Artikelarchiv -Galvanotechnik

Eine neue Mehrkammeranlage zur wässrigen Ultraschallreinigung am Fraunhofer FEP bietet künftig flexible Reinigungsmöglichkeiten für die industrielle Bauteilreinigung. Diese Anlage ergänzt das LinTR Lernlabor, welches unter Leitung des Fraunhofer FEP gemeinsam mit den Fraunhofer Instituten IPA, IWS und IVV Dresden entwickelt wurde. Das Lernlabor bietet dabei ein umfassendes, modulares Weiterbildungskonzept zur industriellen Teileireinigung für verschiedenste Anforderungen und erstmals die Möglichkeit, komplexe Reinigungsprozesse in einer erweiterten La­borumgebung praktisch zu trainieren. Kampf dem Schmutz: Der sprichwörtliche Sand im Getriebe kann ganze Anlagen zum Stillstand bringen. Oft reichen bereits kleinste Partikelverunreinigungen oder filmischer Restschmutz in Prozessketten, um Funktionseinschränkungen oder ganze Systemschädigungen auf Baugruppen zu verursachen. Eine Betrachtung der gesamten Prozesskette hinsichtlich Sauberkeitsanforderungen ist somit notwendig. Die Sauberkeit der Produktionsumgebung und ggf. notwendige Reinigungsprozesse sind dabei entscheidend für die Erreichung der Qualitätsanforderungen eines zu produzierenden Bauteils.

Im Zuge mehrerer Fachkonferenzen, welche ich nicht nur besuchen, sondern teilweise auch mit einem Vortrag unterstützen durfte, kam im Bereich der Teilereinigung das Thema der Umsetzung der neuen Industrieemissionsrichtlinie auf. Hinter dem sperrigen Namen verbirgt sich ein umfassendes Programm zur Verringerung schädlicher Emissionen, welches parallel dazu auch neue Regulierungen zu Ressourceneffizienz und Umweltmanagement in der Industrie enthält. Primär an die europäische Schwerindustrie gerichtet, gibt es in mehreren Bereichen Anknüpfungspunkte zur Oberflächentechnik.
Ende 2019 kündigte die EU-Kommission im Kontext des Europäischen Green Deal die Revision der Industrieemissionsrichtlinie 2010/75/EU (IE-RL) an. Die neue IE-RL 2.0 zielt nun darauf ab, in integrierter und medienübergreifender Weise die menschliche Gesundheit und die Umwelt noch besser zu schützen, indem schädliche Emissionen in Luft, Wasser und Boden aus Industrieanlagen einschließlich größerer Tierhaltungsbetriebe vermieden oder reduziert werden.

• Vizekanzler diskutiert Transformation des Mittelstandes
• Förderrichtlinie für Dekarbonisierung des Mittelstands
• Eisen als günstiger Wasserstoffspeicher
• Gekürzte Forschungsförderung bremst Energiewende-Innovationen
• Vorzeigeprojekt für Nachhaltigkeit
• Energie zurückgewinnen direkt auf dem Mikrochip

Mehr Ladeleistung, mehr Reichweite, mehr Klimafreundlichkeit – im Verbundprojekt COOLBat entwickeln Forschende des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU gemeinsam mit Partnern Batteriegehäuse der nächsten Generation für Elektrofahrzeuge. Die zentrale Komponente des E-Autos soll leichter werden, und bei ihrer Herstellung sollen 15 % Kohlendioxid eingespart werden. Durch eine Kombination von Einzelsystemen, mehr Funktionen auf kleinerem Bauraum, neuen Wärmeleitwerkstoffen und biobasierten Flammschutzbeschichtungen wollen die Projektpartner dieses Ziel erreichen.
Gehäuse für Batteriesysteme in E-Autos klimafreundlich herzustellen und so zu einer verbesserten CO₂-Bilanz der Fahrzeuge beizutragen, ist das Anliegen der Partner aus Industrie und Forschung im Projekt CO₂-einsparende Leichtbaulösungen am Demonstrator Batteriegehäuse der nächsten Generation, kurz COOLBat.

Als rohstoffarmes Land ist Deutschland auf Metallimporte angewiesen. Die Wertschöpfung bei der Herstellung elektrischer, elek­tronischer und optischer Erzeugnisse sowie in der Automobilbranche ist insbesondere von Kupfer-, Seltenen Erden- und Lithiumimporten abhängig. Die importierten Metalle und Mineralien werden für die Herstellung von Generatoren in Windkraftanlagen oder Motoren und Batterien für Elektrofahrzeuge benötigt. Seltene Erden werden in innovativen Industriezweigen gebraucht, so zum Beispiel in der Medizintechnik für die Magnetresonanzspektroskopie, ebenso für Leuchtmittel mit LED-Technik und Displays von Smartphones. Bei den Importen spielt nicht nur der Preis, sondern auch die Umweltverträglichkeit, insbesondere bei der Rohstoffgewinnung, eine Rolle, was den Wert der Rohstoffe ausmacht und zur kreislaufgerechten Handhabung animieren sollte.

