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Schichtdickenmessgeräte mit berührenden Sonden sind sehr weit verbreitet. Sie ermöglichen zerstörungsfreie Messungen, sind kostengünstig und einfach anzuwenden. Für die meist nach dem magnet- induktiven oder Wirbelstromverfahren arbeitenden Geräte wurden wesentliche Fehlereinflüsse, wie Substratdicke, Probenkrümmung sowie Abstand zum Probenrand, oft betrachtet und Wege zu ihrer Vermeidung angegeben [1, 2, 3]. Der durch die mechanische Antastung verursachte Kompressionseinfluss findet jedoch kaum Beachtung. Im Folgenden soll darauf hingewiesen werden, dass allein durch den Kompressionseinfluss Messfehler in der Größenordnung von mehreren Mikrometern auf- treten können.

Sondenmessgeräte werden oft mit Normalen in Form von Folien gleichmäßiger Dicke im Bereich von etwa h = 10 - 2000 pm kontrolliert und kalibriert. Die Rückführung der Schichtdickenmessungen kann über eine Dickenkalibrierung der Folien in der PTB erfolgen.

1 Einleitung

Die elektrolytische Einfärbung von Eloxalschichten mit Wechselstrom in Zinnsulfatlösung, die von großer wirtschaftlicher Bedeutung ist und den Anwendungsbereich von Eloxalschichten über den Bereich nur farbloser Anodisationsschichten beträchtlich erweitert, bietet die Möglichkeit, dekorative Farbtöne von Naturton bis Dunkelbronze (Schwarz) zu erzeugen. Im Rahmen eines Forschungsvorhabens sollte für die elektrolytische Einfärbung von Eloxalschichten eine verbesserte Verfahrenstechnik ausgearbeitet und geprüft werden. Hierzu waren für das elektrolytische Einfärbebad eine entsprechende Warenbewegung sowie eine Badumwälzung zur Erzielung der entsprechenden Strömungsverhältnisse einzu- richten und speziell für dieses Bad sowie in Zusammenspiel mit der gleichartigen Badeinrichtung im Sealingbad zu erproben und zu optimieren. Die gleiche Strömungstechnik wurde dabei im Eloxal- bad und eine vereinfachte Strömungstechnik im Beizbad angewandt. Für das Sealing war darüber hinaus der Einsatz eines Verdichtungshilfsstotfes zur Senkung der Verdichtungstemperatur und zur Abkürzung der Sealingzeit vorgesehen.

Elektrolysezellen mit rotierenden Kathoden ermöglichen eine Metallrückgewinnung in kompakter Form auch aus Prozesslösungen und Abwässern, bei denen auf Grund zu geringer Metallkonzentrationen bzw. besonders schwieriger Abscheidebedingungen die Verwendung von Metallrückgewinnungszellen mit stationären Kathoden nicht effektiv möglich ist [1 - 3]. Kürzlich wurde eine neue Generation von Metallrückgewinnungs-Elektrolysezellen - Rotapuls - mit rotierenden Kathoden vorgestellt, die sich im Vergleich zu den bisher auf dem Markt angebotene Zellenkonstruktionen besonders durch eine wesentlich höhere Stromkapazität je rotierender Zylinderkathode sowie durch eine weiter verbesserte Metallabscheidung mittels pulsierender kathodischer Ströme auszeichnet [4].

Die Oberflächentechnologie befasst sich mit der Optimierung der verschiedenen Materialoberflächen, damit sie den technischen Herausforderungen gerecht werden.

Auch die Biologie muss seit Millionen von Jahren die verschiedenen Oberflächen ihrer Wesen den Kräften der Natur entgegenstellen. Sie hat für diese Anpassungsevolution dem Menschen gegenüber einen weiten Vorsprung. Was können wir von der Biologie für die Technik lernen? Dieser Frage ver- sucht die Bionik nachzugehen, eine neue interdisziplinäre Wissenschaft.

Im Folgenden wird erläutert, was sich beispiels- weise von Lotusblättern, Haien und Seeigeln auf technische Anwendungen in der Oberflächentechnologie übertragen lässt.

Das vergangene Jahrhundert war auch dadurch gekennzeichnet, dass der Energieverbrauch - vor allem durch Verbrennung fossiler Brennstoffe - drastisch angestiegen ist, und damit verbunden auch die Konzentration des hauptsächlichen Endproduktes Kohlendioxid in der Atmosphäre zugenommen hat. Inzwischen machen sich die daraus resultierenden Klimaänderungen auch für uns bemerkbar - so sind die jetzt auftretenden extremen Wetterschwankungen nach Ansicht der Fachleute die ersten Vorboten dessen, was uns in nächster Zeit verstärkt bevorsteht. Damit werden die Forderungen und vor allem die Umsetzung der Verpflichtungen der letzten Weltklimakonferenzen immer dringlicher.

