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PFAS steht für Per- und Polyfluoroalkyl Substanzen. Die Gruppengröße ist unbekannt. Es gibt vermutlich 10.000 verschiedene Chemikalien. PFAS betreffen u. a. be­schich­tete Pfannen, Funktions­kleidung und Versiegelungen. Jona Schulze (links) ist Umweltwissenschaftler und Ökotoxikologe. Er erarbeitet aktuell einen PFAS-Beschränkungsvorschlag. Dr. Tobias Frische ist Biologe und Ökotoxikologe. Beide arbeiten beim Umweltbundesamt.

PFAS-Substanzen sollen verboten werden, was zu Sorgen in der Galvanikbranche führt. Was macht diese Stoffe gefährlich?

Die grundsätzliche, besorgniserregende Eigenschaft, welche PFAS aufgrund ihrer chemischen Struktur mit sich bringen, ist die Persistenz. Denn alle PFAS sind entweder selbst persistent, oder werden zu persistenten Verbindungen abgebaut. Persistenz bedeutet dabei, dass diese Substanzen unter Umweltbedingungen nicht auf natürlichem Wege (das heißt über die bekannten chemisch-physikalischen und biologischen Pro­zesse) abgebaut werden. Wenn sie einmal in die Umwelt gelangen, verbleiben sie dort für sehr lange Zeit und werden daher auch als ‚Ewigkeitschemikalien‘ bezeichnet.

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In seinem 2022 veröffentlichten sechsten Sachstandsbericht nennt das Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), also der Weltklimarat, die Abscheidung und Nutzung von Kohlenstoff erstmalig als geeignete Lösung zur Eindämmung des Klimawandels. Mehrere Zukunftsszenarien für eine Netto-Null-Chemieindustrie bis zum Jahr 2050 zeigen, dass zwischen 10 und 30 % der Nachfrage des produktgebundenen Kohlenstoffs aus der Nutzung von CO₂ stammen werden.

Der Anteil erneuerbarer Energiequellen bei der Nettostromerzeugung betrug im 1. Halb­jahr 2023 satte 57,7 %, wobei 13,4 % von Solaranlagen geliefert wurden. Sonnig heiße und windige Sommertage scheint es immer häufiger zu geben, so dass Ideen gefragt sind, die Sonne noch besser zu nutzen und nicht nur über die Hitze zu klagen. In den letzten Jahren wurden auf vielen Dächern von Wohn- und Geschäftshäusern, Industrie- und Schulgebäuden, aber auch Ställen und Scheunen Photovoltaik-Anlagen installiert, wobei das Potenzial nicht genutzter Flächen immer noch immens ist. Für Landwirte können PV-Anlagen sehr interessant sein – nicht nur zur Stromgewinnung, sondern auch als Sonnenschutz für die angebauten Pflanzen –, weshalb die Agri-PV an Bedeutung gewinnt.

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Mit dem vorgestellten Modell können Spülkaskaden berechnet werden, wobei Tauch- und Spritzspülen auch für nicht ideales Spülen darstellbar sind. Zudem lassen sich Kreislaufspülen, Rückführspülen und Spritzkammerspülen berechnen. Letzter Teil. Fortsetzung aus Galvanotechnik 7/2023.
6.4 Beispiel: Spritzkammerspülen:
In einer Gestellanlage werden stündlich 10 Warenträger durchgesetzt. Aus dem Behandlungsprozess sowie aus allen Spülen wird 1,0 Liter pro Warenträger verschleppt. Daraus ergibt sich ein Verschleppungsvolumenstrom von 10 lh–1. Die Konzentration im Behandlungsprozess beträgt im Mittel c0 = 40 gl-1. Für das Spülen der Ware stehen drei Spülstufen zur Verfügung. Es soll geprüft werden, ob es vorteilhaft ist, die dritte Spülstufe als Spritzkammerspüle auszuführen.

