Das Fraunhofer FEP demonstriert mit multifunktionalen Beschichtungsanlagen, wie sich Nachhaltigkeit in der Oberflächentechnologie umsetzen lässt. Ein Paradebeispiel: die innovative Anlage MAXI. Sie läuft bereits seit 25 Jahren erfolgreich und beweist, dass intelligente Technik sowohl Ressourcen schont als auch vielseitige Forschungs- und Entwicklungsaufgaben ermöglicht.
Nachhaltigkeit in der Oberflächentechnologie gewinnt angesichts von steigenden Umweltanforderungen und knappen Ressourcen zunehmend an Bedeutung. Innovative Beschichtungsverfahren ermöglichen es dabei, sowohl ökologische als auch ökonomische Vorteile zu realisieren. Die Oberflächentechnologie trägt auf mehreren Ebenen zur Nachhaltigkeit bei. Zum einen verlängern Oberflächenbehandlungen die Lebensdauer von Produkten, indem sie Korrosionsschutz, verschleißmindernde Eigenschaften und funktionale Beschichtungen ermöglichen. Zum anderen ist es entscheidend, die Umweltauswirkungen der Beschichtungsprozesse selbst zu minimieren.
Das Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP verfügt über umfassende Kompetenzen in der nachhaltigen Oberflächenbehandlung, die von der Entwicklung umweltschonender Prozesse bis hin zur Optimierung von Anlagentechnologien reichen. Ein Beispiel für nachhaltige Anlagentechnik ist die MAXI-Anlage des Fraunhofer FEP. Diese im Jahr 2000 in Betrieb genommene Inline-Vakuumbeschichtungsanlage für Platten und metallische Bänder unterscheidet sich grundlegend von herkömmlichen Anlagen durch ihr multifunktionales Design. Während klassische Beschichtungsanlagen meist für spezifische Einzelanwendungen konzipiert sind und nach Projektende oft ungenutzt bleiben, basiert die MAXI-Anlage auf einem modularen, rekonfigurierbaren Konzept. Die flexible Anlage umfasst acht Kammern und ermöglicht die sequenzielle Ausführung von verschiedenen Prozessschritten sowohl im Rolle-zu-Rolle- als auch im Sheet-to-Sheet-Verfahren. Diese Vielseitigkeit macht die Anlage besonders nachhaltig: Bereits installierte Infrastrukturen wie Pumpen, Leitungen und Steuerungen können für neue Projekte wiederverwendet werden. Dies ermöglicht nicht nur eine schnellere Inbetriebnahme und Kostenvorteile, sondern reduziert auch den Abfall und senkt den Ressourcenverbrauch erheblich. Die anfangs höheren Anschaffungskosten einer multifunktionalen Anlage amortisieren sich schnell über mehrere Projekte hinweg.
Inline-Vakuumbeschichtungsanlage für Platten und metallische Bänder MAXI (© Fraunhofer FEP)
Die MAXI-Anlage hat in den vergangenen Jahren eine große Vielfalt an Anwendungen ermöglicht: von Korrosionsschutz- und Graphenbeschichtungen über die Synthese von pulverbasierten Materialien bis hin zu innovativen Anwendungen in der Batterie- und Solarzellenproduktion. Diese breite Einsatzfähigkeit spiegelt die wachsende Bedeutung von multifunktionalen Systemen wider. Um den sich immer schneller ändernden Herausforderungen in der Forschung und Entwicklung gerecht zu werden, sind nach Aussage von Dr. Stefan Saager, Fraunhofer FEP, multifunktionale Anlagensysteme unverzichtbar. Sie ermöglichen es uns, nachhaltig auf neue Industrieanforderungen zu reagieren und dabei den ökologischen Fußabdruck unserer Prozesse signifikant zu reduzieren, so Saager.
Die Modernisierung der Elektronik und die Integration von neuen plasmaunterstützten Beschichtungsverfahren bereiten die MAXI-Anlage auf weitere Jahrzehnte anspruchsvoller Forschungsaufgaben vor. Diese Kontinuität unterstreicht die Bedeutung von nachhaltigen Anlagenkonzepten für die Zukunft der Oberflächentechnik.
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