Bessere Oberflächenbeschichtungen für Industrieanlagen
Die Säuberung von verunreinigten Industrieanlagen und Apparaten kostet der deutschen Industrie mehrere Milliarden Euro im Jahr.
Wassertropfen auf einer Stahloberfläche mit Anti-Fouling-Beschichtung.
© Fraunhofer IST
Hier ist nur ein Beispiel von vielen:
Bei der Pasteurisierung von Milch lagern sich gelöste Milchproteine ab und verschmutzen Rohre, Kessel und Wärmetauscher in den Produktionsgeräten. Bereits nach einer Arbeitsschicht sind diese derartig verschmutzt, dass die komplette Anlage außer Betrieb genommen und gereinigt werden muss. Dadurch entstehen den Herstellern enorme Kosten. Die Experten sprechen in diesem Fall von “Fouling”, wenn es um Ablagerungen geht, die den Produktionsprozess stören. Gemäß Studien entstehen für die deutsche Industrie Kosten in Höhe von 5 bis 7 Milliarden Euro im Jahr.
Hier hat man offenbar am Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST in Braunschweig eine Lösung des Problems gefunden. Auf der diesjährigen Messe Surface Technology im April in Hannover stellt das IST ein neues Verfahren vor. Spezielle Oberflächenbeschichtungen lassen den Schmutz erst gar nicht entstehen. Diese Beschichtungen verhindern, dass Kalke, Proteine oder Salzkristalle gar nicht erst an der Oberfläche der Apparaturen haften bleiben. Die Forscher vom IST haben ein Verfahren gefunden, die Schichten den unterschiedlichen Belastungen und Anwendungen anzupassen, denn die Art der Verschmutzung ist bei der Pasteurisierung von Milch völlig anders als etwa bei der Herstellung von Folien für die Verpackungsindustrie.
Dr. Martin Keunecke, Abteilungsleiter “Neue Tribologische Beschichtungen” am IST, erklärt: “Das Eigenschaftsspektrum dieser Schichten reicht von hohem Verschleißschutz bis zur extremem Anti-Fouling-Wirkung. Mit Hilfe spezieller Prozesstechnik sind wir in der Lage, nahezu jede gewünschte Eigenschaft zu kreieren.”
Die Beschichtungen sind etwa 50 Mal dünner als ein menschliches Haar und bestehen aus Kohlenstoff und anderen Elementen. Durch das Einbringen von nichtmetallischen Spurenelementen wie etwa Fluor und Silizium, lässt sich die Oberflächenenergie und somit die Hafteigenschaft der Beschichtung je nach Anwendungsgebiet variieren.
Die Nachfrage nach Anti-Fouling-Lösungen von Seiten der Industrie ist sehr stark. Das IST arbeitet sehr eng mit Partnern aus Industrie und Forschung zusammen, um die Serienreife voranzutreiben, denn noch gibt es Probleme zum Beispiel bei der Innenbeschichtung von Rohren. Doch das wird den Erfolg und die weitere Entwicklung sicherlich nicht aufhalten können.
Quelle: fraunhofer.de
Diese Artikel könnten dich auch interessieren:
