Artikelarchiv

• Antibiotikapegel erstmals über den Atem messbar
• Bundesfinanzhof definiert Demokratie

3D-Druck ist fester Bestandteil in der Medizintechnik und wird fortwährend weiterentwickelt. Neue Technologieansätze erlauben dabei beispielsweise neue Werkstoffeigenschaften auf kleinstem Raum zu designen. Forscher des KIT haben mittels eines neuartigen Photo-Mikrodruckverfahrens miniaturisierte poröse Materialien aus Photolack erzeugt. Doch auch ohne neue Entwicklungen sind additive Fertigungstechniken wesentlich für die Medizintechnik, beispielsweise um pandemiebedingte Lieferengpässe zu überbrücken. Um einen unterbrechungsfreien Druck zu gewährleisten, sind 3D-Drucker mit Sensoren wie beispielsweise einem Filamentsensor ausgestattet. Für kritische 3D-Drucke reichen diese jedoch nicht aus – neue Sensoransätze sind in Abschnitt 3 beschrieben.

Während der letzten Wochen bin ich beim Spaziergang durch die Nachbarschaft verschiedentlich in Spinnweben hängen geblieben und über Skelette gestolpert – in Nord-Amerika ist Halloween ein Wettbewerb unter Nachbarn: Wer ist mehr, größer, gruseliger? Parallel zum Wachsen der Maker-Scene, findet man immer professioneller anmutende Animatronik-Gebilde. Ein besonders eindrucksvolles Beispiel ist eine Halloween-Dekoration in Ohio, USA. Ein Fachmann für Arbeitsschutz, der sich jedes Jahr ausgefallene Dekorationen für Halloween ausdenkt, hat dieses Jahr ein hausgroßes Skelett entworfen. Halloween ist auch hier in Kanada für viele Hobbybastler die ideale Ausrede, sich ihren eigenen individuellen Grusel-Funpark im Vorgarten anzulegen: Pandemiebedingt haben sich auch die Nachbarn in unserem Viertel wieder ganz schön was einfallen lassen.

• Ein zweites Leben für alte PV-Anlagen
• Cloud-Lösungen für anwendungsspezifische Batterien
• 10 000 Wasserstoff-Generatoren pro Monat
• Energiespeicherforschung in Europa
• Mit Sonnenenergie einen Wirtschaftsboom entfesseln und das Klima schützen
• Wasserstoffrechner

Wie funktioniert der Energiemarkt? Für viele Privatpersonen stellt sich der Strommarkt als undurchschaubares Labyrinth aus Zahlen, Daten und äußeren Einflüssen dar, das schlicht nicht zu durchdringen ist. So leben viele einfach mit dem Preis, den Energieanbieter ihnen vorsetzen – suchen höchstens noch auf Vergleichsportalen das für sie beste Angebot. Bei Unternehmern stellt sich der Strombezug jedoch etwas komplexer dar, weiß auch Ferdinand Eggert, Vertriebsleiter und Prokurist der Energie Vertrieb Deutschland EVD GmbH: „Die Anzahl der zu beachtenden Faktoren steigt im betrieblichen Rahmen nochmals enorm. Gewerbe- und Industriekunden erhalten andere, auf ihre Bedürfnisse abgestimmte Konditionen. Um diese aber auch tatsächlich bedienen zu können, kann eine grundsätzliche Kenntnis des Marktes nicht schaden.“

Entdeckungen zum Nutzen der Pharmaindustrie und des Klimaschutzes Mit den Chemie- und Physik-Nobelpreisen werden die wichtigsten wissenschaftlichen Beiträge zum Wohle der Menschheit geehrt und in diesem Jahr erhielten auch deutsche Wissenschaftler die hohe Ehrung. Der Chemie-Nobelpreis ging an Benjamin List und David MacMillan für ihre Forschungen. Bereits im Jahr 2000 entwickelten beide Wissenschaftler unabhängig voneinander die asymmetrische Organokatalyse, mit der organische Stoffe einfach und kostengünstig als Katalysatoren eingesetzt werden können. Die Entdeckung ist insbesondere für die pharmazeutische Industrie interessant. Für bahnbrechende Beiträge zum Verständnis komplexer physikalischer Systeme wurden die Physiker Klaus Hasselmann, Giorgio Parsie und Syukuro Manabe geehrt. Mit Hasselmanns quasi-statistischen Methoden können Modelle erstellt werden, die den Einfluss der Menschen im Klimasystem verdeutlichen.

