20 Jahre saubere Luft

Für den Vormittag des 14. Mai hatte ULT zu seinem vierten Symposium unter dem Motto „Lufttechnik für neue Technologien“ eingeladen. Die Blumenhalle im Messepark Löbau war als Veranstaltungsort gewählt. Alles drehte sich um das Thema Reinhaltung der Luft, einem Thema, dem sich die ULT Umwelt- und Lufttechnik seit ihrer Gründung 1994 verschrieben hat. Firmensenior Dr. Christian Jakschik begrüßte die Teilnehmer und eröffnete das Symposium. Am Anfang referierte Ralf Heidenreich vom Institut für Luft- und Kältetechnik in Dresden über „Hochleistungsfilter für die Luftreinhaltung – Möglichkeiten und Grenzen“. Neue Bearbeitungsverfahren bringen neue Emissionen und Gefährdungen am Arbeitsplatz mit sich. Da die Wirkung von ultrafeinen Aerosolen an Arbeitsplätzen auf den Menschen nach wie vor unklar ist, gilt das Vorsorgeprinzip. Dies bedeutet, dass hochwertige Abscheider einzusetzen sind, die speziell für die Abscheidung von Laserrauch und Kühlschmierstoff-Aerosol entwickelt wurden [1].

Den zweiten Part übernahm Stefan Recker von Elektror Airsystems. Wie komplex das Thema „Geräuschreduzierung bei Industrieventilatoren – Schallentstehung und Schallschutzmaßnahmen“ ist, zeigte Recker am Beispiel eines Industrieventilators auf. Es bedeutet einen hohen Aufwand in Forschung und Entwicklung, um der Tendenz zu höheren Drehzahlen zu folgen und dabei die Geräuschentwicklung in gesundheitlich unbedenklichen Grenzen zu halten. Die Schwingungsmessung nach ISO 14694 zeigt, dass sich die größte Schallreduzierung durch Kombination verschiedener Verfahren erzielen lässt. „Das ist immer ein Kompromiss zwischen Schallreduzierung, Druckverlust, technischem Aufwand und Kosten“, weiß Recker aus Erfahrung [2].

Lasertechnik löst und schafft Probleme

Robert Hillmann von Sitec Industrietechnologie hatte sich das Thema „Laseranwendung in der Automotive Fertigung“ vorgenommen. Anforderungen aus der Automobilindustrie erzwingen den Einsatz bedarfsgerechter Laser, zum Beispiel der wachsende Kostendruck und Rückverfolgbarkeit oder die Sicherheit. Mit dem Lasereinsatz verbinden sich folgende Faktoren, die dazu beitragen: Flexibilität, Automatisierbarkeit, Schnelligkeit und Qualität. Ohne den Laser sind Arbeitsschritte wie Schweißen, Schneiden, Härten, Bohren und die Mikrobearbeitung undenkbar. Interessant der Vergleich der Wirkung zweier Kurzpulslaser mit Nanosekunden- und Femtosekundenlaser. Danach gleicht das Bohrloch eines ns-Lasers einem Bombentrichter im Vergleich zum fs-Laser [3].

Sven Richter stellte mit „Innovative Lasertechnologien der Acsys“ einen weiteren Player in der Lasertechnologie vor. Acsys hat sich auf das Beschriften, Gravieren, Schweißen, Schneiden und Digitalisieren per Laser spezialisiert. Unter allen Laserverfahren wie Beschriften, Schäumen, Schneiden, Gravieren, Schweißen sticht das Digitalisieren am meisten hervor. Die Digitalisierung basiert auf der Technik der konoskopischen Holographie und ermöglicht extrem präzise 3D-Digitaldaten von verschiedensten Oberflächen, Gipsmodellen, Prägestempeln oder direkt von Münzen und Medaillen. Die beim Arbeiten mit Laserquellen entstehenden Abgase und Rauch müssen effizient angeführt werden, wofür Acsys zahlreiche Systeme mit integrierter Absaugung und Filtrierung parat hat [4].

Produktplattformen und Nachhaltigkeit

Mit dem Thema „Das Management von Produktplattform-Entwicklungsprojekten“ stieg Professor Dr. Peter E. Harland vom Internationalen Hochschulinstitut (IHI) in Zittau in die nächste Runde ein. Danach sind Plattformprinzipien ein Bündel von Teilsystemen und Schnittstellen, die eine gemeinsame Struktur bilden. Auf dieser Basis lassen sich eine Vielzahl von Produktvarianten effizient entwickeln und produzieren. Per Modularisierung einer Produktfamilie einer Plattform lassen sich Produkte besser konfigurieren. Zugleich werden die Fertigung optimal ausgelastet, Lieferzeiten eingehalten und Kosten eingespart. Das setzt natürlich eine funktionierende Organisation und optimale Zusammenarbeit voraus. Zugleich lassen sich Risiken einfacher überschauen und punktuell ausmerzen, außerdem sind Kundenwünsche besser realisierbar [5].

