Deutsch - Über Heraeus

technology report 

Heraeus Technologiemagazin | ausgabE 4 | 2013 | www.heraeus.com 

Die Evolution 

der Innovation 

Forschung und 

Entwicklung bei Heraeus: 

Die Erfolgsgeschichte von 

Heraeus begann vor über 

160 Jahren in Hanau. 

> 24 Zehn Jahre 

Innovationen 

Der Heraeus Innovationspreis 

hat sich zu einer 

festen Institution 

innerhalb der Heraeus 

Innovationskultur 

entwickelt. 

> 40 

Auch Gottesteilchen 

brauchen 

Ersatzteile 

Heraeus liefert wichtige 

Bauteile für den größten 

Teilchenbeschleuniger 

der Welt. 

> 4

Editorial 

Rolf Najork 

Jan Rinnert 

Liebe Leserin, lieber Leser, 

für ein Technologieunternehmen wie Heraeus sind Innovationen 

ein wesentliches Element der Wachstumsstrategie. Unsere 

Innovationskultur zeichnet sich durch ihre internationale 

Ausrichtung, kreative Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sowie 

eine ausgeprägte Kundenorientierung aus. 

Heraeus arbeitet mit anspruchsvollen Materialien wie 

Gold, Platin oder Quarzglas. Hinter dieser Werkstoffvielfalt 

stehen über 160 Jahre Erfahrung und Know-how 

im Umgang mit den außergewöhnlichen Eigenschaften 

dieser Werkstoffe. Unsere Entwicklerinnen und Entwickler 

arbeiten täglich daran, das Verständnis für diese Materialien 

zu erweitern und neue wettbewerbsfähige Produkte 

zu entwickeln. Die aktuell 5300 Patente, welche Heraeus 

hält, sind ein Beleg dieser erfolgreichen Arbeit und für uns 

Ansporn für die Zukunft. 

Verkürzte Innovationszeiten, immer kürzere Produktlebenszyklen 

und die ständig wachsenden Anforderungen 

unserer Kunden machen es notwendig, neue Produkte 

immer schneller und zielgerichteter zu entwickeln. Hierbei 

berücksichtigen wir auch die sich rasch verändernden 

internationalen Märkte. Für uns bedeutet das: Wir arbeiten 

eng mit unseren Kunden zusammen und entwickeln passgenaue 

Lösungen, die ihnen einen echten Nutzen bringen. 

Da unsere Produkte oftmals am Anfang der Wertschöpfungsprozesse 

unserer Kunden eingesetzt werden, müssen 

wir die gesamte Wertschöpfung verstehen und im Auge 

behalten. 

wurden in den vergangenen zehn Jahren von Heraeus 

Entwicklerteams weltweit für unseren Innovationspreis eingereicht, 

insgesamt 34 Produkte und Prozesse prämiert. 

Zahlreiche dieser Innovationen konnten sich in der Folge 

erfolgreich im Markt etablieren. 

Über einige Beispiele und viele weitere Themen aus der 

innovativen Heraeus Welt berichten wir in der vierten Ausgabe 

unseres Technologiemagazins. Wir möchten Ihnen 

mit dieser Ausgabe erneut einen Einblick in unser breites 

Produktspektrum und unser technologisches Know-how 

geben. Sie erfahren unter anderem, warum die Entdeckung 

der Higgs- oder Gottesteilchen Ersatzteile von Heraeus 

benötigte, wieso Motorradkatalysatoren und Sensoren 

für Wärmemengenzähler China erobern und weshalb die 

Leiterbahnen auf Solarzellen immer dünner werden. 

Wir wünschen Ihnen viel Freude bei der Lektüre des 

technology reports. 

Das hohe Innovations- und Entwicklungspotenzial im 

Unternehmen fördern wir intensiv, zum Beispiel mit dem 

Heraeus Innovationspreis. Diesen Preis vergeben wir seit 

2003 an herausragende Produkt- und Prozessinnovationen. 

Im Mittelpunkt steht dabei die Würdigung unserer 

Entwicklerinnen und Entwickler. Über 210 Innovationen 

Jan Rinnert 

Vorsitzender der Geschäftsführung 

der Heraeus Holding GmbH 

Rolf Najork 

Mitglied der Geschäftsführung 

der Heraeus Holding GmbH 

technology report Ausgabe 4 | 2013

Inhalt 

technology report 

Heraeus Technologiemagazin | Ausgabe 4 | 2013 

8 

Strahlumformer macht Diodenlaser brillanter: 

Preisgekröntes Kernmaterial für Hochleistungsfaserlaser 

Industrie 

gemeinsam entwickelt von IPHT und Heraeus 

Strahlumformer macht Diodenlaser brillanter 

8 

Platinsensoren go East 

14 

Flugzeuge sicherer fliegen lassen 

16 

„Blaulicht“ macht Holz dauerhaft schön 

18 

Energie und Umwelt 

Mit Silber Sonnenlicht effizienter nutzen 

10 

Blowing in the Wind 

34 

Blinde Passagiere an Bord 

36 

10 

Mit Silber Sonnenlicht effizienter nutzen: 

Silberhaltige Metallisierungspasten machen Solarzellen 

Motorradkatalysatoren für China 

38 

Materialien 

hocheffizient 

Auch Gottesteilchen brauchen Ersatzteile 

4 

Rotosil – ein einzigartiger Werkstoff 

20 

Forschung & Entwicklung 

Die Evolution der Innovation 

Materialien müssen verstanden werden 

Heraeus Innovationspreise 2012 

Zehn Jahre voller Innovationen 

Karriere bei einem Global Player 

24 

30 

40 

44 

46 

18 

„Blaulicht“ macht Holz dauerhaft schön: 

Innovative UV-Lichtquellen sparen Energie und Zeit in 

Beschichtungsprozessen 

Infection Management 

Gesundheit 

22 

Hätten Sie‘s gewusst? 

Meerwasser messen und analysieren 

48 

Impressum 

Herausgeber: Heraeus Holding GmbH, Konzernkommunikation, 

Heraeusstr. 12-14, 63450 Hanau, Internet: www.heraeus.com 

Redaktionsleitung: Dr. Jörg Wetterau, 

E-Mail: joerg.wetterau@heraeus.com, Tel.: +49(0)6181.35-5706 

Gastautoren dieser Ausgabe: Peter Bauer, Dr. Marie-Luise Bopp, 

Patrick Broscheit, Juliane Henze, Daniela Hornung, Dr. Andreas Langner, 

Guido Matthes, Lilian Winkler, Meike Zimni (alle Heraeus) 

Konzeption, Layout: Agentur Brinkmann, Krefeld 

Art Direction: Florian Funke, Agentur Brinkmann 

Produktion: David Leister, Heraeus 

Fotos: Wolfgang Hartmann, Heraeus 

(wenn nicht anders gekennzeichnet), 

Titelfoto: CMS-Detektor am LHC (©2008, CERN) 

Print 

Englische Übersetzungen: Kocarek GmbH, Essen 

Druck: Schleunungdruck GmbH, Marktheidenfeld 

Gedruckt auf Circlesilk Premium White aus 100 % recycelten Fasern. 

technology report erscheint in den Sprachen Deutsch und Englisch. 

Nachdruck mit Quellenangabe erlaubt, um Belegexemplare wird gebeten. 

Die mit ® gekennzeichneten Produkte sind eingetragene Marken. 

Erschienen: Juli 2013 

kompensiert 

Id-Nr. 1329947 

www.bvdm-online.de 


Auch 

Gottesteilchen 

brauchen 

Ersatzteile 

Heraeus liefert wichtige Bauteile für den größten 

Teilchenbeschleuniger der Welt in Genf und leistet 

einen Beitrag zur Entdeckung der Higgs-Teilchen 

Das Kernforschungszentrum CERN (Conseil Européen 

pour la Recherche Nucléaire - Europäische Organisation 

für Kernforschung) in der Schweiz führt physikalische 

Grundlagenforschung durch. Eine wichtige 

Anlage dafür ist der größte und schnellste Teilchenbeschleuniger 

der Welt, der Large Hadron Collider 

(LHC), mit dem die Forscher unter anderem den Urknall 

simulieren. Im Sommer 2012 sorgten dort Physiker 

mit ihren Experimenten für weltweites Aufsehen, 

da sie Beweise für die so genannten „Gottesteilchen“ 

(Higgs-Boson-Teilchen) entdeckten. 

4 technology report Ausgabe 4 | 2013

Materialien 

Dr. Richard Walter von Heraeus Precious Metals gewann in 

der Kategorie „Beste Produktinnovation“ für die Synthese 

von Platinoxalat, das in der chemischen Industrie 

als Katalysator-Vorstufe zur Herstellung großtechnischer 

Prozesskatalysatoren benötigt wird. Platinoxalat ist eine 

für Heraeus neue Edelmetallverbindung, die der Markt im 

technischen Maßstab bislang nicht kannte. Bei den besten 

Prozessinnovationen gab es gleich zwei Sieger. Dr. Jan 

Schapp, ebenfalls Heraeus Precious Metals, gewann für 

ein neues Recyclingverfahren für fluoridhaltige Katalysatoren 

und Produkte. Dr. Kyung Chung von Heraeus Materials 

Technology (USA) überzeugte mit einer kostenoptimierten 

Fertigung von Materialien auf der Basis von Metall-Oxid- 

Mischungen. Bei den Produkten belegten zwei weitere 

Innovationen gemeinsam den zweiten Platz: Komponenten 

für medizinische Implantate aus hartmagnetischen und 

biokompatiblen Edelmetall-Legierungen (Dr. Jörg-Martin 

Gebert, Heraeus Precious Metals) und die Beschichtung 

unzementierter Hüftgelenkprothesen mit Antibiotika, um 

so das Infektionsrisiko bei Gelenkimplantationen zu reduzieren 

(Dr. Ekaterini Copanaki, Heraeus Medical). 

Heraeus verlieh zum 10. Mal internen 

Innovationspreis 

Die Preisträger wurden im Rahmen einer Feierstunde von 

der Heraeus Geschäftsführung ausgezeichnet. „Innovationen 

sind ein wesentlicher Bestandteil unserer Wachstumsstrategie. 

Mit dem Innovationspreis wollen wir die Innovationen 

als auch die Menschen dahinter in den Mittelpunkt 

der Firmenöffentlichkeit stellen. Und natürlich geht es uns 

auch darum, die Leistung der Entwickler entsprechend 

zu würdigen“, hebt Dr. Frank Heinricht, Vorsitzender der 

Geschäftsführung Heraeus Holding, die Bedeutung des 

internen Wettbewerbs hervor. Aufsichtsratsvorsitzender 

Dr. Jürgen Heraeus, Schirmherr der Veranstaltung, ist 

von den Innovationspreisträgern überzeugt: „Wir machen 

pfiffige Innovationen für technologisch sehr anspruchsvolle 

Nischen. Und viele unserer prämierten Produkte und Prozesse 

haben zu Verbesserungen bei Kunden geführt.“ 

Einbau des CMS-Detektors am Teilchenbeschleuniger LHC Ende 2007 (Bildquelle: CERN) 

technology report Ausgabe 4 | 2013 

5

Materialien 

Bildquelle: CERN 

Möglich gemacht hat diese bahnbrechende Entdeckung 

der „Gottesteilchen“ auch Hightech von Heraeus. Schon 

2005, beim Bau des LHC, lieferten die Materialspezialisten 

von Heraeus rund 70 Tonnen speziell walzplattierter 

Bänder mit Sägezahnprofil. Diese verwendeten die 

Wissenschaftler für die Teilchenstrahlführung der nur 

wenige Zentimeter durchmessenden Beschleunigungsrohre 

(kleinster Durchmesser: 45,4 Millimeter) des technisch 

anspruchsvollen Systems. 

In Kollisionsexperimenten in solchen Beschleunigungsröhren 

konnten die Forscher Spuren der Gottesteilchen nachweisen. 

Higgs-Teilchen sind dafür verantwortlich, dass 

Materie Masse hat und dass es das Universum überhaupt 

gibt. Für das angesehene Fachmagazin „Science“ war die 

Entdeckung des jahrzehntelang gesuchten Teilchens das 

wichtigste wissenschaftliche Ereignis im Jahr 2012, noch 

Materie, Masse und das Higgs-Teilchen 

Die Masse bezeichnet eine Eigenschaft von Materie und eine physikalische 

Grundgröße. Die Physik kennt zwölf Elementarteilchen, aus denen Materie 

aufgebaut ist. Gemäß dem aktuellen Standardmodell irren diese aber masselos durch 

den Raum. Nach dem schottischen Physiker Peter Higgs gibt es ein Feld, das alles 

durchdringt und den Teilchen ihre Masse verleiht. Vereinfacht kann man dies mit 

einer Geburtstagsparty vergleichen, bei der alle Gäste gleichmäßig über den Raum 

verteilt sind. Wenn der Jubilar 

den Raum betritt, versammelt 

sich sofort eine Schar 

Gratulanten um ihn – und 

geben ihm dadurch Masse. 

Das 2012 entdeckte Higgs- 

Teilchen soll die Ursache dafür 

sein, dass es das Universum 

überhaupt gibt – daher auch 

der Name „Gottesteilchen“. 


„Der gesamte Fertigungsprozess der 

Beschleunigungsröhren und der 

Ersatzteile ist sehr zeitintensiv und 

dauert Circa zwei Jahre.“ 

Joachim-Franz Schmidt, Fertigungsleiter Walzwerk bei Heraeus in Hanau, 

mit dem Bauteil eines walzplattierten Bandes von Heraeus (rechts) und dem 

Beschleunigungsrohr für den Large Hadron Collider 

vor der präzisen Landung des Roboters „Curiosity“ auf 

dem Mars. 

Die Entdeckung der Higgs-Bosonen wäre aber fast an 

einem technischen Defekt gescheitert. 2008 sollte der 

Forschungsbetrieb am LHC starten, doch schon nach wenigen 

Tagen führte eine Beschädigung des Kühlsystems zu 

einem längeren Ausfall der hochkomplexen Anlage. Nach 

der mehrmonatigen Reparatur wurde allen Projektbeteiligten 

klar, dass bei einem erneuten Ausfall die Anlage wohl 

noch länger stillstehen würde – es waren nämlich keine 

weiteren Ersatzteile vorrätig. Deshalb erhielt Heraeus den 

Auftrag, gemeinsam mit anderen Firmen entsprechende 

Ersatzteile für die Beschleunigungsröhren zu fertigen. 

Lieferzeit beträgt zwei Jahre 

„Der gesamte Fertigungsprozess der Beschleunigungsröhren 

und der Ersatzteile ist sehr zeitintensiv und dauert 

circa zwei Jahre. Allein die Herstellung des Sonderstahls 

bei einem externen Spezialisten benötigte knapp zehn 

Monate“, erläutert Joachim-Franz Schmidt, Fertigungsleiter 

Walzwerk bei Heraeus, die Anforderung. Die Produktionsphase 

umfasste das Walzplattieren und hochgenaue 

Einbringen eines Sägezahnprofils in die Bänder, was 

weitere vier Monate in Anspruch nahm. Ende 2011 konnte 

diese Phase abgeschlossen werden. Anschließend wurden 

die Bänder nach speziellen Verarbeitungsschritten zu 

Rohren verarbeitet. 

„Die Walzplattierung des Bandes stellt nur eine der Besonderheiten 

dar, welche die Fertigung bei Heraeus mit sich 

brachte“, beschreibt Schmidt. „Auch das Sägezahnprofil 

ist recht exotisch und lässt sich nicht auf jeder x-beliebi 


Large Hadron Collider 

Der „LHC Beam Screen“ beinhaltet unter anderem die Profilteile 

(walzplattierte Bänder mit speziellem Sägezahnprofil) von 

Heraeus. Diese verwenden die Wissenschaftler im Large Hadron 

Collider für die Teilchenstrahlführung der nur wenige Zentimeter 

durchmessenden Beschleunigungsrohre (kleinster Durchmesser: 

45,4 Millimeter). (Fotos rechts und links außen: CERN) 

Kühlrohr 

Sägezahnprofil 


Arbeiten unter Extrembedingungen 

Beschleunigungsrohr 

Schiebering 

Längsschweißnaht 

Pumpschlitze (dienen zum Erzeugen 

des Hochvakuums) 

Kupferschicht 

gen Maschine fertigen.“ Er erklärt die Besonderheit: „Das 

Sägezahnprofil wird durch Rollen hergestellt. Zwar wäre 

es auch möglich, das Profil zu stanzen, aber das dafür 

benötigte Werkzeug wäre nicht nur sehr komplex im Aufbau, 

sondern auch sehr teuer. Die stattdessen eingesetzte 

Rolle verfügt über eine vergleichsweise einfache Struktur, 

bei der es ‚nur‘ darauf ankommt, das Profil hoch- und 

toleranzgenau zu schleifen. Aber gerade die Fertigung 

sehr komplexer Strukturen und Formen ist Teil unserer 

täglichen Arbeit.“ 

Möglicherweise hat dieses Hightech-Material entscheidend 

dazu beigetragen, dass im LHC die letzten Geheimnisse 

der Entstehung des Universums gelüftet wurden. Denn 

das nun entdeckte, nach dem schottischen Physiker Peter 

Higgs benannte „Gottesteilchen“ soll die Ursache dafür 

sein, dass es das Weltall überhaupt gibt. 

Guido Matthes, Dr. Jörg Wetterau 

Der Large Hadron Collider (LHC) gilt als größte Maschine, die Menschen je 

geschaffen haben. Im 100 Meter unter der Erde liegenden und 27 Kilometer 

langen, ringförmig angeordneten LHC werden geladene Teilchen (Protonen 

und Ionen) durch sehr starke elektrische Felder fast auf Lichtgeschwindigkeit 

beschleunigt und zur Kollision gebracht – mit der zehnfachen Energie bisheriger 

Anlagen. Dabei entstehen für kurze Momente Teilchen, wie sie auch am Beginn 

des Urknalls stehen könnten. Die beim Teilchenzerfall freigesetzte Strahlung 

kann mit hochempfindlichen Detektoren erfasst und ausgewertet werden. Um die 

Teilchen in den Beschleunigungsröhren in die richtige Spur zu lenken, werden 

sie im Vakuum bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt von zahllosen 

supraleitenden Magneten gelenkt. 

