist folglich der Prozess, bei dem dieses Abwasser in gereinigtes Wasser umgewandelt wird, das dann wieder in die Umwelt eingeleitet werden oder in den Kreislauf zurück gelangen darf. Doch Abwasser ist nicht gleich Abwasser. Solches aus privaten Haushalten und öffentlichen Einrichtungen wird in Deutschland in aller Regel zentral in kommunalen Kläranlagen aufbereitet.

Die Technischen Regeln für Arbeitsstätten (ASR) umfassen trotz vieler Streichungen durch die Novelle vom März dieses Jahres noch mehr als 250 unterschiedliche Begriffsbestimmungen. Viele davon sind neu. Im März 2022 wurden insgesamt 16 Arbeitsschutzrichtlinien überarbeitet. Manche davon mehr, manche weniger. In summa muss sich ein Unternehmen jetzt mit 51 Begriffsänderungen im ASR beschäftigen, sich einarbeiten. Darunter sind 17 völlig neue Richtlinien dazu gekommen, wobei im Gegenzug nur elf gestrichen wurden. Am wenigsten gemacht, das heißt überarbeitet, wurde auf dem Gebiet der Begriffsbestimmungen, dort wurde nur ein Bruchteil verändert. Nahezu unverändert blieben die ASR:

• A1.3, Sicherheits- und Gesundheitsschutzkennzeichnung
• A1.5, Fußböden
• A1.8, Verkehrswege
• A2.1, Absturz, Herabfallende Gegenstände, Gefahrenbereiche
• A2.3, Fluchtwege und Notausgänge
• A3.5, Raumtemperatur.

• CO₂-Schleuder Messe
• Behandlung von Industrieabwasser: Service aus einer Hand
• Energieeffiziente Reinigungsanlagen

Zukunftsorientierte Lösungen zur Senkung des Energiebedarfs: Der Herbst war von den Temperaturen her zum Glück noch sehr angenehm und es musste weniger als sonst üblich geheizt werden. Es geht aber nicht nur ums Heizen – die Industrieprozesse brauchen die heißbegehrte Energie. Die Energiekrise mit den exorbitant gestiegenen Energiekosten wird viele im Winter vor eine besondere Herausforderung stellen. Auch auf den ZVO-Oberflächentagen in Leipzig wurde aus aktuellem Anlass ein Energieforum durchgeführt, in dem über Energiebeschaffung und Alternativen zum Festpreis informiert und heftig diskutiert wurde. Das Thema Energie zog sich auch durch fast alle Themen des weiteren Vortragprogramms. So wurde an mehreren Stellen berichtet und Beispiele gegeben, wie nachhaltige Nutzung durch längeren Einsatz von Prozesslösungen und Einsatz niedrigerer Prozesstemperaturen durch angepasste Produktchemie helfen, Ressourcen zu sparen und den Energiebedarf zu senken.

Die Kohlendioxid-Emissionen senken und gleichzeitig Wärme und Kälte für die Industrie bereitstellen: Wie das funktionieren kann, zeigt das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit einer neuen Pilotanlage. Die Hochtemperatur-Wärmepumpe CoBra nimmt jetzt ihren Betrieb auf.
Das DLR-Institut für CO₂-arme Industrieprozesse in Cottbus (Brandenburg) arbeitet an Technologien und Lösungen für ein Energiesystem der Zukunft, das nachhaltig ist und in dem Industriebetriebe ohne fossile Brennstoffe für ihre Produktion auskommen. Die Versuchsanlage CoBra liefert einen bedeutenden Beitrag zur Wärmewende in der Industrie: „Wir können bisher weltweit einmalige Werte beim Temperaturhub und der Wärmeabgabe-Temperatur von 300 °C bei einer Wärmeleistung von etwa 200 Kilowatt erzielen“, sagt Institutsleiter Prof. Uwe Riedel. In Zukunft soll es noch weit darüber hinausgehen: „Die DLR-Wärmepumpen werden einen Temperaturbereich erreichen, für den es bisher keine technische Realisierung gibt.

• Keramische Festkörperbatterie als Netzbatteriespeicher
• E-Autos als virtuelle Kraftwerke

Nanopartikel gibt es in vielen Produkten. Die Zertifizierung kommt nicht nach: Allein an ihrer Größe liegt es, dass Nanopartikel sich gänzlich anderes verhalten als das entsprechende Vollmaterial. Nanopartikel haben ein besonders großes Oberflächen- zu Volumen-Verhältnis. Ein Beispiel: 1 mg Teilchen von nur 1 nm3 Größe hat dieselbe Oberfläche wie 1 kg Teilchen von 1 mm3 Größe . Die große Oberfläche bei kleinem Volumen macht Nanopartikel unglaublich reaktiv. Um eine möglichst große reaktive Oberfläche zu erreichen, werden daher für katalytische Oberflächen oft Nanopartikel anstelle glatter Schichten verwendet.
Die Oberflächenmodifikation von Nanopartikeln ist sehr wirksam, denn die Oberfläche bestimmt wesentlich die Eigenschaften der Partikel. Nicht nur die mechanischen, elektrischen, und magnetischen Eigenschaften von Nanomaterialien können sich vom Vollmaterial unterscheiden, Nanopartikel haben bspw. auch eine niedrigere Schmelztemperatur. So schmelzen 2.5 nm kleine Goldnanopartikel bereits bei etwa 300 °C, während Goldvollmaterial erst bei 1064 °C schmilzt.

Was geschieht, wenn wir Nanoteilchen einatmen, die beispielsweise ein Laserdrucker ausstößt? Können diese die Atemwege oder vielleicht sogar andere Organe schädigen? Um solche Fragen zu beantworten, entwickeln Fraunhofer-Forschende das Expositionsgerät „NanoCube“. Der integrierte Multiorgan-Chip des NanoCubes aus dem Labor der TU Berlin und ihrer Ausgründung TissUse detektiert die Interaktion der Nanopartikel mit Lungenzellen sowie die Aufnahme in den Blutkreislauf und mögliche Effekte auf die Leber. Ein Laserdrucker direkt neben dem Arbeitsplatz ist eine praktische Sache. Doch die Geräte können möglicherweise ebenso wie 3D-Drucker während des Betriebs Aero­sole ausstoßen, die unter anderem Nanopartikel enthalten – also Teilchen, deren Größe zwischen einem und hundert Nanometern liegt. Zum Vergleich: Ein Haar ist etwa 60 000 bis 80 000 Nanometer dick.

• Kaltes physikalisches Plasma tötet Corona-Viren