Über den Tellerrand schauen – Innovationskultur ... - Über Heraeus

Werkstoffe & Kompetenz

04 MaterialKoMpetenz
06 150 Jahre rich a rd K üch –
innovationen schaffen für
heraeus
1 0 g o l d
12 platin
1 4 Q u a r z g l a s
16 niob
18 ultraviolett
20 ästhetische zahnheilKunde
22 silber
2 4 i n f r a r o t
26 bioMaterialien
28 über den tellerrand schauen –
innovationsKultur bei heraeus

04
Materialkompetenz
Materialkompetenz
Edelmetalle wie Gold, Platin oder Rhodium, Quarzglas, Dentalkomposite und
Biomaterialien haben eines gemeinsam: Es sind hochkomplexe und anspruchsvolle
Materialien, die nur mit der entsprechenden Materialkompetenz bearbeitet
und genutzt werden können. Heraeus ist einer der wenigen Spezialisten weltweit,
die mit diesen Werkstoffen umgehen können. Der seit über 155 Jahren
andauernde Erfolg ist vor allem zurückzuführen auf die Erfahrung und das
Know-how mit hohen Temperaturen und den außergewöhnlichen Eigenschaften
dieser Werkstoffe. Was mit der Innovation des Platinschmelzens im industriellen
Maßstab durch Firmengründer Wilhelm Carl Heraeus 1856 begann, hat bis
heute zahllose weitere innovative Entwicklungen nach sich gezogen. Nur ein
Beispiel: Heraeus ist einer der Pioniere bei der Herstellung von Quarzglas. Dem
Physiker und Chemiker Dr. Richard Küch (30.08.1860–03.06.1915) gelang es
1899, mit Hilfe eines Knallgas-Gebläsebrenners Bergkristall bei einer Temperatur
von rund 2000 °C zu schmelzen. Das meiste Wissen über dieses Material
wurde und wird überwiegend in der Industrie generiert. Heraeus – als führendes
Unternehmen auf diesem Gebiet – hat in den vergangenen 110 Jahren viel
zum Verständnis von Quarzglas beitragen können.

Materialkompetenz 05
„Heraeus setzt sich zum Ziel, innovative
und wettbewerbsfähige Produkte
zu entwickeln und das Verständnis
für Materialien wie Platin oder
Quarzglas zu erweitern.“
Dr. Frank Heinricht (l.)/Jan Rinnert (r.),
Geschäftsführung der Heraeus Holding GmbH
Moderne Material- und Werkstoffwissenschaften ermöglichen immer neue maßgeschneiderte
und verbesserte Werkstoffe. Mit immer raffinierteren Untersuchungsmethoden
erkunden Entwickler heute die Strukturen von Metallen und
organischen Materialien. Um die Materialentwicklung voranzutreiben und die
Eigenschaften von Werkstoffen zu optimieren, müssen Materialien heute vom
atomaren bis in den makroskopischen Bereich verstanden werden. Technologieunternehmen
wie Heraeus setzen sich tagtäglich damit auseinander mit dem
Ziel, auch in Zukunft innovative und wettbewerbsfähige Produkte zu entwickeln
und das Verständnis für diese Materialien zu erweitern.
Diese Broschüre gibt Ihnen einen kleinen Überblick über einige der von Heraeus
entwickelten Materialien und deren Anwendungsmöglichkeiten. Welche Rolle
dabei die Innovationskultur bei Heraeus spielt und welche innovativen Meilensteine
Richard Küch setzte, erfahren Sie ebenfalls.

06
Richard Küch
150 Jahre Richard Küch –
Innovationen schaffen
für Heraeus
2010 feiert Heraeus den 150. Geburtstag eines seiner einflussreichsten Entwickler.
Der Physiker und Chemiker Dr. Richard Küch ermöglichte mit vielen Erfindungen
maßgeblich die Entwicklung des Unternehmens zum heute weltweit
agierenden Technologiekonzern. Küch begann seine industrielle Karriere 1890
bei der damaligen „Ersten Deutschen Platinschmelze W. C. Heraeus“ in Hanau.
Von 1909 bis zu seinem Tod im Jahre 1915 war er Mitglied der Geschäftsleitung
und Gesellschafter des Unternehmens. Küch machte die Forschung &
Entwicklung zum festen Bestandteil der Firmenphilosophie. Unter seiner Regie
entwickelte Heraeus u. a. Platin-Thermoelemente und Heizwicklungen für
Elektro wärmeöfen, Platinelektroden für die Chloralkali-Elektrolyse zur Produktion
von Chlor, Platindrähte und -netze für die Ammoniak oxidation zur Herstellung
von Düngemitteln sowie Spinndüsen aus Platinlegierungen zur Herstellung künstlicher
Textilfasern. In jedem Chemielaboratorium ging lange Zeit kein Weg vorbei
an Trocken- und Brutschränken und an elektrischen Thermoöfen von Heraeus.
1902 stellte Richard Küch den ersten Rohrofen mit Platinfolien-Heizwicklung
vor. Die seit 1896 bei Heraeus integrierte „keramische Abteilung“ entwickelte
unter Küchs Regie Edelmetallpräparate wie Glanzgold, Glanzsilber und Glanzplatin
kontinuierlich weiter.

