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Schwermetalle sind zum erheblichen Teil giftig. Obwohl sie in gewissem Umfang als Spurenelemente lebensnotwendig sind, wirken sie bei Überschreitung bestimmter Grenzen toxisch (Abb. 1 [1]). Die Auswirkungen auf die verschiedenen Lebewesen bzw. Pflanzen sind unterschiedlich. Sie hängen außerdem von der Vorkommensart des Metalles und damit von dessen biologischer Verfügbarkeit ab.

Seit Januar 2017 gilt das neue Erneuerbare-Energien-Gesetz. Jetzt wird die Vergütungshöhe des erneuerbaren Stroms nicht mehr staatlich festgelegt, sondern durch Ausschreibungen am Markt ermittelt. Dadurch sollen der Wettbewerb angekurbelt und Planbarkeit und Kosteneffizienz verbessert werden. Außerdem wurden stimulierende Regelungen zur Kraft-Wärme-Kopplung und zur Eigenversorgung erlassen. Insbesondere die Kraft-Wärmekopplung ist hoch effektiv und klimafreundlich, da sie gleichzeitig Strom- und Wärmeerzeugung ermöglicht. Seit Januar werden auch kleine Anlagen zwischen 1 und 50?MW gefördert. Deutschland konnte 2015 auf dem Gebiet der klimafreundlichen Stromversorgung die bisher größten Erfolge erzielen. Mehr als 30 Prozent am Bruttostromverbrauch kamen 2015 aus erneuerbaren Energieträgern. Im Vergleich dazu hinken der Wärme- und Mobilitätsektor noch hinterher. Der Anteil an erneuerbarer Energie am Endenergieverbrauch „Wärme" betrug 2015 13 Prozent und am Endenergieverbrauch „Verkehr" 5,3 Prozent. Insgesamt beträgt damit der Anteil erneuerbarer Energien am Primärenergieverbrauch 12,4 Prozent. Das Ziel, bis 2020 18 Prozent des Primärenergieverbrauchs aus erneuerbaren Energien bereitzustellen, rückt zeitlich immer näher, es muss aber doch noch einiges getan werden.

Noch ist das Jahr 2008 keinen Monat alt, und was hat es schon alles gebracht! Bevorstehende Wahlen in einigen Bundesländern haben sehr umstrittene Kampagnen zur Gewinnung von Stimmen und zur Diffamierung der politisch Andersdenkenden ausgelöst. Die Aktienkurse fahren Achterbahn, wobei das untere Grenzniveau noch unklar ist. Die Gewerkschaften fordern für den öffentlichen Dienst 8 % Lohnerhöhung (was mir persönlich sehr entgegenkäme) und die Wachstumsprognose für die deutsche Wirtschaft muss nach unten korrigiert werden.

Aluminium begleitet uns im Alltag. Für die Luftfahrt- und Automobilindustrie ist es der Konstruktionswerkstoff Nummer 1. Viele Anwendungen findet das Leichtmetall in der Elektrotechnik/Elektronik, Optik- und Lichttechnik, Behälter- und Verpackungsherstellung, Architektur. Für uns Oberflächentechniker sind Aluminiumwerkstoffe und deren Oberfächenveredlungen zu dekorativen oder funktionellen Zwecken unser täglich Brot. Gesundheitliche Auswirkungen von Aluminium auf uns Menschen werden in letzter Zeit recht konträr dargestellt und diskutiert. Ist Aluminium kanzerogen, begünstigt es Alzheimer, hat es reproduktionstoxische Wirkung, ist es knochenschädigend? Solche und ähnliche Fragen werden gestellt.