Eine große Herausforderung der Energiewende ist die Gewinnung von regenerativ erzeugtem Strom. Trotz der vielbeschworenen Energieknappheit ist regional mehr Elektrizität vorhanden, als das Stromnetz aufnehmen kann. Deshalb müssen Windparks oft abgeregelt werden. Die Zeiten des Stromüberschusses eignen sich deshalb besonders gut für die Produktion von grünem Wasserstoff. Statt die Stromerzeugung aus Wind, Wasser und Sonne abzuschalten, kann der so gewonnene Strom zur Produktion von so genanntem grünem Wasserstoff genutzt werden, der dann zum Beispiel in das Gasnetz eingespeist werden kann. Die Herstellung von grünem Wasserstoff erfolgt durch die Power-to-Gas-Technologie. Wasser wird in Elektrolyseuren durch eine elektrische Spannung in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. Wird für die Elektrolyse Strom aus erneuerbaren Quellen verwendet, werden keine Treibhausgase bei der Erzeugung von Wasserstoff ausgestoßen, er ist also frei von Kohlendioxid und darf dann grüner Wasserstoff genannt werden.

• Pulvergefüllte Drähte für flexible Legierungen
• Fusionsforschung – Quo vadis?
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• Projekt CycloPlasma – innovative Sanierung kontaminierter Holzkonstruktionen
• Veranstaltungen

Das Laserzentrum Hannover LZH, das komplette Laser-Systemtechnik mit den dazugehörigen optimierten Prozessen entwickelt, hat auf der Hannover Messe 2023 vom 17. - 21. April 2023 Laser-Systemtechnik auch für außergewöhnliche Herausforderungen gezeigt – vom Auftragsschweißen bis zum 3D-Druck auf dem Mond. Beim Projekt „Moonrise“ werden die Möglichkeiten des 3D-Drucks auf dem Mond untersucht. Additive Fertigung mit Mondstaub direkt auf dem Erdtrabanten, für dieses Ziel entwickelt das LZH einen Laser nach strikten Vorgaben sowie die dazugehörigen maßgeschneiderten Prozesse, um Mond­staub unter Mondgravitation zu verdrucken. Hochspezialisierte Laser-Systemtechnik findet ihren Einsatz aber auch in der Industrie. Zum Beispiel, um mit flexiblem Laser-Auftragschweißen die Lebenszeit von stark belasteten Bauteilen, wie Spritzgussformen, zu erhöhen, oder im Leichtbau, wenn damit großflächig Kunststoff an Kunststoff oder an Metall gefügt werden kann.

So vielfältig wie sich Kohlenstoff in der Natur bzw. in technisch hergestellten Werkstoffen präsentiert, so breit ist auch dessen Anwendung. Zu den Modifikationen gehören die kristallinen Formen Grafit, Diamant- sowie Graphen und amorphe Kohlenstoffe (auch: Diamond-Like Carbon, DLC). Dünne Kohlenstoffschichten in Form von amorphen Schichten mit hoher Mikrohärte reduzieren Reibung und Verschleiß z. B. bei Schneidwerkzeugen, medizinischen Instrumenten, Implantaten, industriellen Bauteilen, wie Kolben und Zahnräder oder Uhrenkomponenten. Ein Überblick zu aktuellen Projekten und Events der Europäischen Forschungsgesellschaft Dünne Schichten EFDS.

Den griechischen Sagen nach hat der Titan Prometheus den Menschen das Feuer gebracht, gegen den Willen von Gottvater Zeus, wofür er streng bestraft wurde. Das Feuer kennen und nutzen wir heute, aber das Feuer der Sonne, eine praktisch grenzenlose Energiequelle, ist uns noch immer nicht in großem Maßstab zugänglich. Brauchen wir einen neuen Prometheus, der uns auch dazu verhilft? Die Kernfusionsforschung führte Jahrzehntelang ein Schattendasein, denn andere (fossile) Energiequellen waren ja trotz der Warnungen des Club of Rome (noch) reichlich verfügbar. Auch heute stehen wieder Energiequellen im Mittelpunkt (Sonne, Wind u.a.), die zwar alle einen Beitrag zum Energiemix leisten können, aber letzten Endes nicht grundlastfähig sind und auch von ihrem ökologischen Fußabdruck nicht immer ganz zimmerrein sind. Von der Kernkraft haben wir uns ja verabschiedet, wofür uns ganz Europa mitleidig betrachtet.