Die Höhensonne Original
Hanau ® – hier ein Modell aus
den 1920er Jahren – gilt als
populärste Entwicklung von
Richard Küch.
Richard Küch 07 7
Wegweisend war Küchs Verfahren, durch Schmelzen von Bergkristall bei hohen
Temperaturen (bis 2 000 °C) in einer Knallgasflamme blasenfreies Quarzglas
höchster Reinheit in industriellen Mengen herzustellen. Ein neuer Werkstoff mit
besonderen Eigenschaften wurde gewonnen. Quarzglas war auch wichtiger Bestandteil
der vielleicht populärsten Entwicklung von Küch. Mit Original Hanau ®
gilt der Chefentwickler als Erfinder der UV-Hochdrucklampe und Wegbereiter
der Körperbestrahlung mit künstlichen Lichtquellen. Mit der künstlichen Höhensonne
® wurde zudem der Grundstein für Sonnenstudios und den heutigen
Bräunungsmarkt gelegt. Seitdem hat Heraeus die technische, medizinische und
kommerzielle Anwendung des UV- und infraroten Lichts immer weiter verbessert.
Zunächst aber machte die 1904 entworfene Quecksilberdampf-Quarzglaslampe
Karriere in der medizinischen Lichttherapie. Durch die kontinuierliche
Weiterentwicklung und die Erfolge in der medizinischen Lichttherapie wurde die
Produktlinie Höhensonne ® ab den 1930er Jahren in Deutschland zum Marktführer,
und in den 1950ern avancierte die kleine Höhensonne ® als Bräunungsstrahler
zu einem elektrischen Konsumartikel, der in vielen Haushalten genutzt
wurde.

08
Richard Küch
Die Vergoldung von
Platinkesseln zur
Aufbereitung von
Schwefelsäure war
1891 das erste
Patent der Heraeus
Firmengeschichte.
Auch die Geburtsstunde der modernen Hochtemperaturmesstechnik ist Richard
Küch zu verdanken. Angefangen hat alles mit dem Patentanspruch aus der
Patent schrift Nr. 186021 vom 1. Juli 1906: „Elektrisches Widerstandsthermometer
aus Platindraht, dadurch gekennzeichnet, dass der Platindraht auf eine
Quarzglasspindel aufgewickelt und über den Draht ein dünner Quarzglaszylinder
gezogen ist, welcher mit der Spindel fest verschmolzen ist.“ Die einst fingerdicken,
gewickelten Platin-Widerstandsthermometer sind mittlerweile winzig
klein. Die Entwicklung war der Startschuss für eine ganze Reihe innovativer
Sensoren und Temperaturfühler. Heute entwickeln und produzieren die Sensorspezialisten
von Heraeus Millionen von kundenspezifischen Komponenten in
Platin-Dünnschichttechnik – und diese unsichtbaren Helfer lassen mittlerweile
auch im Küchenherd nichts mehr anbrennen und sorgen für eine saubere Abgasverbrennung
im Auto.
Sogar das erste Heraeus Patent geht auf das Konto von Küch: Das Deutsche
Reichspatent Nr. 63591 zur Vergoldung von Platinblech von 1891 ist das erste
Patent der Heraeus Firmengeschichte. Schwefelsäure – eines der wichtigsten
chemischen Grundprodukte – wurde bis Anfang des 20. Jahrhunderts nach dem
Bleikammerverfahren hergestellt und in Platinkesseln (aus bis zu 50 kg Platin)

Richard Küch 09
erhitzt und aufkonzentriert. Die von Heraeus entwickelten Goldplatinkessel
waren gegenüber der aggressiven Säure noch widerstandsfähiger als reines Platin
und verringerten die Platinverluste um das Zehnfache.
Auf dem Werksgelände von Heraeus in Hanau erinnert heute das nach ihm
benannte Richard-Küch-Forum an das Erfindergenie. Das Konferenz- und
Besucher zentrum bietet einen Einblick in die innovative Produktwelt des Konzerns.
Im Gebäude der früheren Platinschmelze aus dem Jahre 1908 werden
auf mehreren Ausstellungsebenen vielfältige Anwendungen für Edelmetalle,
Sensoren, Biomaterialien und Medizinprodukte, Dentalprodukte, Quarzglas und
Speziallichtquellen präsentiert.