inen enormen Schub bei der Rechenleistung versprechen Quantencomputer, die nicht wie PCs auf der Basis elektrischer, sondern quantenmechanischer Zustände arbeiten. Die Suche in riesigen Datenbanken könnte beschleunigt werden, ebenso Berechnungen vieler mathematischer und physikalischer Fragen. Ein vom Fraunhofer IZM entwickelter galvanisch erzeugter Indium-Pitch, sprich: eine Verbindung von Bauteilanschlüssen, erhöht nun die Anschlussdichte dieser Computer erheblich – und erhöht damit ihre Leistungsfähigkeit. Quantentechnologien und Highspeed-Rechner mit Supraleitern gehören zu den aktuellen Elektronik-Trends. Doch sind die Strukturen, mit denen etwa Qubits auf Chips angesteuert und in Echtzeit ausgelesen werden können, bislang noch größer als die Qubits selbst. Forschende des Fraunhofer IZM haben nun einen Prozess entwickelt, mit dem sie die Anschlussdichte mit Indiumbumps im Vergleich zu bisherigen Lösungen verdoppeln. Mit dieser Technologie wollen sie nun die Ansteuerelektronik optimieren. Zusätzlich haben sie in Berlin ein Kryomesslabor eingerichtet, mit dem sie die Leistungsfähigkeit ihrer Elektronikaufbauten testen können.

Altlasten und Umweltsanierung sind im Hinblick auf die immer häufiger bekannt werdenden Fälle und die damit verbundenen Kosten und sonstigen Aufwendungen für jeden Unternehmer inzwischen zu einem Alptraum geworden. Die Schuldfrage ist hierbei oft sekundär, weil die Ursachen meist in einer Zeit zurückliegen, in der sich der Verursacher der Gefahren kaum bewußt sein konnte, da sie allgemein noch gar nicht erkannt und bekannt waren. Dennoch muß im Rahmen der Verursacherhaftung der Grundstücksbesitzer für die Sanierungskosten aufkommen, falls er nicht einen anderen, z. B. Vorbesitzer oder -benutzer des betreffenden Grundstückes haftbar machen kann.

Wirtschaftliche Strukturgrößen bei Leiterplatten

Zusammenfassung


Unnötig breite Leiterbahnen oder Abstände mindern die Packungsdichte und verteuern die Materialkosten; zu schmale Abmessungen führen zu Fertigungsfehlern und erhöhen die Fehlerkosten. Mit welchen Werten der Strukturgrößen erreicht man die geringsten Gesamtkosten? Der Beitrag zeigt einen gangbaren Weg zu diesem Ziel: Versuche mit Prüfleiterbildern liefern die Datenbasis; daraus sind Kennwerte für die Leistungsfähigkeit des Herstellverfahrens zu errechen; mit diesen Kennwerten wird das Minimum der Kostenfunktion ermittelt. Nutzanwendungen: Der Konstrukteur erhält ein Maß für fertigungsgerechten Entwurf; der Fertigungs- und Prüfplaner gewinnt Orientierungspunkte für sein Vorgehen; die Kenngrößen selbst dienen der statistischen Verfahrenssteuerung. Auch der Käufer von Leiterplatten mag die dargelegte Methode heranziehen. Sie liefert ihm Kennwerte für eine quantitative Beurteilung der Hersteller und erleichtert so die Auswahl der Lieferanten.

Mit jeder Farbe verbinden wir eine Fülle von Assoziationen, denken wir nur an die Bezeichnung gelb vor Neid oder die Tatsache, daß man Farben gewisse Eigenschaften zugeordnet hat. Rot steht für Gefahr und Verbote, aber auch für die Liebe; Grün wird der Hoffnung zugeordnet; Blau für Treue und Phantasie. Gelb wird sowohl mit Neid, Geiz und Egoismus, aber auch mit der Sonne assoziert, da es auf angenehme Weise das Tageslicht moduliert. Farbe wirkt also sowohl funktionell als auch auf das Gefühlsempfinden des Menschen. Oft allerdings ist die Wahl der Farbe in erster Linie Geschmacksache.

Aufwendungen für den Umweltschutz sind in galvanischen Betrieben besonders teuer. Einerlei, ob jeder galvanische Betrieb – wie geschätzt wird – in den nächsten Jahren einen halben oder einen anderthalbfachen Jahresumsatz in die Umwelttechnik investieren muß. Zumal diese Investitionen in den meisten Fällen erhöhte Betriebskosten nach sich ziehen werden. Der Grund dafür ist absurderweise nicht darin zu suchen, daß Galvaniken besonders viele Schadstoffe emittieren, sondern im Gegenteil in der Tatsache, daß sie besonders umweltfreundlich sind. Bei der Verringerung der Emissionen und der Einleitewerte muß daher von schon sehr geringen Mengen und Konzentrationen ausgegangen werden. Bekanntermaßen ist aber gerade die Eliminierung der letzten Restmengen am teuersten.