• Klarlacke aus Altreifen
• Dekarbonisierung der Industrie
• Treibstoffe aus Sonnenwärme
• Erste deutsche Produktionsanlage für Elektrolyt-Lösungen

Auf dem Weg in die Klimaneutralität sehen sich energieintensive Industrieunternehmen mit einem stark verändernden Energiesystem konfrontiert. Handlungsempfehlungen gibt jetzt eine Studie des Kompetenzzentrums Klimaschutz in energieintensiven Industrien (KEI), des Fraunhofer ISI und der RWTH Aachen. Die Studie untersucht erstmals praxisnah die technischen, wirtschaftlichen und regulatorischen Möglichkeiten sowie Hemmnisse einer künftig stärkeren Flexibilisierung der Energieverwendung im Industriesektor. Mit Blick auf das gesamte Stromsystem Deutschlands werden die Flexibilitätsoptionen der klimaneutralen Grundstoffwirtschaft qualitativ und quantitativ analysiert. Kombiniert wird dies mit repräsentativen Fallstudien von Unternehmen aus den Branchen Stahl, Aluminium, Glas, Zement und Chemie, die einen gelingenden Übergang zur CO₂-freien Produktion demonstrieren – etwa hinsichtlich der Elektrifizierung, Lastverschiebung oder hybriden Anlagenversorgung. Zudem leitet das 200-seitige Papier Empfehlungen für eine stärkere Flexibilisierung industrieller Prozesse ab.

Unternehmen mit einem jährlichen Energieverbrauch von mehr als 2,5 GWh müssen grundsätzlich ihre Abwärmepotenziale melden. Das „Merkblatt für die Plattform für Abwärme“ legt in der Fassung vom August 2024 nun Bagatellschwellen fest und regelt Ausnahmen von der Meldepflicht. Energieeffizienz soll u. a. durch die stärkere Nutzung von Abwärme gesteigert werden. Abwärme „ist grundsätzlich der Teil der Wärme, der als ungewolltes Nebenprodukt in einem Prozess oder einer Anlage entsteht, dessen Zielsetzung die Erzeugung eines Produktes, die Erbringung einer Dienstleistung oder die Umwandlung von Energie ist.“ Die Plattform für Abwärme soll eine Übersicht über gewerbliche Abwärmepotenziale in Deutschland liefern und Abwärme nutzbar machen. Grundlage dafür ist seit 18.11.2023 Paragraph 17 Energieeffizienzgesetz (EnEfG). Die Bundesstelle für Energieeffizienz (BfEE) im Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) hat die öffentliche Plattform eingerichtet. Dort melden Unternehmen ihre Abwärmedaten.

Auf den Industriesektor entfallen rund 30 Prozent des Endenergiebedarfs einer Industrienation. Rund drei Viertel davon werden zur Bereitstellung von Raumwärme, Warmwasser oder als Prozesswärme, z. B. zur Dampferzeugung, zur Erwärmung von Einsatzstoffen und Materialien oder für Trocknungs- und Reinigungsprozesse eingesetzt. Der überwiegende Teil der verwendeten Energie verlässt die Einsatzbereiche in Form diffuser oder gebündelter Abwärme. Auch in Prozessen und Anwendungen, in denen kein Wärmebedarf besteht und in denen eine Wärmeentwicklung unerwünscht ist, fällt durch Reibung, Umwandlungsverluste oder thermodynamische Gegebenheiten vielfach Abwärme an. Die Freisetzung teilweise erheblicher Abwärmemengen ist aus physikalischen, technischen oder wirtschaftlichen Gründen oft nicht vermeidbar. Eine Möglichkeit, um von Abwärme dennoch zu profitieren, besteht in der industriellen Abwärmenutzung.