• Leckagen in Echtzeit entdecken
• Steuern auf fossile Brennstoffe

Auch eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft läuft nicht ohne Energie. Solaranlagen und Windfarmen, Gezeiten- und Erdwärmekraftwerke: Sie alle zweigen Energie aus Energieströmen ab, die zuvor seit Urzeiten unangetastet geblieben waren. Die Frage lautet daher: Welchen Anteil dieser Energieströme darf die Menschheit für ihre Zwecke nutzen, ohne dass das Energiesystem der Erde dabei Schaden nimmt? Die Erde hat ihre Belastungsgrenzen, das wird uns angesichts der Klimakrise, des zunehmenden Artensterbens und der Vermüllung der Ozeane (und sogar des Weltraums) als Konsequenz menschlicher Aktivität zunehmend bewusst. Als mögliche Antwort darauf propagieren Regierungen und Institutionen weltweit das Konzept der Kreislaufwirtschaft. So sollen durch Schließen der Materialkreisläufe die mit der Rohstoffgewinnung einhergehenden Umweltauswirkungen vermieden und das Müllproblem gelöst werden.

Der Bereich der Wasseraufbereitung und Abwasserbehandlung stellt einen wichtigen Prozessschritt bei der Oberflächenbehandlung dar. Probleme, gar Stillstände, wirken sich schnell auf andere Abteilungen aus und können die Produktion beeinflussen. Was kann ins Abwasser gelangen? Alles was sich in den Prozesschemikalien befindet sammelt sich natürlich auch im Abwasser an. Zusätzlich kommt es, durch gezielte Ablösungen (Beize) und Reinigungen der Kundenbauteile zum Eintrag von Metallen, Fetten und Ölen sowie von Oxidationsschichten. Durch chemische Reaktionen der einzelnen Inhaltstoffe können auch weitere Stoffe (z. B. Ammoniak nach der Oxidation von Cyaniden) entstehen, welche die Abwasserbehandlung stark beeinflussen. Daher ist eine an die Anforderungen angepasste Abwasserbehandlung notwendig, um die Einleitkriterien erfüllen zu können. Durch chemische oder physikalische Methoden werden giftige und schädliche Stoffe aus dem Abwasser entfernt. Dadurch entsteht eine, für Mikroorganismen günstige, Umgebung. Hinzu kommt, dass sich durch jeden Behandlungsschritt die Verweildauer des Abwassers erhöht.

Wer derzeit in Sachen Öko-Energie eine dem Mainstream abweichende Meinung vertritt, erntet, vor allem in den sozialen Medien, den hoch gefürchteten Shitstorm. E-Mobilität ist in. Solarparks sind in, Windenergie ist in, Geothermie ist in. Ich drücke es anders aus: ... hat in zu sein, koste es, was es wolle. Wer mit Holz heizt, heizt zumindest klimaneutral – das beim Verbrennungsvorgang entstehende CO2 hat der Baum schließlich zu seinen Lebzeiten der Atmosphäre entnommen. So einfach ist die Sache leider nicht, denn der Wald, aus dem das Brennholz stammt, wurde schließlich bewirtschaftet. Die Bäumchen wurden zunächst mit Chemie- und Energieeinsatz in einem Treibhaus gezüchtet, später mit Setzmaschinen in Reih und Glied gebracht, vom Förster in seinem SUV beim Wachstum überwacht und schließlich abgeholzt. Meistens mit so genannten Harvestern, tonnenschweren Erntemaschinen, die nicht zimperlich mit des Deutschen liebster Umgebung umgehen. Und selbstverständlich mit Diesel angetrieben werden. Parallel dazu kommt dem Planeten der Sand abhanden. Ganze Sandwüsten und kilometerlange Sandstrände verschwinden zur Siliziumproduktion, denn daraus sind Solarzellen unter anderem gemacht.