Mit einer Diskussion der Perspektiven – Fortsetzung aus Heft 2/2017

Nach Jahren einer empfundenen Stagnation in der Entwicklung der Wasserstofftechnologien beobachtet man neuerdings wieder verstärkte Aktivitäten im Be- reich der Herstellung, Speicherung und Verwertung von Wasserstoff. Zeitweise hohe Überschüsse von so genanntem grünen Strom ließen sich zudem gut im Rahmen einer Wasserstofftechnologiestrecke verwerten. Auch die ersten nennenswerten, technischen Elektrolysen waren an regenerative Energiequellen gebunden. Wasserkraftwerke an europäischen und nordamerikanischen Flüssen bildeten die Grundlage für Großelektrolysen, in denen auch Wasserstoff als Neben- oder Hauptprodukt erhalten wurde. In Askov (Dänemark) wurde erstmalig Wasserstoff aus Windstrom generiert. Der Beitrag gibt eine Übersicht zu diesen Anfängen und diskutiert Perspektiven.//

After a longer time, felt like a stagnation of hydrogen technology development, nowadays, more activities in the field are apparent considering generation, storage and use of hydrogen. Temporary high surplus of electricity from so-called green energies has led worldwide to new considerations. In addition, the very first technical hydrogen generation at larg- er scale was based on green energy sources such as waterpower – due to economic reasons. Hydropower plants in Europe and Northern America were used to produce hydrogen as a side or main product. For the first time, in Askov (Denmark) hydrogen was generated from wind energy conversion into electricity. The paper gives an overview mainly over the beginning of electrochemical hydrogen production. Development in future is discussed.

Mit einer Diskussion der Perspektiven – Fortsetzung aus Heft 1/2017

Nach Jahren einer empfundenen Stagnation in der Entwicklung der Wasserstofftechnologien beobachtet man neuerdings wieder verstärkte Aktivitäten im Bereich der Herstellung, Speicherung und Verwertung von Wasserstoff. Zeitweise hohe Überschüsse von so genanntem grünen Strom ließen sich zudem gut im Rahmen einer Wasserstofftechnologiestrecke verwerten. Auch die ersten nennenswerten technischen Elektrolysen waren an regenerative Energiequellen gebunden. Wasserkraftwerke an europäischen und nordamerikanischen Flüssen bildeten die Grundlage für Großelektrolysen, in denen auch Wasserstoff als Neben- oder Hauptprodukt erhalten wurde. In Askov (Dänemark) wurde erstmalig Wasserstoff aus Windstrom generiert. Der Beitrag gibt eine Übersicht zu diesen Anfängen und diskutiert Perspektiven.//

After a longer time, felt like a stagnation of hydrogen technology development, nowadays, more activities in the field are apparent considering generation, storage and use of hydrogen. Temporary high surplus of electricity from so-called green energies has led worldwide to new considerations. In addition, the very first technical hydrogen generation at larger scale was based on green energy sources such as waterpower – due to economic reasons. Hydropower plants in Europe and Northern America were used to produce hydrogen as a side or main product. For the first time, in Askov (Denmark) hydrogen was generated from wind energy conversion into electricity. The paper gives an overview mainly over the beginning of electrochemical hydrogen production. Development in future is discussed.