Die extremen Bedingungen stellen an die Materialien, die zur Herstellung 

der Röhren eingesetzt werden, besondere Anforderungen. Die walzplattierten 

Bänder müssen auch bei minus 270 °C – der Betriebstemperatur des LHC 

– ihre besonderen magnetischen Eigenschaften und mechanische Stabilität 

beibehalten. Der speziell hergestellte Sonderstahl wurde von Heraeus mit einer 

hauchdünnen Kupferschicht von nur wenigen Mikrometern Dicke plattiert 

und gleichzeitig mithilfe einer Profilanlage mit einem Sägezahn-Spezialprofil 

versehen. Die Sägezähne dienen der Reflexion der bei den späteren Experimenten 

aus der Teilchenkollision freigesetzten Strahlung. Jede Abweichung in der 

Sägezahngeometrie könnte den Reflexionswinkel verändern und damit zu 

fehlerhaften Messergebnissen führen. 

Haben Sie weitere Fragen? 

Joachim-Franz Schmidt 

Heraeus Materials Technology GmbH & Co. KG 

Heraeusstr. 12-14, 63450 Hanau 

Tel.: +49(0)6181.35-5198 

E-Mail: joachim-franz.schmidt@heraeus.com 

www.heraeus-materials-technology.de 

Der Large Hadron Collider gilt als größte Maschine, die Menschen je 

geschaffen haben (Foto/Grafik: CERN) 


7

Industrie 

Strahlumformer macht 

Diodenlaser brillanter 

Preisgekröntes Kernmaterial für Hochleistungsfaserlaser entstand 

in gemeinsamer Entwicklung zwischen IPHT und Heraeus – einzelne 

Faser erzeugt erstmals fünf Kilowatt Laserleistung 

Hochleistungsfaserlaser sind aus der Materialbearbeitung 

und industriellen Fertigungstechnik nicht mehr wegzudenken. 

Faserlaser werden zum Beispiel in der Automobilindustrie 

zum Schneiden, Schweißen oder Bohren von 

mehreren Millimeter dicken Metallblechen eingesetzt. 

Weltweit wird intensiv daran geforscht, die eingesetzten 

Lasersysteme zu verbessern und die Leistungsfähigkeit der 

Laser zu steigern. Einer Forschergruppe am Institut für 

Photonische Technologien (IPHT) in Jena ist gemeinsam 

mit Heraeus ein Durchbruch in der Entwicklung eines 

neuartigen Kernmaterials für Laserfasern gelungen. Damit 

können erstmals Multikilowatt-Faserlaser gebaut werden, 

die aus nur einer einzigen Glasfaser mehr als fünf Kilowatt 

Laserleistung erzeugen. 

„Bei der Herstellung von XLMA-Laserfasern stößt das konventionelle 

Fertigungsverfahren, das Modified Chemical 

Vapor-Deposition-Verfahren, kurz MCVD, schnell an seine 

Grenzen, da die notwendigen großen aktiven Kerndurchmesser 

nicht in ausreichend guter Qualität und Homogenität 

realisierbar sind“, sagt Dr. Gerhard Schötz, General 

Manager Specialty Fiber Optics bei Heraeus Quarzglas. 

Neues Verfahren ermöglicht komplexe Faserdesigns 

Üblicherweise werden Glasfasern aus einer Vorform gezogen, 

die bereits alle Eigenschaften der späteren Faser besitzt. 

„Die Evolutionsstufe gegenüber bisherigen Verfahren 

beruht darauf, dass wir den laseraktiven Kern dieser Vor 

Dieser Erfolg basiert auf der engen Kooperation zwischen 

Experten des IPHT und von Heraeus auf dem Gebiet der 

synthetischen Quarzgläser. Die Faseroptikgruppe des 

IPHT hat gemeinsam mit Heraeus Quarzglas im Rahmen 

eines vom Bundesministerium für Bildung und Forschung 

seit 2008 geförderten Projekts das so genannte 

Reaktiv-Pulver-Sinterverfahren entwickelt. Mit diesem 

neuen Verfahren ist es erstmalig möglich, sehr homogene, 

laseraktiv dotierte Quarzgläser in größerem Maßstab 

herzustellen. Die einzigartige Homogenität und Chargengröße 

dieser Gläser erlauben neuartige Faserdesigns wie 

Multikernfasern mit mehreren laseraktiven Kernen in einer 

Faser oder Extra-Large-Mode-Area-Fasern (kurz XLMA) für 

Lasersysteme, bei denen eine Faser mit einem sehr großen 

Einzelkern zum Einsatz kommt. Hierbei wird die gesamte 

Leistung von über fünf Kilowatt kostengünstig in einer 

einzigen 1,2 Millimeter dicken Quarzglasfaser mit einem 

laseraktiven Faserkern von 50 bis 100 Mikrometer Durchmesser 

generiert. Bisher waren solche Hochleistungsfaser- 

Lasersysteme nur durch eine sehr aufwändige, teure und 

störanfällige Kopplung mehrerer Einzelfasern möglich. 

Neue LaserfaserGeneration durch 

PulverSinterverfahren 

Ursprünglich fanden Faserlaser bzw. Faserverstärker im Bereich 

der Telekommunikation zur Datenübertragung Verwendung, um 

die in Glasfasern übermittelten Lichtsignale zu verstärken und 

so die optische Datenübertragung über größere Distanzen zu 

ermöglichen. Seit diesen Anfängen in den 1990er-Jahren 

wurde die Leistungsfähigkeit von Faserlasern erheblich verbessert 

und von niedrigen Ausgangsleistungen im Wattbereich bis 

heute in den Multikilowattbereich gesteigert. Der Faserlaser 

verdrängt im Automobil- und Schiffbau zunehmend etablierte 

Lasersysteme wie CO 2 -Laser, Stablaser oder Direktdiodenlaser. 

Ein technischer Vorteil des Faserlasers ist seine hohe Effizienz 

in Kombination mit der brillanten Strahlqualität. Dies führt zu 

höheren Leistungsdichten im Strahlfokus bzw. spart Energie, 

wenn vergleichbare Leistungsdichten eingesetzt werden. Ein 

weiterer Pluspunkt ist seine robuste Bauweise, die ihn unempfindlich 

gegenüber äußeren mechanischen Störungen macht. 


Schematische Darstellung eines 

FaserlaserAufbaus 

Das Licht einer Pumplaserdiode mit schlechter 

Strahlqualität wird in die laseraktive Faser eingekoppelt 

und in der Faser geführt. Dabei wird der laseraktive 

Faserkern angeregt und emittiert Faserlaserstrahlung 

mit hervorragender Strahlqualität. 

LASERSYSTEM 

Pumplichtquelle 

Linsen 

dichroitischer 

Spiegel 

Yb-dotierte 

Laserfaser 

Pumplicht 

Anregung des 

aktiven Faserkerns 

laseraktive Faser 

Laseremission 

Pumpmantel 

Lichtführung und Einkopplung 

des Pumplichts in den 

laseraktiven Kern 

laseraktiver Kern 

seltenerddotiertes 

synthetisches Quarzglas 

Außenmantel 

XLMA-Laserfaservorform: Im Zentrum erkennt man den seltenerddotierten Faserkern, 

hergestellt nach dem neuen Reaktiv-Pulver-Sinterverfahren. Eine solche Vorform 

hat typischerweise einen Durchmesser von 25 mm und eine Länge zwischen 

500 und 1300 mm. 

form nun über eine Pulver-Sinter-Technologie herstellen“, 

beschreibt Gerhard Schötz. „Bei dem Verfahren stellen wir 

in mehreren Prozessschritten ein hochreines synthetisches 

Granulat her. Dieses wird dann zu Stäben und später zu 

Laserfasern weiterverarbeitet. Erst mit diesem neuen Verfahren 

sind neuartige komplexe Faserdesigns mit großem 

laseraktivem Kernvolumen überhaupt realisierbar.“ 

Dr. Schötz weiter: „Die Besonderheit an einem Faserlaser 

besteht darin, dass hier das laseraktive Medium in einer 

mehrere Meter langen Faser enthalten ist. Dadurch kann 

der Faserlaser im Vergleich zu anderen Lasertypen sehr 

gut gekühlt werden, was wiederum thermische Linseneffekte 

unterbindet, die sonst die Strahlqualität verschlechtern. 

Letztlich ist der Faserlaser nichts anderes als ein 

Strahlumformer für den Diodenlaser. Dieser Konverter 

verbessert die Strahlqualität erheblich, wodurch sich der 

Laserstrahl am Werkstück feiner fokussieren lässt.“ 

Preisgekrönte Forschungsergebnisse 

Die nächsten Entwicklungsschritte bei Heraeus sehen vor, 

das laseraktive dotierte Quarzglas bei noch höheren Leistungen 

zu testen und beispielsweise für gepulste Laseranwendungen 

weiterzuentwickeln. „Heraeus verbindet seit 

mehr als 20 Jahren eine enge Zusammenarbeit mit dem 

IPHT bei Forschungsthemen im Bereich optischer Materialien. 

Die Entwicklung des Reaktiv-Pulver-Sinterverfahrens 

ist ein anschauliches Beispiel für die herausragende Kooperation 

und steht stellvertretend für viele gemeinsame 

Entwicklungen“, ist Schötz stolz auf die preisgekrönten 

Forschungsergebnisse. 2011 wurde die Forschergruppe 

vom IPHT mit dem Thüringischen Forschungspreis für die 

beste Arbeit für angewandte Forschung ausgezeichnet. 

Das gemeinsam entwickelte Fasermaterial wird durch 

Heraeus erfolgreich vermarktet. 

Peter Bauer, Dr. Andreas Langner 

Dadurch sind präzisere Materialbearbeitungen möglich 

und die Effizienz des Lasers steigt, da man höhere 

Leistungsdichten im Fokus des Laserstrahls erzielt. 

Zudem ermöglicht die verbesserte Strahlqualität größere 

Arbeitsabstände bei der Materialbearbeitung. Aufgrund 

des größeren Arbeitsabstands werden die Optiken der 

Laserbearbeitungsköpfe besser vor Verunreinigungen durch 

vom Werkstück abgetragenes Material geschützt. 



Dr. Gerhard Schötz 

Specialty Fiber Optics 

Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG 

Quarzstr. 8, 63450 Hanau 

Tel.: + 49 (0) 6181.35-6410 

E-Mail: gerhard.schoetz@heraeus.com 

www.heraeus-quarzglas.com 

9

Zäh flieSSt eine graue sich wellende 

Masse in einen Walzenstuhl, wird darin 

homogen gewalzt und fällt schwer 

von der Walze in einen Edelstahlbehälter. 

Danach wird die Paste in weiSSe 

Plastikdöschen abgefüllt, versiegelt 

und an Solarzellenhersteller in alle 

Welt verschickt. Eine kleine Dose 

wiegt rund zwei Kilogramm, denn die 

unscheinbare graue Masse darin ist 

durch den Silberanteil sehr dicht. 

Alle Fotos dieser Seite: Bert Bostelmann/photon-pictures.com 


ENERGIE UND UMWELT 

Mit Silber 

Sonnenlicht 

effizienter 

nutzen 

Silberhaltige Metallisierungspasten machen 

Solarzellen hocheffizient – Heraeus ist mit 

Entwicklungszentren in Asien, Europa und den 

USA am Puls der Photovoltaik industrie 

Sonnenlicht in Strom umzuwandeln bleibt ein Zukunftsmarkt mit hohem Wachstumspotenzial. 

Nach einer Studie des DG Joint Research Centre der Europäischen 

Kommission wurden bei der Verbreitung der Photovoltaik große Fortschritte erzielt, 

vor allem in Europa mit geschätzten Installationen von rund 14 Gigawatt pro Jahr. Bis 

2020 soll eine installierte Photovoltaikleistung von 100 Gigawatt allein in Europa erreicht 

werden. Weltweit wurde diese Marke laut einer Studie der European Photovoltaic 

Industry Association (EPIA) bereits 2012 übertroffen. Ziel ist es, aus Sonnenlicht 

möglichst viel Strom herzustellen. 

Silberhaltige Metallisierungspasten von Heraeus tragen in diesem Zusammenhang 

zur Verbesserung des Wirkungsgrads von Silizium solarzellen bei. Anforderungen an 

die zukünftige Pastengeneration sind hohe Effizienz bei geringem Verbrauch und 

Silbergehalt. Die Silberpasten werden standardmäßig im Siebdruckverfahren auf die 

Solarzelle aufgebracht und getrocknet. Anschließend werden die Zellen in einem 

Hochtemperaturprozess gesintert, um eine leitfähige Verbindung mit dem Emitter 

herzustellen. Im Anschluss an diese Produktionsschritte werden die fertigen Zellen 

getestet und nach erfolgreicher Prüfung zu Modulen weiterverarbeitet. 

Aus den Silberpasten entstehen sehr feine, hochleitfähige Kontaktbahnen auf den 

tiefblauen Solarzellen. Diese dienen dazu, den Wafer elektrisch zu kontaktieren. Leistungsfähige 

Leitpasten stellen sicher, dass die gewonnene Sonnenenergie optimal 

genutzt wird. Heraeus entwickelt und vertreibt Pasten für konventionelle Solarzellen 

(zur Vorder- und Rückseitenmetallisierung) und für neue Zelldesigns (wie etwa 

N-Type-, PERC- und MWT-Zellen) sowie Pasten für Niedertemperaturanwendungen. 


11

2009 

130µm 

Sol9117 

„Unsere neu eingeführten 

Metallisierungspasten der SOL9610 

Serie zur Frontseitenkontaktierung 

ermöglichen die Herstellung 

hocheffizienter kristalliner 

SolarZellen. Sie sind optimiert 

für die Produktion bei hohem 

Durchsatz und geringen Kosten. 

Seit 2009 konnten wir mit diesen 

innovativen Rezepturen die Breite 

der Kontaktlinien von 130 auf unter 

50 Mikrometer reduzieren.“ 

Dr. Arno Stassen, Staff Technologist der Business Unit Photovoltaics 

2013 

>50µm 

SOL9610A 

Carsten Mohr, Leiter der Business Unit Photovoltaics 

Europe, erklärt die prinzipielle Formulierung von Silberleitpasten: 

„Die Pasten bestehen aus Silberpulver, 

organischen Trägersubstanzen, weiteren Zuschlagstoffen 

und Gläsern. Für all diese Rohstoffe sind Wissen und 

Kompetenz im Konzern vorhanden – das hat die Entwicklung 

entscheidend geprägt. Die Silberpaste sorgt innerhalb 

der Solarzelle für einen effizienteren Kontakt zwischen 

Wafer und stromführendem Leiter.“ Entwickelt hat sich 

das Solarpastengeschäft aus dem seit mehr als 40 Jahren 

bestehenden Geschäft mit Leitpasten für elektronische 

Schaltgeräte. Seit 2008 hat sich die Geschäftseinheit zu 

einem Weltmarktführer entwickelt. 

Weltweit ist rund ein Drittel der Mitarbeiter in Entwicklung 

und Anwendungstechnik tätig. „Wir entwickeln immer 

neue Rezepturen, um die Kontaktierung der Solarzellen 

und damit deren Effizienz zu steigern. Die Hauptanforderung 

unserer Kunden besteht darin, durch günstigere 

Materialien und geringeren Silberverbrauch die Kosten pro 

Watt Solarstrom zu senken“, sagt Carsten Mohr. 

Physiker, Halbleitertechnologen und Glaskeramikfachleute 

bilden in internationalen Teams den Prozess von 

der Entwicklung neuer Rezepturen bis zum Bedrucken 

verschiedener Solarzellentypen ab, so auch in Singapur. 

Ziel beim Druck ist es, möglichst schmale, hohe und im 

Profil gleichmäßige Silberleitbahnen zu erzeugen. So wird 

weniger Fläche der Solarzelle durch Leitbahnen verdeckt, 

wodurch mehr Sonnenlicht auftreffen kann. „Der Markt 

schläft nicht, stetig weiter verbesserte Siliziumsolarzellen 

benötigen angepasste Silberpasten. Der Innovationsdruck 

ist sehr hoch, die Halbwertszeit neuer Pasten gering und 

jeder Kunde, jede Solarzelle stellt andere Ansprüche“, 

erläutert Dr. Arno Stassen, Staff Technologist der Business 

Unit Photovoltics, tätig am Standort Singapur. Eine wichtige 

Anforderung ist, ob sich mit den Pasten eine hervorragende 

„Aspect Ratio“ erzielen lässt – also ein optimiertes 

Verhältnis von Breite zu Höhe der feinen Leiterbahnen. 

Jedes innovative Zelldesign benötigt andere Pasten 

Technologie und Material sind die Schlüssel zum Erfolg 

für die Effizienzsteigerung von Siliziumsolarzellen. Eine 

aktuelle Technologie ist zum Beispiel das MWT-PERC- 

Konzept mit Wirkungsgraden von über 20 Prozent. 

Für dieses kombinierte Solarzellenkonzept (MWT- und 

PERC-Technologie) hat Heraeus in einem gemeinsamen 

Forschungsprojekt mit dem Fraunhofer-Institut für Solare 

Energiesysteme ISE eine MWT-Paste für die Durchkon 

Silberleitbahnen auf Solarzellen werden immer schmaler 

Internationale Entwicklerteams optimieren Leitpasten 

Die Photovoltaikindustrie konnte über die letzten Jahre 

ein starkes Wachstum verzeichnen. Dabei hat sich der 

Markt strukturell und regional stark verändert. Während 

seit 2011 nahezu alle deutschen Solarfirmen aufgrund 

des enormen Kostendrucks Insolvenz anmelden mussten, 

wird der größte Anteil an Solarzellen mittlerweile in Asien 

produziert. Dies bedeutet für Heraeus, dort zu sein, wo 

die Kunden produzieren. International ist die Business 

Unit Photovoltaics mit Full Service Sites (Entwicklung, 

Produktion, Technischer Service) in Hanau, Singapur und 

den USA vertreten. Schanghai und Taiwan sind weitere 

Produktionsstandorte, jeweils mit technischem Service. 

Seit der Akquisition des Pastengeschäfts der Ferro Corporation 

im Februar 2013 bietet der Bereich seinen Kunden 

auch in Japan technischen Service. 

12 technology report Ausgabe 4 | 2013 

Foto: Bert Bostelmann/photon-pictures.com

Funktionsprinzip einer Silizium-basierten Solarzelle 

An der Grenzschicht zwischen positiv (p-Typ) und negativ 

(n-Typ) dotiertem Silizium entsteht durch Sonneneinstrahlung 

elektrische Ladung. Die so erzeugten Ladungsträger 

Verbraucher 

Sonnenlicht 

werden durch den pn-Übergang getrennt und können an 

Strom 

der Oberfläche abgegriffen werden: 

• Auf der Vorderseite bestehen die 

Sammelkontakte aus Silberpaste 

Photonen 

• Silber- und Aluminiumpasten 

werden für die Kontakte auf 

n-dotiertes Silizium 

der Rückseite verwendet 

pn-Übergang 

p-dotiertes Silizium 

Mehr Informationen: 

• www.pvsilverpaste.com 

(Webadresse des Bereichs Photovoltaics) 

• www.heraeus-photovoltaics.com 

(Hier informiert der Heraeus Konzern über 

sämtliche Leistungen für die Photovoltaikindustrie.) 