Über die „Nachhaltigkeitsinitiative des Maschinen- und Anlagenbaus“ sprach anschließend Dr. Thomas Schräder vom VDMA Blue Competence. Schräder stellte den VDMA in seiner kompletten Vernetzung und seinen Zielsetzungen vor. Besondere Augenmerke legt der VDMA auf Ressourceneffizienz, Umweltschutzpolitik und besonders die „Blue Competence Initiative“. Dabei geht es um die dynamische Weiterentwicklung der Umweltschutzpolitik, insbesondere im Klimaschutz sowie um das Widerlegen des ständigen Missverständnisses, dass sich Umweltschutztechnologien anders entwickelten als der Maschinenbau. Immerhin gehe es um die Verantwortung für zukünftige Menschheitsfragen [6].

Der Abend des ersten Veranstaltungstages blieb den Feierlichkeiten zum 20. Firmenjubiläum vorbehalten. Der Ministerpräsident von Sachsen, Stanislaw Tillich, und Gefolge bestaunten beim Firmenrundgang den lichtdurchfluteten Atrium-Neubau, in dem Ideen für neue Lufttechnologien ihren Anfang finden sollen. Ministerpräsident Tillich war angetan von der Innovationskraft der ULT: „Dank solcher Unternehmen wie dem Ihren, sehr geehrter Herr Dr. Christian Jakschik, haben wir in Sachsen die niedrigste Arbeitslosenquote und die höchste Beschäftigungsrate“, hob er anerkennend hervor.

Anwendungsspezifische Filtertechnologien

Der zweite Seminartag wurde mit „Herstellung, Eigenschaften und Anwendungen von Aktivkohlematerialien“ von Dr. Enrico Dietzsch von der TU Technische Universität Chemnitz fortgesetzt. Aktivkohlefilter werden in der Industrie zur Rückgewinnung von Lösemitteln, Gasgemisch-Trennung und Gasreinigung eingesetzt – allerdings durch verstärkte Umweltauflagen auch zur Luftreinhaltung. Ebenso ist ein verstärkter Einsatz zur Wasserreinhaltung zu verzeichnen wie zur Reinigung von Flüssigphasen in der Chemie-, Pharma- und Lebensmittelindustrie. Für die Herstellung und Aktivierung sind zwei Verfahren anwendbar: die Gasaktivierung und die chemische Aktivierung [7].

„Neue Materialien für die Adsorption von Gefahr- und Geruchsstoffen“ stellte Frau Dr. Nicole Klein vom Fraunhofer Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS vor. Im Fokus standen hier MOF-Materialien (Metal Organic Framework). Dabei handelt es sich um mikroporöse kristalline Materialien, die aus metallischen Knotenpunkten, so genannten SBUs (Secondary Building Units) und organischen Molekülen bzw. Linkern als Verbindungselemente zwischen den Knotenpunkten aufgebaut sind. Dabei können sich ein-, zwei- oder dreidimensionale Netze ausbilden. MOFs dienen insbesondere für Gefahr- und Geruchsstoffe als Adsorbens. Bei Adsorption sowie Absorption wird Wärme frei [8].

Über den „Einsatz katalytischer Filteranlagen für Laseremissionen“ sprachen Peter Lischwewski und Dr. Thomas Krech von Jenoptik Katasorb in Jena. Laseremissionen können sowohl fest als auch dampf- oder gasförmig sein. Ein Konzept namens Katasorb FM kombiniert Filter und Mikrowelle und baut organische Stoffe rückstandsfrei ab. Derzeit läuft unter Federführung von VW ein Entwicklungsprojekt, das klar auf die Automobilindustrie ausgerichtet ist, aber auch in anderen Industrien eingesetzt werden kann. Im Projekt HoLQueST 3D wird eine 3D-Hochleistungslaserbearbeitung zur Qualität- und Durchsatzsteigerung für die prozesssichere, automatisierte Fertigung von CFK-Leichtbaustrukturen erprobt, parallel entsteht eine Anlage zur Abluftreinigung von Prozessströmen aus der CFK-Prozessierung zum simultanen Abbau von Partikeln und VOCs (Volatile organic compounds) unter mikrowellenassistierter Katalyse [9].

Materialbearbeitung

Über „Selective Laser Melting (SLM)“ referierte Johannes Schrage vom ILT Fraunhofer Institut für Lasertechnik in Aachen. Der Diplom-Ingenieur gab Einblicke in die Möglichkeiten des selektiven Laserschmelzens. Das Laserschmelzen schmilzt spezielle Materialpulver Schicht für Schicht auf und bildet so sukzessive eine Form oder eine Struktur. So lassen sich nicht nur vertikale, sondern auch horizontale Strukturen und auch Hohlräume herstellen [10].

Ein ähnliches Verfahren stellten Thomas Starke und Matthias Winterlich von 3D Microprint vor, einer Gründung der Firmen EOS und Micromac. „Additive Fertigung mit Mikrometallpulvern“ lautete ihr Thema. Im Kern ging es um das Sintern per Laser. Auf der Basis von digitalen 3D-Konstruktionsdaten werden mit Metallpulvern per Laserstrahl schichtweise Bauteile aufgebaut. Dieses so genannte additive Fertigungsverfahren eröffnet die Möglichkeiten von kleinsten Fertigungslosen bis hinunter zur Losgröße eins [11].