• Neue Professur für Generative Laserprozesstechnik
• Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)
• Barriereschichten für die Wasserstofftechnologie H2BS
• Wasserstoff-Leitprojekt geht an den Start
• Greifarm aus dem 3D-Drucker
• Perowskit-Solarmodule: Hohe Effizienz auf großer Fläche
• Die Entropie schafft Ordnung
• Leiharbeit und betriebliche Mitbestimmung
• Veranstaltungen

In der Displayherstellung sind die ultrakurzgepulsten (UKP) Laser schon heute Standard, noch mehr und noch größere Anwendungen werden in den nächsten Jahren hinzukommen.Auf dem 6. „UKP–Workshop: Ultrafast Laser Technology“ des Aachener Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT wurden die nötige Technik und die passenden Prozesse vorgestellt. Das Spektrum reicht dabei von ultrastarken Strahlquellen bis zu Prozessen, mit denen man die Oberfläche einer Metallelektrode zur Wasserstofferzeugung tausendfach vergrößern kann. Alle zwei Jahre treffen sich seit 2011 UKP-Expertinnen und -Experten in Aachen, um sich in persönlicher Atmosphäre intensiv zu neuen Ideen und Trends aus Industrie und Forschung auszutauschen. Dieses Jahr fand die Netzwerkveranstaltung online statt. Das Fraunhofer ILT machte aus der Not eine Tugend und nutzte die Gelegenheit zu virtuellen Laborführungen, die bei einer Präsenz-Veranstaltung mit der Vielzahl der Teilnehmer bislang nicht durchführbar waren.

Wasserstoff ist das häufigste chemische Element in unserem Universum, sein Anteil an der Erdmasse liegt aber unter einem Prozent. Der Großteil des Wasserstoffs auf der Erde ist im Wasser gebunden, er ist aber auch Bestandteil praktisch aller lebenden Organismen und vieler chemischer Substanzen. Derzeit erfolgt die Wasserstoff-Herstellung fast ausschließlich aus fossiler Primärenergie, überwiegend durch Erdgas-Reformierung. Wasserstoff kann aber auch durch Elektrolyse von Wasser erzeugt werden und als speicherfähiger Energieträger dienen. Wird er mit erneuerbaren Energien gewonnen, entsteht auch kein klimaschädigendes Kohlendioxid. Wasserstoff wird ein zentraler Baustein für eine umweltfreundliche und kohlendioxidneutrale zukünftige Energieversorgung sein. Probleme bei seiner Speicherung entstehen vor allem durch seinen hohen Dampfdruck, den niedrigen Siedepunkt und die hohe Diffusionsneigung. Verfahren wie Druck- und Flüssigwasserstoffspeicherung und die Speicherung in Metallhydriden sind bereits kommerziell etabliert. Weitere Verfahren sind noch im Stadium der Entwicklung (Kohlenstoffnanoröhren).

Er ist Leiter der Gruppe Qualifizierung gegossener Komponenten im Fraunhofer LBF, Darmstadt:

Herr Bleicher, Wasserstoff als Energieträger wird immer wichtiger. Steigen damit nicht auch die Anforderungen an Werkstoffe?
Doch. Bereits geringe Wasserstoff-Anteile können zu einer Versprödung von Bauteilen führen. Konkret führt Wasserstoffeinwirkung zu einer starken Reduzierung der Schwingfestigkeit von Materialien sowohl im Zeit- als auch im Langzeitfestigkeitsbereich.