• SteelCon für anspruchsvolle Materialien
• HZDR-Team will Axionen aufspüren
• Revolution bei Formgebung im Spritz- und Druckgießen
• Mit KI gegen Materialverschleiß

Der Laserkongress: Mit 525 Teilnehmenden und 80 Referierenden aus 21 Ländern, einer komplett ausgebuchten konferenzbegleitenden Ausstellung und 60 „Lasertechnik Live“-Vorführungen in Laboren des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT und der RWTH Aachen University hat der „AKL – International Laser Technology Congress“ seinen Ruf als führendes Forum der europäischen Laserindustrie vollauf bestätigt. Innovationen für etablierte Laseranwendungen standen ebenso im Fokus wie potenzielle Milliardenmärkte der Zukunft – darunter Cyberphotonics, Quantentechnologien und die lasergezündete Trägheitsfusionsenergie (Inertial Fusion Energy; IFE). Zum Kongress gab es mehrere begleitende Veranstaltungen, darunter die Foren „Funktionale Oberflächen durch Laserbearbeitung“, „Digitalisierung & KI in der Photonischen Produktion“ und „Quantentechnologie & Photonik“, den Technologie Business Tag TBT, die Ausstellung, das Dinner mit Verleihung des „Innovation Award Laser Technology“, Posterpräsentationen und Lasertechnik Live.

Bei einer Schnitzeljagd folgt eine Gruppe von Personen Hinweisen, die von einer anderen Gruppe oder auch einem Veranstalter ausgelegt wurden, um entweder die zweite Gruppe zu treffen oder eine Belohnung an einem Ziel­ort zu finden. Hat vielleicht das Universum auch Spuren gelegt wie bei einer Schnitzeljagd? Spuren, die wir finden müssen, wenn wir wissen wollen, was die Welt im Innersten zusammenhält, und die uns helfen, endlich zu einem schlüssigen Modell unseres Universums zu kommen. Unser Weltbild musste in den letzten Jahrzehnten immer wieder modifiziert werden, denn kaum hatten wir ein einigermaßen belastbares Modell, wurde ein neues Teilchen (z. B. das Higgs-Teilchen) entdeckt oder eine neue Erkenntnis gewonnen, die alles wieder infrage stellte.

Photokatalytische Reduktion von Cr6+-Ionen: Zur partiellen Entfernung von Cr6+-Ionen werden bekanntlich Verfahren wie Ionenaustausch, Adsorption, chemische und mikrobiologische Reduktion verwendet. Wissenschaftler am Institute of Nano Science and Technology, Mohali, Indien haben ein kostengünstiges, photochemisches Reduktionsverfahren im kontinuierlichen Fluss entwickelt, um die toxischen Cr6+-Ionen in Abwässern um bis zu 95 % zu Cr3+-Ionen zu reduzieren (Abbildung 1). Zunächst wurden für die photokatalytische Reduktion Mikroreaktoren mit schlangenförmig verzweigten Mikrosäulen-Architekturen untersucht. Mikrofluidische Parameter wie Reaktordesign, Durchflussrate und Kanallänge wurden zusammen mit verschiedenen Katalysatorphasen fein abgestimmt, um eine höhere Abbaueffizienz zu erzielen. Durch den Einsatz eines mit einem Photokatalysator beschichteten Serpentinen-Mikroreaktors wurde eine Abbaueffizienz von 95 % erreicht.

Nach Diamanten – jetzt Rubine: Die Herstellung künstlicher Industriediamanten zum Schleifen und Polieren der Oberfläche von Metallen und anderen Materialien ist seit Langem etabliert. In den letzten Jahren wurde die Technologie Chemical Vapor Deposition (CVD) weiterentwickelt, um Diamanten für Schmuck herzustellen. Derzeit besteht ein Wettbewerb zwischen sogenannten „Naturdiamanten“, die hauptsächlich im südlichen Afrika abgebaut werden, und „künstlichen Diamanten“, von denen einige in Deutschland hergestellt werden. Nur in einem gut ausgestatteten Labor können die beiden unterschieden werden, und wir wissen, dass die CVD-Technologie nur besser und günstiger werden kann. Langfristig scheinen die afrikanischen Länder die Verlierer zu sein. Jetzt ist es erstmals gelungen, Rubine in einem Schmuckstück zu züchten.

Herzlichen Glückwunsch zum Heinz-Leuze-Preis, Dr. Egli! Wie haben Sie die Preisverleihung aufgefasst?

Es war die Überraschung meines Lebens. Es war schon fast schockartig, als ich den Brief geöffnet habe, weil ich etwas ganz anderes erwartet hatte. Zuerst konnte ich es gar nicht glauben.

Ihr prämierter Artikel heißt „Speed matters: Whiskerwachstum galvanischer Zinnschichten“ – ein Problem bei vielen Bauteilen, u. a. bei Leiterplatten. Wie sind Sie auf diesem Gebiet zum Experten geworden?

