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Onlineartikel Galvanotechnik

Die industrielle Teilereinigung ist von einem verstärkten Einsatz trockener Verfahren geprägt, mit denen sich Verunreinigungen prozesssicher entfernen lassen. Gleichzeitig wollen immer mehr Unternehmen Reinigungsprozesse automatisiert und in Fertigungslinien integriert durchführen. Die quattroClean-Powerstrahltechnologie der acp systems AG ermöglicht es, hartnäckige partikuläre und filmische Verunreinigungen effizient ganzflächig oder partiell mit Reinigungsgranulat aus recyceltem, flüssigem Kohlendioxid von praktisch allen in der Industrie eingesetzten Werkstoffen und Materialkombinationen reproduzierbar zu entfernen.

Der Physiker Wolfgang Pauli (1900-1958) wurde als Pionier der Quantenmechanik mit dem Nobelpreis geehrt und von Albert Einstein hochgeschätzt. Pauli ist aus zwei Gründen berühmt. Zuerst ist damit das Pauli-Prinzip gemeint, demzufolge sich Elektronen oder andere Fermionen (Teilchen mit halbzahligem Spin) in einem Atom unterscheiden müssen und keine zwei im gleichen Zustand sein können.

Auf den ersten Blick hält das Jahr 2023 positive Botschaften bereit: die Emissionen fallen überraschend deutlich und Erneuerbare Energien erzeugen mehr Strom als je zuvor.

Doch unsere Auswertung zeigt: Die Emissionsminderung ist überwiegend kein klimapolitischer Erfolg.

Kraftvoll und zugleich kompakt muss der Antrieb für Elektrofahrzeuge sein – eine technische Herausforderung, für die extrem hochwertige Komponenten benötigt werden. Dadurch sind die Ansprüche an die Oberflächengüte von Bauteilen, bspw. Zahnrädern, deutlich höher als bei manchen herkömmlichen Teilen. Die E-Mobilität braucht mikroskopisch perfekte Oberflächen, um auch bei hohen Drehzahlen und Drehmomenten jederzeit die geforderte Laufruhe zu bieten.

Ein vielversprechender Kandidat für zukünftige Energiespeicher ist die Lithium-Metall-Batterie. Im Vergleich zur herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterie hat sie eine mehrfach höhere Energiedichte und eine höhere spezifische Kapazität. Eine Einschränkung in der Anwendung war bislang die Reaktionsfreudigkeit der Lithium-Metall-Elektrode mit dem flüssigen Elektrolyten. Dabei bildet sich an der Grenzfläche von Elektrode und Elektrolyt eine feste Passivierungsschicht, die bislang schwer zu kontrollieren und zu stabilisieren war.

Die fortschreitende Entwicklung auf dem Gebiet der Feststoffbatterien steht vor der Herausforderung, hochenergetische Lithium-Metall-Anoden erfolgreich in die industrielle Anwendung zu transferieren. Das vom BMBF geförderte Projekt „FB2-SiSuFest“ untersucht Anodenmaterialien auf Basis von Siliciumnitrid (SiNx) als vielversprechende Alternative zu herkömmlichen Lösungen. Dieses Material könnte einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung leistungsstarker, sicherer und stabiler Batteriezellen leisten. Die Forschungsaktivitäten konzentrieren sich auf die Herstellung und Evaluierung von siliziumnitridbasierten Partikeln als Anodenmaterial in sulfidischen Festkörperbatterien.

– Teil 1 – Einführung und Versuchsaufbau

Die Erdwärme ist eine Energiequelle, mit der fossile Brennstoffe ersetzt und CO2-Emissionen gesenkt werden können. Es gibt Technologien zur Nutzung geothermischer Energie, jedoch sind die Betriebsbedingungen in geothermischen Anlagen aufgrund der chemischen Zusammensetzung der hydrothermalen Flüssigkeiten und der hohen Temperaturen in vielen Fällen extrem korrosiv. Daher ist die Werkstoffauswahl auf der Grundlage einer vorausgehenden Werkstoffqualifizierung mittels Korrosionsuntersuchungen unerlässlich.

Grüner Wasserstoff ist der Schlüssel für Industrie, Mobilität, Strom- und Wärmeversorgung, um Klimaziele zu erreichen und die Energiewende umzusetzen. Für die kostengünstige, dezentrale Herstellung des klimaneutralen Gases werden effiziente Elektrolyseure benötigt.

Die Reduktion des ökologischen Fußabdrucks hin zur CO2-Neutralität ist ein wesentliches Ziel vieler Industriezweige und Wertschöpfungsketten. Dies gilt auch für die Vorbehandlungs- und Lackierprozesse in der Automobil­industrie. Mit dem GLASS-Tool bietet der BASF Unternehmensbereich Coatings einen Analyseansatz, der hier Transparenz schafft und Kunden dabei unterstützt, informierte Entscheidungen für nachhaltige Oberflächenlösungen zu treffen.

– Teil 2 – Dieser zweite Teil des Artikels beleuchtet die Anforderungen des Marktes, zählt alternative Möglichkeiten auf und endet schließlich mit einem Appell an Wissenschaft und Industrie. Fortsetzung aus Galvanotechnik 1/2024

Blick auf die Marktanforderungen

Der Markt für Farben fragt nach praktikablen Lösungen. Für die Anwender ist es am einfachsten, wenn ein neuer Rohstoff durch einen bis dahin genutzten Rohstoff im Verhältnis 1 : 1 ersetzt werden kann. Im Falle der massenbilanzierten Produkte ist dies problemlos möglich – ein großer Vorteil für den einfachen Austausch. Bei sogenannten 14C-Lösungen, bei denen der Rohstoff sich von dem bis dahin eingesetzten teilweise stark unterscheiden kann, ist der Austausch anspruchsvoller.

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