Mit einer Diskussion der Perspektiven

Nach Jahren einer empfundenen Stagnation in der Entwicklung der Wasserstofftechnologien beobachtet man neuerdings wieder verstärkte Aktivitäten im Bereich der Herstellung, Speicherung und Verwertung von Wasserstoff. Zeitweise hohe Überschüsse von so genanntem grünen Strom ließen sich zudem gut im Rahmen einer Wasserstofftechnologiestrecke verwerten. Auch die ersten nennenswerten technischen Elektrolysen waren an regenerative Energiequellen gebunden. Wasserkraftwerke an europäischen und nordamerikanischen Flüssen bildeten die Grundlage für Großelektrolysen, in denen auch Wasserstoff als Neben- oder Hauptprodukt erhalten wurde. In Askov (Dänemark) wurde erstmalig Wasserstoff aus Windstrom generiert. Der Beitrag gibt eine Übersicht zu diesen Anfängen und diskutiert Perspektiven.// 

After a longer time, felt like a stagnation of hydrogen technology development, nowadays, more activities in the field are apparent considering generation, storage and use of hydrogen. Temporary high surplus of electricity from so-called green energies has led worldwide to new considerations. In addition, the very first technical hydrogen generation at larger scale was based on green energy sources such as waterpower – due to economic reasons. Hydropower plants in Europe and Northern America were used to produce hydrogen as a side or main product. For the first time, in Askov (Denmark) hydrogen was generated from wind energy conversion into electricity. The paper gives an overview mainly over the beginning of electrochemical hydrogen production. Development in future is discussed.

Patina ist die ursprüngliche Bezeichnung für jene Überzüge, die sich durch die Einwirkung der Atmosphäre im Laufe der Zeit auf Kupfer oder kupferreichen Legierungen bilden. Edelrost und Antikenbronze werden oft ebenfalls als Bezeichnungen verwendet, aber die Anwendung des Wortes Grünspan für Patina ist falsch, denn die echte Patina hat mit dem Grünspan keine weiteren Eigenschaften gemein, als daß sie grün ist und Kupferverbindungen enthält. Heute versteht man unter Patina im allgemeinen einen Überzug nicht nur auf Kupfer, sondern auch auf Bronze und Messing, kurz auf kupferreichen Gegenständen überhaupt, der verschiedene Farben zeigen kann.

Die A380 von Airbus wird das größte Zivilflugzeug der Welt. Bevor sie sich in die Luft erheben kann, tüfteln allein in Deutschland Hunderte von Ingenieuren an ihrer Konstruktion. Mit einem computergestützten Normen- und Teilemanagement von T-Systems haben sie das Mammutprojekt im Griff. Einmal nass rasieren, bitte! - Der Verkaufsmanager schwingt sich auf den Sitz. Er musste kurzfristig nach Chicago und hatte gerade noch Zeit, seine Unterlagen zusammen zu suchen und den Koffer zu packen. Seine Kollegin wartet inzwischen in der Bar. Ihr Martini, gnädige Frau! Der Kellner serviert den Drink souverän, auch wenn die Bar gerade in eine kleine Rechtskurve einbiegt - bei einer Geschwindigkeit von 870 km/h und in einer Höhe von 10.000 Metern, irgendwo über dem Atlantik. Willkommen im neuen Airbus A380, dem Flugzeug der Superlative! Mit einer Länge von 79 Metern, einer Spannweite von fast 80 und einem Rumpfdurchmesser von sieben Metern wird der Airbus A380 das größte Zivilflugzeug, das je gebaut wurde. In der internationalen Flugexperten-Sprache sind alle Flugzeugtypen weiblich. Auch den Airbus A380 nennen seine Erbauer liebevoll nur die A380. Fast 15.000 Kilometer wird die A380 ohne Zwischenlandung schaffen und dabei auf zwei verschiedenen Decks bis zu 700 Passagiere transportieren. Auf der unteren Etage finden die Fluggäste, angepasst an die individuellen Wünsche der jeweiligen Airlines, allerlei Annehmlichkeiten vor: Friseursalon, Spielcasino oder Schlafkabine - das Fliegen soll komfortabler werden.

Der Umweltschutzgedanke ist allgegenwärtig und auch allmächtig - weil lebenserhaltend, ist er ein Teil unseres Lebens geworden. Durch fortschreitende Umweltzerstörung und eine jahrzehntelange Sensibilisierung der Bevölkerung hat der Umweltschutz eine Position erlangt, die religiöse Ausmaße angenommen hat. Ohne Zweifel kann man behaupten, daß der Umweltschutz eine der ganz großen Bewegungen der Neuzeit ist, der sich niemand entziehen kann.