Das Edelmetall Gold (Au, Schmelzpunkt: 1 064 °C) zählt wohl zu den faszinierendsten
Materialien. Als Schmuck oder Vermögensanlage in Form von Barren oder Münzen ist
es sehr begehrt. Weltweit wurden rund 160.000 Tonnen Gold in der Menschheitsgeschichte
gefördert. Dies klingt nach viel, ergibt aber lediglich
einen Würfel mit rund 20 Meter Kantenlänge. Heraeus handelt
mit Gold und bereitet Altgold wieder zu Barren auf. Aber
Gold findet sich auch in all­ täglichen Produkten. Es lässt
sich zu sehr dünnen Drähten verarbeiten, die für Computer
und Mobiltele fone unentbehr­ lich sind. Darin stecken mi kro ­
elektronische Bauteile, und Feinst drähte aus Gold werden für die elek trisch leitende Ver­
bindung vom An schluss pad auf den Halbleiterbaustein zum Systemträger eingesetzt.
Die Abbildung zeigt eine Nahaufnahme von feinsten Goldkristallen.

ausgeWählte anWendungen für gold
lEITER­
PlATTEN
AuToMoBIl­
ElEKTRoNIK
INDuSTRIE­
ElEKTRoNIK
leitpasten
Walzplattierte
bänder
INFRARoT­
STRAHlER
galvanische
goldbäder
ElEKTRo­
INDuSTRIE
schalt­
KontaKte
goldbeschichtung
GlAS­ uND
KERAMIKDEKoR
gold
bonddrähte
sputtertargets
barren /
Münzen
ElEKTRoNISCHE
BAuTEIlE
„Die Bonddrähte transportieren elektrische Signale mit hoher Zuverlässigkeit.
Mit einer Dicke von nur 20 Mikrometern sind sie drei­ bis viermal dünner als
ein menschliches Haar. Die stetige Miniaturisierung der hochintegrierten
Schaltkreise in der Mikrochipindustrie verlangt nach immer dünneren Drähten.
Wir haben die Herausforderung angenommen und bereits 10 Mikrometer
feine Drähte entwickelt.“
dr. eugen Milke // Entwicklungsleiter Business unit Bonding Wires Deutschland, W. C. Heraeus
ElEKTRoNISCHE
BAuTEIlE
bondfolien
Gold
dentallegierungen
RECyClING
11
HAlBlEITER­
BAuSTEINE
EDEl METAll­
HANDEl
ZAHN­
ERSATZ

Platin (Pt, Schmelzpunkt: 1 769 °C) ist untrennbar mit der Heraeus Geschichte verbunden.
Mit einem Knallgas­Gebläsebrenner konnte Fir men gründer Wilhelm Carl Heraeus das edle
Material 1856 erstmals in industriell nutzbarer Qualität und Menge schmelzen. Seitdem
haben sich viele Anwendungen für Platin und seine legierungen
gefunden, sei es der Tiegel für analytische untersuchungen
oder der Katalysator zur Abgasreinigung. Platin ist
edel, aber auch teuer. Ziel ist es, mit neuen Platin­Verbundwerkstof
fen a dä quaten Ersatz für Platinlegierungen zu finden,
etwa bei der Produk tion lang­ lebiger Zünd kerzenelek tro den.
Dies ge lingt mit einem neu entwickelten Mate rial aus Platin­Zirkoni umoxid. Der innovative
Werkstoff er möglicht eine hohe lebensdauer der Zünd kerzen trotz stei gen der Beanspru­
chung und sorgt gleichzeitig für Kostensenkung beim Kunden, da ein Teil des Platins durch
Zirkoniumoxid ersetzt wird.
Die Abbildung zeigt Platin in Form von feinem Schwamm, der als Zwischenprodukt bei der Wiederaufbereitung
des Edelmetalls entsteht.

