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Der Warenträger mit Bauteilen senkt sich langsam in das Bad herab. Nach dem Benetzen und Beizen in weiteren Becken hat das rechteckige Gestell mit den aufgesteckten Kunststoffteilen nun das Chrom(III)Bad erreicht. Im Sulfat-Verfahren neuester Generation erhalten die Teile hier einen dezenten bläulichen Chrom-Look. Dann wird der Warenträger automatisiert herausgefahren, während im hinteren Bereich der Halle bereits ein neues bestücktes Gestell mit dem Durchlauf beginnt. Alltag in der Serienfertigung bei der BIA Kunststoff- und Galvanotechnik GmbH & Co. KG in Solingen. In zahlreichen automatisierten Prozessen werden hier aus ABS und anderen Kunststoffen formschön verchromte Tasten, Leisten, Knöpfe und vieles mehr. An vier Galvaniklinien, darunter einer kürzlich in Betrieb genommenen für Chrom(III), entstehen die optischen Highlights, die das Fahrzeuginnere der Limousinen von BMW, Volkswagen, Audi und Mercedes Benz in Europa und der Welt prägen. Kunden der Gruppe kommen auch aus dem Ausland, etwa BYD (Build Your Dream) aus China, Volvo aus Schweden oder Autofirmen aus Frankreich. BIA ist damit nach wie vor ein glänzender Stern erfolgreicher deutscher Industrieproduktion – Coronapandemie, Ukraine-Krieg, Energiekrise und Lieferkettenproblematik zum Trotz.
Markus Dahlhaus vor einer Darstellung des Fahrzeuginnenraums eines Audi A8
Typischer Lenkradeinsatz aus verchromtem Kunststoff
Apropos glänzender Stern: Auch der Mercedesstern – das Symbol deutscher Automobilmanufaktur schlechthin – wird von der BIA Gruppe mit einer glänzenden Chromschicht versehen.
Schwierige Rahmenbedingungen
Felix Heinzler, Leiter ProzesstechnikHier in Solingen arbeiten knapp 850 Produktionsmitarbeiter, Entwickler und Fachleute für den Automobilzulieferer. Er ist damit einer der bedeutendsten Arbeitgeber in der Klingenstadt, normalerweise eingebettet in eine gute Vorlieferkette für technische Ausstattung, Elektrolyte und Kunststoffe. Doch die Zeiten sind schwierig, da es Engpässe etwa bei Chemikalien gibt und die Kunden aus der Automobilbranche bestellte Ware darüber hinaus nur zögerlich abrufen. „Würden die Autos so gebaut wie geplant, wären wir gut ausgelastet“, so Dr. Felix Heinzler, Leiter Entwicklung und Prozesstechnik, zur aktuellen Auftragslage. Er und Dr. Markus Dahlhaus, Mitglied der BIA Geschäfsführung, gehören zu den Menschen, die die Ärmel hochkrempeln und nach Lösungen suchen, wenn es eng wird. Wer ihnen begegnet, lernt Männer kennen, die tatkräftig und begeistert für ihren Job brennen. An der aktuellen Lage gibt es aber nichts zu beschönigen. Markus Dahlhaus schätzt die Lieferengpässe als Bedrohung für den Industriestandort ein, die auch bei der BIA Gruppe die Umsetzung von Projekten behindern: Bei der Einführung einer neuen chromsäurefreien Beize führten Engpässe etwa zu einer Verzögerung von rund acht Monaten, weil die Produktion erforderlicher Materialien in Leverkusen eingestellt wurde. Dahlhaus macht dafür auch die Chemikalienrichtlinie REACh verantwortlich, die eine Monopolisierung befördert. Folge: Die Chemiefirmen produzieren nur noch Produkte, die große Margen bieten. „Wer macht noch etwas Neues, wenn es Versorgungsschwierigkeiten gibt“, fragt Markus Dahlhaus und weist damit auf die Folgen einer verfehlten Chemikalienpolitik und des ins Stocken geratenen Welthandels hin.
