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Gemischtes Abwasser und Nitrit: Bei internen Kontrollen stellten wir in der Abwasserbehandlung von Chrom(VI) fest, dass sich darin Cyanidverbindungen befinden. Nähere Untersuchungen zeigten, dass das Cyanid aus den Dreierkaskadespülen des cyanidischen Zinkbades in die Chromatierung verschleppt wird. Zwischen Elektrolyt und Kaskade befindet sich eine Standspüle. Die „Standspüle“ ist derzeit lediglich eine Abtropfwanne, in der sich kein Wasser befindet. Nun haben wir die Schwierigkeit, dass wir einerseits unsicher sind, wie wir das Problem vermeiden können, andererseits, wie wir das Gemisch richtig entgiften sollen, schließlich muss Cyanid oxidiert und Chrom(VI) reduziert werden. Eine Idee bestand darin, das Oxidationsmittel direkt in die Kaskadespülen zu geben, um eine Direkt- oder zumindest Vorentgiftung zu realisieren. Da wir auch eine Härterei haben, befindet sich bei uns zudem Nitrit im Abwasser. Könnte man das Nitrit im Gemisch ebenfalls durch Oxidation oder Reduktion mit entgiften?

In der Galvanotechnik werden Oberflächen durch Beschichtungen funktionalisiert, etwa gegen Korrosion geschützt oder leitfähig gemacht. Nicht immer wird die Funktionalisierung aber auf der kompletten Oberfläche benötigt. Um ganz gezielt zu galvanisieren, kommen verschiedene Methoden zum Einsatz. Dabei stellt die selektive Galvanisierung von Aluminium eine besondere Herausforderung dar.
Der Grund liegt auf der Hand: Aufgrund der komplexen Vorbehandlung des Leichtmetalls sind mit Aluminium einige Hürden zu nehmen.
Abdeckung: Die zwei gängigen Techniken sind Kleben und Lackieren. Welche Methode zur Anwendung kommt, hängt von folgenden Parametern ab:
• Teilegeometrie
• Teilegröße
• Verhältnis Abdeckung zur galvanisierten Fläche
• Oberflächenreinheit (Sauberkeit)
• Oberflächenrauheit
• Verfahrenstechnik der Galvanisierung
• Kosten.

Klimaneutralität und Nachhaltigkeit sind die Themen, die uns in den kommenden Jahren herausfordern werden. 2019 stellte Ursula von der Leyen die 10 Ziele des Green Deal vor, mit dem Europa als erster Kontinent bis 2050 Klimaneutralität erreichen soll. Ein Erfahrungsbericht.
Zwei dieser zehn Ziele sind für die Branche vorrangig und sollten, nicht zuletzt aufgrund der fortschreitenden Klimaveränderungen, zeitnah umgesetzt werden. Das sind die Themen CO₂-Neutralität und Kreislaufwirtschaft. Für deren Umsetzung ist ein umfangreiches Datenmaterial notwendig, das mit Hilfe der Digitalisierung gesammelt, ausgewertet und für diese und andere Themen eingesetzt werden kann. Der CO₂-Fußabdruck ist eine Voraussetzung, die CO₂-Neutralität zu erreichen. Dieser unterteilt sich in drei Bereiche, die in der Literatur auch mit Scope 1, 2 und 3 bezeichnet werden. Die direkten Emissionen (Scope 1) werden aus fossilen Brennstoffen, z. B. zur Erzeugung von Wärme oder durch Fahrten mit dem Firmenfahrzeug, erzeugt.

Die BIA Gruppe aus Solingen fertigt verchromte Kunststoffbauteile für die Automobilindustrie. Der Umbruch bei den Autobauern und die Engpässe bei Einsatzmaterialien gehen zwar nicht spurlos am Unternehmen vorbei – den Innovationsgeist der Kunststoffgalvaniker aus der Klingenstadt trübt das aber nicht. 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.

Eine Sonderform der Trockendampf-Reinigung ist die Rohrreinigung. Das Verfahren kann auch hier die geforderte Reinigungsgeschwindigkeit der Rohrfertigung erreichen und sichere Ergebnisse bringen. Dabei spielen die äußeren Rohrdurchmesser und die Oberflächenstruktur eine untergeordnete Rolle. Vorletzter Teil der zwölfteiligen Reinigungsserie. Versuche und Versuchsergebnisse mit Modellen der Dampfmaschinentechnologie, Wirkung von Sattdampf: Dem Wasser im Dampferzeuger wird die Wärmemenge Q₁ kontinuierlich zugeführt, ausgeführt durch die elektrische Rohrmantel-Heizung. Da der Ausgangsquerschnitt des Dampferzeugers im Prozess unverändert in Größe und Form ist, der Druck über die Regelung der elektrischen Heizung mit einer Toleranz von +/- 0,5 bar konstant gehalten wird, bleibt auch die Temperatur am Ausgang des Dampferzeugers T1 mit +/- 2K nahezu konstant. Vom Startpunkt a erreicht nach einer Zeit t₁ das System den Punkt b, die Dampfmenge x₁ wurde produziert und strömt über das Düsenwerkzeug in den Rohrinnenquerschnitt (χ = Dampfmenge).