ausgeWählte anWendungen für platin
SCHMuCK­
INDuSTRIE
GlAS­
INDuSTRIE
ANAlyTIK
platinbauteile
EDElMETAll­
HANDEl
ABGAS­
REINIGuNG
schMucKhalbzeug
barren
CHEMISCHE
INDuSTRIE
Katalysatoren
platin
platin­
rhodiuM­netze
DüNGEMITTEl­
HERSTElluNG
„Der Bedarf an qualitativ hochwertigem und langlebigem Elektrodenma­
terial dieser Art wird steigen. Der Markt spricht für unseren neuen Platin­
Verbundwerkstoff. Schon heute trägt fast jede dritte Zündkerze in der Auto­
mobilindustrie einen Platinstift an der Zündspitze – mit steigender Tendenz.“
dr. tanja eckardt // Projektleiterin Forschung & Entwicklung, W. C. Heraeus
PETRo­
CHEMIE
teMperatursensoren
dünnschichtsensoren
WEISSE
WARE
platin­
legierungen
Platin
STAHl­ uND Alu­
MINIuMINDuSTRIE
antituMor­
WirKstoffe
PKW­DIESEl­
PARTIKEl FIlTER
13
HERZSCHRITTMACHER­
ElEKTRoDEN
ZüNDKERZEN­
ElEKTRoDEN
CHEMo­
THERAPIE

Quarzglas besteht aus Silizium und Sauerstoff (Sio 2) und gehört zu den reinsten Materi­
alien. Es ist so rein, dass man selbst durch 100 Meter dickes Glas durchschauen könnte,
als wäre es dünnes Fensterglas. Heraeus stellt seit über 110 Jahren Quarzglas her und hat
viel zum Verständnis dieses außergewöhnlichen Materi­
als beigetragen. Heute ist hochreines Quarzglas für
die Herstellung von Mikro­ chips und von Solarzellen
unentbehrlich. ohne Quarz­ glas gäbe es kein Internet.
Haarfei ne lichtleit fa sern transpor tie r en riesige Da ­
ten mengen schnell und sicher über Kontinente und
ozeane. Heraeus produziert syn thetische Quarz glasrohre und ­zylinder, die zur Herstellung
von bislang rund 300 Millionen Kilometer Glasfasern für die optische Nachrichtentechnik
beitrugen – eine länge, die dem doppelten Abstand zwischen Sonne und Erde entspricht.
Die Abbildung zeigt ein Zwischenprodukt aus synthetisch hergestelltem Quarzglas vor der Weiterverarbeitung.

ausgeWählte anWendungen für Quarzglas
HoCHlEISTuNGSoPTIKEN
SolARZEllEN­
PRoDuKTIoN
lINSEN FüR NANolITHoGRAFIE
tiegel
synthetisches
Quarzgl as für
die optiK
lASERoPTIKEN
MIKRoCHIP­
PRoDuKTIoN
AuTo­
MoTIVE
Quarzglasanlagenbauteile
spezialfaser
SPEKTRoS­
KoPIE
SolARZEllEN­
PRoDuKTIoN
lASER­
CHIRuRGIE
laMpenrohre
ric ® ­
zylinder
opaKes
Quarzglas
„Es ist faszinierend, dass wir ausgehend von synthetisch abgeschiedenen
Silica­Nanopartikeln maßgeschneiderte Quarzglasprodukte herstellen, aus
denen bis zu 7 000 Kilometer Glasfasern am Stück gezogen werden. Wir können
derzeit die größten Vorformen der Welt mit bis zu 3 Meter länge und 200 Milli­
meter Durchmesser herstellen.“
Quarzglas
dr. Martin trommer // Entwicklungsleiter Synthetisches Quarzglas, Heraeus Quarzglas
Quarzglas
CHEMISCHE
INDuSTRIE
uV­ uND IR­
STRAHlER
15
oPTISCHE
GlASFASERN
MIKRoCHIP­
PRoDuKTIoN
REFlEKToREN

Das Sondermetall Niob (Nb, Schmelzpunkt: 2 468 °C) wird überwiegend als legierungsbe­
standteil in Stahl verwendet. Nur ca. 4 % der Weltproduktion von ca. 60.000 Tonnen wer­
den als reines Metall benötigt. Heraeus entwickelt speziell in diesem Bereich supralei­
tendes Niob für Elementar­ teilchenbeschleuniger oder
hochtemperaturbeständigen Niobdraht als Kontaktdraht für
Kondensatoren für die Elek­ tronikindustrie. Hauptanwen­
dungsgebiet ist die licht­ technik. Hier sind z. B. Niob­
1 %­Zir ko ni umle gierungen für di e S t r o mdur ch f ühr un g e n in
Natriumdampf­Hochdrucklam­ pen für die Straßenbeleuch­
tung und Ha lo gen metall dampf lampen für objektbeleuchtung im Ein satz. Die Herstellung
der kleinen Niob­Bauteilchen ist Präzisionsarbeit. In einer Elektronenstrahlschmelze wird
Niob bei über 2 500 °C im Vakuum gereinigt und erstarrt in Form eines Zylinders mit rund
300 Millimetern Durchmesser. Daraus werden durch mehrstufige umformprozesse Rohre,
Drähte oder Formteile hergestellt.
Die Abbildung zeigt eine Nahaufnahme der Kristallitstruktur von Niob im unverarbeiteten Zustand.

