Nachhaltigkeit durch Plasma- und Lasertechnik

Ressourcen- und umweltschonende Verfahren sind gefragter denn je. Die Funktionalisierung von Bauteilen mittels Plasma- oder Lasertechnik ermöglicht es, den Einsatz von Nasschemie wie Lösemitteln und Primern massiv zu reduzieren. Dadurch wird der CO2-Fußabdruck von Fertigungsprozessen und Produkten deutlich verbessert. Am Fraunhofer IFAM werden aktuell vielseitige Anwendungsmöglichkeiten von Plasma- und Lasertechniken zur Vorbehandlung und Funktionalisierung von unterschiedlichsten Oberflächen wie zum Beispiel Metallen, Polymeren und Glas erforscht.

Die Alternative zu nasschemischen Verfahren

In vielen Branchen wie der Luftfahrt, der Windenergie oder der Automobilindustrie gibt es zunehmend strengere Richtlinien zum Einsatz von Chemikalien. Lösemittel, Primersysteme und VOC (Volatile Organic Compounds) sollen durch umweltfreundlichere Alternativen ersetzt werden. Plasma- und Laserverfahren bieten hier nachhaltige, emissionsarme Lösungen mit vielen Vorteilen. Aufgrund der Inlinefähigkeit und Trockenheit der Prozesse fallen Spül- und Trocknungsphasen weg. Durch die dadurch entstehenden kürzeren Taktzeiten werden Ressourcen eingespart. Die Reproduzierbarkeit und hohe Prozesssicherheit der Vorbehandlung von Oberflächen mittels Plasma bzw. Laser führen zudem dazu, dass die Ausschussraten in der Fertigung reduziert werden. Dies trägt ebenfalls zu einer Kostenreduktion und einem verbesserten CO2-Footprint bei.

Laser- und Plasmaprozesse verbessern die Ökobilanz industrieller Fertigungsprozesse

Aktuell werden im Rahmen des durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) geförderten Projekts »3KLANK« die Anwendungsmöglichkeiten der Lasertechnik für eine material- und umweltschonende Reinigung von FVK-Großstrukturen vor Durchführung von Kleb- und Beschichtungsprozessen erforscht. Allein bei der Herstellung von Rotorblättern in der Windkraftbranche fallen durch Schleifprozesse weltweit jährlich bis zu 1825m3 an Stäuben, 9,1 Millionen Liter von Lösemitteln (Aceton) und 180 Millionen Schleifscheiben an. Ein vergleichbarer Aufwand entsteht auch bei anderen FVK-verarbeitenden Anwendungen, zum Beispiel im Flugzeug- oder Schiffsbau. Die zu entwickelnde Lasertechnik hat das Potenzial, diese Umweltbelastungen deutlich zu reduzieren.

Auch Plasmaprozesse werden zunehmend zur Verbesserung der Ökobilanz von industriellen Fertigungsprozessen im Automotive-, Luftfahrt-, Windkraft- und Maritimbereich eingesetzt. So konnte im Rahmen des erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekts »LIBRE« die Atmosphärendruck-Plasmatechnologie als Schlüsseltechnik für eine umweltfreundliche und energieeffiziente Herstellung biobasierter Kohlenstofffasern identifiziert werden.

Ihr kompetenter Partner zur Steigerung der Nachhaltigkeit Ihrer Produktion

Auf Basis von Plasma- und Lasertechnologien entwickelt die Abteilung »Plasmatechnik und Oberflächen« am Fraunhofer IFAM auf anwendungsspezifische Anforderungen der Kunden maßgeschneiderte, bedarfsgerechte Prozesse für nachhaltige, kosten- und ressourceneffiziente Vorbehandlungen und Funktionalisierungen von technischen Oberflächen.