Elektronenfluss 

Löcherstrom 


taktierung der Löcher entwickelt. Durch die Verwendung 

dieser Paste in Kombination mit einer Vorderseitenpaste 

ist Heraeus maßgeblich an diesem Erfolg beteiligt. 

Bei der MWT-PERC-Solarzelle handelt es sich um eine 

kristalline Solarzelle. MWT steht für „Metal Wrap Through“ 

und bedeutet, dass die Busbars (Sammelschienen) der 

Vorderseitenkontakte der Zelle auf die Rückseite verlagert 

sind. Im Gegensatz zu konventionellen Zellentypen wird die 

Verschattung auf der Vorderseite verringert und mehr Licht 

kann auf die Zelle treffen. Die Effizienz erhöht sich – und 

dies ganz ohne zusätzlichen Materialaufwand. PERC steht 

für „Passivated Emitter and Rear Cell“. Die Rückseite 

der Zelle ist hier so beschaffen, dass auftreffendes Licht 

gespiegelt und zum Wafer zurück reflektiert wird. So kann 

zusätzliche Energie nutzbar gemacht werden. 

Heraeus Produkte 

für die Photovoltaik 

Maschinen- und Anlagenbau: 

• Infrarot-Strahler für Sinterprozesse 

• Quarzträger für Wafer 

Verbrauchsmaterialien: 

• Sputter-Targets für Dünnfilmzellen 

• Ruthen-Lösungen für organische Zellen 

• Silberhaltige Metallisierungspasten für Solarzellen 

Antworten auf steigenden Kostendruck 

Warum wird Silber für die Metallisierung von Solarzellen 

genutzt? Silber ist extrem leitfähig, besonders korrosionsbeständig, 

gut lötbar und langzeitstabil. Das ist wichtig, 

denn Solarzellen haben eine Lebensdauer von bis zu 30 

Jahren, teilweise sogar länger. Dem gegenüber steht der 

hohe Preis, welcher Silberleitpasten zu einem bedeutenden 

Kostenfaktor für Solarzellenhersteller macht. 

Um dem Kostenfaktor Silber zu begegnen, gilt es, Einsparungspotenziale 

in der Herstellung von Photovoltaikzellen 

zu nutzen. Diese liegen vor allem in den Bereichen neuer 

Solarzellenkonzepte und Optimierung des Siebdrucks bzw. 

Anwendung neuer Drucktechniken wie etwa Dispensen 

oder Extrusion. Seit 2010 konnte der Silberverbrauch pro 

Zelle von 0,3 auf 0,2 Gramm vermindert werden. Experten 

halten bis zum Jahr 2020 eine weitere Reduzierung auf 

unter 0,05 Gramm Silber pro Zelle für möglich. „Nach 

heutigem Stand ist es nicht denkbar, das Edelmetall Silber 

zu ersetzen, denn kein anderes Material wird der Anforderung 

‚Kosten in Relation zu Performance‘ vergleichbar 

gerecht. Ebenso ist Silber hervorragend für eine hohe 

Prozessstabilität“, zeigt sich Dr. Arno Stassen überzeugt. 

In absehbarer Zukunft scheint somit ein vollständiger 

Ersatz von Silber, etwa durch Kupfer, nicht möglich. 


Dennoch wird weltweit nach alternativen Materialien geforscht. 

Die Heraeus Photovoltaikexperten sind auch dabei 

am Puls der Photovoltaikindustrie und in verschiedenen 

Projekten involviert, welche an Methoden für die Substituierung 

von Silber arbeiten. 

Dr. Jörg Wetterau 


Carsten Mohr 

Manager Photovoltaics Business Unit Europa 

Heraeus Precious Metals GmbH & Co. KG 


Tel.: +49(0)6181.35-3730 

E-Mail: carsten.mohr@heraeus.com 

www.pvsilverpaste.com 

Foto: Bert Bostelmann/photon-pictures.com 

13

Industrie 

Platinsensoren go East 

Heraeus entwickelt neue Temperatursensoren 

für den chinesischen Markt 

Experten gehen von über 400 Millionen Haushalten in China aus. In der Gesellschaft entwickelt sich eine konsumfähige 

Mittelschicht mit steigenden Ansprüchen an Komfort und einem wachsenden Energiebedarf. So verdoppelte sich der Energieverbrauch 

Chinas seit der Jahrtausendwende und übertraf im Jahr 2010 erstmals den der USA. Um beispielsweise den 

Heizenergieverbrauch sicher und zuverlässig zu ermitteln, werden Wärmemengenzähler in großer Zahl gebraucht. Heraeus 

entwickelte für diese Wärmemengenzähler hochstabile und präzise Platintemperatursensoren. 

Die Durchsetzung von Energiesparmaßnahmen gilt als 

eine der größten Herausforderungen Chinas. So hat die 

chinesische Regierung Energiesparen auf die Agenda 

gesetzt, mit dem Ziel, den Energieverbrauch der Haushalte 

exakt zu erfassen. Bereits Ende der 1990er-Jahre wurde 

nach europäischem Vorbild die Heizkostenabrechnung 

nach tatsächlichem Verbrauch eingeführt. In den hierfür 

genutzten Wärmemengenzählern sind hochsensible 

Platintemperatursensoren in Dünnschichttechnologie von 

Heraeus im Einsatz. Das Prinzip der Wärmemengenzählung 

ist einfach: Jeweils ein Temperatursensor misst die 

Zu- und Rücklauftemperatur im Heizkreis. Zusammen mit 

dem Volumenstrom liefert die Temperaturdifferenz den 

Wärmeverbrauch. Das eingesetzte Sensorpaar darf dabei 

nur maximal 0,1 Grad Kelvin voneinander abweichen. 

Da alle Wärmemengenmessgeräte geeicht sind, müssen 

die Sensoren nach fünf Jahren Betriebszeit ausgebaut 

und rekalibriert oder ausgetauscht werden. „Obwohl die 

Platinsensoren über eine ausreichende Langzeitstabilität 

verfügen, sind diese Eichintervalle fest vorgeschrieben“, 

erklärt Gernot Hacker, Spezialist für Wärmemengenmessung 

bei Heraeus, die gesetzlichen Vorgaben. Die sichere 

und effiziente Herstellung solcher eichfähigen Systeme in 

Millionenstückzahlen erfordert einen hohen Automationsgrad. 

Tatsächlich erinnern die Produktionseinrichtungen 

bei Heraeus an die Bedingungen in der Halbleiterindustrie. 

Auch hier wird in Reinräumen produziert, in denen 

der Staubanteil der Luft auf nur wenige Partikel pro 

Kubikmeter reduziert ist. 

Doch vor der erfolgreichen Markteinführung der neuen 

Sensoren in China war zunächst Entwicklerfleiß gefragt. 

„Denn es zeigte sich, dass für diesen Markt eine spezifisch 

zugeschnittene Variante des Standardsensors – unseres 

Pt-1000 – erforderlich ist“, erläutert Hacker. 

Höchste Qualitätsanforderungen – neue Bauform 

Höchste Qualitätsanforderungen bei extrem hohen 

Stückzahlen und großem Kostendruck bildeten hier den 

Entwicklungsrahmen. Die neue Bauform des Temperaturfühlers 

nutzt die Vorteile einer zweiseitig beschichteten, 

durchkontaktierten Trägerplatine. Was auf den ersten Blick 

zwar teurer als eine einseitig beschichtete Platine 


Lange Tradition: Platinsensoren zur 

Temperaturmessung 

Schematisches Schnittbild des 

Heraeus Sensors Pt-1000 

Die Geburtsstunde der modernen 

Temperaturmesstechnik liegt über 

100 Jahre zurück: Am 1. Juli 1906 

ließ Heraeus ein „Elektrisches Widerstandsthermometer 

aus Platindraht“ 

vom Kaiserlichen Patentamt des 

Deutschen Reiches patentieren. 

Heute entwickeln und produzieren 

die Sensorspezialisten von Heraeus 

Millionen von kundenspezifischen 

Komponenten in Platin-Dünnschichttechnik. 

erscheint, bringt im Gesamtsystem aus Platinsensor 

und fertig gehäustem Temperaturfühler entscheidende 

Kostenvorteile. Dazu gesellt sich ein erhebliches Plus an 

Messsicherheit. 

Ein Blick auf den Aufbau des Temperaturfühlers macht 

diese Vorteile deutlich: Die komplette Einheit besteht aus 

einem Platinsensor, der auf einer Platine sitzt, welche 

mit zwei Drähten bedrahtet ist. Diese Einheit wird in eine 

Metallhülse geschoben und dort fixiert. Der Clou der 

Heraeus Entwicklung liegt nun im Platinsensor sowie 

in der Verdrahtung der Platine: Dieser Sensortyp besitzt 

keine Kantenmetallisierung. Kopfüber auf der Platine 

verbaut, zeigt seine aktive Seite also unmittelbar auf die 

Platine. Da die Rückseite des Sensors aus nicht leitender 

Keramik besteht, ermöglicht diese Bauart eine absolut 

sichere Isolation gegenüber dem Gehäuse. 

Die Verdrahtung der Platine auf Vorder- und Rückseite 

stellt zudem sicher, dass sich der Fühler bei der Montage 

im Metallschutzrohr selbstständig zentriert. Jeglicher 

Fehlkontakt zwischen Sensor und Gehäuse ist dadurch 

ausgeschlossen. Die geforderten Sicherheitsstandards sind 

damit auch ohne zusätzliche Isolation zwischen Kabel und 

Gehäuse erfüllt. Beide Innovationen erhöhen die Messsicherheit 

und senken gleichzeitig die Kosten. 

Dr. Jörg Wetterau, Guido Matthes 


Das Messprinzip ist so einfach wie genial: Es basiert auf der Temperaturabhängigkeit 

des elektrischen Widerstands, den jedes Metall besitzt. Kennt 

man den exakten Verlauf dieser Abhängigkeit – die so genannte Kennlinie 

des Temperatursensors –, lässt sich die Temperatur durch die Messung des 

elektrischen Widerstands sehr genau ermitteln. Die modernen Platintemperatursensoren 

von Heraeus bestehen heute nicht mehr aus Drähten im 

eigentlichen Sinn. Beim Pt-1000 (Pt steht für Platin, 1000 steht für den 

Nennwiderstand in Ohm, einsetzbar für Temperaturen von minus 200 °C bis 

1000 °C) winden sich zum Beispiel stark miniaturisierte Leiterbahnen wie 

eine flach gedrückte Serpentine 

auf einem Keramikträger. Dabei 

liegen die einzelnen Leiterbahnen 

nur um den Bruchteil einer 

Haaresbreite auseinander. 

Diese kompakte Anordnung 

zwingt den Strom über eine 

vergleichsweise lange Strecke. 

Entsprechend stark macht sich 

die Temperaturabhängigkeit im 

Signalhub bemerkbar. Ein weiterer 

Vorteil der Pt-1000-Sensoren: Sie 

besitzen eine sehr geringe Masse, 

Schematisches Schnittbild des Heraeus 

sodass sie überaus schnell und 

Sensors Pt-1000 von vorn 

sensibel reagieren. 


Gernot Hacker 

Technical Sales Department 

Heraeus Sensor Technology GmbH 

Reinhard-Heraeus-Ring 23, 63801 Kleinostheim 

Tel.: +49(0)6181.35-8133 

E-Mail: gernot.hacker@heraeus.com 

www.heraeus-sensor-technology.de 

15

INDUSTRIE 

Flugzeuge sicherer 

Infrarot-Wärme hilft, Strukturstörungen bei Flugzeugbauteilen zu verhindern 

Auf Turbulenzen während des Flugs oder schlechtes 

Wetter bei der Landung kann jeder Fluggast gut verzichten. 

Er möchte sich auf die Sicherheit und Zuverlässigkeit 

des Flugzeugs verlassen können. Das kann 

er insbesondere dann, wenn die Bauteile an Bord mit 

Infrarot-Wärme verarbeitet wurden. 

Flugzeuge müssen zahlreichen Belastungen standhalten, 

nicht nur Windböen und Sturmregen. Sie sollen zudem 

möglichst leicht sein, um Kraftstoff zu sparen, und dabei 

für die Fluggäste genauso sicher bleiben. Für die Strukturbauteile 

und Komponenten von Flugzeugen werden zunehmend 

Kompositmaterialien eingesetzt. Einige Großraumflugzeuge 

bestehen bis zu 50 Prozent aus Kompositen, 

einschließlich des Rumpfs. Das ermöglicht signifikante 

Einsparungen an Gewicht, was wiederum eine verbesserte 

Effizienz im Brennstoffverbrauch zur Folge hat. Infrarot- 

Wärme kommt bei der Verarbeitung von Kompositmaterialien 

zum Einsatz und kann helfen, Strukturstörungen 

Faserverstärkte Kunststoffe 

Faserverstärkte Kunststoffe sind moderne Verbund werkstoffe 

(Komposite). Sie bestehen aus Kunststoffen wie 

Polyphenylsulfid (PPS), Polyetheretherketon (PEEK) oder 

Epoxidharzen (EP), in die Carbon- oder Glasfasern eingebettet 

wurden. Die Fasern machen das Bauteil fest und 

steif, die Kunst stoffmatrix kann die auftretende Energie 

absorbieren. Viele hoch belastete Bauteile im Auto wie 

Lenkrohre, die hohen Torsionskräften ausgesetzt sind, oder 

auch Elemente für den Seitenaufprallschutz werden aus 

diesen Kompositen gefertigt. Bei der Herstellung solcher 

modernen Bauteile kommen Infrarot-Systeme zum Einsatz, 

weil sie diese Materialien schnell und homogen erwärmen 

und so die Prozesszeiten verkürzen. 

16 

in hochwertigen Flugzeugbauteilen zu verhindern. Ein 

Beispiel einer Anwendung mit Heraeus Infrarot-Strahlern 

verdeutlicht dies. 

Infrarot-Strahler optimieren die Qualität von Flugzeugteilen 

aus Kompositmaterial 

Ein Infrarot-Wärmesystem von Heraeus Noblelight trägt in 

einer Anlage von GKN Aerospace in der Nähe von Bristol 

dazu bei, Struktur- und Gefügestörungen in hochwertigen 

Flugzeugbauteilen zu vermeiden. Das Infrarot-System wurde 

in enger Kooperation mit GKN Aerospace Ingenieuren 

für Kompositbauteile konstruiert, die später als Tragkonstruktion 

in Flugzeugflügeln am Heck des Airbus A350 

XWB Verwendung finden. GKN Aerospace ist ein weltweit 

führender Lieferant von Flugzeugzellen und Komponenten 

für eine breite Palette von Flugzeugzulieferern und 

Generalunternehmern. Zur Herstellung der Heckflügeltragkonstruktion 

für den Airbus A350 XWB wird ein Prepreg- 

Carbonkomposittape flächig und mehrlagig auf eine für 

das jeweilige Tragwerkbauteil spezifische Form aufgelegt 

und dann gehärtet. Bei Prepregs handelt es sich um mehrlagige 

vorimprägnierte Verbundwerkstoffe, die in speziellen 

Formwerkzeugen über Profile geformt werden, bevor man 

sie schließlich in Autoklaven härtet. 

Wie eine Leimbinder-Holzplatte 

Viele Lagen dünner Holzplatten miteinander verleimt 

ergeben besonders stabile Schichtholzplatten, so genannte 

Leimbinder. Genauso werden einzelne Kompositlagen 


fliegen lassen 

miteinander zu einem besonders stabilen Flugzeugbauteil 

verbunden. Die Schwierigkeit besteht darin, dass die Lagen 

sich gegeneinander verschieben oder auffalten können 

und dadurch Hohlräume entstehen. Diese Hohlräume oder 

ein Übermaß an Harz zwischen den Kompositlagen führen 

jedoch zu einer Schwächung des Aufbaus. Ein gängiges 

Verfahren, um derartige Verschiebungen zu vermeiden, 

ist die lagenweise Verdichtung. Hierbei fixiert man den 

Sitz der einzelnen Lagen immer wieder unter Vakuum und 

durch den Einsatz von moderater Wärme. Dazu werden die 

Formen mit den Kompositlagen zwischen dem Aufbau der 

verschiedenen Lagen in Vakuumhüllen gesteckt und die 

Luft oder Gase zwischen den Prepreg-Laminaten herausgedrückt. 

Dann wird unter Einsatz von Wärme die Haftung 

verstärkt und die Struktur der Kompositlagen fixiert. 

Jon Wood, Projektleiter bei Heraeus Noblelight in Neston, 

hat die Einführung der Infrarot-Wärme bei GKN Aerospace 

begleitet: „Unsere ersten Versuche führten wir hier im 

Anwendungszentrum durch. Wir fanden heraus, wie man 

die für die Verdichtung erforderliche Wärme gezielt und 

lokal an der Bauteilform einbringen konnte.“ Danach 

folgten Versuche vor Ort mit einem portablen Infrarot- 

System und der Bau eines Prototyps. Schließlich wurde 

der Prototyp durch ein produktionsreifes System mit einer 

Nennleistung von 465 Kilowatt ersetzt. Dieses besteht aus 

drei Sektionen, die jeweils sieben einzeln regelbare Zonen 

enthalten, um so die Oberflächenerwärmung auch an 

diesen extrem großen Bauteilen präzise und gleichmäßig 

steuern zu können. 

Dr. Marie-Luise Bopp 

Prozessverbesserung durch exakte Anpassung 

Infrarot-Wärmetechnologie bietet: 

• hohe Wärmeübertragungskapazität 

• kontaktfreie Wärmeübertragung 

• hohen Wirkungsgrad 

• effiziente Energieübertragung dank der 

optimalen Wellenlänge 

• örtlich begrenzten Energieeinsatz durch Anpassung 

an die Form der Produkte 

• zeitlich begrenzten Energieeinsatz aufgrund schneller 

Reaktionszeiten 


Jon Wood 

Heraeus Noblelight Ltd. 