ausgeWählte anWendungen für niob
ElEMENTARTEIlCHEN­
BESCHlEuNIGER
uHREN
MEDIZIN­
TECHNIK
„Mit Spezialaufträgen wie der Herstellung von hochreinem Niob für Teilchen­
beschleuniger, z. B. für das Deutsche Elektronen­Synchroton (DESy) in
Hamburg, verbessern wir fortlaufend die Qualitäten des Materials für Alltags­
anwendungen.“
hochreines niob
(supraleiter) supraleitfähige
Kabel
niob­
legierungen
HAlBlEITER­
TECHNIK
HoCHlEISTuNGS­
MAGNETE
halbzeuge
niob
präzisionsbauteile
lCD­FlACH­
BIlDSCHIRME
HoCHFESTE
STäHlE
ferroniob
superlegierungen
bernd spaniol // leiter Technik, Business unit Special Metals Technology, W. C. Heraeus
SHoP­
BElEuCHTuNG
eleKtrodenanschlüsse
für hochdrucKdaMpflaMpen
niob­htdraht
nioboxid
FluGZEuG­
TRIEBWERKE
Niob
17
STRASSEN­
BElEuCHTuNG
KoNDEN­
SAToREN
oPTISCHE
GläSER

licht hat sowohl Wellen­ als auch Teilchencharakter (Photonen). Durch ein Prisma kann
man weißes licht in seine einzelnen Farbbestandteile zerlegen. ultraviolette und infrarote
Strahlung ergänzen als Nachbarn das Spektrum des sichtbaren lichts. Genau für diese
Bereiche entwickelt Heraeus Speziallichtquellen. ultravio­
lettes licht ist vielseitig ein­ setzbar. Die Strahler finden
sich als lichtquelle in optischen und analytischen Geräten;
energiereiches uV­licht wird zur Entkeimung von Wasser,
oberfläch en und luft genutzt. So werden beispiels weise
Trinkwasser und lebensmittel­ verpackungen chemikalienfrei
und umweltfreundlich ent keimt und Fette sowie unangenehme Ge rüche in Küchenhauben
effektiv abgebaut. Die Entwicklung der uV­Strahler erfolgt in enger Zusammenarbeit mit
Kunden, um spezifischen Anforderungen gerecht zu werden.
Die Abbildung zeigt weißes licht, das durch ein Prisma in seine Farbbestandteile zerlegt wurde.

ausgeWählte anWendungen für ultraviolett (uv)
GAS­
CHRoMATo­
GRAPHIE
PHoTo­
CHEMIE
AToM­
ABSoRPTIoNS­
SPEKTRoSKoPIE
lASER­
TECHNIK
QuecKsilber­
MitteldrucKstrahler
photoionisationslaMpen
hohlKathodenlaMpen
bluelight ® ­
uv­Module
PACKSToFF­
ENTKEIMuNG
lichtbogen­
und blitzlaMpen
MEDIZINISCHE
ANWENDuNGEN
ultraviolett
MetallhalogenidlaMpen
uV­HäRTuNG
fiberlight ® ­
lichtQuellen
vaKuuMuv­laMpen
ultraviolett
TRAGBARE
ANAlyTISCHE
MESSGERäTE
deuteriuMlaMpen
aMalgaMlaMpen
„Die Herausforderungen bei der Entwicklung von ultraviolett­Strahlern bestehen
darin, den Wirkungsgrad, die lebensdauer und die leistung immer weiter zu
verbessern. Das macht beispielweise die uV­Entkeimung und Photo oxidation
für unsere Kunden zu einem sehr wirtschaftlichen und umweltfreundlichen Pro­
zess, der in immer mehr Anwendungen eingesetzt wird.“
dr. Josef zoltan lott // Projektleiter Entwicklung ultraviolett, Heraeus Noblelight
oxIDATIoN
ABluFT
19
SPEKTRoS­
KoPIE
ANAlyTISCHE
MESSGERäTE
WASSER­
BEHANDluNG