Als Entwickler von Zinnbädern. Bei der Umstellung auf bleifrei war es für die Lieferfirmen von überlebenswichtiger Bedeutung, den Zinn-Whisker-Mechanismus zu verstehen oder den Kunden zumindest Lösungen und Theorien anzubieten, die plausibel waren. Bei meiner damaligen Firma herrschte deshalb Forschungsfreiheit, um wirklich in die Tiefe zu gehen. Das ist ja nicht ganz naheliegend bei einem kommerziell orientierten Unternehmen,

Bei der Ausbildung von Oberflächenbeschichtern in Deutschland ist Ende September in Solingen ein neues Kapitel aufgeschlagen worden: Das Galvanik-Zentrum, das modernste seiner Art in Deutschland, öffnete feierlich seine Tore. Trotz herbstlichem, windigem Wetter kamen zahlreiche Galvanikunternehmer, Politiker und Verbandsvertreter zum neuen Standort des Zentrums an der Blumenstraße. Die Eröffnung markierte den Höhepunkt eines sieben Jahre andauernden Projekts mit Investitionen von 5,6 Millionen Euro, das immer wieder durch Herausforderungen wie die Corona-Pandemie auf die Probe gestellt wurde.

Mitte September habe ich eine Umfrage auf LinkedIn gestartet. Mit folgender Fragestellung: Was ist aktuell Dein größtes Problem als Teamleitung?

Die Ergebnisse:
• 57 % sind zu tief im Tagesgeschäft involviert,
• 23 % haben zu viele Aufgaben auf dem Schreibtisch,
• 11 % haben zu wenig Zeit für ihr Privatleben und
• 7 % haben Probleme mit ihren Mitarbeitenden.

„Es hat mir echt niemand gesagt, dass es sooo ist!“ Haben Sie ebenfalls den berühmten und äußerst beliebten Wurf ins kalte Wasser erlebt? Als Spezialist und einzigartige Koryphäe in Ihrem ureigensten Fachgebiet wurden Sie gefragt, ob Sie sich die neue Aufgabe als Teamleitung vorstellen könnten. Und Sie haben „JA“ gesagt. Anfänglich vielleicht etwas zögerlich? Oder doch aus dem Brustton der Überzeugung? Sie fühlten sich gewürdigt, wertgeschätzt. Der erste Schritt auf der Karriereleiter ist gelungen!

Der Traum von 0 % Arbeitsunfällen: Unser Ziel ist es, die Arbeitsunfallquote ebenso wie in der Qualitätssicherung auf 0 % zu senken. Vor etwa zehn Jahren begannen wir damit, sämtliche Vorfälle statistisch genau zu erfassen und unsere Mitarbeiter intensiv zu schulen. Dies führte zunächst zu einem deutlichen Rückgang der Arbeitsunfälle. Seit drei Jahren beobachten wir jedoch wieder einen Anstieg der Unfallzahlen. Welche Maßnahmen können wir ergreifen, um die Unfallquote erneut zu senken oder sogar vollständig zu eliminieren? 0 % ist ein Idealziel, welches man nur schwer erreichen wird. Das kann in einem Jahr tatsächlich gelingen, aber dauerhaft wird das nicht zu schaffen sein. Dennoch sollte man es anstreben, um das maximal Mögliche zu realisieren.

Die diesjährigen Oberflächentage in Leipzig vermittelten mit 550 Teilnehmern und 70 Ausstellern auf den ersten Blick ein Bild der Stabilität. Tatsächlich war die Veranstaltung mit Blick auf die fachliche Vortragsqualität sicherlich „Weltspitze“, wie es der DGO-Vorsitzende Dr. Martin Metzner formulierte. Transformation und volatile Rahmenbedingungen schlagen aber auf die Stimmung, wie schon der Eröffnungsabend zeigte.

Der Rückführprozess besteht aus einem Beschichtungsprozess mit folgender Rückführspüle. Beim Einsatz löslicher Anoden ergibt sich ein Defizitbetrieb oder ein Überschussbetrieb, je nachdem, ob sich die Metallkonzentration unter oder über dem gewünschten Sollwert einstellt. Es werden mathematische Modelle kontinuierlich und diskontinuierlich rückgeführter Prozesse präsentiert. An den Modellen werden verfahrens­technische Wege zur Steuerung der Konzentration gezeigt. Außerdem werden Möglichkeiten zur Stoffverlustminimierung diskutiert. Dabei wird verdeutlicht, dass im Überschussbetrieb die Verringerung der Stromausbeutedifferenz der einzige Weg zur Senkung der Metallverluste ist.