Umweltschutz an der Sättigungsgrenze?

1 über ein Jahrzehnt der Umweltschutzbestrebungen in Deutschland

Die letzten zehn Jahre haben im Bereich des Umweltschutzes in Deutschland zu zahlreichen Veränderungen, Verbesserungen, Anforderungen, Richtlinien, Verordnungen und Gesetzen geführt. Viele davon wurden auf breiter Basis in die Praxis eingeführt bzw. umgesetzt. Dennoch hält die öffentliche Diskussion über weitere nötige Umweltschutzmaßnahmen an. Eine Atempause hinsichtlich weiterer Umweltschutzforderungen
soll der nicht sonderlich gesunden deutschen Wirtschaft laut Aussage der Umweltministerin Frau Dr. Merkel keineswegs eingeräumt werden.
Angesichts der enormen Aufwendungen im genannten Zeitraum muß die Frage erlaubt sein: Was haben wir erreicht, und was können wir noch mit vernünftigen Mitteln erreichen? In diesem Zusammenhang sollen zwei Umweltberichte diskutiert werden, die interessante Aspekte zu den vorgenannten Fragen aufzeigen.

Digital ist nicht gleich digital. Denn eine digitale Lösung hilft nur dann, wenn sie auf die Arbeitsprozesse eines Betriebs zugeschnitten ist. Jeder Betrieb in der Oberflächentechnik hat seine eigenen Abläufe und Strukturen – doch die ganze Branche hat mit ähnlichen Herausforderungen zu kämpfen. Kunden fordern immer knappere Wunschtermine, die Losgrößen einzelner Aufträge schrumpfen. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an die Qualitätssicherung. Daraus resultieren oft ähnliche Fragestellungen, wie zum Beispiel: Wie können wir unseren Kunden unkomplizierter Auskunft über den Stand ihrer Ware erteilen? Wo können wir Zeit einsparen? Möglich wird das mit den Mitteln der Digitalisierung. Die Oberflächentechnik ist eine vielschichtige Branche mit unterschiedlichsten Unternehmen. Von der Fünf-Mann-Firma bis zu Unternehmensgruppen mit mehreren Standorten und hunderten Mitarbeitern ist ein breites Spektrum vertreten.

Die Denkfabrik Agora Energiewende hat sich Gedanken über den Wind­energieausbau gemacht und eine Publikation mit dem Namen „Rückenwind für Klimaneutralität. 15 Maßnahmen für den beschleunigten Ausbau der Windenergie an Land“ herausgegeben, die am 29. März 2023 präsentiert wurde. Die heimische Stromerzeugung aus Wind und Sonne ist der Kern der Transformation aller Sektoren zur Klimaneutralität. Zwischen realem Ausbau und Zubauzielen bei der Wind­energie an Land klafft trotz aller Anstrengungen des Jahres 2022 weiter eine große Lücke. Die bereits von der Bundesregierung und auf EU-Ebene ergriffenen Maßnahmen, um diese Lücke zu schließen, sind notwendig. Ausreichen werden sie nicht, so die Überzeugung der Vertreter der Denkfabrik und Lobbyorganisation Agora Energiewende.

Der Laser ist das Werkzeug der Wahl, um eine große Zahl gleichartiger Löcher nebeneinander zu bohren. Aber welches Lasersystem ist am schnellsten? Und mit welchem Bohrprozess? Am Fraunhofer ILT wird seit Jahrzehnten die Technologie für solche Prozesse entwickelt und erprobt. Wer braucht so viele Löcher?
Die Flugzeugbranche steht unter erheblichem Druck, den Treibstoffverbrauch weiter zu reduzieren. Eine Chance dafür bietet das Prinzip des „Hybrid Laminar Flow Control“: Die Luft strömt mit weniger Widerstand um einen Flugzeugflügel, wenn dessen Oberfläche viele kleine Bohrungen aufweist. Bis zu 10 % Treibstoffeinsparungen sind so möglich. Ähnlich sieht es bei Flugzeugturbinen aus, dort helfen kleine Bohrungen, den Triebwerkslärm zu dämpfen. Ein drittes Beispiel ist Filtertechnik. Dort können Metallfolien mit Bohrungen im Mikrometerbereich Mikroplastik effizient aus dem Abwasser filtern.