Bei Zahnbehandlungen legen Patienten Wert auf perfekt gestaltete Restaurationen.
Daher ist die Nachahmung der natürlichen Zahnästhetik ein entscheidendes Know­how.
Die Nanotechnologie hat Einzug in die moderne Zahnmedizin gehalten, und sie findet
sich zunehmend in zahnfar­ benen Dentalmaterialien.
Mit Venus ® Diamond hat Heraeus ein einzigartiges
Nano­Hybrid Komposit ent­ wickelt, das einen niedrigen
Schrumpf mit hoher Festig­ keit kombiniert und Zahnfüllungen
extrem stabil und strahlend schön macht. Mit
einer pa tentier ten Zu sam­ men set zung und ei nem
völlig neu ent wi ckel ten Kunst stoff wurden die Eigenschaften einer verbesser ten äs thetik
und Haltbarkeit mit einer einfachen Verarbeitung kombiniert.
Die Abkürzung TCD steht für Tricyclodecan, einen Hauptbaustein im Vernetzersystem von Venus ® Diamond;
die Abbildung zeigt eine Nahaufnahme der Dentalglasfüllstoffe im Nano­Hybrid Komposit von Heraeus.

ausgeWählte anWendungen für ästhetische zahnheilKunde
FRäS­
ZENTRuM
VERBlEND­
KoMPoSITE
DIGITAlE
PRoTHETIK
PRoTHESEN­
KuNSTSToFFE
signuM ®
All­IN­
oNE­ADHäSIV
cara
ibond ®
pala ®
KüNSTlICHE
ZäHNE
KNoCHEN­
ERSATZMATERIAl
ostiM ®
ästhetische zahnheilKunde
hera
DENTAllEGIERuNGEN
ästhetische Zahnheilkunde
heraceraM
®
„Bei der Entwicklung haben wir auch Vorteile der Nanotechnologie genutzt.
Der 80­prozentige Glasanteil des neuen Verbundwerkstoffes besteht aus
DENTAl­
KERAMIKEN
flexitiMe
®
venus ®
GIPSE
einer ausgeklügelten und besonders dichten Packung in verschiedenen Partikel­
größen. Die feinsten sind nur Millionstel Millimeter groß. Die lichtbrechung
der Glas­ und Kunststoffbausteine ist so perfekt abgestimmt, dass sich die
Füllung wie ein Chamäleon der Farbe der umgebung anpasst.“
dr. andreas utterodt // leiter Forschung & Entwicklung Dental Fillings, Heraeus Dental
EINBETT­
MASSEN
21
SIlIKoN­
ABFoRMMATERIAl
uNIVERSAl­
KoMPoSITE

Das Edelmetall Silber (Ag, Schmelzpunkt: 962 °C) besitzt von allen Metallen das höchste
Reflexionsvermögen für licht und die höchste thermische und elektrische leitfähig­
keit. Neben der Hauptanwendung Schmuck wird Silber in Form von leitpasten für die
Elektronik­ und die Photovol­ taikindustrie immer wichtiger.
Für die umweltfreundliche Solarstromerzeugung werden
bereits zahlreiche Heraeus Produkte genutzt. Dazu gehö­
ren auch silberhaltige Pasten zur Herstellung sehr feiner,
hochleitfähig er Kon taktbahnen auf den Solarzellen, die vor
allem die Ablei tung des Solar­ stromes bei möglichst gerin ger
Abschattung der Solarzelle sicherstellen. Der Produktname HeraSol ® steht für Produkte,
die zur Kontaktierung von waferbasierten Solarzellen verwendet werden.
Die Abbildung zeigt eine Nahaufnahme einer silberhaltigen Paste zur Herstellung hochleitfähiger Kontaktbahnen
auf Solarzellen.

ausgeWählte anWendungen für silber
SolAR­
ZEllEN
GlAS­ uND
KERAMIKFARBEN
EDEl METAll­
HANDEl
leitfähige
KontaKtierungspasten
FoTo­
PAPIER
„unsere silberhaltigen Pasten tragen zur Verbesserung des Wirkungsgrades
der Solarzellen bei. Wir entwickeln immer neue Rezepturen, um die Kon­
tak tierung der Solarzellen und damit deren Effizienz zu steigern. Die Haupt­
anforderung unserer Kunden ist, durch günstigere Materialien die Kosten
pro Watt Solarstrom zu senken.“
SPIEGEl
barren
glanzsilber
ElEKTRoNISCHE
BAuTEIlE
leitKleber /
lotpasten
silberhalogenide
RöNTGEN­
FIlME
silber
schalt­
KontaKte
antibaK terielle
beschichtung
TExTIlIEN
sebastian unkelbach // Entwickler Business unit Photovoltaic, W. C. Heraeus
ElEKTRoNIK­
INDuSTRIE
sputtertargets
schMucKhalbzeug
Katalysatoren
Silber
SCHMuCK­
INDuSTRIE
dentallegierungen
FENSTERGlAS­
BESCHICHTuNG
23
ETHylENoxID­
HERSTElluNG
ZAHN­
FülluNG