Wie gelangen Sie zu einer Bewertung wasserstoffbedingter Einflüsse auf Bauteile?
Wir versuchen, das quasi-statische und zyklische Werkstoffverhalten zu beschreiben – und zwar einsatzabhängig. Nur so kann ausgeschlossen werden, dass aufgrund von Unkenntnis ein frühzeitiges Versagen von Bauteilen und Systemkomponenten auftritt. Mithilfe der individuellen Analyse- und Versuchskonzepte am Fraunhofer LBF lassen sich Werkstoffe und Bauteile für die Wasserstoffwirtschaft zuverlässig hinsichtlich ihrer Beanspruchbarkeit und Lebensdauer bewerten. Wir tun das seit mehreren Jahren mit speziellen Versuchseinrichtungen zur Durchführung von kraft- und dehnungsgeregelten Versuchen unter Druckwasserstoff mit Gasdrücken von 10 bis
50 bar.

Atonarp: Das in Tokio ansässige Unternehmen Atonarp Inc. ist ein innovativer Entwickler von Instrumenten und Verfahren für die Halbleiterindustrie sowie Life Sciences, die auch in anderen Industriezweigen Anwendung finden. Vor kurzem wurde die Entwicklung eines miniaturisierten Smart Spectrometers bekanntgegeben. Hier werden die üblichen Instrumentenkomponentensätze miniaturisiert und für einen ultrakleinen Formfaktor optimiert. In der Technologieplattform ist das Herzstück ein leistungsfähiger Prozessor, gekoppelt mit proprietären Softwarealgorithmen, die Auflösung, Empfindlichkeit, Genauigkeit und Geschwindigkeit liefern. Das Instrument ist in hohem Maße konfigurierbar und die Flexibilität garantiert Echtzeit-Datenanalyse. Das Smart Spectrometer® ist dank seiner Vielseitigkeit in einer Vielzahl von Anwendungen einsetzbar. Prozessanalyseanwendungen für industrielle Gase – vor allem in den Bereichen Energie, Pharma, Petrochemie und Halbleiterindustrie – sind vorgesehen.

In Erwartung einer neuen deutschen Regierung: Viele Freunde Deutschlands in der Welt, vor allem aber hier in Europa, warten gespannt auf die Nachricht von der Bildung einer neuen deutschen Regierung. Sicherlich wird es eine Koalition sein müssen, und wenn die Novemberausgabe der „Galvanotechnik“ Sie, liebe Leser, erreicht, wird die neue Regierung vielleicht schon gebildet sein. Natürlich gibt es viele Spekulationen darüber, welche Parteien in einer neuen Koalition vertreten sein werden – aber solche Spekulationen überlasse ich meinen viel besser informierten deutschen Kollegen. Die vielen Freunde Deutschlands haben jedoch das Recht, über die Politik einer neuen deutschen Regierung zu spekulieren. Diese Spekulationen konzentrieren sich vor allem auf zwei Bereiche. Erstens: Wie wird die Energiepolitik einer neuen deutschen Regierung aussehen? Und zweitens, in einer Zeit, in der viele westliche Länder Russland und China zunehmend als feindliche Mächte betrachten, wie wird das Verhältnis Deutschlands zu diesen beiden Großmächten aussehen?

Den Roboter kennt man im Bereich der Beschichtung durch Laserauftragsschweißen. Experten trauten ihm aber bisher keinen Einsatz auf dem Gebiet der additiven Fertigung zu. Das Gegenteil beweist jetzt das BMBF-Förderprojekt „ProLMD“. Im Rahmen des Projekts entstanden in Teamarbeit neue Hybrid-Prozesse, die konventionelle Fertigungsverfahren mit Laserauftragschweißen (Laser Material Deposition, LMD) und drei Robotern zu einem neuen Fertigungsansatz vereinen. Die vier Köche des Erfolgsrezepts kommen aus dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), aus dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT), von KUKA Industries und dem Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT.
„Das Projekt hat sich von Anfang an dadurch ausgezeichnet, dass alle Projektpartner hochmotiviert und gut koordiniert an die Forschungsarbeiten herangegangen sind“, freut sich Dr. Helmut Bossy. Er ist Referent und stellvertretender Leiter des Referats 521 „Zukunft von Arbeit und Wertschöpfung; Industrie 4.0“ im BMBF, Bonn.