Industrial Estate, Buildwas Road 

CH64 3UZ Neston, Großbritannien 

Tel.: +44 (151) 3532713 

E-Mail: jon.wood@heraeus.com 

www.heraeus-noblelight.com 

technology report Ausgabe 4 | 2013 17

Industrie 

© Visionär – Fotolia.com 

„Blaulicht“ 

macht 

Holz dauerhaft schön 

Innovative UV-Lichtquellen sparen Energie und Zeit in Beschichtungsprozessen 

Streicht man mit der flachen Hand über den heimischen Esstisch, ist der zum Teil vielschichtige Aufbau der Oberfläche 

nicht zu spüren. Das nackte Holz ertastet man meist nicht. Vielmehr gleitet die Haut über mehrere Schichten aus Filler, 

UV-Schutz und Klarlack. Sie schützen das empfindliche Holz dauerhaft vor Sonnenlicht oder Feuchtigkeit. Bei der 

industriellen Herstellung solcher Oberflächen entfällt ein Großteil der Arbeit auf die Beschichtungsprozesse. Mit einem 

neuen Duo aus UV-LEDs und UVC-Hochleistungsstrahlern ist es Heraeus gelungen, diese Prozesse einfacher, schneller 

und energiesparender zu machen. In der Holz- und Möbelindustrie stellen Beschichtungsprozesse eine komplexe und 

komplizierte Angelegenheit dar. Zwar konservieren die aufgetragenen Schichten den hochwertigen Look des empfindlichen 

Naturstoffs, die Prozesse sind jedoch sehr arbeits- und kostenintensiv. Nicht selten bringen erst drei oder vier nacheinander 

aufgetragene Materialien die gewünschte Optik und Schutzwirkung. Dabei gilt: Je schneller eine Schicht aushärtet und 

weiter verarbeitet werden kann, desto günstiger ist die Fertigung. 

Wellenlänge bestimmt die Aushärtung 

Bei den typischen Härtungsprozessen handelt es sich in 

der Regel um Polymerisationen. Sie werden durch UV- 

Licht initiiert. Dabei spalten 

Optimale Härtungsergebnisse können mit 

chemische Bindungen auf und 

UV-Speziallichtquellen auch bei 3-D-Geometrien vernetzen anschließend wieder 

erzielt werden, hier am Beispiel einer Holztür zu neuen Verbindungen. Als 

Lichtquelle dienen Systeme, 

die üblicherweise mit den 

chemischen Elementen Gallium 

oder Quecksilber dotiert sind. 

Ob die Härtung weiter in der 

Tiefe stattfindet oder eher an 

der Oberfläche, wird maßgeblich 

durch die Wellenlänge dieser 

Lampen bestimmt. UV-Licht 

im längeren Wellenlängenbereich 

(UVA, circa 350 bis 380 

Nanometer) dringt weiter in die Tiefe, während kurzwelliges 

UV-Licht (UVC, circa 200 bis 280 Nanometer) an der 

Oberfläche wirkt. In den industriellen Beschichtungsprozessen 

kommen daher meist unterschiedliche monochromatische 

UV-Lichtquellen zum Einsatz. 

Mit Tandemlösung alles im Griff 

Mit den beiden neuen Modulen NobleCure ® und Soluva ® 

UVC-Cure hat Heraeus eine Tandemlösung entwickelt, 

die effizient alle Härtungsaufgaben einer Oberflächenbeschichtung, 

beispielsweise in der Holz- und Möbelindustrie, 

abdeckt. Die UV-LEDs (NobleCure ® ) emittieren Licht 

im UVA-Bereich und sind daher für die Zwischen- oder 

Tiefenhärtungsschritte konzipiert. Ein charakteristisches 

Merkmal dieses Systems ist die ausgezeichnete Aushärtung 

in der Tiefe, wobei die Materialoberfläche eine 

leichte „Klebrigkeit“ behält. Anschließend aufgetragene 

Schichten haften dadurch besonders gut. Ausgestat 


UVC 

UVB 

UVA 

UV-Licht 

200–280 nm 

280–315 nm 

315–380 nm 

Wellenlänge 

Soluva ® UVC-Cure (UVC-Strahler) 

NobleCure ® (UV-LEDs) 

30–70 mm 

Arbeitsabstand 

5 µm 

30–120 µm 

UV-Lack 

Material, z. B. Holz 

Laufgeschwindigkeit bis zu 60 m/min 

tet mit einer speziellen Mikrooptik sowie der „Chip on 

Board“-Technologie, erweitert sich der Einsatzbereich 

des Tandems auch auf 3-D-Geometrien. Ungewöhnlich 

große Arbeitsabstände von bis zu 70 Millimetern zwischen 

Lichtquelle und Trägermaterial lassen sich ohne Einbußen 

in der Aushärtungsqualität realisieren. Vor Schleifprozessen 

oder auch beim finalen Versiegeln von Oberflächen 

kommen die Hochleistungsstrahler des Soluva ® UVC-Cure 

Moduls zum Einsatz. Deren energiereiche Strahlung sorgt 

auf der Oberfläche für eine kontinuierliche Aushärtung. 

„Das Material ist damit gut versiegelt und besonders kratzfest. 

Die Oberflächen bleiben also dauerhaft schön“, weiß 

Christian Rüth, Anwendungsmanager UV-Prozesstechnik 

bei Heraeus Noblelight. 

Auf Energieoptimierung getrimmt 

Intensives UV-Licht, große Arbeitsabstände, schnelle 

Maschinenlaufzeiten und trotzdem Energie sparen? „Ja, 

das ist mit unseren neuen UV-Härtungsmodulen kein 

Widerspruch“, freut sich Marko Hofmann, Sales Manager 

Optoelektronik bei Heraeus Noblelight. „Schließlich stand 

bei der Entwicklung die Energieeffizienz des gesamten 

UV-Systems im Fokus. Alle Ideen und Entwicklungsschritte 

wurden darauf getrimmt.“ Ein Beispiel dafür ist die 

intelligente Taktung der UV-LEDs. Sie bewirkt, dass nur 

dann Energie verbraucht wird, wenn man sie benötigt. 

Möglich ist das allerdings nur, weil sich die Lichtquellen 

verzögerungsfrei ein- und ausschalten lassen. Die UVC- 

Hochleistungsstrahler arbeiten wiederum so effizient, 


dass erheblich weniger Strom dafür aufgewendet werden 

muss – auch das reduziert den Energieverbrauch im 

Härtungs prozess. 

Höheres Tempo in der Fertigung 

Von den innovativen Heraeus Technologien profitiert auch 

die Geschwindigkeit der Prozesse. Mit den neuen UV- 

Strahlern können bis zu 60 Meter Holz pro Minute durch 

die Anlage laufen, ohne dass die Qualität der Aushärtung 

leidet. Dabei gehen die Module immer sanft mit dem 

Untergrund um. Wärme wird nicht freigesetzt, sodass vor 

allem auch temperatursensible Materialien wie die meisten 

Nadelhölzer problemlos behandelt werden können. 

Fällt also beim nächsten Treffen mit Familie oder Freunden 

eine Gabel auf den Tisch oder breitet sich ein Glas 

samt Inhalt auf dem Holz aus, so ist das kein Problem. 

Die mit UV-Lichtquellen perfekt gehärteten Schichten 

halten einiges aus. Trocken wischen sollte man aber 

trotzdem. 

Juliane Henze 


Marko Hofmann 

Heraeus Noblelight GmbH 

Heraeusstr. 12–14 

63450 Hanau 

Tel.: +49(0)6181.35-4627 

m.hofmann@heraeus.com 


Christian Rüth 



63450 Hanau 

Tel.: +49(0)6181.35-4596 

christian.rueth@heraeus.com 


19

Materialien 

Rotosil – 

ein einzigartiger Werkstoff 

Natürliches opakes Quarzglas für hohe Temperaturen 

und aggressive Medien in Industrieanwendungen 

Ob Mikrochipherstellung, Datenübertragung im Internet 

mittels Lichtleitfaser, Präzisionsoptik oder Lasertechnik: 

Wenn es um anspruchsvolle optische Anwendungen 

geht, führt kein Weg am Werkstoff Quarzglas vorbei. Der 

Heraeus Geschäftsbereich Quarzglas ist seit über 100 

Jahren weltweit einer der wenigen Spezialisten, der diesen 

Werkstoff in einzigartigen Qualitäten erzeugt. Einzigartig 

ist auch Rotosil, das im Gegensatz zum bekannten klaren 

Quarzglas undurchsichtig (opak) ist und für besonders 

heiße und aggressive Hochtemperaturprozesse genutzt 

wird – etwa als XXL-Prozesskammern in der Dünnfilmsolartechnik. 

Bei Heraeus bildet Rotosil seit 1934 eine eigene Quarzglasklasse. 

Das Material wird in einem speziellen 

Lichtbogen verfahren aus Quarzsand verschiedener 

Reinheit elek trisch geschmolzen. Rotosil besteht 

ebenso wie andere Quarzglasarten aus Silizium 

und Sauerstoff in der chemischen Verbindung 

SiO 2 . Dennoch unterscheidet sich Rotosil 

grundsätzlich durch sein Erscheinungsbild. 

„Bei Rotosil sorgen produktionsbedingt 

erzeugte Einschlüsse von feinsten 

Gasblasen dafür, dass das Material 

aufgrund von Lichtstreuung opak-weiß 

und lichtundurchlässig ist“, beschreibt 

Anette Baumbach, Key-Account-Managerin 

für Rotosil-Produkte bei Heraeus Quarzglas, 

den Unterschied. Dadurch ist das Material 

prädestiniert für eine große Bandbreite von 

Anwendungen in der chemischen Industrie 

bis zur Halbleitertechnik. 

„Die hohe Temperaturbeständigkeit und die 

Resistenz gegen fast alle Säuren zeichnen diesen 

Werkstoff aus“, unterstreicht Anette Baumbach. 

Bauteile aus Rotosil kommen überall dort zum Einsatz, 

wo hohe Temperaturen und aggressive Medien zusammentreffen. 

Beispielhafte Anwendungen sind Recyclingprozesse, 

Schmelz- und Beschichtungsprozesse sowie 


AuSSergewöhnliche Eigenschaften und Anwendungen 

Rotosil vereint eine Reihe von Eigenschaften, die in dieser Form wohl in keinem anderen Werkstoff zu finden sind: 

• niedrige thermische Ausdehnung 

• hohe Temperaturwechselbeständigkeit 

• hohe Erweichungstemperatur 

• sehr niedrige Transmission 

• geringe Wärmeleitfähigkeit 

• sehr gute thermische und elektrische 

Isolationseigenschaften 

• hohe Beständigkeit gegenüber 

aggressiven Medien wie Säuren 

oder Laugen 

• hohe Beständigkeit gegenüber 

Schmelzen (z. B. Gold, Silber, 

Silizium) 

• Verfügbarkeit in flexiblen Geometrien 

bis hin zu großen Abmessungen 

Ofenauskleidungen. Die Mikroporen in der Struktur machen 

Rotosil zu einem hervorragenden thermischen Isolator. 

„Die Kombination aus thermischer und elektrischer 

Isolation ermöglicht auch den Einsatz als Isolatoren 

in der großindustriellen Filtertechnik“, nennt Anette 

Baumbach ein weiteres Beispiel. 

Glocken aus Quarzglas in XXL 

Die Herstellungsmethode des Lichtbogenschmelzens 

bedingt in erster Linie rotationssymmetrische 

Körper wie Rohre und Tiegel mit einer 

ebenen, dichten Wand und einer glasierten, 

nichtporösen Innenoberfläche. Durch mechanische 

Bearbeitung und thermisches Umformen 

können auch rechteckige Teile wie 

Platten, Schalen oder Blöcke gefertigt werden. 

„Da Rotosil außerdem bis zu einem gewissen 

Grad warm verformbar und gut schweißbar ist, 

lassen sich auch relativ komplexe Werkstücke 

herstellen, beispielsweise Brennerdüsen 

für Syntheseanlagen“, erklärt Baumbach. Das 

Schmelzverfahren ist zudem für Bauteile bis zu 

einem Durchmesser von einem Meter bei Längen 

von mehr als zwei Metern skalierbar. „Solche 

Rotosil-Glocken in XXL werden neuerdings als 

Prozesskammern in der Dünnfilmsolartechnik weltweit 

eingesetzt. Der Prozess stellt höchste Anforderungen 

an die Beständigkeit des Materials gegen Korrosion, hohe 

Temperaturen und Temperaturwechsel. Gleichzeitig müssen 

eine Verunreinigung des Prozesses und das Entweichen der 

Prozessgase vermieden werden. All diese Anforderungen 

werden durch unsere Rotosil-Glocken erfüllt“, freut sich 

Anette Baumbach. 

Nicht ohne Grund: Denn das besondere opake Quarzglas 

startet knapp 80 Jahre nach seiner Einführung erneut 

durch. 




Anette Baumbach 

Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG 

Reinhard-Heraeus-Ring 29, 63801 Kleinostheim 

Tel.: +49(0)6181.35-7296 

E-Mail: anette.baumbach@heraeus.com 

www.heraeus-quarzglas.com 

XXL-Glocke aus Rotosil 

21

Gesundheit 

Infection Management 

Infektionen in den Griff bekommen 

Weltweit werden jährlich weit über eine Million Hüftgelenk prothesen eingesetzt. Eine Routine operation, die dennoch mit 

einem gewissen Infektionsrisiko verbunden ist. Durch ein optimiertes Infektionsmanagement (Infection Management) lässt 

sich hier entscheidend vorbeugen. Heraeus nutzt seine langjährige Kompetenz auf dem Gebiet der Infektionsprophylaxe in 

der zementierten Endoprothetik. Hierzu entwickelt der Spezialist neue Produkte, mit denen Infektions risiken aktiv begegnet 

werden können – sei es in der Prophylaxe, der Diagnostik, der Behandlung oder unterstützenden Fortbildung. Dieses kommt 

sowohl dem Arzt als auch dem Patienten zugute und entlastet die Gesundheitssysteme. 

Die Lebensqualität vieler Patienten hat sich in den vergangenen 

Jahrzehnten durch den zunehmenden Einsatz 

medizinischer Implantate deutlich verbessert. Gleichzeitig 

ist damit ein erhöhtes Infektionsrisiko verbunden, das wiederum 

die Gesundheitssysteme finanziell belastet. Infektionen 

nach Gelenkersatz sind schwerwiegende Komplikationen 

für den Patienten und kostspielig für Krankenhäuser 

und Versicherer. So fallen beispielsweise in Deutschland 

pro infizierte Hüftendoprothese Kosten in Höhe von circa 

30.000 Euro an. Hochgerechnet eine enorme Belastung 

für das Gesundheitssystem. 

Um dieser Entwicklung vorzubeugen, forscht der Medizinproduktespezialist 

Heraeus Medical auf verschiedenen 

Gebieten des Infection Managements und erweitert damit 

sein Leistungsspektrum für die Endoprothetik. Innerhalb 

dieses Konzepts bietet der Heraeus Geschäftsbereich Produkte 

zur Vorbeugung von Infektionen an. „Wo medizinische 

Implantate eingesetzt werden, kann es zu Infektionen 

kommen. Dieses Risiko wollen wir langfristig minimieren“, 

sagt Dr. Thomas Kluge, Head of Technology, Heraeus 

Medical. 

Weiterentwicklung der Kernkompetenz: 

Prophylaxe bei künstlichem Gelenkersatz 

In Zusammenarbeit mit führenden Orthopäden hatte 

Heraeus in den 1970er-Jahren festgestellt, dass sich 

beim Zusatz eines Antibiotikums zum Knochenzement das 

Infektionsrisiko in der Endoprothetik reduzieren lässt und 

dadurch die Prothese länger im Körper des Patienten verbleiben 

kann. Dadurch wurde die antibiotische Infektionsprophylaxe 

lokal im unmittelbaren Operationsfeld ermöglicht 

und PALACOS ® mit dem Antibiotikum Gentamicin 

zum Goldstandard in der zementierten Endoprothetik. 

Infektionen gar nicht erst entstehen lassen 

Selbst bei noch so großer hygienischer Sorgfalt können 

dennoch körpereigene Keime des Patienten während 

der OP in die Operationswunde geraten. 

Besonders heikel ist es, wenn 

es auf dem Implantat zur 

Biofilmbildung kommt. 

Hierbei organisieren sich 

verschiedene Bakterien 

in einer Überlebensgemeinschaft 

(Biofilm), 

die auch noch Jahre 

nach der Operation 

wieder aktiv werden und 

eine postoperative Infektion 

auslösen können. 

„Die Behandlung eines 

Biofilms mittels einer systemischen 

Antibiotikagabe stößt dabei an ihre Grenzen. In dem Fall ist 

der Austausch der befallenen Prothese erforderlich“, so Dr. 

Kluge. 

Das Ziel sollte sein, die Entstehung eines Biofilms von Grund 

auf zu vermeiden. Hier hat sich ein Konzept aus systemischen 

(z. B. intravenös) und lokal verabreichten Antibiotika 

bewährt: Letztere erzeugen direkt an der Operationsstelle 

einen hohen Wirkspiegel und beugen der Entstehung von 

Infektionen gezielt vor. 

Spezialzemente für Revisionseingriffe 

Revisionseingriffe, also der Wechsel eines Implantats 

als Folge einer mechanischen Lockerung oder Infektion, 

gehen mit einem erhöhten Risiko für den Patienten einher. 

Zur erweiterten Infektionsprophylaxe hat sich hier seit 


„Wo medizinische Implantate 

eingesetzt werden, kann es zu 

Infektionen kommen. Dieses Risiko 

wollen wir langfristig minimieren.“ 

Dr. Thomas Kluge, Head of Technology, Heraeus Medical 

Jahren der Revisionszement COPAL ® G+C mit dem Zusatz 

von zwei Antibiotika bewährt. Als Reaktion auf die in den 

vergangenen Jahren zunehmende Resistenzentwicklung 

von Keimen gegenüber Antibiotika hat Heraeus Medical 

den Knochenzement COPAL ® G+V entwickelt und 2012 

auf den Markt gebracht. Dieser Zement enthält eine Kombination 

der Antibiotika Gentamicin und Vancomycin und 

eignet sich speziell für den Einsatz bei Revisionsoperationen, 

bei denen zuvor eine Infektion mit multiresistenten 

und schwer behandelbaren Keimen nachgewiesen wurde. 

Das Konzept Infection Management von Heraeus Medical 

besteht aus den vier Kompetenzfeldern „Prevention“, 

„Diagnostics“, „Treatment“ und „Support“. Die Kompetenzfelder 

von Heraeus Medical Infection Management 

hängen eng zusammen und haben ihren Ursprung in 

jahrzehntelanger Erfahrung in der Endoprothetik. 