licht hat sowohl Wellen­ als auch Teilchencharakter (Photonen). Durch ein Prisma kann
man weißes licht in seine einzelnen Farbbestandteile zerlegen. ultraviolette und infrarote
Strahlung ergänzen als Nachbarn das Spektrum des sichtbaren lichts. Genau für diese
Bereiche entwickelt Heraeus Speziallichtquellen. Moderne
Carbon Infrarot­Strahler neh­ men das Prinzip von Edison
wieder auf: eine lampe mit einem Kohle faden, der elektro­
mag n e t i s c h e S t r ah lung au s ­ sendet. Sie sind jedoch nicht
zur Beleuchtung, sondern vielmehr für industrielle Wär­
meprozes se geeig net, z. B. in der Au tomobil industrie zum
Trocknen von lack o der zum umformen von Kunst stoff teilen. Als Heiz band enthalten die
Quarzstrahler synthe tisch e Carbonfasern, die in eine Matrix eingebettet sind.
Die Abbildung zeigt eine Nahaufnahme eines Infrarot­Strahlers (IR) in Betrieb. Zu sehen ist nur der Anteil des
sichtbaren lichtes, die eigentliche Infrarot­Strahlung liegt im Spektrum außerhalb. Wir spüren sie als Wärme.

ausgeWählte anWendungen für infrarot (ir)
SolARZEllEN­
HERSTElluNG
TExTIl­
VERARBEITuNG
lEBENSMITTEl­
BRäuNuNG
Mit telWellige
ir­strahler
Qrc ® ­
strahler
NANolACK­
TRoCKNuNG
AuToMoBIl­
INDuSTRIE
duo­/Quattrostrahler
cir ® ­
strahler
infrarot
oMegastrahler
WASSERlACK­
TRoCKNuNG
KurzWellige
ir­strahler
geforMte
strahler
„Carbon Infrarot­Strahler können sehr genau auf Kundenvor gaben einge­
stellt werden und sind sehr langlebig. Die neueste Generation benötigt bis
zu 30 % weniger Energie für die Trocknung von wasserbasierenden Farben
und lacken als her kömmliche kurzwellige Strahler. unsere Strahler helfen so,
Energie kosten einzusparen.“
Maike Klumpp // Projektleiterin Entwicklung Infrarot, Heraeus Noblelight
Infrarot
KuNSTSToFF­
NIETEN
KuNSTSToFF­
ENTGRATEN
25
KuNSTSToFF­
SCHWEISSEN

Calciumsulfat (CaSo 4) ist Bestandteil von vielen Biomaterialien, die in der chirurgischen
Behandlung von Knochen­ und Gelenkerkrankungen eine immer wichtigere Rolle spie­
len. Heraeus ist spezialisiert auf die Entwicklung von wirkstoffhaltigen Materialien
für den lokalen Einsatz bei unterschiedlichen
Indikationen in der orthopädischen Chirurgie.
Der Knochen­ zement Palacos ® z. B.
ist seit über 50 Jahren der Standard, wenn es
darum geht, Implan­ tate als Gelenkersatz
fest und dauerhaft im Knochen zu verankern.
Knochensubstanzverluste, infektbedingt oder nach traumatischen Verletzungen, sind
eine andere große Herausforderung für den Chirurgen. Die orthopädische Chirurgie verwendet
hier innovative Trägermaterialien, die vom Körper resorbiert und in körpereigenes
Gewebe umgewandelt werden. Ziel ist es, den Knochen vollständig wieder aufzubauen
und gleichzeitig Infektionen vorzubeugen.
CaSo4 (Calciumsulfat) ist ein Bestandteil des von Heraeus entwickelten Knochenersatzmaterials Herafill ® ;
die Abbildung zeigt eine Rasterelektronenmikroskop­Aufnahme des Biomaterials.

Ausgewählte Anwendungen für BiomAteriAlien
knocheneRsatzmateRial
(zahn)
WiRBelköRPeRstaBilisieRung
ostim ®
osteopAl ®
PRimäR ­
endo PRothetik
pAl ACos ®
(KnoChenzement)
BiomAteriAlien
CopAl ®
(revisionszement)
RevisionschiRuRgie
herAfill ®
herAeus
pmmA Ket te g
„gegenwärtig erproben wir in klinischen studien das synthetische, resorbier­
bare knochenersatzmaterial herafill ® , dem ein hochwirksames antibioti­
kum zugesetzt ist. die ersten vielversprechenden ergebnisse zeigen, dass
die besondere zusammensetzung und die eigenschaften des materials die
knochen bildung fördern und einen wirkungsvollen schutz gegen Bakterien
ermöglichen.“
dr. hubert Büchner // leiter forschung & entwicklung, heraeus medical
Biomaterialien
infektionstheRaPie
27
knocheneRsatzmateRial