An der Realisierung zur Reduzierung der Treibhausgase arbeitet u.a. das Landesamt für Umweltschutz in Bayern, das LfU mit Sitz in Augsburg. Vor kurzem wurde eines der zahlreichen Projekt des LfU zur Energieoptimierung in der Wirtschaft vorgestellt, das sich in diesem Fall mit der Galvanikindustrie befasst hat. Als Projektunternehmen hatte sich die Firma Thoma in Heimertingen bei Memmingen zur Verfügung gestellt.

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Umwelt- und Klimaschutz erfordern häufig hohe Investitionen und technisches Know-how auf aktuellsten Stand. Beides kann längst nicht von allen Ländern der Welt geleistet werden. Daraus entsteht für die Industrienationen und die EU eine besondere Verantwortung, weltweit Projekte in vielfacher Hinsicht zu unterstützen und zu fördern. Längst hat sich die Erkenntnis durchgesetzt, dass eine saubere Umwelt nur grenzüberschreitend erreicht werden kann. Doch nicht nur andere Nationen, auch Städte und Gemeinden im eigenen Land bedürfen der Fördermöglichkeiten. Nicht zuletzt müssen insbesondere mittelständische Unternehmen bei der Einführung umweltfreundlicher Maßnahmen und Technologien unter- stützt werden.

Die weltweite Finanzierung dringend erforderlicher Umweitmaßnahmen und Klimaschutzprojekte ist eines der Schwerpunktthemen der IFAT2002 im Mai in München. Eine große Rolle spielt dabei die Integration der mittel- und osteuropäischen Staaten. Sie wird in speziellen Workshops und Veranstaltungen auf der weltgrößten Messe für Umwelt und Entsorgung ihrer Bedeutung entsprechend behandelt.

Die Diskussion um Wasserstoff als zukünftigen Energieträger ist in vollem Gange. Vom 11.-13. 10. 2001 wurde in Hamburg eine internationale Messe, die Wasserstoff- Expo 2001, unter der Schirmherrschaft von Bundesumweltminister Jürgen Trittin veranstaltet. Die Messe wurde durch einen Redebeitrag vom Leiter der Zentralabteilung des Bundesumweltministeriums, Rainer Hinrichs-Rahlwes, über Thesen zur zukünftigen Wasserstoffnutzung eröffnet. Der folgende Artikel gibt dazu eine kurze Zusammenfassung.

Gute Vorarbeit für den Weltgipfel für nachhaltige Entwicklung in Johannesburg 2002

Der nachstehende Bericht über eine internationale Süßwasserkonferenz vermittelt einen Eindruck der zunehmenden Bedeutung der zugänglichen Wasservorräte. Deutschland ist diesbezüglich durch zahlreiche Vorkommen guter Wasserqualität sehr gut ausgestattet. Selbst die Kosten sind, gemessen an Staaten, in denen selbst bei weit höheren Kosten der Wasserbedarf nicht gedeckt werden kann, noch immer moderat. Das Thema zeigt sich jedoch in zunehmend brisanterer Form, nachdem sich mehr und mehr Staaten in

Richtung Industrialisierung entwickeln und der Bedarf weiter wächst.

Forum: Energie und Klima

Die Katastrophe kommt: per Knopfdruck. Wenn wir den Staubsauger einschalten, den Eierkocher oder die Kaffeemaschine, den Rasenmäher, das Auto oder das Weißblechdosenwalzwerk, jedes Mal wird Energie verbraucht. Jedes Mal wird irgendwo in der Kette der Energieerzeugung eines der Gase freigesetzt, die das Klima beeinflussen. Und jedes Mal kommen wir den Wirbelstürmen näher, den Überflutungen, dem weltweiten Wetterchaos. Deshalb gehört es zu den wichtigsten Aufgaben der Parlamente und Regierungen rund um den Globus, den Energieverbrauch zukunftssicher zu machen - und aufzuzeigen, was jeder Einzelne dazu beitragen kann.