Infektionsprophylaxe in der zementfreien 

Endoprothetik möglich 

Aufgrund des Erfolgs der lokalen Antibiotikaprophylaxe 

in der zementierten Endoprothetik hat Heraeus innovative 

Technologien entwickelt, mit denen sich das Prinzip 

auch auf die zementfreie Endoprothetik übertragen lässt. 

Mit der Innovation „Ready-to-use Coating Device“ kann 

erstmals eine antibiotische Schutzschicht direkt auf die 

Prothese aufgetragen werden. Das Antibiotikum wird über 

einen definierten Zeitraum vom Implantat an der Operationsstelle 

im Körper abgegeben. Ähnlich wie beim Einsatz 

von antibiotikabeladenem Knochenzement ermöglicht 

dieses Verfahren einen sehr effektiven prophylaktischen 

Schutz der Prothese vor Keimbesiedelung. 

Schnellere und exaktere Diagnostik 

Ausschließen lassen sich Infektionen in der Endoprothetik 

selbst bei allen Vorsorgemaßnahmen nicht. Sobald ein 

Infektionsverdacht vorliegt, ist eine umfassende und vor 

allem exakte Diagnostik gefragt. Je schneller bekannt 

wird, welche Keime eine Infektion ausgelöst haben, desto 

rascher und zielgerichteter kann mit einem auf das Keim 


spektrum abgestimmten Antibiotikakonzept gearbeitet 

werden. Mit konservativen Methoden dauert die Analyse 

bislang zwischen sieben und 15 Tagen. „Wir arbeiten im 

Rahmen einer Kooperation an der Entwicklung eines neuen 

Diagnostiktools, das bereits innerhalb von vier Stunden 

ein eindeutiges Keimspektrum abbilden soll“, gibt Thomas 

Kluge einen Ausblick in die Zukunft. 

Meike Zimni, Lilian Winkler 


Dr. Thomas Kluge 

Head of Technology 

Heraeus Medical GmbH 

Philipp-Reis-Str. 8/13, 61273 Wehrheim 

Tel.: +49(0)6181.35-2513 

E-Mail: thomas.kluge@heraeus.com 

www.heraeus-medical.com 

23


Die Erfolgsgeschichte von Heraeus begann 

Die Evolution 

Edelmetalle wie Platin und Gold, Sondermetalle wie Niob und Tantal, Sensoren, Biomaterialien 

sowie Quarzglas und Speziallichtquellen – in diesen Bereichen hat Heraeus 

seit 1851 mit innovativen Entwicklungen und anspruchsvoller Werkstofftechnik Maßstäbe 

gesetzt. Diese Materialkompetenz beruht auf dem Umgang mit komplexen Werkstoffen 

sowie extrem hohen Temperaturen. Was vor mehr als 160 Jahren als Platinschmelze 

im Keller einer kleinen Einhorn-Apotheke im hessischen Hanau begann, entwickelte 

sich bis heute zu einem weltweit tätigen Edelmetall- und Technologieunternehmen mit 

mehr als 12.200 Mitarbeitern. 

24 


vor über 160 Jahren in Hanau 

der Innovation 

Heraeus ist in globalen Nischenmärkten aktiv, die sich durch hohe Markteintrittsbarrieren, 

nachhaltiges Wachstum und attraktive Renditen auszeichnen. Schwerpunkte 

sind die Bereiche Umwelt, Gesundheit, Mobilität, Kommunikation und Energie. Innovationen 

bleiben auch in Zukunft ein Schlüssel des Geschäftserfolges. Die bahnbrechende 

Entwicklung des Platinschmelzens im industriellen Maßstab durch Firmengründer 

Wilhelm Carl Heraeus hat zahllose innovative Entwicklungen nach sich gezogen. Heute 

verfügt das Unternehmen über mehr als 5300 Patente und Patentanmeldungen. 


2008 

Quarzglas 

Heraeus Quarzglas ist der Technologieführer 

und Werkstoffspezialist 

für die Herstellung und Verarbeitung 

von hochreinem Quarzglas. 

Wallsend/UK 

Entwicklung von natürlichen und synthetischen 

Quarzgläsern für Anwendungen in 

Halbleiter- und optischer Industrie 

(seit 2008 Teil von Heraeus) 

2006 

Austin/US 

Entwicklung von Komponenten für die 

Halbleiterindustrie 

1996 

Buford/US 

Entwicklung synthetischer Vorprodukte von 

Glasfasern für Telekommunikation 

1992 

Bitterfeld/DE 

Entwicklung von synthetischem Basismaterial 

für optische und faseroptische 

Anwendungen (z. B. Lichtleitfasern) 

1988 

KLEINOSTHEIM/DE 

Entwicklung von natürlichem Quarzglas- 

Basismaterial und Komponenten für die 


1985 

Koriyama/JP 

Entwicklung von Quarzglas für Halbleiterund 

Optikindustrie, Quarzglasanalytik (Joint 

Venture SQP) 

1990 

2013 

Maryland/US 

UV-Mikrowellentechnologie für 

UV-Härtungsanwendungen 

Speziallichtquellen 

2011 

Hanau/DE 

UV Applications Competence Center (ACC) 

zum Test von unterschiedlichen 

UV-Anwendungen 

1998 

Cambridge/UK 

Entwicklungscenter für kontinuierliche 

Lampen und Blitz-Lampen für 

Laseranwendungen 

Hanau/DE 

Akkreditiertes Messlabor zur Vermessung von 

UV- und Infrarot-Strahlern 

Heraeus Noblelight gehört weltweit zu 

den Markt- und Technologieführern von 

Spezial lampen im Wellenlängenbereich 

von Ultraviolett bis Infrarot.

Biomaterialien und Medizinprodukte 

Heraeus Medical entwickelt, produziert und 

vertreibt medizinische Biomaterialien, mit denen 

Gelenkprothesen im Knochen fixiert sowie Wirbelsäulenfrakturen 

stabilisiert werden. 

1912 Wehrheim/DE 

Hanau/DE 

Entwicklung von Quarzglasprodukten für 

optische und faseroptische Anwendungen, 

Quarzglasanalytik in zertifiziertem Labor 

1982 

1904 

1899 

Hanau/DE 

Hanau/DE 

Seit 1904 (UV-Hochdrucklampe; Original 

Hanauer Höhensonne) Entwicklung, 

Produktion und Anwendung von UV-Strahlern 

zur Behandlung von Wasser, Luft und 

Oberflächen 

Kleinostheim/DE 

Entwicklung von optischem Quarzglas 

Entwicklungs- und Anwendungscenter für 

Infrarot-Strahler und -Module für industrielle 

Wärmeprozesse 

1851 

1851 Hanau/DE 

1988 

Houthalen/BE 

Entwicklung von Sensoren und 

Messsystemen für die Anwendung in Metallschmelzen, 

insbesondere in der Eisen- und 

Stahl industrie 

1959 

Wehrheim/DE 

Entwicklung und Produktion von PALACOS ® 

Knochenzementen für zementierte Endoprothetik 

(Hüft- und Kniegelenkprothesen) 

1988 

LANGHORNE/US 

Sensorentwicklung für Metall schmelzen in 

den USA, Kanada und Mexiko 

Einhorn-Apotheke: 

Ursprung des Unternehmens 

1988 

Chesterfield/UK 

Entwicklung von Messsonden für die 

Anwendung in Metallschmelzen 

2012 

Hartland/US 

2008 

Eröffnung PALACADEMY ® Training Center: 

OP-Technik und Zementiertechnik für Ärzte 

und OP-Fachpersonal 

1856 

Hanau/DE 

1959 

Hanau/DE 

Walzplattierwerk: Walzplattieren von 

Edelmetall unter hohem Druck auf unedle 

Trägerbänder wie Kupferband 

1968 

Hanau/DE 

Entwicklung von Dickfilm-Pasten 

Erste Deutsche Platinschmelze W. C. Heraeus 

1970 

Hanau/DE 

Technologiecenter: Materialentwicklung 

und -untersuchung, Bondlabor, Hochtemperaturtechnikum, 

Qualitätskontrolle und 

Erprobung von Prototypen 

Sensoren 

Entwicklung auf dem Gebiet der Messung, 

Überwachung und Steuerung von Metallschmelzprozessen 

Heraeus Electro-Nite ist Weltmarktführer bei 

Sensoren und Messsystemen für die Stahl-, 

Aluminium- und Gießereiindustrie. Der Geschäftsbereich 

gehört seit 1988 zu Heraeus.

1980 

Hanau/DE 

Entwicklung pharmazeutischer Wirkstoffe für 

die Chemotherapie 

1982 

1982 

Hanau/DE 

Entwicklungscenter für Edelmetallrecycling 

Kleinostheim/DE 

Entwicklung von Platintemperatursensoren 

in Dünnschichttechnik 

1984 

Hanau/DE 

Elektronenstrahlschmelzanlage 

für Niob, z. B. für die Hochenergiephysik 

(Teilchenbeschleuniger) 

und Lichttechnik 

1994 Port Elizabeth/ZA 

Schanghai/CN 

Entwicklung chemischer Produkte für den 

asiatischen Markt 

1985 

Hanau/DE 

Entwicklungscenter für Lotpasten und 

Leitkleber 

1990 

Chandler/US 

2000 

Santa Fe Springs/US 

Anwendungszentrum für Edelmetalle / 

Recycling 

2003 

Anwendungszentrum für Edelmetalle / 

Recycling 

1998 

Hanau/DE 

Entwicklungscenter für Rohr- und 

Flachsputtertargets für die funktionale 

Beschichtung großer Glasflächen; 

Sputtering-Anwendungslabor 

Entwicklungscenter für Sputtertargets für die 

Elektronik- und Festplattenindustrie 

2008 

Singapur/SG 

2004 

St. Paul/US 

Anwendungszentrum für Prozesstechnologie 

2008 

Conshohocken/US 

Entwicklungscenter für Metallisierungspasten 

für Solarzellen 

2011 

Singapur/SG 

Entwicklung von Sinterpasten für die 

Aufbau- und Verbindungstechnik 

Materialien und Technologien 

Entwicklungscenter für Kupferbonddrähte für 

die Aufbau- und Verbindungstechnik 

Heraeus Materials Technology erstellt 

Hightech-Produkte aus Edelmetallen und anspruchsvollen 

Werkstoffen und zählt weltweit 

zu den bedeutendsten Anbietern in dieser 

Branche. Bis 2010 bildete Heraeus Materials 

Technology gemeinsam mit Heraeus Precious 

Metals die W. C. Heraeus GmbH.

2010 

Danyang/CN 

2012 

Singapur/SG 

Entwicklungscenter für Drähte und Federwicklungen 

für minimal invasive Geräte 

(Medizinische Komponenten) 

Edelmetalle 

Heraeus Precious Metals zählt weltweit zu den ersten Adressen 

im industriellen Edel metallgeschäft und nimmt im industriellen 

Edelmetallhandel international eine führende Position ein. Bis 

2010 bildete Heraeus Precious Metals gemeinsam mit Heraeus 

Materials Technology die W. C. Heraeus GmbH. 

Entwicklungscenter für Abgaskatalysatoren 

für Kleinkrafträder 

Dayton/US 

2011 

2010 Singapur/SG 


Leverkusen/DE 

Entwicklungscenter für leitfähige Polymere 

für Kondensatoren und Touchscreens 

Entwicklungscenter für Metallisierungspasten 

für Solarzellen 

2012 

Feinchemikalienentwicklung für die 

Heraeus baut durch kundennahe Produktentwicklungen und gezielte 

Akquisitionen seine weltweite Markt- und Technologieführerschaft 

in verschiedenen Industriebereichen immer weiter aus. Schon 1958 

wurden die ersten ausländischen Vertriebsgesellschaften in Frankreich 

und Italien gegründet. Es folgten Auslands töchter und Beteiligungen in 

den USA, England und Japan sowie Fertigungsstätten in Korea und auf 

den Philippinen. Seit 1974 ist Heraeus mit eigenen Produktions- und 

Entwicklungsstandorten in der Wachstumsregion China tätig. 

In unserer immer komplexeren Welt verändern sich die internationalen 

Märkte mit hohem Tempo. Dies erfordert eine Evolution der 

Innovation. Daher betreibt jeder Heraeus Geschäftsbereich eigene 

Entwicklungsaktivitäten und richtet sich an jeweils relevanten Märkten 

aus. Der Vorteil: Wir sind nah am Kunden und entwickeln passgenaue 

Produkte. Über 550 Mitarbeiter forschen und entwickeln weltweit in 

Entwicklungszentren. Die Grafik gibt Ihnen einen Überblick über die 

„Evolution der Innovation“ bei Heraeus.

Heraeus Technologiecenter 

Moderne Material- und Werkstoffwissenschaften ermöglichen 

immer neue maßgeschneiderte und verbesserte 

Werkstoffe. Ob Superlegierungen, Nanomaterialien, elektrisch 

leitfähige Polymere oder magnetische, biokompatible 

Edelmetall-Legierungen: Mit immer raffinierteren 

Untersuchungsmethoden erkunden Entwickler heute die 

Strukturen von Metallen und organischen Materialien, 

um diese zu optimieren. Gut, wenn Materialexperten 

dabei auf die Unterstützung und Kompetenz eines 

Technologiecenters wie bei Heraeus bauen können. 



Materialien müssen 

verstanden werden 

Entwicklungshelfer mit Materialprüfungskompetenz 

Um die Materialentwicklung voranzutreiben und die Eigenschaften 

von Werkstoffen zu optimieren, müssen Materialien 

beginnend vom atomaren bis in den makroskopischen 

Bereich verstanden werden. „Unser Technologiecenter bietet 

vielfältige Möglichkeiten durch ein motiviertes Team, 

Labore und Technika sowie verschiedene materialspezifische 

Untersuchungsmethoden und Prüfverfahren“, sagt 

Annette Lukas, Leiterin des Heraeus Technologiecenters 

am Standort Hanau. „Mit dieser technischen Ausstattung 

helfen wir unseren Kunden bei der Entwicklung und 

Optimierung maßgeschneiderter Produkte und unterstützen 

sie bei materialspezifischen Problemstellungen oder 

Schadensanalysen.“ 

Zu den Servicebereichen für die Materialprüfung gehören 

die Oberflächenanalytik, ein Bondlabor zur Prüfung 

von Bonddrähten und Substraten für die Automobil- und 

Mikroelektronikindustrie sowie die Metallographie. Weitere 

Bereiche umfassen die Gasanalytik an Festkörpern, die 

zerstörende und zerstörungsfreie Prüfung von Werkstoffen 

sowie die Schmelz- und Glühtechnik. Alle Bereiche 

arbeiten sehr eng zusammen und es kommt vor, dass ein 

zu prüfendes Material fast alle Abteilungen „durchläuft“, 

bevor es zur Anwendung beim Kunden freigegeben wird. 

„Die Breite an Analysemethoden und unsere Materialkompetenz 

ermöglichen es, unseren Kunden nicht nur maximale 

Qualität und Qualitätskontrolle zu liefern, sondern 

ihnen auch als Berater zur Seite zu stehen“, resümiert 

Annette Lukas. 

Oberflächenanalytik: REM, EDX und AES geben tiefe 

Einblicke 

Bei einer der industriell bedeutendsten Katalysen, der 

Umsetzung von Ammoniak zu Salpetersäure für die 

Düngemittelindustrie, kommen große Katalysatornetze aus 

Platin-Rhodium-Legierungen zum Einsatz. Die katalytische 

Mitarbeiter bei der Untersuchung mit der Augerelektronenspektroskopie (AES) 

Wirkung der Netze wurde in den letzten Jahrzehnten kontinuierlich 

verbessert. Entwickler von Heraeus verwenden 

zur Verbesserung der katalytischen Oberflächenaktivität 

der Netze modernste Techniken wie die Rasterelektronenmikroskopie 

(REM), energiedispersive Röntgenspektroskopie 

(EDX) und Augerelektronenspektroskopie (AES). 

Damit können Mikrostrukturen sowie Oberflächenverunreinigungen 

der Edelmetallkatalysatoren untersucht und in 

ihrer Wirkungsweise optimiert werden – ganz im Sinne des 

Anwenders. 

„Viele Produkte wie Katalysatoren werden in ihren Eigenschaften 

und Funktionen ganz entscheidend von der 

Oberfläche und den oberflächennahen Schichten geprägt. 

Deshalb ist es sehr wichtig, zahlreiche Informationen über 

die Oberflächen zu gewinnen. Zu diesem Zweck bieten 


31

Materialuntersuchung im Technologiecenter 

Der Servicebereich des Technologiecenters beschäftigt sich mit der Untersuchung materialspezifischer 

Aufgabenstellungen. Zu den Standardleistungen gehören: 

Metallographie 

• Schliffherstellung und Zielpräparationen an 

• Edel-, Refraktär-, Bunt- und Leichtmetallen 

• Verbundwerkstoffen und Werkstoffverbunden 

• Glas, Keramiken und Kunststoffen 

• Auflicht- und Stereomikroskopie mit verschiedenen Beleuchtungs- und 

Kontrastierverfahren 

• Gefügebeurteilung und -analyse 

• Härtemessungen 

• Kleinlast-, Mikro-, Vickers- und Knoophärte 

Anorganische Elementaranalytik 

• Bestimmung von Gasen (Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff) und 

Nichtmetallen (Kohlenstoff, Schwefel) in Edel-, Refraktär- und anderen 

Metallen sowie in Keramiken und anderen anorganischen Feststoffen 

mit einer Bestimmungsgrenze von ca. 1µg/g 

• Bestimmung von Oberflächenkohlenstoff und Oberflächenwasserstoff/- 

wasser in organischen und anorganischen Proben 

Oberflächenanalytik 

• Rasterelektronenmikroskopie (REM) mit intergrierter Röntgenanalyse 

(EDX, WDX) 

• Hochauflösende Topographie- und Materialkontrastbilder von 

Oberflächen 

• Bestimmung der atomaren Zusammensetzung zur Charakterisierung 

von Materialien und Probenbereichen wie Schichten, Phasen, 

Verunreinigungen und anderen Bestandteilen 

• Augerelektronenspektroskopie (AES) und 

Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS) 

• Bestimmung der chemischen Zusammensetzung der Oberfläche zur 

Charakterisierung von dünnsten Schichten und Belegungen 

• Konzentrationstiefenprofile 

• Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS) 

• Nachweis von Spurenelementen 

Bond- und Kontaktlabor 

• Bondbarkeitsprüfungen an Bondsubstraten und -drähten 

• Dick- und Dünndrahtbonden mit Drähten aus Aluminium, Gold und 

Kupfer 

• Pull-, Scher- und Tweezertest 

• Auslagerungstests (Temperatur / Feuchte / Schadgas) 

• Bonden von Kleinserien für Pilotproduktionen 

• Bestimmung elektrischer Eigenschaften 

• Elektrische Kenngrößen (Widerstand, Kapazität,…) 

• Bestimmung von Kontaktwiderständen 

• Temperaturkoeffizient-Messung an Drähten 

• Leckratenmessung 

Schmelz- und Glühtechnik 

• Hochfrequenzschmelzen an Luft oder unter inerter oder reduzierender 

Atmosphäre 

• Lichtbogenschmelzen 

• Elektronenstrahlschmelzen von Edelmetallen 

• Wärmebehandlungen an Luft oder unter inerter oder reduzierender 

Atmosphäre 

Zerstörende und zerstörungsfreie 

Materialprüfung 

• Zug-, Druck- und Biegeversuche 

• Ermittlung von Festigkeiten, E-Modul, Dehnungen und anderen 

mechanischen Kennwerten von Werkstoffen 

• Warmzugversuche 

• Härteprüfungen (Vickers-, Rockwell-, Brinellhärte) 

• Ultraschallprüfungen an Barren, Blechen, Rohren und Stäben 

• Stationäre Prüfanlage mit Tauchbecken 

• Mobiles Ultraschallprüfgerät für große Bauteile 



chen Messaufwand ermittelt werden“, so Oliver Pompe. 