28 Innovationskultur
Über den Tellerrand schauen –
Innovationskultur bei Heraeus
Innovationspreisträger 2009 (v. l.):
Markus Schultheis (3. Platz), Dr. Tanja
Eckardt (1. Platz) und Jake Markham
(2. Platz).
Verkürzte Innovationszeiten und immer kürzere Produktlebenszyklen machen
es notwendig, dass Unternehmen immer schneller neue Produkte entwickeln
müssen. Um das Innovationspotenzial bei Heraeus zu fördern, setzt der Technologiekonzern
auf eine Innovationskultur, bei der die Entwickler der einzelnen
Konzernbereiche über den Tellerrand der eigenen Entwicklungsprojekte hinausschauen
und sich mit anderen Entwicklern regelmäßig austauschen. Dabei
spielen Kooperationen mit anderen Unternehmen, mit Hochschulen und Forschungsinstituten
eine wichtige Rolle.
Heraeus bringt sich als kompetenter Partner gezielt in Netzwerke ein, um neue
Produkte, Prozesse und Konzepte für seine Kunden zu entwickeln. Da nicht
alle Entwicklungen im eigenen Haus durchgeführt werden können, nutzt das
Unternehmen die Zusammenarbeit mit materialwissenschaftlichen Fakultäten
verschie dener Universitäten und Fachhochschulen in Deutschland und Europa

Platinverbundstoff für
Zündkerzen, Innovationspreis
2009
„Fachleute müssen über das eigene Spezialgebiet
hinausdenken, offen für Neues sein, interdisziplinär
arbeiten und kommunikationsfähig sein.“
Dr. Frank Heinricht,
Vorsitzender der Geschäftsführung der Heraeus Holding GmbH
Innovationskultur
sowie lokale Kooperationen mit Universitäten in China, Korea und den USA.
Darüber hinaus kooperiert Heraeus mit mehreren Fraunhofer- und Max-Planck-
Instituten und nutzt Aktivitäten von Material- und Werkstoffkompetenz-Netzwerken
wie dem Materials Valley e. V.
innovationspreis Wichtiger baustein der innovationsK ultur
Ein wichtiges Element in der Innovationskultur ist der intern verliehene Innovationspreis.
Als Heraeus im Jahr 2003 erstmals die Auszeichnung an innovative
Entwickler verlieh, fand die Feierlichkeit noch im kleinen Rahmen statt. Zur
siebten Verleihung des Innovationspreises waren über 120 Gäste geladen und
die Preisträger wurden in einer Oscar-würdigen Zeremonie bekanntgegeben.
2009 wurde zum zweiten Mal eine Entwicklerin mit dem ersten Preis ausgezeichnet.
Dr. Tanja Eckardt gewann mit einem innovativen Platin-Verbundwerkstoff
für eine neue ressourceneffiziente Zündkerzengeneration. Den zweiten
Platz belegte Jake Markham für die Entwicklung einer hochflexiblen, weniger als
einen halben Millimeter dünnen Antriebswelle zur Verbesserung der diagnostischen
Möglichkeiten beim Einsatz von Ultraschall in der minimalinvasiven
Chirurgie. Dritter wurde Markus Schultheis für ein pulvermetallurgisches Herstellungsverfahren
für rohrförmige Sputtertargets, die eine kostengünstige
Beschichtung von Dünnschicht-Solarzellen in der Photovoltaikindustrie ermöglichen.
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Innovationskultur
Mit dem Preis will Heraeus seine für die breite Öffentlichkeit oftmals verborgenen
Innovationen sichtbar machen und gleichzeitig die Leistungen und Talente der
Entwickler anerkennend würdigen. Über 150 Produktinnovationen wurden seit
2003 eingereicht, insgesamt 21 Produkte prämiert. Der Innovationspreis ist
neben der Einführung von Technologietagen zum Austausch der Heraeus Entwickler
untereinander und dem Aufbau externer und interner Wissensnetzwerke
ein wesentlicher Baustein einer Innovationskultur, mit der das ohnehin schon
hohe Innovations- und Entwicklungspotenzial im Unternehmen noch intensiver
gefördert und eine Plattform für Spitzenleistungen geschaffen werden soll.
Sensor zur Schwefelmessung,Innovationspreis
2003
Mehrstufenkatalysator
zur Lachgaszerstörung,
Innovationspreis 2005
„Innovationen sind ein wichtiges Standbein
unserer Wachstumsstrategie. Sie sollen
neue Marktsegmente erschließen und
Plattformen für neue Technologien für
unser unternehmen ermöglichen.“
Dr. Frank Heinricht,
Vorsitzender der Geschäftsführung der Heraeus Holding GmbH

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