Einfallsreichtum ist Pflicht
Wenn das Innovationspotenzial durch Materialengpässe sinkt, ist das zum einen schlecht für den Industriestandort. Es betrifft aber auch die BIA Gruppe selbst. Der Grund: Entwickler der OEM und der Systemlieferanten, die sich häufig mit Galvanotechnik nicht auskennen, bevorzugen Technologien, mit denen sie vertraut sind und so werden die Möglichkeiten der modernen galvanischen Oberflächentechnik oft nicht ausgeschöpft. Hersteller wie BIA müssen deshalb in Vorleistung gehen. Die Solinger haben unter anderem durchleuchtbare galvanisch veredelte Schaltelemente und Leisten entwickelt, die inzwischen in Serie gefertigt werden. Hierfür wird interdisziplinär gearbeitet – zusammen mit Schilder- und Lichtreklamemeistern, mit Kunststoffexperten, Maschinenbauern, Automatisierungstechnikern, Laserfachleuten und nicht zuletzt Galvanikern. „Wir wollen, dass eine galvanische Oberfläche mehr kann, als nur schön auszusehen“, betont Dr. Dahlhaus. Der promovierte Elektrochemiker ist seit 2011 Geschäftsführer Technik bei BIA. Mit Felix Heinzler hat er für Projekte wie diese vor einigen Jahren den richtigen Mann gefunden. Heinzler ist promovierter Maschinenbauer und Experte für Kunststofftechnik. Seinem Team ist es zu verdanken, dass die kapazitive Bedienung eines Schalters durch eine verchromte Oberfläche hindurch inzwischen möglich ist. Das gab es bisher so nicht. An der Rückseite der verchromten Schalterflächen sind Sensoren angebracht, mit denen die Touch-Fläche des Bauteils lokal erkannt wird. Durch Berühren des Symbols auf der Chromoberfläche wird so die gewünschte Funktion ausgelöst. Die Sensoren werden gemeinsam mit einem Chipsatzhersteller entwickelt. Inzwischen ist die Qualifizierung fast abgeschlossen – die Autobranche hat schon handfestes Interesse signalisiert.
Aufgeschmolzenes Kunststoffgranulat wird zu Bauteilen spritzgegossen, die per Roboterarm entnommen werden
Zulieferern wird Chorm(III)-Umstieg schwer gemacht
Ein BIA Mitarbeiter entpackt eine Kiste mit Rohteilen zur Bestückung
Bevor ein Kunststoffbauteil metallisiert werden kann, wird es erst im Spritzgießverfahren hergestellt. Und das passiert direkt vor Ort im Werk an der Lotharstraße. In direkter Nachbarschaft gelegen ist die Schwesterfirma Biacchessi, die BIA galvanisierte Zinkdruckgussbauteile zuliefert. „Zinkdruckguss im Fahrzeug ist immer noch beliebt, weil es noch wertiger wirkt“, erklärt Markus Dahlhaus das Engagement der Unternehmensgruppe über den Kunststoffbereich hinaus. Beim Spritzgießen von Kunststoff wird das aufgeschmolzene Kunststoffgranulat unter Druck in eine speziell für das Bauteil gefertigte Form gegossen. Das Material erkaltet in wenigen Sekunden, dann entnimmt ein Roboterarm das Teil, legt es ab und der Kreislauf startet von neuem. Hinter der Maschinenabdeckung ist der Prozess im Werkzeug gut zu beobachten. Von einem Fließband in der Nähe fallen im Takt der Spritzgussproduktion Teile in Plastikkisten – in diesem Fall sind es Rohteile einer Zierleiste für die Mercedes-Benz A-Klasse. Der Raum ist derweil akustisch vom Brummen der Maschinen, dem Summen manövrierender Roboterarme und dem rasselnden Geräusch des Granulats erfüllt, das durch Druckluftleitungen zu den Maschinen befördert wird. Die Zierleisten werden in den weiteren Bearbeitungsstufen noch in einem Chrom(VI)-haltigen Elektrolyten beschichtet, weil den Zulieferern die Umstellung auf Chrom(III), insbesondere über aufwendige Bemusterungsverfahren und der Forderung nach gleichzeitiger Umstellung aller Produkte, schwer gemacht wird. „So langsam geht das bei Audi und Daimler aber in die richtige Richtung“, hat Felix Heinzler beobachtet. Bislang beträgt der Anteil, den Chrom(III) in der BIA Gruppe mit ihren Produktionsstandorten in Solingen, China, der Slowakei und Mexiko ausmacht, erst etwa 10 %. Weltweit sind insgesamt 1700 Mitarbeiter für den großen Mittelständler tätig.