Seit Jahren gilt Palladium unter den Platinmetallen als ideale Zwischen- oder Endschicht. Wegen des kontinuierlichen Preisanstiegs des Edelmetalls mit einer Verfünffachung im vergangenen Jahr, wird der Ruf nach Alternativen immer lauter, insbesondere in der dekorativen Branche. Edelmetallspezialist Umicore Metal Deposition Solutions hat nun seine Ruthuna-Produktfamilie erweitert. Neben der Wirtschaftlichkeit, welche sich durch einen deutlichen Preisvorteil äußert (Stand: Dezember 2022), kann Ruthuna gleichermaßen in den Punkten Nachhaltigkeit, Qualität, Anwenderfreundlichkeit und im technischen Segment zudem für ausgewählte Anwendungen im Bereich Funktionalität punkten. Vormalige Kompromisse in diesen Punkten müssen nicht mehr in Kauf genommen werden. Ein Austausch der Elektrolyte, welche aufgrund ihrer pH-Neutralität auch auf Buntmetallen abscheidbar sind, ist nahezu ohne Aufwand möglich. Die Kosten für Energie, Gebäude, Rohstoffe, etc. steigen – um weiter wirtschaftlich produzieren und zu einem konkurrenzfähigen Preis verkaufenzu können, sind Einsparungen notwendig.

Mathias Miedreichist seit etwas über einem Jahr CEO des Umicore-Konzerns mit Hauptsitz in Brüssel. Vorher war er Executive Vice President bei der Clean Mobility Devision des Automobilzulieferers Faurecia.

Umicore hat eine Fabrik für Batterie-Kathodenmaterial in Polen eröffnet. Welche Bedeutung hat der Schritt?

Miedreich: Wir haben den Start unserer Fabrik für Batteriematerialien mit unseren Kunden und Zulieferern gefeiert, weil wir diesen Schritt als bislang fehlende Verbindung sehen zwischen den Minen, aus denen die Rohstoffe kommen und den Batterien, die in die Autos eingebaut werden. Es ist auch ein wichtiger Schritt für die Unabhängigkeit Europas bei dieser sehr wichtigen Technologie.

Ich liebe Zeichentrickfilme! Wir hatten sooo viele DVDs (um die Jahrtausendwende herum :-)) zu Hause im Schrank und ich habe es geliebt, am Wochenende mit meinen Kids ausgewählte Filme zu schauen. Mit Popcorn und Chips.
... und während meiner Reise in die USA in den 1980iger Jahren war ich im Disneyland in Los Angeles – war das toll! Walt Disney war mir schon sehr früh ein Begriff: als Vater der Mickey Maus und Goofy. Er ist Gründer von Walt Disney Company und hat sich seinen Lebenstraum mit Disneyland erfüllt. Dabei ist er mehrmals gescheitert. Ist pleite gegangen. Hat vieles ausprobiert. Und neu angefangen. Aber Walt Disney hat NICHT aufgegeben. Er lebte seinen Spruch: „Ein Mensch sollte sich seine Ziele so früh wie möglich stecken und all seine Kraft und sein Talent dafür einsetzen, sie zu erreichen.“

Neue Anwendungsgebiete der Plasmatechnik eröffnen Perspektiven: In den letzten Jahren hat nicht-thermisches Atmosphärendruck-Plasma, auch kaltes Plasma genannt, als neues Sterilisationsverfahren an Bedeutung gewonnen. Zahlreiche Studien zeigten einen keimreduzierenden Effekt gegenüber einer Vielzahl von Mikroorganismen auf der Oberfläche verschiedener Substrate. Die Plasmatechnologie hat auch bereits ihren Einzug in die Lebensmitteltechnik vollzogen, vor allem im Bereich der Kunststoffverpackungen wird sie insbesondere zur Verbesserung der Bedruck- und Verklebbarkeit von Kunststofffolien für Verpackungen eingesetzt. Aber auch im Bereich der Dekontamination kommen bereits Plasmaverfahren für die Desinfektion von Verschlusskappen für Getränkeflaschen mittels UV-Strahlungsquellen zum Einsatz. Auch Luftfilteranlagen werden mit Plasma ausgestattet, um einerseits einen Geruchsabbau zu erreichen und andererseits die Lebensdauer der Filter zu erhöhen.