Pandemiebedingt fanden die ZVO-Oberflächentage diesmal mit reduziertem Zuhörerkreis und ohne Rahmenprogramme statt. Klimaneutralität: Klimaneutralität – das Thema kam auch auf den ZVO-Oberflächentagen gleich im ersten Block auf die Tagesordnung. Jan Mehlberg, MVV Enamic GmbH, stellte den Aufbruch in eine dekarbonisierte Zukunft vor. Durch den Klimawandel hat in den letzten Jahren ein gesellschaftliches Umdenken stattgefunden, damit der Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur gestoppt wird. Über die Erfassung der individuellen Verbrauchsstrukturen im Unternehmen, die Erstellung einer Klimabilanz, die Definition eigener Klimaschutzziele, aus denen die Maßnahmen festgelegt und letztendlich umgesetzt werden, gelangen Unternehmen Schritt für Schritt zur Klimaneutralität. In die Bilanzierung der Klimaziele gehören auch die vorgelagerten und nachgelagerten Aktivitäten des Unternehmens, eine besondere Rolle kommt der Logistik zu. Der Redner schlug vor, die Klimabilanz produktbezogen zu erstellen.

Am 29. September 2021 präsentierte die ProWaTech AG einen Expertenworkshop zum Thema „Aktuelle Trends in der Abwasserbehandlung durch neue Chemikalienverordnungen“. Das Seminarhotel „Riverside“, romantisch am Flüsschen Glatt gelegen, bot den passenden Rahmen. Im Rahmen dieses Seminartages referierten Experten über die neusten Entwicklungen im Anlagenbau von Prozesswasser- und Abwasseranlagen sowie über Chemikalien zur Abwasserreinigung. Die Neuentwicklungen werden getrieben durch aktuelle Verordnungen, insbesondere durch die Chemikalien-Risikoreduktions-Verordnung (ChemRRV.). Diese bedingt eine Substitution von Chromtrioxid und PFOS sowie zukünftig einer ganzen Reihe weiterer Chemikalien wie z. B. Borsäure und Kobaltsalze, die als besonders besorgniserregende Stoffe (SVHC) definiert sind. Das Thema lockte 58 interessierte Teilnehmer aus der nasschemischen Oberflächenbehandlung an. Vertreter kamen aus der Medizintechnik, Uhrenindustrie, Elektronik und auch Teilnehmer namhafter Lohngalvaniken konnten begrüßt werden.

Die Galvano-Branche hat Grund zur Freude: Die Gewerbliche Schule Schwäbisch Gmünd konnte zum Schuljahresende 2021 15 erfolgreichen Absolventen der Fachschule für Galvanotechnik, darunter zwei Absolventinnen, ihre Abschlusszeugnisse und Urkunden als staatlich geprüfte Techniker übergeben. Der diesjährige Jahrgang erzielte mit fünf Preisen und zwei Belobigungen erneut hervorragende Ergebnisse, sogar die Traumnote 1,0 konnte an Maximilian Wiedemann vergeben werden. Neben den Grundlagen-Fächern wie Chemie, Physik, Galvanotechnik und Umwelttechnik umfasst die zweijährige Techniker-Ausbildung als Besonderheit auch den Bereich der Leiterplattentechnik vom CAD-Layout bis zur fertigen Schaltung. Große Bedeutung hat in Schwäbisch Gmünd die Zusammenarbeit mit der Branche und die enge Verzahnung von Theorie und Praxis.