Raumfahrt nicht ohne Oberflächentechnik

Die Raumfahrttechnik wird zunehmend für den Umweltschutz auf unserem Globus eingesetzt, indem große Gebiete der Erdoberfläche vermessen und im Hinblick auf Umweltschäden möglichst schon prophylaktisch überwacht werden. Der europäische Umweltsatellit ENVISAT, an dem maßgeblich auch das deutsche Forschungszentrum Karls- ruhe mitgewirkt hat, ist ein Beispiel für diese Entwicklung.

Raumfahrttechnik und Erderkundung aus der Höhe ist für Deutschland nicht neu. Bereits zu Beginn des letzten Jahrhunderts wurden Untersuchungen der Stratosphäre mit Hilfe von Großdrachen u. a. von Alfred Wegener unternommen; als Relikt ist das Windenhaus für Großdrachen bei Lindenberg, süd- lich von Berlin heute noch erhalten (Abb. 1).

Trotz zahlreicher Daten und Erfahrungen gelten in Deutschland weiterhin Abwassergrenzwerte, deren Einhaltung mit vertretbaren Mitteln nicht sicherzustellen ist. Damit bewegen sich zahlreiche Oberflächenwerkstätten seit vielen Jahren ständig im Grenzbereich der Illegalität - trotz erheblicher Aufwände in der gesamten Branche.

Die Vielfalt der Kundenforderungen und die Komplexität der zur Sicherstellung hoher Qualität erforderlichen Verfahren bedingt ständig veränderte Bedingungen der Abwasserzusammensetzung und damit auch der Behandlungssituation bei der Abwasseraufbereitung. Die deutschen Grenzwerte für Schwermetalle sind unter diesen Bedingungen nicht sicher beherrschbar. Das trifft besonders für Kupfer und Nickel zu, aber auch für Zink. Die Befragung zahlreicher Betriebe zu dieser Problematik zeigte, dass sich an der Situation in den letzten Jahren nichts verändert hat, weil es technisch nicht möglich ist. Es scheint, dass sowohl Abwassererzeuger wie auch der Vollzug die Augen vor dem bestehenden Problem verschließen und auf eine vernünftige gesetzgeberische Lösung hoffen. Doch ist das keine Lösung für eine Branche, die für die globale Technik eine Schlüsselrolle einnimmt: Ohne Galvanotechnik ist Elektronik schwerlich denkbar. Und ohne Elektronik kommt unsere Technik zum Stillstand - auch der Umweltschutz mit der erforderlichen Messtechnik!

Trendbericht im Rahmen der ACHEMAMERICA über Wasser- und Abwasseraufbereitung

Mexiko zählt zu den aufstrebenden Industrienationen. Industrie ist mit Emissionen, Abfällen und Abwässern verbunden. Deren umweltverträgliche Behandlung, aber auch z. B. die Zurverfügungstellung von Wasser akzeptabler Qualität haben z. T. mit der übrigen Entwicklung nicht Schritt gehalten. So ist inzwischen ein erheblicher Nachholbe- darf entstanden, über den in Zusammenhang mit der ACHEMAMERICA 2002 (18.-20. März 2002 in Mexico-City) nachfolgend berichtet wird. Entsprechende Aufbereitungstechnik ist mit umfang- reicher Ausrüstung verbunden. Wenn Qualität und Preis stimmen, so sind deutsche Zulieferanten ein- schließlich Dienstleister, wie z. B. Oberflächenver- edler, durchaus potentielle Geschäftspartner. Allerdings setzt das Kenntnisse über die Gepflogenheiten, Vorschriften und Anforderungen in den Empfängerländern voraus. Wie weit sind beispielsweise unsere heimischen Oberflächen-Werkstätten über Qualitätsforderungen in Süd- oder Mittelamerika informiert?

Ergebnisse der 13. Vertragsstaatenkonferenz des Montrealer Protokolls in Colombo

Die Beunruhigung über die seit Mitte des vergangenen Jahrhunderts - bereits vor Anwendung von Fluorchlorkohlenwasserstoffen - festgestellten Veränderungen der Ozonschicht im oberen Atmosphärenbereich hat sich, trotz gravieren- der Einschränkungen von Produktion und Verbrauch als kritisch erkannter Stoffe, nicht verringert. Natürliche Vorgänge erfolgen meist langfristig. So ist auch nur langfristig mit Verbesserungen der atmosphärischen Situation zu rechnen - falls anthropogen ausgelöste Emissionen überhaupt den wesentlichen Einfluss ausüben.