Sensorarmband erfasst gute und schlechte Wirkungen der Umgebung: Unter Exposom versteht man die Gesamtheit aller nicht-genetischen, endogenen wie exogenen Umwelteinflüsse, denen ein Individuum lebenslang ausgesetzt ist. Der ursprünglich englische Begriff Exposome ist ein Kofferwort bestehend aus Exposure und Genome und wurde 2005 von Chris Wild, dem Direktor der Internationalen Agentur für Krebsforschung in einem Paper veröffentlicht Chemikalien haben oft unerwünschte Nebenwirkungen – dies betrifft die Umwelt, aber auch den Menschen. Denn wir leben und arbeiten in dieser Umwelt, nutzen und konsumieren Umweltressourcen. Dabei wirken sowohl Schadstoffe als auch durch den Lebensstil bedingte Umweltfaktoren auf unser Immunsystem und beeinflussen unsere inneren chemischen Prozesse.

Besonders für Mitarbeiter in Galvaniken könnte ein neuartiges Armband vom Fraunhofer IZM-Institut eine zusätzliche Sicherheitseinrichtung sein. Das Armband detektiert mehr als 40 möglicherweise schädliche Substanzen, denen der Mensch täglich ausgesetzt sein könnte. b Feinstaub oder giftige Gase – von Geburt an sind Menschen dauerhaft verschiedenen äußeren Umwelteinflüssen ausgesetzt. Diese externen Faktoren, in ihrer Gesamtheit als Exposom bezeichnet, wirken sich nachhaltig auf die menschliche Gesundheit aus. In einem europäischen Forschungsprojekt wird nun untersucht, inwieweit das Exposom den Verlauf von Lungenkrankheiten beeinflusst. Mikroelektronik-Experten vom Fraunhofer IZM entwickelten zu diesem Zweck ein Sensor-Armband, mit dem über 40 einzelne schädliche Substanzen selbst in schwächster Konzentration identifiziert werden können. Die gesammelten klinischen Daten zeigen die entsprechenden Einflüsse auf das Krankheitsbild, was wiederum die Ableitung personifizierter Behandlungsmethoden ermöglicht.

Was bringt uns 2023, fragt in dieser Ausgabe Anselm Kuhn im Brief aus England. Während der Galvanotechnik-Kolumnist einen gewohnt eigensinnigen Blick auf das neue Jahr mit Fokus auf den Krieg in der Ukraine wirft, interessieren mich besonders seine Folgen. Werden wir eine weitere Flüchtlingswelle aus Osteuropa erleben? Wird es einen Schub bei den erneuerbaren Energien inklusive Wasserstoff wegen der gestiegenen Öl- und Gaspreise geben? Kann sich die Wirtschaft nach dem Ausbleiben günstigen russischen Gases weiter erholen? Und vor allem: Wird der Spalt in unserer Gesellschaft, der sich in erbitterten Debatten um den Krieg, die Coronafolgen, die Glaubwürdigkeit von Medien und Politik sowie den Kampf gegen den Klimawandel zeigt, noch breiter? Ich fürchte ja, denn die Fronten sind verhärtet und die Umbrüche unserer Zeit zu zahlreich, um uns wieder in das ruhige Fahrwasser vor all diesen Krisen zurückzukatapultieren.

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Grenzen des Wirtschaftswachstums infolge begrenzter Ressourcenverfügbarkeit sollten eigentlich unstrittig sein. Dennoch gibt es dazu bis heute noch keinen finalen gesellschaftlichen Konsens. Vielmehr stellt sich ständiges, sogar exponentielles Wirtschaftswachstum als politisch-ökonomische Doktrin dar. Die Thermodynamik nichtlinearer Prozesse mit dem 2. Hauptsatz und der Boltzmann-Entropie als Richtungsindikator sowie die Synergetik tragen aus naturwissenschaftlicher Sicht zur Meinungsbildung bei. Ist das Wachstum als Credo menschlicher Evolution eine Einbahnstraße? Alles wächst: Pflanzen, Tiere, der Mensch, gegebenenfalls auch seine Motivation, etwas Bestimmtes zu vollbringen, Populationen wachsen, auch die Wirtschaft, wenn nicht gerade Krisen herrschen, Flüchtlingsströme infolge von Kriegen und sozialer Ungerechtigkeit, sogar das Universum wächst. Mit Wachstum verbinden sich Begriffe, wie Vergrößerung, Ausdehnung, Vermehrung oder Verbreitung, insgesamt könnte man von Expansion sprechen.