Erfolgsrezept Mehr-K
Basismaterial im Solinger Werk ist das sehr gut galvanisierbare Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS), ein amorpher thermoplastischer Kunststoff. Vorteil: Auf seiner Oberfläche kann Palladium als Katalysator angelagert werden, das mit einer Schicht aus Chemisch Nickel einen „hervorragenden Haftverbund“ ergibt, wie Markus Dahlhaus beschreibt. Doch ABS allein würde den Erfolg von BIA kaum erklären. „Unsere Kompetenz im Mehr-K-Bereich sichert uns Vorteile gegenüber dem Wettbewerb vor allem aus Fernost“, verrät Dahlhaus eines der Erfolgsrezepte seines Unternehmens und nennt ein Beispiel: „Mehr-K ist z. B. zwei Mal Polycarbonat und ein Mal ABS“. In der Spritzgießmaschine führt das zu einem dreistufigen Prozess: Zunächst wird das schwarze Polycarbonat zweimal in das Werkzeug geschossen und mit einem weiteren Schuss das galvanisierfähige ABS obendrauf gesetzt. Diesen komplizierten Prozess beherrschen nur wenige Unternehmen, was BIA einen Wettbewerbsvorteil verschafft. „Viele unserer Schaltflächen mit aufgebrachter Symbolik enthalten hinten klares Polycarbonat“, nennt Dahlhaus eines der Einsatzfelder von Mehr-K.
Prozessleiter am Kontrollpult der Chrom(III)Linie. Dreiwertiges Chrom macht in der BIA Gruppe erst einen Anteil von 10 % aus
Blick ins Technologiezentrum im Solinger Werk
Wichtiger Baustein der Produktion in Solingen sind auch die drei Laseranlagen. Sie dienen etwa dazu, Symbole in Echtchromoberflächen einzubringen. Bauteile wie diese finden sich dann zum Beispiel als Lenkradeinsatz wieder, über den allerlei Funktionen im Fahrzeug gesteuert werden. Die Lasertechnologie ist sehr effizient, weil nur wenige unterschiedliche Werkzeuge erforderlich sind. Wie das aussieht, ist im Technologiezentrum im Werk zu besichtigen. An anderer Stelle im Technologiezentrum bestücken Roboter auf einer Anlage Warenträger selbstständig. Hierfür sind ständige Scans erforderlich. Dabei fährt ein grünes Lichtmuster über das Gestell, um die Positionierung der Bauteile zu bestimmen.
Aufwendige Abwasserbehandlung
Zu den großen industriellen Zukunftsthemen unserer Zeit gehören die regenerative Energieversorgung, Nachhaltigkeit und der Aufbau von Wertstoffkreisläufen zur Ressourcenschonung. Man sollte meinen, dass der Umstieg von Chrom(VI) auf Chrom(III) für eine Galvanik ein elementarer Schritt zu einer nachhaltigen Umwelt ist. Der Aufwand bei der Abwasserbehandlung hat sich allerdings bislang eher erhöht, denn die im Chrom(III)-Elektrolyten enthaltenen Komplexbildner muss BIA heute mit UV-Licht und Peroxid zerstören, bevor mit dem Fällen von Chrom(III) begonnen werden kann. „Grundsätzlich muss bei der Abwasserbehandlung des Chrom(III)-Elektrolyten ein größerer Aufwand betrieben werden, als beim Chrom(VI)-Elektrolyten um die Umwelt nicht zu belasten“, meint deshalb Markus Dahlhaus. Dennoch ist man bei BIA pragmatisch und begreift den allmählichen Umstieg als Chance. 2014 stiegen die Solinger als erstes deutsches Unternehmen in ihrem Werk in der Slowakei in die Chrom(III)-Serienfertigung ein. Qualitativ lassen Chrom(III)-Oberflächen übrigens nichts mehr zu wünschen übrig. „Unterschiede sind nur noch messtechnische Nuancen“, weiß Felix Heinzler.