Wenn man schon einen Spitzenplatz hat, stellt sich immer die Frage, wie man dort auch dauerhaft bleibt, vor allem, wenn andere mit Macht ebenfalls auf diesen Platz drängen. Aber der Reihe nach: Die schon Anfang des Jahres eröffnete Diskussion über die Senkung der Einspeisevergütung ist noch immer nicht ausgestanden, trotz vieler Diskussionen und Interventionen von Verbänden und anderen Akteuren der Solarindustrie.

In Autos, Haushaltsgeräten oder medizintechnischen Produkten bestehen immer mehr Sicherheitsbauteile aus Kunststoffen. Im täglichen Gebrauch müssen die eingesetzten Werkstoffe nicht nur aggressiven Medien standhalten, sondern auch hohe mechanische Lasten ertragen. Die Frage, wie beständig – und damit, wie sicher diese Kunststoffe dabei sind, untersucht das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF erstmals in einer ganzheitlichen Prozesskette.

Historie ist nicht nur eine Materie mit deren Zahlenwerk sich Pennäler herumplagen, sondern sollte auch dazu dienen, aus den Fehlern der Vergangenheit zu lernen. Doch scheint es, daß diejenigen Recht haben, die da behaupten, daß eben doch niemand diese Lehre annimmt.

Heute ist Energiesparen dank Kyoto-Protokoll Trumpf. Alternativenergieanlagen gelten heute als eine wertvolle Image-Verbesserung. Seit den letzten Ölschocks von 1973/74 und 1978/1980 wird von vielen Seiten den Alternativenergien eine große Zukunft vorausgesagt. Mit Subventionen werden diese Technologien auch großzügig unterstützt. Sind aber die Alternativtechnologien wirklich erst eine Erfindung unserer Zeit?

Windmühlen sind seit eh und je das Wahrzeichen von Holland und den griechischen Inseln. Dass aber auch die Solarenergie eine über hundertjährige Geschichte hat, überrascht wahrscheinlich doch etwas.

In der modernen Leiterplattentechnik werden zur Überwachung der Qualität eine Vielzahl verschiedener Schichtdickenmeßverfahren eingesetzt. Als Beispiel sollen hier die bekannten Verfahren zur Röntgenfluoreszenzmessung und das Wirbelstromverfahren genannt werden. Mit diesen Methoden können fast alle in der Leiterplattenherstellung anstehenden Probleme gelöst werden.
In diesem Beitrag soll ein weiteres Verfahren vorgestellt werden, das unter bestimmten Bedingungen insbesondere für kleinere Unternehmen wirtschaftlich einsetzbar ist.

Ein beliebtes T-Shirt Motiv zeigt einen elektrischen Schaltplan, bei dem ein Widerstand mit einem Draht überbrückt ist. Darunter steht: „Widerstand ist zwecklos“. Ursprünglich stammt dieser Satz von den BORG, den Maschinen-Mensch-Wesen aus dem Star-Treck Universum. Diese kybernetischen Organismen, kurz Cyborg genannt, sind assimilierte Lebewesen, denen selbstoptimierende, aktive Implantate immer neue Fähigkeiten ermöglichen – beispielsweise Telepathie, also gewissermaßen WiFi fürs Hirn. Längst ist die Fiktion Wirklichkeit geworden. Mehr und mehr aktive Implantate erneuern oder ergänzen menschliche Sinne. Eindrucksvoll sind beispielsweise die Fortschritte beim Netzhautimplantat: Miniaturisierte Elektrodenkonfigurationen werden direkt ins Auge implantiert und empfangen per Funk Signale einer Kamerabrille. So gelingt es, Erblindeten wieder visuelle Orientierung und auf visuellen Signalen basierte Handlungen zu ermöglichen.