In den Gesprächen werden die Aufgabenstellung geklärt, 

Prüfverfahren festgelegt oder auch Resultate gemeinsam 

interpretiert und Maßnahmen abgeleitet. 

REM-Aufnahme eines Platinnetzes vor (links) und nach (rechts) dem 

Einsatz als Katalysator zur Herstellung von Salpetersäure 

wir eine Reihe von Prüfverfahren wie zum Beispiel REM, 

EDX, AES und weitere an“, erläutert Dr. Oliver Pompe, 

Leiter des Servicebereichs Materialprüfung des Heraeus 

Technologiecenters. 

Die REM ermöglicht durch eine seitliche Auflösung von 

wenigen Nanometern Abbildungen der Topographie und 

von Materialunterschieden bei sehr hohen Vergrößerungen. 

Die EDX oder AES erlauben lokale oder flächenhafte 

chemische Analysen und damit die Identifikation und 

Quantifizierung von Elementen mit einer Informationstiefe 

von wenigen Atomlagen bis zu einigen Mikrometern. Das 

kann beispielsweise dazu genutzt werden, Schichtaufbauten 

zu charakterisieren respektive Ablagerungen oder 

Verunreinigungen in Produkten zu bestimmen. 

Erfolgsfaktoren: Gut kombinieren 

und engen Kontakt halten 

„Oft ergibt erst die Kombination mehrerer Untersuchungsmethoden 

ein vollständiges Bild. Die Ergebnisse der 

verschiedenen Analysen können dann sowohl den Heraeus 

Entwicklern die systematische Optimierung von Produkten 

ermöglichen, aber auch dem Kunden Feedback über 

seinen Produktionsprozess geben“, beschreibt Pompe. 

Die vielfältigen und übergreifenden Aufgabenstellungen 

der Kunden aus der Entwicklung, Fertigung und Qualitätssicherung 

erfordern einen intensiven Austausch über 

die Fragestellungen und Ergebnisse. „Der enge Kontakt 

zum Auftraggeber, auch während der Untersuchung, ist oft 

entscheidend für die wirtschaftliche und effektive Durchführung. 

Der Dialog stellt sicher, dass die für den Kunden 

wesentlichen Informationen mit dem minimal erforderli 


Eine weitere Serviceleistung ist die Betreuung und 

Prüfung von Prototypen oder Nullserien innerhalb des 

Entwicklungsprozesses neuer Produkte. Hinzu kommt die 

Nachprüfung von Produkten, die bereits beim Kunden im 

Einsatz waren. „Gerade hier können wir unsere Kunden 

mit wichtigen Informationen zu ihren Herstellungsprozessen 

unterstützen, die er sonst nur über externe Institute 

bekommen könnte. Das Technologiecenter bietet somit die 

Möglichkeit, Prozesse zu optimieren und weiter zu entwickeln“, 

hebt Annette Lukas abschließend einen weiteren 

wichtigen kundenorientierten Aspekt des Technologiecenters 

hervor. 

Patrick Broscheit, Dr. Jörg Wetterau 


Annette Lukas 

Technologiecenter 

Heraeus Materials Technology GmbH & Co. KG 


Tel.: +49(0)6181.35-5748 

E-Mail: annette.lukas@heraeus.com 

www.heraeus-materials-technology.de 

Neues Technikum 

sorgt für Flexibilität 

Ein neues Technikum macht das Technologiecenter 

noch flexibler. Mit modernen Induktionsöfen 

können nun hochschmelzende Legierungen 

bei Temperaturen von über 2000 °C unter 

Schutzgasatmosphäre geschmolzen und für 

nachfolgende Prüf- oder Entwicklungsverfahren 

vorbereitet werden. 

33


Blowing in the Wind 

Heraeus Technologie macht Windenergie profitabel 

Bis zum Jahr 2020 soll allein in Deutschland der Anteil 

der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energieträgern 

auf mindestens 35 Prozent steigen. Im Energiemix der 

Zukunft kommt dabei der Windenergie eine zentrale 

Rolle zu. Die Nutzung des Windes als Antriebsenergie 

hat eine lange Tradition. Windräder in Form von ehrwürdigen 

Windmühlen nutzten schon früher die Bewegungsenergie 

des Windes zum Mahlen von Mehl. 

Moderne Windmühlen heißen jetzt Windenergieanlagen 

und wandeln Windenergie in elektrischen Strom um. 

Dabei helfen auch Schleifkontakte und Infrarot-Wärme 

von Heraeus. 

© zentilia – Fotolia.com 


Moderne Windräder sind bis zu 130 Meter hoch, tragen 

Rotorblätter mit Durchmessern von bis zu 154 Metern 

und versorgen immer mehr Haushalte weltweit mit Strom. 

Bei der Stromerzeugung aus erneuerbarer Energie nimmt 

die Windkraft mit einem Anteil von rund 36 Prozent 

in Deutschland den ersten Platz ein. Die „deutschen“ 

Windenergieanlagen produzierten Ende 2011 fast 50 

Milliarden Kilowattstunden Strom (Quelle: DEWI/BWE/ 

VDMA). Und das Potenzial der Windenergie ist noch nicht 

ausgeschöpft. Vor allem der Austausch älterer Anlagen 

durch moderne und leistungsfähigere („Repowering“) 

sowie die Windenergienutzung auf dem Meer („Offshore“) 

bieten Perspektiven für den weiteren Ausbau. Zur umweltfreundlichen 

Gewinnung dieser Energie benötigt jede 

Windkraftanlage jedoch ein Höchstmaß an Präzision und 

technologischem Know-how. Heraeus hilft mit Schleifkontakten 

und Infrarot-Wärme, Wind effizient in elektrische 

Energie umzuwandeln. 

Infrarot-Strahler für stabile Rotorblätter 

Windkraftanlagen mit ihren Rotorblättern in luftiger Höhe 

sind ständig hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt. 

Alle Teile müssen qualitativ hochwertig gefertigt und 

miteinander verbunden werden. Infrarot-Strahler leisten an 

dieser Stelle wärmende Hilfe. Bolzen, Niete oder andere 

Elemente werden häufig über einen Kleber verbunden, der 

durch Wärme ausgehärtet werden muss. Infrarot-Strahlung 

überträgt hohe Wärmeleistungen in kurzer Zeit, sodass 

der Kleber wesentlich 

schneller härtet, als dies 

mit Heißluft der Fall ist. 

Zudem können Infrarot- 

Strahler durch ihre Form 

die Wärme exakt auf den 

Niet, den Bolzen oder 

die Verbindungsstelle 

ausrichten. 

Rotorblätter sind die am stärksten belasteten Teile eines 

Windrads. Bei der Herstellung und Reparatur von Rotorblättern 

werden Glasfasermatten, getränkt mit Epoxidharz, 

auf besonders beanspruchte Stellen aufgebracht und dann 

mit Wärme ausgehärtet. Dies geschieht heute noch meist 

mithilfe von Heizmatten oder Heißluft. „Infrarot-Wärme 

ist hier überlegen“, zeigt sich Volker Reith vom Business 

Development Team bei Heraeus Noblelight überzeugt. 

„Sie wird kontaktfrei und viel schneller als durch konventionelle 

Methoden übertragen. Es kann kein Harz an der 

Wärmequelle festkleben, und nicht zuletzt sind Infrarot- 

Wärmeprozesse exakt und reproduzierbar.“ 

Schleifkontakte – unscheinbar, aber präzise 

Das Prinzip der Windkraftanlagen ist denkbar einfach: Zur 

Stromerzeugung nutzen diese den Auftrieb, den der Wind 

beim Vorbeiströmen an den Rotorblättern erzeugt. Die 

Rotoren drehen sich im Wind und nehmen so die Energie 

des Windes auf. Dadurch versetzen sie die waagerecht 

liegende Achse in eine Drehbewegung – mechanische 

© picsxl – Fotolia.com 

2008 

50 Mrd. kWh 

40 Mrd. kWh 

Erneuerbare Energien werden immer wichtiger für die Stromversorgung. 

Die Zahlen gelten für Deutschland (Quelle: DEWI/BWE/VDMA). 

Energie wird freigesetzt. Ein Generator wandelt diese 

mechanische Energie in Elektrizität um. Schleifkontaktsysteme 

und Edelmetalldrähte von Heraeus Materials 

Technology werden in Windkraftanlagen in Komponenten 

eingesetzt, die unter anderem Ströme für den Antrieb der 

Rotorblattverstellung und Sensorsignale übertragen. 

Im Inneren der Anlage treibt die Rotorbewegung einen 

Generator an und erzeugt somit elektrischen Strom. Um 

den Wind möglichst effizient in Energie umzuwandeln, ist 

es erforderlich, Windrichtung und -stärke ständig zu messen 

und die Rotorblätter optimal im Wind auszurichten. 

Die Versorgung des Antriebs der Rotorblätter sowie die 

Übertragung der Messsignale erfolgen über so genannte 

Schleifringübertrager. In diesen Übertragern sorgen 

präzise gefertigte Kontaktsysteme aus Edelmetall für eine 

störungsfreie Signalübertragung auch unter rauen Umgebungsbedingungen, 

zum Beispiel auf hoher See. 

Sie tragen hierdurch letztendlich dazu bei, uns mit umweltfreundlicher 

Energie zu versorgen. 

Dr. Marie-Luise Bopp, Guido Matthes 

Schleifringübertrager … 


technology.de 

technology report Ausgabe 4 | 2013 35 

2011 

… sind rotierende Stromübertrager mit Kontaktsystemen aus Edelmetall oder 

Edelmetallbeschichtungen. Heraeus produziert dafür Schleifkontakte aus Drähten 

oder gestanzten Federn aus abriebfesten Gold- oder Palladiumlegierungen. Neben 

massiven Ausführungen werden auch walzplattierte, galvanisch beschichtete 

oder schweißtechnisch hergestellte Verbundmaterialien verwendet. Typische 

Bauformen sind zylindrische oder flache Übertragersysteme mit Leiterplatten. 

Neben Signalströmen werden in einigen Anwendungen auch Lastströme bis zu 

400 Ampere übertragen. 

Volker Reith 

Heraeus Noblelight/ 

Industrielle Prozesstechnik 

Reinhard-Heraeus-Ring 7 

63801 Kleinostheim 

Tel.: +49(0)6181.35-8469 

volker.reith@heraeus.com 

www.heraeus-noblelight.de 

Rolf Paulsen 

Heraeus Materials 

Technology GmbH & Co. KG 

Heraeusstr. 12-14 

63450 Hanau 

Tel.: +49(0)6181.35-5478 

rolf.paulsen@heraeus.com 

www.heraeus-materials- 

Rolf Paulsen


Blinde 

Passagiere 

an Bord 

UV-Desinfektion von 

Ballastwasser kann zum 

Erhalt des ökologischen 

Gleich gewichts beitragen 

Rund zehn Milliarden Tonnen Ballastwasser sorgen jährlich 

weltweit auf Schiffen für eine stabile Lage, schätzt die 

Internationale Seefahrtorganisation (IMO – International 

Maritime Organisation). Durch Ballastwasser werden 

jedoch auch regelmäßig winzige Organismen wie Plankton, 

wirbellose Tiere, Fischlarven und Krankheitserreger 

auf genommen und in fremde Ökosysteme eingeschleppt. 

Mit leistungsstarken UV-Lampen von Heraeus können auf 

Schiffen die unerwünschten „blinden Passagiere“ jedoch 

gezielt abgetötet werden. 

© dan_prat – istockphoto.com 


Aus fremden Gewässern eingeschleppte Kleinstlebe wesen 

wie Fischlarven, Zebramuscheln, Quallen oder sogar Cholerabakterien 

gehören zu den größten Bedrohungen für das 

Gleichgewicht unserer Meere. Sie werden mit dem Ballastwasser 

der Schiffe rund um den Erdball „geschippert“ 

und können dann in fremden Gebieten enorme Schäden 

anrichten. Die Chinesische Wollhandkrabbe beispielsweise, 

die aus dem Norden 

Chinas stammt und bis 

zu 30 Zentimeter groß 

werden kann, hat sich in 

europäischen Gewässern 

gut eingelebt, frisst dort 

die Nahrung der heimischen 

Wasserbewohner 

weg und zerstört durch 

ihre Wohnhöhlen Dämme 

und Böschungen. Vermutlich 

ist sie vor einigen 

Ballastwasser eingeschleppt 

Krankheitserreger werden durch 

Jahren im Ballastwasser 

von Schiffen in Europa angekommen. Auf ähnliche Weise 

reisen Jahr für Jahr viele Meeresbewohner und Krankheitskeime 

als blinde Passagiere um die Welt. Für den Erhalt 

des biologischen und ökologischen Gleichgewichts ist es 

daher sinnvoll, dieses Wasser frei von Organismen wie 

Bakterien und Krankheitserregern zu halten. 

UV-Methode ist sehr umweltschonend 

Die von der IMO festgelegten Standards für sauberes Ballastwasser, 

welche allerdings noch ratifiziert werden müssen, 

sollen helfen, die Invasion der gefährlichen „blinden 

Passagiere“ einzudämmen. Umweltschonende Behandlungsanlagen 

für Ballastwasser sollen zukünftig auf allen 

Seeschiffen Vorschrift sein. So müssen etwa Schiffe bei 

der Einschiffung in amerikanische Hoheitsgewässer heute 

schon Wasseraufbereitungsanlagen mit sich führen. 

High-Power AmalgamLampen 

Der Geschäftsbereich Heraeus Noblelight gehört zu den Markt- und 

Technologieführern bei der Herstellung von Speziallichtquellen. Die enge 

Zusammenarbeit mit Anlagenherstellern und Endkunden und die über 

100-jährige Erfahrung im Umgang mit speziellem Licht machen viele 

Innovationen möglich. 

High-Power Amalgamlampen kommen bei der Wasseraufbereitung zum 

Einsatz. Die speziellen UV-Lampen wurden so entwickelt, dass sie die 

gehobenen Anforderungen des Schiffbaus erfüllen. Salzwasser-, säure- und 

ölbeständig, rüttelfest, kompakt und druckstabil bis 16 Bar sind nur einige 

Anforderungen an die kleine Lampe aus Quarzglas. Quarzglas findet sowohl 

bei der Lampe als auch bei ihrem Hüllrohr Verwendung, denn es intensiviert 

die Transmission des UV-Lichts. Von der äußerst langen Lampenlebensdauer 

profitieren auch die Schiffsbetreiber, denn die zusätzliche Wartung für 

die kompakte UV-Einheit tief im Schiffsrumpf kann eingespart werden. 

Heraeus Speziallichtquellen werden je nach Kunden anforderung entwickelt 

und hergestellt, entsprechend angepasstes Zubehör wie beispielsweise 

Vorschaltgeräte oder Halterungen können zusätzlich mitgeliefert werden. 

Damit spart auch der Schiffsbauer Aufwand und Zeit beim Bau von 

kompakten Anlagen. 

Eine mögliche Behandlungsmethode ist die Wasseraufbereitung 

durch intensives UV-Licht. Das spezielle Licht desinfiziert 

das Wasser. Es zerstört im UVC-Bereich bei einer 

Wellenlänge von 254 Nanometern die Erbsubstanz (DNA) 

der Bakterien, Krankheitserreger und Kleinstlebewesen, 

inaktiviert sie und verhindert damit ihre Vermehrung. Für 

Ballastwasser 

Große Schiffe benötigen Ballastwasser zur Stabilität und 

für den Gewichtsausgleich. Ballastwasser ist Wasser, 

das aus dem Meer in den Schiffsrumpf gepumpt wird 

diesen Prozess entwickelt und fertigt Heraeus UV-Spezialstrahler 

sowie komplette Module und Vorschaltgeräte 

zur Integration in moderne Ballastwasseranlagen. „Die 

Wasseraufbereitung mit ultraviolettem Licht wird durch zusätzliche 

Vorfilterung der groben Verschmutzung optimiert. 

Im Vergleich zu chemischen oder physikalischen Verfahren 

stellt das UV-Verfahren eine besonders umweltschonende 

Methode dar, von der die IMO, auch aufgrund ihrer effizienten 

und einfachen Handhabung, überzeugt ist“, erklärt 

Erik Roth, UV-Experte für Ballastwasser bei Heraeus. 

Juliane Henze 


(Ballasten). Das geschieht vorwiegend im Hafen, aber auch 

auf hoher See, wenn das Schiff beispielsweise das Gewicht 

des verbrauchten Treibstoffs wieder ausgleichen muss. 

Wird das Schiff im Hafen nach dem Entladen wieder voll 

beladen, muss es zum Ausgleich erneut Wasser ablassen 

(Deballasten). 

Erik Roth 


Heraeusstr. 12–14, 63450 Hanau 

Tel.: +49(0)6181.35-9379 

E-Mail: erik.roth@heraeus.com 



37


Motorradkatalysatoren 

für China 

Heraeus sieht großes Potenzial bei Abgaskatalysatoren für Kleinmotoren 

Bei Abgaskatalysatoren denkt man in erster Linie an deren umweltfreundlichen Einsatz in Kraftfahrzeugen, in denen 

Katalysatoren schon seit Jahren verpflichtend vorgeschrieben sind. Doch auch in Kleinmotoren von Rasenmähern, Laubsaugern 

oder Motorsägen sorgen kleine Katalysatoren für saubere Abgaswerte – und nicht zuletzt gilt dies für motorisierte 

Zweiräder. Hier werden vor allem in China aufgrund neuer Gesetze zur Reduzierung der Emissionswerte millionenfach 

Abgaskatalysatoren benötigt. 