Auch die Oberflächentechnik hat von den vorteilhaften Eigenschaften ozonschichtschädigender Stoffe, wie z. B. der halogenierten Kohlenwasserstoffe, profitiert. Ihre hohe Reinigungswirkung sowie ihre schwere Entflammbarkeit gegenüber aliphatischen Kohlenwasserstoffen haben zu vielfältigen Anwendungen, insbesondere im Reinigungs- und Entfettungsbereich. geführt. Die Unsicherheit über den Einfluss der verschiedenen Emissionen auch anderer Stoffe lässt auch für AIternativprodukte eine gewisse Vorsicht und Zurückhaltung geraten erscheinen.

Energiekosten sind neben Umweltschutz, Entsorgung und Spülwasseraufarbeitung wesentliche Faktoren in einem Galvanikbetrieb. Heute ist mit dem Kyoto-Protokoll im Hinblick auf die Erderwärmung der Umweltschutz auch global geworden und bein- haltet zu einem wesentlichen Anteil den Energie- verbrauch. Auch werden immer wieder ökologische Gründe für Energie- und/oder Recyclingsparmassnahmen angeführt. Vielfach wird in Verkaufsprospekten für solche Geräte mit Kostenrechnungen daraufhingewiesen, dass sich diese Apparate bereits in wenigen Jahren amortisieren.

Allerdings darf man mit Recht fragen, ob diese Zahlen auch wirklich stimmen, und vor allem ein Augenmerk auf die betriebliche Zuverlässigkeit dieser Systeme richten.

Umweltschutz hat in unserem Land in der jüngeren Vergangenheit teilweise tolle Blüten getrieben. Während der Wohnraum rar war, demonstrierten Bürger öffentlich gegen die Fällung einer einzelnen Platane, die dem Neubau eines Wohnhauses im Wege stand - der Baum war wichtiger als eine Familie mit Kindern. Wenn es um das Eigentum anderer geht, ist man schnell dabei, aus vermeintlichen Umweltschutzgründen gegen deren persönliche Entscheidungen einzusprechen. Der Denkmalschutz ist ähnlich geartet, ln unserer Welt lässt sich nichts auf Dauer konservieren. Alles ist im Fluss, erkannten schon die Griechen. Damit soll nichts gegen den Umweltschutz gesagt werden, soweit es sich um nachvollziehbare Argumente handelt.

Die Ungeduld ist groß rund um die Mikrosystemtechnik. Potentielle MST-Kunden fragen sich, warum trotz verfügbarer Technologie die Umsetzung auf industrielle Anforderungen immer noch so schwer ist. Mikrosystemtechnik-Investoren zögern vermehrt, weitere Finanzierungsrunden ins Spiel zu bringen. Und auch MST-Unternehmen wollen nicht mehr länger auf ihren berechtigten Anteil an der Wertschöpfung des Endproduktes warten.

Alles spezielle Probleme der jeweiligen Gruppe? Hier trifft wohl eher das Bild von den verschiedenen Seiten der gleichen Medaille zu: Alle Beteiligte stellen aus ihrer jeweiligen Sicht die Frage nach den Geschäftsprozessen in der Mikrosystemtechnik. Wann etablieren sich verlässliche, transparente Geschäftsprozesse? Und vor allem, welche Geschäftsprozess-Modelle erweisen sich endlich auch als erfolgreich?

Bericht von der Hannover Messe 2002

Colibrys und Zebras zählen nach wie vor zu Exoten in unserer Tierwelt. Aber was unsere Großeltern manchmal nur aus Erzählungen oder Bildern kannten ist heute fast überall im Zirkus oder Zoo zu bewundern. Und wenn entflogene Papageien im Stuttgarter Stadtgarten ihre eigene Kolonie grün- den. wie unlängst einer kleinen Zeitungsmeldung zu entnehmen war, wundert sich kaum noch einer. Ähnlich könnte es dem Exoten Mikrosystemtechnik im Rahmen der Hannover Messe einmal gehen. Zwar stellt sich manch einer die Hannover Messe immer noch mit tonnenschweren, graulackierten            Industrieanlagen auf einem unüberschaubaren Gelände vor, obwohl sich diese traditionelle Frühjahrsveranstaltung schon seit geraumer Zeit mehr als Zusammenschluss verschiedener Spezial- messen mit High-Tech Produkten darstellt.

Und so war dieses Jahr schon zum zweiten Mal die MicroTechnology als eigenständige internationale Fachmesse zentral in Halle 6 untergebracht. Räumlich zwischen der Subcon, der Messe für Zulieferung und Werkstofftechnik, sowie dem Messeschwerpunkt Industrial IT & Software angesiedelt, wurde eine ideale Nische für den Exoten Mikrotechnik gefunden.