Thomas Kimme von Laservorm in Altmittweida sprach über das Thema „Programmierbare Strahlqualität und adaptive Bearbeitung – neue technologische Freiheitsgrade in der Lasermaterialbearbeitung“. Das Unternehmen betreibt zwei Geschäftsfelder: die Lohnfertigung per Laser und den Lasermaschinenbau. Besonderes Merkmal ist das eigen entwickelte Bussystem mit streng synchronem Datenaustausch. Mit Ein- und Zweiachsscanner werden unterschiedlich breite Härtespuren und auch Schweißraupenbreiten ausgebildet [12].

Zum Abschluss führte der Physiker Jürgen Walter vom Laserzentrum Hannover das Thema „Freisetzung von partikel- und gasförmigen Gefahrstoffen bei der Lasermaterialbearbeitung und Kunststoffen sowie die Bewertung des Gefährdungspotenzials“ aus. LGACs (Laser generated air contaminants) treiben die Kosten in Umweltschutzmaßnahmen hoch. Denn die entstehenden Partikel sowie anorganische und organische Gase erfordern ein Reinigen der Abluft. Derzeit liegen nur grundlegende Messdaten über zeitbezogene Emissionsquellstärken partikel- und gasförmiger Gefahrenstoffe vor. Hinsichtlich Kunststoffbearbeitung sind nur vereinzelt Daten verfügbar, sodass es in dieser Hinsicht noch viel zu tun gibt. So müssen beispielsweise permanent Proben aus der Abluft genommen werden, wozu es geeigneter Messgeräte bedarf, da die Stoffe gasförmig oder auch partikelförmig sein können. Zu guter Letzt sollen alle Ergebnisse in eine Prozessemissions-Datenbank eingespeist werden [13].

Drei Fragen an Dr. Ingenieur Christian Jakschik, Geschäftsführer von ULT

Eigene Vorstellungen von Luftreinhaltung und dem Beseitigen schädlicher Emissionen sorgten dafür, dass sich Dr. Jakschik zusammen mit Wolfgang Richter im Jahr 1994 auf eigene Füße stellte und damit ein eigenes Produktprogramm aus der Taufe hob.

Welche Hindernisse stellten sich Ihnen bei Ihrer Gründung 1994 als noch unbekannter Unternehmer in den Weg?

Uns hielt unsere knappe finanzielle Ausstattung permanent auf Trab. Im Prinzip wurden Wolfgang Richter und ich immer wieder kritisch beäugt. Aufgrund unseres engen Finanzrahmens konnten wir auch keine großen Sprünge in Punkto Beschaffung von Material oder Werkzeugen machen. Wir sind heute noch sehr dankbar für das große Vertrauen unserer Lieferanten, die ebenso an unseren Erfolg geglaubt haben. Heute lächeln wir darüber. Aber unsere Geräte waren zu dieser Zeit bereits sehr leistungsfähig, energiearm und mit einer hohen Filterstandzeit ausgerüstet. Das brachte uns mehr und mehr ins Gespräch.

Welche Rolle spielt das Thema Luftreinhaltung in den Unternehmen heute und in der Zukunft?

Saubere Luft ist mit eine der wichtigsten Voraussetzungen für das Leben schlechthin. Das gilt sowohl für die Umwelt wie für Unternehmen. Meine letzte Aufgabe brachte mich auf die Idee, etwas Neues zu wagen, das die am Markt gängigen Geräte und Verfahren nicht boten: Nicht nur Emissionen von den Arbeitsplätzen wegführen, sondern auch zeitgleich sammeln und beseitigen. Das war mit die Motivation für Wolfgang Richter und mich, ab Mitte 1994 zunächst in Garage und Keller meines Hauses und später in einem Industriebau in Reichenbach Geräte nach unseren Ideen zu bauen. Ich muss sagen, das Thema Luftreinhaltung nimmt sukzessive wissenschaftliche Züge an. Mit dem Abführen schadstoffhaltiger Luft, Filtern und Filterentsorgen ist es längst nicht mehr getan. Vielmehr müssen alle Komponenten aufeinander abgestimmt sein. Den Mittelpunkt stellt das Medium dar, das abgeführt werden soll.

Wie schwierig ist es, die geeigneten Entlüftungssysteme und Filter so sinnvoll aufeinander abzustimmen, dass sie auch zuverlässig wirken?

Dazu muss ein gerüttelt Maß an Entwicklung betrieben werden. Denn jeder Arbeitsplatz arbeitet mit anderen Materialien. Und jedes Material hat spezielle Eigenheiten, die mit in die Systemlösungen mit einfließen müssen. Zum Beispiel sehen wir den Lasereinsatz noch lange nicht ausgereizt. Deshalb investieren wir Jahr für Jahr kontinuierlich beträchtliche Summen in Forschung und Entwicklung – im eigenen Haus sowie in Kooperation mit führenden Forschungsinstituten in Deutschland.

Das Interview führte Manfred Frank

(mrc)