Im Januar 2013 versanken Peking und weitere Millionenstädte 

in China tagelang unter einer Abgasdunstwolke. 

Wegen der bis dahin schlimmsten Luftverschmutzung 

wurden in der chinesischen Hauptstadt erstmals Fabriken 

stillgelegt. Neben der Industrie trugen auch Kraftfahrzeuge 

und im Speziellen die als Nutzfahrzeug und Transportmittel 

sehr beliebten Motorräder mit ihren Abgasen zum 

Smog bei. Nicht ohne Grund soll daher ein 2010 in Kraft 

getretenes Gesetz zur Reduzierung von Emissionen dafür 

sorgen, dass Motorräder mit Verbrennungsmotoren ohne 

Katalysatortechnik in China nicht mehr für die Straße 

zugelassen werden. Weit über 20 Millionen Motorräder bis 

250 Kubikzentimeter Hubraum produzieren chinesische 

Firmen allein für den heimischen Markt. Mehr als die 

Hälfte der weltweit gebauten Motorräder stammt mittlerweile 

aus China. Die Volksrepublik gilt als größter Motorradhersteller. 

Damit steigt der Bedarf an hochwertiger Katalysatortechnik 

für diese Motoranwendung. Die in China 

produzierten Motorräder müssen die China-3-Abgasnorm 

erfüllen, die sich an den Standard in Europa anlehnt. Gefragt 

ist dabei auch Know-how von europäischen Firmen. 

Mit zahlreichen Produktionsstandorten in China präsent 

Heraeus ist seit vielen Jahren mit eigenen Produktionsund 

Vertriebsgesellschaften in der Wachstumsregion China 

präsent. Die Gründung der ersten Gesellschaft Heraeus 

Limited in Hongkong erfolgte bereits 1974. Mit Produkten 

aus Edelmetallen, Quarzglas, Sensoren sowie Speziallichtquellen 

ist der Technologiekonzern mit Produktionsund 

Technologiezentren an neun Standorten (Peking, 

Hongkong, Schanghai, Zhaoyuan, Changshu, Danyang, 

Shenyang, Sihui und Taicang) und über 2700 Mitarbeitern 

erfolgreich auf dem chinesischen Markt tätig. 

„Wir produzieren beispielsweise am Standort Danyang Abgaskatalysatoren 

für Motorräder in China. Heraeus Catalyst 

wurde 2008 als Joint-Venture-Unternehmen mit dem Partner 

Jiangsu Golden Changjiang Environmental Protective 

Motor Muffler Co. Ltd., einem der größten chinesischen 

Schalldämpferhersteller für Motorräder, gegründet“, sagt 

Dr. Uwe Endruschat, Vice President Operations Business 

Unit Catalysts von Heraeus. In Danyang – einer für chinesische 

Verhältnisse kleineren Stadt mit rund 900.000 

Einwohnern, 200 Kilometer nordwestlich von Schanghai 

gelegen – werden seit Juli 2009 Katalysatoren hergestellt 


Abgaskatalysatoren 

Abgaskatalysatoren enthalten spezielle 

Beschichtungen aus Edelmetallen 

wie Platin, Palladium oder Rhodium. 

Erst diese Beschichtung ermöglicht 

die Zersetzung und Umwandlung 

der Verbrennungsschadstoffe, 

ohne dass dabei die Edelmetalle 

verbraucht werden. Heraeus liefert 

für die Produktion der platin- bzw. 

palladiumhaltigen Beschichtungen 

dieser Katalysatoren die wichtigen 

edelmetallhaltigen Vorprodukte. Als 

Grundkörper für die Katalysatoren 

dienen zylinderförmige Metallwaben 

oder Drahtgestricke, die in den 

Schalldämpfer eingebaut sind. Diese 

Strukturen ermöglichen eine sehr 

hohe reaktive Oberfläche, sodass 

die Schadstoffe später schnell und 

effizient umgewandelt werden können. 

Die dünnen Katalysatorbeschichtungen 

mit nanometerkleinen Platin-, 

Palladium- und Rhodiumpartikeln 

zeigen eine hohe Beständigkeit unter 

extremen Temperaturbedingungen 

und können für den jeweiligen Einsatz 

individuell angepasst werden. 

© Holger Mette – istockphoto.com 

© Gettyimages.com 

Heraeus trägt mit modernster Katalysatortechnik dazu bei, die Luftqualität in Chinas Großstädten zu verbessern 

und vertrieben. Bei den mit Edelmetallen beschichteten 

Abgaskatalysatoren handelt es sich um ein qualitativ hochwertiges 

Produkt zur Entfernung von Emissionsschadstoffen. 

„Diese Katalysatoren baut unser Joint-Venture-Partner 

in seine Schalldämpfer ein, bevor er sie an die Motorradhersteller 

liefert. 2011 konnten wir dabei erstmals die 

Schallmauer von einer Million produzierten Katalysatoren 

durchbrechen“, zeigt sich Endruschat stolz auf die erfolgreiche 

Kooperation. 

Eigenes Entwicklerlabor und Motorradtestcenter 

Chinesische Motorräder sind überwiegend Vergasermodelle 

mit ungeregelter Verbrennung. Dies stellt an die Katalysatoren 

im Hinblick auf Bauweise und Oberflächenbeschichtung 

mit Platin oder Palladium höhere Ansprüche als bei 

Einspritzmodellen. Derartige Ansprüche begründen sich 

durch stärkere Schwankungen bei der Abgasverbrennung, 

die der Katalysator abdecken muss. Um den technischen 

Anforderungen bei den Vergasermodellen gerecht zu werden, 

betreibt Heraeus seit 2012 ein eigenes Forschungsund 

Entwicklungslabor in Danyang. Sechs Entwickler 

arbeiten hier an der Neu- und Weiterentwicklung bestehender 

Katalysatortechnologien. Im Vordergrund steht 

dabei auch das Screening von Materialien und Rohstoffen, 

die in China zur Verfügung stehen. Der Wunsch der 

Kunden ist zudem klar formuliert: immer kompaktere und 

effizientere Katalysatoren, die immer weniger Edelmetall 

enthalten sollen. In Kooperation mit Kunden wird gezielt 

und schnell an individuellen Lösungen gearbeitet. „In 

Kürze können wir dies sogar noch effizienter gestalten, da 

wir unser Entwicklerlabor mit einem eigenen Testcenter 

einschließlich Motorradprüfstand für Abgasmessungen erweitern“, 

freut sich Dr. Endruschat. Er hofft, dass Heraeus 

Technologie künftig dazu beitragen kann, die Smoggefahr 

in Chinas Metropolen einzudämmen. 



Dr. Uwe Endruschat 

Business Unit Catalysts 

Heraeus Precious Metals GmbH & Co. KG 


Tel.: +49(0)6181.35-4239 

E-Mail: uwe.endruschat@heraeus.com 

www.heraeus-catalysts.com 


Dr. Tanja Eckardt Dr. Jan Schapp Dr. Kyung Chung 

Dr. Jürgen Heraeus 

Heraeus Innovationspreise 2012 

Neue Platinverbindung und zwei Prozessinnovationen gewinnen 

Bei der 10. Verleihung des Heraeus Innovationspreises 

für die besten Produkt- und Prozessinnovationen 

setzten sich im Jubiläumsjahr eine neue Edelmetallverbindung 

und Innovationen zum Recycling und zur 

Kostenoptimierung durch. 



Dr. Ekaterini Copanaki Dr. Jörg-Martin Gebert Dr. Frank Heinricht 

Dr. Richard Walter 

„Innovationen sind ein wesentlicher 

Bestandteil unserer Wachstumsstrategie.“ 

Dr. Frank Heinricht 

Dr. Richard Walter von Heraeus Precious Metals gewann in 

der Kategorie „Beste Produktinnovation“ für die Synthese 

von Platinoxalat, das in der chemischen Industrie als 

Katalysator-Vorstufe zur Herstellung großtechnischer 

Prozesskatalysatoren benötigt wird. Platinoxalat ist eine 

für Heraeus neue Edelmetallverbindung, die der Markt im 

technischen Maßstab bislang nicht kannte. Bei den besten 

Prozessinnovationen gab es gleich zwei Sieger. Dr. Jan 

Schapp, ebenfalls Heraeus Precious Metals, gewann für 

ein neues Recyclingverfahren für fluoridhaltige Katalysatoren 

und Produkte. Dr. Kyung Chung von Heraeus Materials 

Technology (USA) überzeugte mit einer kostenoptimierten 

Fertigung von Materialien auf der Basis von Metall-Oxid- 

Mischungen. Bei den Produkten belegten zwei weitere 

Innovationen gemeinsam den zweiten Platz: Komponenten 

für medizinische Implantate aus hartmagnetischen und 

biokompatiblen Edelmetall-Legierungen (Dr. Jörg-Martin 

Gebert, Heraeus Precious Metals) sowie die Beschichtung 

unzementierter Hüftgelenkprothesen mit Antibiotika, um 

so das Infektionsrisiko bei Gelenkimplantationen zu reduzieren 

(Dr. Ekaterini Copanaki, Heraeus Medical). 

Heraeus verlieh zum 10. Mal internen Innovationspreis 

Die Preisträger wurden im Rahmen einer Feierstunde von 

der Heraeus Geschäftsführung ausgezeichnet. „Innovationen 

sind ein wesentlicher Bestandteil unserer Wachstumsstrategie. 

Mit dem Innovationspreis wollen wir die 

Innovationen und die Menschen dahinter in den Mittelpunkt 

der Firmenöffentlichkeit stellen. Und natürlich geht 

es uns auch darum, die Leistung der Entwickler entsprechend 

zu würdigen“, hebt Dr. Frank Heinricht, bis zum 

31. Mai 2013 Vorsitzender der Geschäftsführung Heraeus 

Holding, die Bedeutung des internen Wettbewerbs hervor. 

Der Vorsitzende des Aufsichtsrats, Dr. Jürgen Heraeus, 

Schirmherr der Veranstaltung, ist von den Innovationspreisträgern 

überzeugt: „Wir machen pfiffige Innovationen 

für technologisch sehr anspruchsvolle Nischen. Und viele 

unserer prämierten Produkte und Prozesse haben zu Verbesserungen 

bei Kunden geführt.“ 

Der Film zur Preisverleihung 2012 kann 

über nebenstehenden QR-Code auf den 

Innovationsseiten im Heraeus Internet 

aufgerufen werden. 


41


Beste Produktinnovation: 

GroSStechnische Synthese von 

Platinoxalat 

(Dr. Richard Walter, Heraeus Precious Metals) 

Durch die Entwicklung eines neuen Produktionsverfahrens 

kann Heraeus die als Katalysator-Vorstufe in der chemischen 

Industrie zur Herstellung von Prozesskatalysatoren 

benötigte Edelmetallverbindung Platinoxalat erstmals in 

großtechnischem Maßstab herstellen. Die Synthese wurde 

von einem international zusammengesetzten Entwicklerteam 

unter der Leitung von Dr. Richard Walter vom 

Labor- in den Produktionsmaßstab überführt. Platinoxalat 

ist thermisch instabil und kann sich bei unsachgemäßer 

Wärmeeinwirkung explosionsartig zersetzen. Eine innovative 

Reaktionsführung trägt entscheidend zur Prozesssicherheit 

bei der Herstellung der Chemikalie bei. Die 

Entwickler haben das Verfahren so modifiziert, dass die 

Synthese von tiefblauem Platinoxalat deutlich unterhalb 

der Zersetzungstemperatur der Verbindung durchgeführt 

werden kann. Das Problem unkontrollierter Zersetzung 

konnte dadurch behoben werden. Heraeus ist derzeit der 

einzige Lieferant von Platinoxalat und besitzt somit ein 

Alleinstellungsmerkmal im Markt. 

Beste Prozessinnovation I: 

Recyclingverfahren für fluoridhaltige 

Katalysatoren und Produkte 

(Dr. Jan Schapp, Heraeus Precious Metals) 

Fluorid wird verstärkt in der Produktion von Chemikalien 

für die Agrarwirtschaft sowie der Spezialelektronik eingesetzt. 

Seit über drei Jahren ist Heraeus Precious Metals 

in Taicang, China, präsent. Die dortige Recyclinganlage 

bedient die chinesische Chemie- und Pharmaindustrie. 

Um die neuen Anforderungen der Agrochemieindustrie 

zu erfüllen, wurde der Standort speziell für fluoridhaltige 

verbrauchte Palladiumkatalysatoren aus der Agrarindustrie 

erweitert. Die hochmoderne Recyclinganlage besteht 

aus einer Brennkammer mit einem speziell angepassten 

Temperaturprogramm, gefolgt von einer Abluftbehandlung 

neuester Technologie. Die Prozessinnovation von Dr. 

Jan Schapp beruht auf der Verwendung einer speziellen 

Kombination aus verschiedenen fluorbeständigen Isolierauskleidungen 

zum Aufbau der Anlagenteile, denn üblicherweise 

greift das sehr reaktive Element Fluor fast jedes 

Material an. Heraeus ist durch diesen Prozess derzeit 

einziger Anbieter für die Wiederaufbereitung fluoridhaltiger 

Recyclingmaterialien. 


Produktinnovation Platz 2: 

Beschichtung unzementierter 

Hüftgelenkprothesen mit Antibiotika 

(Dr. Ekaterini Copanaki, Heraeus Medical) 

Pro Jahr werden weltweit über 

eine Million Hüftprothesen 

eingesetzt. Zu deren Verankerung 

gibt es zwei Methoden: 

zementfrei und zementiert. Für 

zementierte Implantate bietet 

Heraeus Medical bereits ein 

einzigartiges Portfolio von antibiotikahaltigen 

Knochenzementen 

für verschiedene Anwendungsbereiche 

an. Dr. Ekaterini 

Copanaki hat ein innovatives 

Verfahren zur antibiotischen 

Beschichtung zementfreier Endoprothesen entwickelt. Das 

Antibiotikum wird über einen definierten Zeitraum vom 

Implantat direkt an der Operationsstelle im Körper abgegeben 

und beugt dadurch der Entstehung von Infektionen 

vor. Mit der Innovation (Ready-to-use Coating Device) kann 

erstmals eine sehr effektive prophylaktische antibiotische 

Schutzschicht direkt auf die Prothese aufgetragen werden. 

Produktinnovation Platz 2: 

Beste Prozessinnovation II: 

Kostenoptimierte Fertigung von 

Materialien auf der Basis von Metall- 

Oxid-Mischungen 

(Dr. Kyung Chung, Heraeus Materials Technology) 

Nach sechs Jahren intensiver Arbeit hat ein größeres 

Entwicklungsteam um Dr. Kyung Chung, Heraeus Materials 

Technology (USA), ein neues Fertigungsverfahren für 

Sputtertargets auf der Basis von Metall-Oxid-Mischungen 

erarbeitet. Die Prozesstechnologie wurde bereits in der 

Produktion eingeführt. Durch eine Optimierung wesentlicher 

Prozessschritte ermöglicht das innovative Verfahren 

eine deutlich höhere Prozesseffizienz. Die von Heraeus 

hergestellten scheibenförmigen Sputtertargets werden zur 

Beschichtung von magnetischen Datenspeichern benötigt. 

Dort kommen zur Datenspeicherung spezielle metallhaltige 

Legierungen zum Einsatz. 

Komponenten für medizinische Implantate aus 

hartmagnetischen Edelmetall-Legierungen 

(Dr. Jörg-Martin Gebert, Heraeus Precious Metals) 

Weltweit leiden 20 Millionen 

Patienten unter massiver 

Herzinsuffizienz, bei der das 

Herz nicht mehr die notwendige 

Menge an Blut durch den 

Körper befördern kann. Diesen 

Patienten können Herzunterstützungssysteme 

implantiert 

werden, welche die Funktion 

des weiterhin schlagenden 

Herzens zu einem großen Teil 

übernehmen. Dr. Jörg-Martin 

Gebert hat ein Verfahren zur 

Herstellung des Kernstücks dieser medizinischen Implantate 

aus hartmagnetischen Edelmetall-Legierungen entwickelt, 

das eine besonders effiziente und kleine Bauart 

solcher Herzunterstützungssysteme ermöglicht. Mit diesen 

Komponenten der Medizintechnik erschließt Heraeus ein 

neues Marktsegment. Der Kunde erhält eine Komplettlösung 

von Heraeus – biokompatibel, kompakt und effizient. 


43


Heraeus Innovationspreis 

Zehn Jahre voller 

2003 

Danny Habets 

Schwefelsensor für 

die Stahlindustrie 

2004 

Paul Verstreken 

AlZin-Sensor 

2005 

Dr. Uwe Jantsch 

Mehrstufen-Katalysator zur 

Lachgas-Zerstörung bei der 

Düngemittelherstellung 

2007 

2006 

Johan Knevels 

„Smart Sensor“ für 

die Stahlindustrie 

Silvia Werner 

Quarzglas-Mikrophotoreaktor 

Der Heraeus Innovationspreis hat sich im Laufe der vergangenen 

zehn Jahre zu einer festen Institution innerhalb 

der Heraeus Innovationskultur entwickelt. Zahlreiche 

Produkt- und Prozessinnovationen konnten sich erfolgreich 

im Markt etablieren. 

Was 2003 noch in kleinem Rahmen stattfand, ähnelt 

heute einer Oscarveranstaltung mit weit über 120 Gästen. 

Der Preis wurde auf Initiative der Geschäftsführung der 

Heraeus Holding ins Leben gerufen. Über 210 Produktinnovationen 

wurden seitdem von Heraeus Entwicklerteams 

weltweit eingereicht, insgesamt 34 Produkte und Prozesse 

prämiert. „Unser Motto lautet ‚Innovationen schaffen‘. Unsere 

Entwicklerinnen und Entwickler legen heute mit ihren 

Ideen den Grundstein für das zukünftige Wachstum“, lobt 

Dr. Tanja Eckardt, Leiterin Innovationsmanagement bei 

Heraeus und selbst Innovationspreisträgerin 2009, die 

zahlreichen Ideen der Heraeus Entwicklergemeinschaft. 

Mittlerweile ist der Innovationspreis zu einer internationalen 

Plattform gereift, die für den Austausch der Heraeus 

Entwickler und für die Schaffung von Netzwerken steht. 