Fließband mit Rohteilen, die zu verchromten Zierleisten für Mercedes veredelt werden
Pläne für umfassendes Recycling liegen vor
In einer nachhaltig ausgerichteten Wirtschaft wird auch Wert auf die Wiederverwertung von Materialien gelegt. Damit rückt das Thema Recycling in den Vordergrund. Und hier sind galvanisierte Kunststoffe deutlich nachhaltiger als etwa lackierte, die nur noch verbrannt werden können. Denn Metall ist ohne Qualitätsverlust immer wieder recycelbar, was nebenbei auch die Abhängigkeit von Primärversorgern senkt. Die BIA Experten haben zudem eine Methode gefunden, Metall vom Kunststoff zu trennen und auch den Kunststoff wiederzuverwenden. „Der Haftverbund zwischen Metall und Kunststoff kann leicht über Kälte gelöst werden“, beschreibt Felix Heinzler und ergänzt „per Metallabscheider wird das Metall dann mit über 99 % Reinheit zurückgewonnen.“ Die Crux: Das Recycling gelingt nur, wenn die OEMs Altautos auch wieder zerlegen und den Materialkreislauf so in Bewegung bringen. „Da treffen wir aber zunehmend auf offene Ohren“, hat Felix Heinzler beobachtet.
Automatisierte Warenträger-Bestückung
Die manuelle Bestückung ist ein wichtiger Arbeitsschritt im Solinger Werk
Auch über die Klimaziele haben die Solinger nachgedacht – und bereits gehandelt: Die Fahrzeugflotte wird elektrifiziert, Grünstromanteile werden erworben und alle Dächer mit Solarzellen bestückt. Ziel: Klimaneutralität bis zum Jahr 2025. Der Wärmebedarf wird allerdings weiterhin zu 30 % mit Gas gedeckt. „Die höheren Kosten müssen wir an unsere Kunden weitergeben. Wir versuchen sie zu überzeugen, indem wir die Kosten für Rohstoffe und Energie transparent auf den Tisch legen“, verrät Markus Dahlhaus. Eine Strategie, die für ihn alternativlos ist, wenn das Unternehmen auf Dauer überleben will. Langfristig ist auch die Umstellung auf Wasserstoff angedacht. Die beiden Galvanik-Führungskräfte halten es dabei durchaus für möglich, zwischen 10 und 25 % Wasserstoff in das Erdgasnetz einzuspeisen.
„Wir glauben an verchromte Oberflächen“
Wenn es um die Zukunft geht, fährt die BIA Gruppe zunächst auf Sicht. In den kommenden drei Jahren steht die zunehmende Etablierung einer nahtlosen Fertigungskette, die Weiterentwicklung der Touch-Funktion von Schaltflächen auf verchromten Oberflächen sowie die Realisierung von Wertstoffkreisläufen im Unternehmen an. Aktuell bildet BIA 30 bis 40 junge Leute im Unternehmen aus, zum Teil mit begleitendem Chemiestudium in Köln, um den Fach- und Führungskräftebedarf zu decken. Die Galvanikgruppe ist somit in schwierigen Zeiten gut gerüstet für die Zukunft. Auch in der Sache selbst herrscht Zuversicht: „Wir glauben an verchromte Oberflächen. Es wird auch in Zukunft noch Metall im Auto geben – und wenn Metall da ist, wird es verchromter Kunststoff sein“, ist sich Markus Dahlhaus sicher. Es ist ein überzeugendes Plädoyer – ebenso wie die Lösungen bei BIA überzeugen. Um weiter durchzustarten und sicherzustellen, dass die Galvanotechnik im dekorativen Automobilbau weiterhin ihren Platz hat, würde man in 2023 allerdings gerne auf so manche Krise verzichten. Wenn OEMs und Politik dann noch an der einen oder anderen Stellschraube drehen, um die Rahmenbedingungen zu verbessern, steht Galvanotechnik made by BIA sicherlich noch eine glänzende Zukunft bevor.
ZUR INFO
BIA Gruppe
Hauptsitz: Solingen
Umsatz: 135 Mio. Euro (2021/2022)
Mitarbeiterzahl: 1700
Produktionsstandorte: Solingen; Wuxi, China; Cab, Slowakei; San Luis Potosi, Mexiko
Zulieferer: u. a. BASF, Covestro, MacDermid Enthone, Atotech, Surtec, Zwingenberg, Nickelhütte Aue
Minderheitsbeteiligung: Schreiber Kunststofftechnik, Steinach (Werkzeuge für Kunststoffspritzguss)
Joint Venture: mit BeijingWKW (2 Galvaniken und Spritzguss)
Werkstoffkette von metallisierten Kunststoffbauteilen: Vom Angebot über Werkzeugkonzepte, Werkzeuge, Qualifizierung und Serienbelieferung bis zur Ersatzteilversorgung
Galvanisierungsumfang pro Tag in Solingen: 3000 m2
Fotos: BIA Gruppe, Robert Piterek