Glasfassaden prägen die moderne Architektur. Während im Winter die Sonneneinstrahlung zur Unterstützung der Heizung dient, heizt sich im Sommer das Gebäudeinnere auf und erfordert eine aktive Kühlung. Smarte Fenster mit speziellen Oberflächenbeschichtungen können die Sonneneinstrahlung entsprechend der Wettersituation regulieren – in Zeiten des Energiesparens eine zukunftsweisende Lösung. Am Fraunhofer FEP gelang es nun, die weltweit erste thermochrome Schicht auf Dünnstglas in einem Rolle-zu-Rolle Verfahren zu fertigen. Die Ergebnisse können mechanische Jalousien überflüssig machen und gleichzeitig den Kühl- und Heizenergiebedarf eines Gebäudes reduzieren. Bürokomplexe, öffentliche Gebäude und Neubauten sind zumeist architektonisch geprägt durch große, nach Süden ausgerichtete Fenster und Glasfassaden.

Lars Baumgürtel vertritt die Branche der Stückverzinkung als Vorstand im Industrieverband ZVO. Neben der Leitung von ZINQ ist er u. a. Vizepräsidentder IHK Nordwestfalen und Sachverständiger in Bundestagsausschüssen zu CO₂-Bepreisung und Wasserstoff. Sein mittelständisches Gelsenkirchener Unternehmen hat den Schwerpunkt Feuerverzinken von Stahl und beschäftigt rund 1.700 Mitarbeiter an 45 Standorten in fünf Ländern.

Sie haben vor einiger Zeit mit Minister Robert Habeck über die aktuelle Lage gesprochen. Wie sehen Sie die Industriepolitik seither?
Inzwischen gibt es mehr Angebot beim Gas. Dabei ist Robert Habeck auch über ideologische Grenzen hinausgegangen, wenn man schaut, woher die Substitutionsmengen für russisches Gas kommen. Auch LNG-Terminals werden gebaut, die ja später auch auf Wasserstoff umgestellt werden können. ...

Diamant/Cu Komposite: Das Problem des Wärmemanagements ist ein großer Engpass für die Aufrechterhaltung und Verbesserung der Leistung der heute überall verwendeten elektronischen Geräte mit hoher Leistungsdichte. Kupfer-Diamant-Verbundwerkstoffe haben das Potenzial, als Kühlkörper der nächsten Generation in fortschrittlichen elektronischen Geräten eingesetzt zu werden, weil der künstliche Diamant als Metallmatrix-Verbundwerkstoffverstärkung die höchste Wärmeleitfähigkeit (TC) von bis zu 2200 W/(m K) in der Natur hat. Außerdem kann der Wärmeausdehnungskoeffizient (WAK) von Kupfer-Diamant-Verbundwerkstoffen so angepasst werden, dass er dem von Halbleiterchip-Materialien nahekommt (4–6 ppm/K). Der Kupfer-Diamant-Verbundwerkstoff ist bei Umgebungstemperatur stabil und weist eine isotrope Wärmeleitfähigkeit auf, was seine breite Anwendung nicht einschränkt.

Lithium ist eines der heißesten Metalle der Stunde. Da die Nachfrage durch die Batterieindustrie weiterhin stark ist, notierten die Lithiumpreise über weite Strecken des vergangenen Jahres nahe des Allzeithochs. Der hohen Nachfrage steht aber zu wenig Angebot gegenüber. Unternehmen wie CleanTech Lithium bringen sich für die Aufnahme der Produktion in Stellung. Ein Faktor ist neben Nordamerika und den USA vor allem China. Dort befindet sich der größte Markt für Elektroautos. Die Chinesen müssen ihren Bedarf zu mehr als zwei Drittel importieren und weisen zudem die größten Fertigungskapazitäten auf.

Plasmagespritzte Schichten können eine hohe Porosität aufweisen: Dieses Plasmaspritzgerät könnte direkt aus einem Science-Fiction Blockbusterfilm stammen: Aus einer an einem Roboterarm befestigten Düse werden bei bis zu 40.000 °C geschmolzene Partikel aus Metall, Keramik oder anderen Materialien mit einem langen Plasmastrahl gesprüht wie beim Graffitisprayen. So kann auf ein Werkstück eine mehrere µm dicke Schicht aufgebracht werden. Der Strahl umspült dabei das zu beschichtende Teil. Die Schicht entsteht in wenigen Sekunden. Was genau passiert beim sogenannten Plasmaspraying oder Plasmaspritzen? Zunächst wird das aufzubringende Material durch einen Lichtbogen geführt und so aufgeschmolzen. Dann werden die tropfenförmig geschmolzenen Partikel mit hoher Geschwindigkeit von mehreren 100 m/s auf das Werkstück aufgebracht. Je nach Flussgeschwindigkeit, Temperatur, und Material entstehen unterschiedliche Schichtstrukturen.

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