Die Prämierung innovativer Produkte ist die eine Sache 

– ob diese sich im Markt und bei den jeweiligen Kunden 

erfolgreich etablieren können, die andere. Viele der ausgezeichneten 

Innovationen konnten Anwendern wichtige 

Marktvorteile bringen. Zu den besonders erfolgreichen 

Produkten zählen beispielsweise Sensoren für die Stahlund 

Aluminiumindustrie, mit denen direkt und sekundenschnell 

die Temperatur und die chemische Zusammensetzung 

von flüssigem Stahl bestimmt werden können. Mit 

innovativen Sensoren wie dem kontinuierlich messenden 

CasTemp ® -Sensor (2005), einem Schwefelsensor zur 

Bestimmung von Schwefel in flüssigem Stahl (2003), 

einem Smart Sensor zur 

Füllhöhenbestimmung in 

Stahlkonvertern (2006) 

sowie einem Sensor zur 

Bestimmung von Aluminium 

in Zink (2004) veränderten 

die Sensorexperten 

von Heraeus Electro-Nite 

Erfolgreiche Sensoren für die nachhaltig den Stahl- und 

Stahl- und Aluminiumindustrie Aluminiummarkt. 

Viele Branchen profitieren von den Innovationen 

Zu den jüngeren Erfolgsprodukten zählen Infrarot-Strahler 

mit einem QRC ® -Reflektor (QRC = quartz reflective coating, 

1. Platz, 2008). Diese helfen in der Photovoltaik bei 

der energiesparenden Produktion von Solarzellen. Einige 

Schritte bei der Herstellung der Zellen benötigen hohe 

Temperaturen bis 1200 °C im Vakuum. Die Erwärmung 

unter Vakuum mit Infrarot-Strahlern, die mit dem weißen 

Nanoreflektor aus opakem Quarzglas ausgestattet sind, 

erfolgt kontaktfrei und damit ohne die Gefahr von Verunreinigungen. 

Unter der Marke Clevios (2. Platz, 2011) produziert 

Heraeus leitfähige Polymere in Form bläulicher Dispersionen, 

die als elektrische Funktionsschichten immer mehr 


Die Zeitleiste zeigt die jeweils erstplatzierten Gewinner bei den besten Produktinnovationen seit 2003 

Innovationen 

2012 

Dr. Richard Walter 

Großtechnische Synthese 

von Platinoxalat 

2010 

Dr. Martin Trommer 

Hochbiegsame Lichtleitfasern 

aus Quarzglas 

2008 

Jürgen Weber 

Infrarot-Strahler mit 

QRC ® -Reflektor 

2009 

Dr. Tanja Eckardt 

Kosteneffizienter 

Platin-Verbundwerkstoff 

für Zündkerzen 

2011 

Jan Cuypers 

FiberLance TM zur 

revolutionären 

Temperaturmessung 

„Unsere Entwicklerinnen und Entwickler 

legen heute mit ihren Ideen den Grundstein 

für das zukünftige Wachstum.“ 

Dr. Tanja Eckardt, Leiterin Innovationsmanagement 

Anwendungsfelder in unserem 

Alltag erobern, etwa 

für flexible Touchscreens 

in Smartphones und Tablet-PCs. 

Mit einer Kombination 

aus verschiedenen 

Organische Elektronik für 

leitfähigen Polymeren und 

Touchscreens 

einer neu entwickelten 

Ätztechnologie gelingt es, 

diese funktionalen Folien auf den Touchscreen für das 

menschliche Auge absolut unsichtbar aufzubringen. 

Vom dritten Platz zum Marktführer 

Rückblickend zeigt sich auch, dass nicht nur die Produkte 

der Erstplatzierten beim Kunden besonders erfolgreich 

sind. Mit seinem RIC-Verfahren (RIC = Rod in Cylinder) 

wurde Dr. Ralph Sattmann im Jahr 2003 „nur“ Dritter. Er 

entwickelte ein Verfahren, mit dem sich direkt aus großen 

Quarzglas-Zylindern Glasfasern für die Telekommunikation 

ziehen lassen. Diese Zylinder sind bis zu 20 Zentimeter 

dick und drei Meter lang. Damit lassen sich bis zu 7000 

Kilometer Glasfaser an einem Stück ziehen. Heute ist 

Heraeus dank dieser Innovation einer der Marktführer in 

dem Bereich. Die Innovation konnte die Herstellungs 


kosten von Lichtleitfasern 

deutlich reduzieren. Eine 

wichtige Weiterentwicklung, 

denn durch den 

damaligen Einbruch des 

Fasermarktes standen die 

Hersteller von Lichtleitern 

unter einem hohen Kostendruck. 

„Unsere Kunden 

Dr. Ralph Sattmann, 

Heraeus Quarzglas 

können mit der RIC-Technologie 

die Fasern wesentlich 

günstiger produzieren und damit ihre Position im Markt 

deutlich stärken“, freut sich Dr. Sattmann, der seit 2005 

die Technische Kundenbetreuung für den Bereich Telekom 

Fiber bei Heraeus Quarzglas leitet, über den nachhaltigen 

Erfolg der Produktinnovation. 



10 Jahre Heraeus 

Innovationspreis 

auf Youtube. 

Dr. Tanja Eckardt 

Innovationsmanagement 

Heraeus Holding GmbH 

Heraeusstr. 12–14, 63450 Hanau 

Tel.: +49(0)6181.35-5906 

E-Mail: tanja.eckardt@heraeus.com 

www.heraeus.com 

45

Karriere bei einem 

Global Player 

Heraeus treibt Innovation mit ambitioniertem 

Hochschulnachwuchs voran 

Die Materialwissenschaftlerin Verena Wald nutzte das Start-up-Programm bei Heraeus 

Vor über 120 Jahren entwickelte sich eine alte Schulfreundschaft 

zu einem Glücksgriff für Heraeus. Um 1890 

wurde der Physiker und Chemiker Richard Küch von 

seinen ehemaligen Schulfreunden Wilhelm und Heinrich – 

den Söhnen des Firmengründers Wilhelm Carl Heraeus – 

als Leiter der wissenschaftlichen Forschung eingestellt. 

Der Rest ist Legende. Küch trieb mit zahlreichen Erfindungen 

maßgeblich die Entwicklung des Unternehmens voran 

und machte die Forschung und Entwicklung zum festen 

Bestandteil der Heraeus Firmenphilosophie. Generationen 

kreativer Naturwissenschaftler und Ingenieure haben sein 

Werk immer weiter ausgebaut. Auch für die Zukunft setzt 

der Technologiekonzern als Global Player auf frische Ideen 

junger Hochschulabsolventen. 

Der berufliche Einstieg verläuft heutzutage allerdings 

etwas anders als zu Küchs Zeiten. Studenten und Absolventen 

finden bei Heraeus verschiedene Möglichkeiten, 

die Vielfalt des Unternehmens früh kennenzulernen und 

in eine erfolgreiche berufliche Laufbahn einzusteigen. Am 

Beginn und zur Orientierung können ein freiwilliges Praktikum 

stehen oder im Rahmen eines Studiums geforderte 

Praxissemester. „Werkstudenten sind ebenfalls willkommen 

und wir unterstützen Studenten bei ihrer Abschlussarbeit. 

Unabhängig davon, ob sie aus einem Diplom-, 

Bachelor- oder Masterstudiengang kommen“, sagt Vali 

Bluma, Leiterin Personalmarketing bei Heraeus. Hat der 

berufliche Einstieg bei Heraeus geklappt, stehen verschiedene 

nationale und internationale Lern- und Entwicklungsprogramme 

bereit. 

Vom Start-up Programm über das Leadership Advance Program 

(LAP) und das International Management Program 

(IMP) bis zum Global Leadership Program (GLP) reicht 

das Portfolio mit spezifischen Angeboten für jede berufliche 

Lebens- und Entwicklungsphase (s. Grafik). Jährliche 

Mitarbeitergespräche geben zudem Orientierung für die 

weitere berufliche Entwicklung im Unternehmen. „Hierbei 

gilt es gezielt herauszufinden, welche Qualifikationen 

Hochschulabsolventen individuell benötigen, um schnell 



Führungskräfte mit Potenzial in 

strategisch wichtigen Positionen erfolgreicher 

machen und auf unter nehme rische 

Aufgaben in der Zukunft vorbereiten 

GLOBAL LEADERSHIP PROGRAM (GLP) 

Weiterführende Führungskompetenz und 

grundlegendes stra tegisches Wissen sowie 

Heraeus Instrumente der Führung lernen 

LEADERSHIP ADVANCEMENT PROGRAM (LAP) 

General-Management-Wissen mit globaler 

Perspektive sowie fortgeschrittene Strategiekonzepte 

und -instrumente (zugeschnitten auf 

den jeweiligen Geschäftsbereich) vermitteln 

INTERNATIONAL MANAGEMENT PROGRAM (IMP) 

Grundlegende Management-Fertigkeiten und 

grund legen des Führungswissen sowie Heraeus 

Instru men te der Führung kennen lernen 

START-UP PROGRAM 

Heraeus bietet ein breites Portfolio für die 

berufliche Weiterentwicklung 

Verantwortung übernehmen zu können und in Schlüsseloder 

Führungspositionen langfristig erfolgreich zu sein“, 

sagt Georg Remmers, Leiter Personal- und Organisationsentwicklung. 

Making high-potential managers 

in strategically important positions 

„Start-up Programm hat sehr geholfen“ 

more successful and preparing them for future 

responsibilities. 

Ein Industriepraktikum hat auch Verena Wald zu 

Heraeus geführt. Sie studierte Materialwissenschaft an 

GLOBAL LEADERSHIP PROGRAM (GLP) 

der Technischen Universität in Darmstadt. „Ein Dozent 

stellte für mich einen persönlichen Kontakt zum Unternehmen 

her, so dass ich bei Heraeus meine ersten Erfahrungen 

in der Industrie sammeln konnte.“ Nach ihrem 

Learning intermediate leadership skills and fundamental 

strategic knowledge as well as Heraeus 

Praktikum hielt sie Kontakt zu Heraeus und nahm im 

Januar 2008 ihre jetzige Stelle im Technologiecenter 

management tools. 

bei Heraeus Materials Technology an. 

LEADERSHIP ADVANCEMENT PROGRAM (LAP) 

Als Hochschulabsolventin und neue Mitarbeiterin nahm 

sie auch an dem Heraeus Start-up Programm teil. Das Programm 

für Hochschulabsolventen ist darauf ausgerichtet, 

eine Orientierung für neue Mitarbeiter zu schaffen, ihnen 

Basisqualifikationen zu vermitteln und ihnen Möglichkeiten 

zum intensiven Networking mit anderen Juniormanagern 

aus allen Bereichen des Unternehmens zu bieten. 

„Mir persönlich hat das Start-up Programm sehr geholfen. 

Für jeden neuen Mitarbeiter ist es wichtig, ein Netzwerk 

innerhalb der Firma aufzubauen und seine Kompetenzen 

in bestimmten Bereichen zu fördern“, betont Verena Wald. 

Das Start-up Programm verfolgt das Ziel, alle Hochschulabsolventen 

auf ein gemeinsames Level zu heben 

und die Basis für eine Karriere bei Heraeus zu schaffen. 

Das Programm besteht aus einer Reihe von Seminaren 

interkultureller Kompetenz, Unternehmenssimulation oder 

Kommunikation sowie zu unterschiedlichen Bausteinen 

wie Projekt management, Moderation oder Präsentation. 


Obwohl das Start-up Programm ein maßgeblicher Teil der 

Weiterbildung bei Heraeus ist, lernen neue Entwickler natürlich 

auch viel von ihren erfahreneren Kollegen. „Meine 

Kollegen geben ihr Wissen gerne weiter. Wenn ich mit 

einer Problemstellung zu ihnen komme, unterstützen sie 

mich immer“, erzählt Verena Wald. 

Communicating general management knowledge 

Gerade eine gute Zusammenarbeit im Team spielt für 

from a global perspective, as well as advanced 

Innovationen eine wichtige Rolle. „In Gesprächen mit 

strategy concepts and instruments (customized 

Kollegen über Probleme entstehen immer wieder neue 

for each business group). 

Ideen und Ansätze. So 

INTERNATIONAL 

entwickeln 

MANAGEMENT 

sich Innovationen. 

PROGRAM (IMP) 

Ein 

Material nach gezielten Anforderungen hin zu verändern 

und zu verbessern ist das Spannendste in der Materialentwicklung“, 

schildert Verena Wald und rät: „Für Studenten 

in naturwissenschaftlichen Studiengängen, die später in 

Becoming familiar with fundamental management 

der Industrie arbeiten wollen, 

skills and 

sind 

knowledge 

Industriepraktika 

as well 

enorm 

wichtig. Man muss einfach as Heraeus ein management Gefühl dafür tools. bekommen, 

wie sich die Arbeit eines START-UP Naturwissenschaftlers PROGRAM in der 

Praxis gestalten kann.“ 



Vali Bluma 

Leiterin 

Personalmarketing 



63450 Hanau 

Tel.: +49(0)6181.35-3050 

vali.bluma@heraeus.com 

www.heraeus.de 

Mehr über Karrieremöglichkeiten 

bei Heraeus erfahren Sie auf 

www.heraeus.de unter der Rubrik 

„Karriere“. 

Georg Remmers 

Leiter Personal- und 

Organisationsentwicklung 



63450 Hanau 

Tel.: +49(0)6181.35-9505 

georg.remmers@heraeus.com 

www.heraeus.de 

47

Foto: MBARI 

Hätten Sie´s gewusst? 

Meerwasser 

messen und 

analysieren 

Mit FiberLight ® werden Inhaltsstoffe im Wasser 

mobil mit höchster Genauigkeit gemessen 

Die Umweltüberwachung stellt sicher, dass gefährliche Chemikalien im Wasser kontrolliert und in 

Übereinstimmung mit den gesetzlichen Sicherheitsvorschriften verwendet werden. Auch für die 

Meeresforschung und die Fischereiindustrie wird die Wasseranalytik immer wich tiger. Vor allem 

wenn es darum geht, in der Tiefsee knapp oberhalb der Ozeangrundfläche schnell und sicher die 

Qualität des Meerwassers zu prüfen. Mit Speziallampen von Heraeus Noblelight ist die Wasseranalytik 

problemlos direkt vor Ort möglich. 

Hochempfindliche Analysen mit FiberLight ® 

In vielen mobilen Spektrometern stecken als Lichtquelle 

spezielle kleine Deuteriumlampen (Heraeus FiberLight ® ) 

mit niedrigem Stromverbrauch und langer Lebensdauer. 

FiberLight ® ist eine sehr kompakte Lichtquelle für UV- 

Licht und den sichtbaren Spektralbereich (von 200 bis 

1100 Nanometer). Das Herz einer FiberLight ® ist eine 

elektrodenlose, hochfrequenzangeregte Deuteriumlampe. 

Die Bauweise dieser Miniaturlampen ermöglicht die mobile 

UV-Spektroskopie mit tragbaren batteriebetriebenen 

Geräten. 

Die kompakte UV/Vis-Lichtquelle FiberLight ® eignet sich besonders für den 

Einsatz in tragbaren Spektroskopie-Geräten 

Biochemische Analysen in 1000 Meter Tiefe 

Das Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) 

in Monterey, Kalifornien, nutzt FiberLight ® in einem 

Instrument, einem ISUS-Analyzer. Ferngesteuert misst 

das Gerät in einer Wassertiefe von fast 1000 Metern den 

Gehalt von nitrat-, brom- und schwefelhaltigen Verbindungen 

knapp einen Zentimeter über dem Meeresgrund, der 

so genannten benthonischen Bodengrenzschicht (BBL). 

Diese Zone interessiert Meeresbiologen wegen ihres Einflusses 

auf Mikroorganismen und Nährstoffe für Fische. In 

dieser ozeanischen Grenzschicht sammeln sich aber auch 

zahlreiche anthropogene umweltschädigende Substanzen 

wie Pestizide und andere organische Verbindungen. 

Die FiberLight ® -Lichtquelle hilft den Forschern bei biogeochemischen 

Analysen, solche Substanzen mit speziellen 

spektroskopischen Methoden zu identifizieren sowie 

mengenmäßig genau und präzise zu bestimmen. 

Daniela Hornung 


Mark Oesterle 

Heraeus Noblelight LLC 

1520 Broadmoor Blvd. NE, Suite C 

30518 Buford, GA / USA 

Tel.: +1 (678) 835-5763 

E-Mail: mark.oesterle@heraeus.com 



Das Unternehmen 

Der Edelmetall- und Technologiekonzern Heraeus mit Sitz 

in Hanau ist ein weltweit tätiges Familienunternehmen mit 

einer mehr als 160-jährigen Tradition. 

Unsere Kompetenzfelder umfassen die Bereiche Edelmetalle, 

Materialien und Technologien, Sensoren, Biomaterialien 

und Medizin produkte, Quarzglas sowie Speziallichtquellen. 

Im Geschäftsjahr 2012 erzielte Heraeus einen Produktumsatz 

von 4,2 Mrd. € und einen Edelmetallhandelsumsatz 

von 16 Mrd. €. Mit weltweit rund 12.200 Mitarbeitern in 

mehr als 100 Gesellschaften hat Heraeus eine führende 

Position auf seinen globalen Absatzmärkten. 

Mehr Informationen: www.heraeus.com 

Feedback 

Sagen Sie uns, wie Ihnen der technology report von 

Heraeus gefällt, was Sie begeistert und was Sie 

verbessern würden – wir freuen uns auf Ihr Feedback! 


Redaktionsleitung 


Konzernkommunikation 

Tel.: +49 6181 35-5706 

technologyreport@heraeus.com 


1769 °C 

Platin und hochschmelzende Platinlegierungen werden in Induktionsöfen (offen, unter Schutzgas oder Vakuum) 

geschmolzen, in Barrenform gegossen und weiterverarbeitet. Platin selbst schmilzt bei 1769 °C und ist untrennbar mit 

der Heraeus Geschichte verbunden. Mit einem Knallgas-Gebläsebrenner konnte Firmengründer Wilhelm Carl Heraeus 

das edle Material 1856 erstmals in industriell nutzbarer Qualität und Menge gewinnen. Diese bahnbrechende Pionierleistung 

hat bis heute zahllose innovative Entwicklungen nach sich gezogen. Hinter der Heraeus Materialkompetenz 

stehen über 160 Jahre Erfahrung und Know-how im Umgang mit hohen Temperaturen und den außergewöhnlichen 

Eigenschaften von Werkstoffen wie Platin, Gold oder Quarzglas. 

Mehr Informationen: www.heraeus.com

Deutsch - Über Heraeus

Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.

Template löschen?

Als Template speichern?