Chancen, Risiken und die Rolle der Künstlichen Intelligenz in der Galvanikbranche: Die Elektrifizierung von Industrie und Gesellschaft ist ein Megatrend, der weitreichende Auswirkungen auf viele Wirtschaftszweige hat. In der Galvanikbranche, einer Schlüsselindustrie für die Metallveredelung und -bearbeitung, wird diese Entwicklung mit gemischten Gefühlen gesehen. Obwohl die Branche Chancen in der Transformation sieht, stehen ihr auch erhebliche Herausforderungen gegenüber. Darunter fallen steigende Energiekosten und immer strengere gesetzliche Rahmenbedingungen, die die Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit der Galvanik herausfordern. Zugleich bietet der gezielte Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) spannende neue Möglichkeiten. Die steigenden Energiekosten sind eine direkte Folge der globalen Energiewende. Sie belasten die Galvanikbranche, da die Galvanisierung ein energieintensiver Prozess ist. Insbesondere bei stromintensiven Verfahren wie der Elektrolyse stellen die steigenden Energiekosten eine erhebliche wirtschaftliche Herausforderung dar.

Aktueller Zustand und Zukunft der Auszubildenden aus der Sicht eines Berufsschullehrers: Die Galvano- und Oberflächentechnik ist ein umfangreiches und spannendes Gebiet. Einige Bereiche ändern sich über Jahre vermeintlich wenig: Sie beschichten zahlreiche Produkte in hoher Qualität für die Zufriedenheit ihrer Kunden. Andere suchen und reizen immer wieder die Möglichkeiten der Elektrochemie aus, um noch etwas dünner, schneller oder effizienter bessere Eigenschaften der Schichten zu erreichen. Ebenso vielseitig sind die Einsatzgebiete der dekorativen und funktionellen Schichten in allen Bereichen unseres Lebens. Nach der Wirtschaftskriese vor rund 15 Jahren, der Umsetzung der REACh-Verordnung mit den umfangreichen Ein- und Beschränkungen und der Coronakriese mit der Unterbrechung zahlreicher Lieferketten sind aktuell die Energie- und Umwelttechnik im Fokus der Öffentlichkeit.

Die aktuelle Ausgangslage für die Galvano- und Oberflächentechnik und die energieintensive Industrie ist durchwachsen, denn neue Geopolitik und industrielle Transformation schaffen viel Unsicherheit und Anpassungsbedarf. Die Branche ist gefordert – sollte die Herausforderungen durch Energie-, Mobilitäts- und Wärmewende aber auch als Chance begreifen. Das Gespenst der Deindustrialisierung geistert wieder herum in Deutschland. Anlass sind überwiegend die hohen Energiekosten, aber auch die häufig als überzogen gebrandmarkte Klimapolitik, regulatorische und behördliche Hemmnisse und nicht zuletzt die schwächelnde Demographie, die sich im Fachkräftemangel niederschlägt. Zugleich polarisiert die Ampelregierung mit gesetzgeberischem Aktionismus, etwa mit den Wärmepumpen im neuen Gebäudeenergiegesetz, dem geplanten Industriestrompreis und den Weichenstellungen für den Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft.

Selbstheilende Schichten für Solarzellen: Organische Leuchtdioden (OLEDs) und die Photovoltaik (PV) haben einen festen Platz als erneuerbare Energiequellen errungen. Leider sind sie unter heißen und feuchten Umgebungsbedingungen, gerade in tropischen Ländern, anfällig für Schäden. Herkömmliche Halbleiter-Beschichtungsmaterialien auf PMMA- oder PMMA-Polyolefin-Basis bieten aufgrund ihrer Durchlässigkeit für Feuchtigkeit/Sauerstoff und der Bildung von Rissen bei längerer Umwelt­einwirkung nur limitierten Schutz. Es besteht deshalb ein dringender Bedarf an der Verbesserung der bestehenden selbstheilenden Beschichtungsmaterialien, mit Eigenschaften wie hoher Wasser- / Sauerstoffbarriere, mechanischer Flexibi-
lität, optischer Transparenz und Selbstheilungseigenschaften. Forschern des Indian Institute of Technology (IIT) Bhilai im Bundesland Chattisgarh („sechsunddreißig Festungen“) ist ein entscheidender Schritt bei der Herstellung einer kostengünstigen und industriefreundlichen Formulierung für eine „selbstheilende Beschichtung“ für Solarzellen gelungen.

Unruhige Zeiten: Der August ist der Monat, in dem viele von uns in den Urlaub fahren, und sollte daher eine fröhliche Zeit sein. Dennoch ist es nicht leicht, düstere Gedanken, wie die wachsende Popularität der AfD In Deutschland, den Krieg in der Ukraine in Osteuropa oder die erschreckenden Bilder von Waldbränden in Südeuropa, Nordamerika und anderswo zu verdrängen. Und wenn wir ein wenig weiter in die Zukunft blicken, fragen sich viele von uns, wie KI (Künstliche Intelligenz) unser Leben beeinflussen wird. Wie werden sich all diese Themen auf unsere Branche auswirken? Nach wie vor wird unsere Branche ein wichtiger Akteur in der Fertigungsindustrie sein. Elektroautos, Solarzellen, Windkraftanlagen mit ihren Stahltürmen – das sind die Technologien der Zukunft, und unsere Branche ist ein wichtiger Akteur in all diesen Bereichen. KI wird sicherlich jedes Unternehmen verändern. Es wird wahrscheinlich weniger Büroangestellte geben.

Jochen Liebert ist seit über 45 Jahren in vielen Bereichen der Galvanotechnik tätig und bekannt. Seit 13 Jahren arbeitet er für SurTec International, wo er seit 2013 als Head of Global Product Management Decorative Electroplating tätig ist. In seiner Funktion unterstützt er gemeinsam mit seinem globalen Expertenteam die Umstellung auf dreiwertige Chromverfahren weltweit.

Wie stellte sich die Frage nach einem möglichen Chrom(VI)-Ersatz vor 10 Jahren?
In den Jahren 2011 bis 2013 ging es zunächst um die Entscheidung zwischen Chlorid- oder Sulfatverfahren. Es war in keiner Weise absehbar, welches der Systeme sich durchsetzen würde und ob Anwender bereit sein würden, für ein umweltschonenderes Produkt höhere Kosten in Kauf zu nehmen. Außerdem stellte sich natürlich die ganz praktische Frage, ob und wie sich die Verfahren in bestehende Anlagen integrieren lassen würden. Beide Verfahren hatten Vor- und Nachteile – kurz gesagt konnte Chlorid durch schnelle Abscheidung sowie kurze Expositionszeiten punkten, Sulfatverfahren durch eine hohe Farbstabilität und weniger Innenkorrosion bei Hohlteilen wie z. B. Möbeln.

Mit einem Netzwerk von insgesamt 13 Mitarbeitern sprengt ein Vergoldermeister aus der Pfalz die Grenzen seines Fachgebiets:
Benjamin Franck (45) bietet mit seinem Unternehmen Leistungen an, die nicht unbedingt typisch für dieses Handwerk sind. Die aber eine reiche Bandbreite von Oberflächengestaltungen auf vielerlei Materialien abbilden.Handwerk, so sagt es der Volksmund, habe goldenen Boden. Und wenn dies geflügelte Wort auf Schreiner und Glaser zutrifft, so müsste es noch mehr auf jene Handwerker zutreffen, die mit dem begehrten Edelmetall direkt in Verbindung kommen – wie eben die Vergolder.
„Leider ist das heute nicht mehr unbedingt so“, korrigiert Benjamin Franck. „Heute muss man sich schon mehr einfallen lassen.“ Dabei entwickelt sich die Konkurrenzsituation durchaus komfortabel.

Vielleicht würde ich einem Außerirdischen Leadership auf folgende Weise erklären: „Stell Dir vor, Dir begegnet ein Mensch mit einer unwiderstehlich magischen Strahlkraft. Leadership ist diese besondere Fähigkeit, andere Menschen in seinen Bann zu ziehen und zu begeistern. Sie von einem gemeinsamen, erstrebenswerten Ziel zu überzeugen und alle Hindernisse unerschütterlich zu überwinden.“ Gerade der Film „E.T. – Der Außerirdische“ von Steven Spielberg erzählt eine großartige Geschichte und spricht große Gefühle an. Der Blockbuster ist 1982 in die Kinos gekommen und gehört immer noch zu den beliebtesten Filmen aller Zeiten. Aktuell steht die Welt in rosarot auf dem Kopf. Barbie, die berühmteste Plastikpuppen aller Zeiten, verirrt sich derzeit in den Kinos in die reale Welt.