Heraeus Innovationspreise 2014: Neuer leitfähiger Klebstoff und innovativer Recyclingprozess gewinnen
Heraeus verlieh zum 12. Mal internen Innovationspreis
(pressebox) Hanau, 19.11.2014 - Mitte November verlieh Heraeus in einer festlichen Feierstunde in Hanau zum 12. Mal den Innovationspreis für die besten Produkt- und Prozessinnovationen. Die Siegerteams kommen diesmal von Heraeus Precious Metals (HPM) und Heraeus Materials Technology (HMT). Daniel Hanselmann und sein Team von HMT gewannen in der Kategorie "Beste Produktinnovation" für die Entwicklung eines neuen leitfähigen Klebstoffs mit verringertem Silbergehalt. Leitkleber verbinden u.a. elektronische und elektrische Komponenten in Smartcards, Displays oder Sensoren. Durch einen kostensparenden geometrischen Kniff konnte das Entwicklerteam den Silbergehalt dieser Klebstoffe von bisher über 70 auf 40 Gewichtsprozent senken, ohne die Zuverlässigkeit und die elektrischen Eigenschaften zu beeinträchtigen. Dr. Christoph Röhlich und sein Team von HPM gewannen bei den Prozessinnovationen für einen neuartigen Recyclingprozess bei Palladium haltigen Katalysatoren. Diese werden zur Herstellung der Grundchemikalie Monoethylenglykol als Basis für Polyester und PET-Flaschen benötigt. Dem Entwicklerteam gelang durch ein innovatives Löseverfahren erstmals ein nahezu vollständiges Recycling der gebrauchten Katalysatoren, sowohl des Palladiums als auch des kugelförmigen Katalysatorträgers.
Herausragende Teamleistungen gewürdigt
Die Siegerteams wurden von der Heraeus Geschäftsführung, CEO Jan Rinnert und COO Rolf Najork, ausgezeichnet. Beide lobten die 16 eingereichten Projekte der Heraeus Entwickler und würdigten die herausragenden Teamleistungen der diesjährigen Finalisten des Innovationspreises. "Erfolgreich sind immer die Teams, bei denen verschiedene Kompetenzen zusammen kommen und die eine kritische Atmosphäre für Innovationen schaffen. Diese Diversität ist ein Katalysator für Innovationen", sagte Jan Rinnert, Vorsitzender der Geschäftsführung Heraeus Holding. Und Rolf Najork, Mitglied der Heraeus Geschäftsführung, betonte: "Teamarbeit, also das Nutzen der Erkenntnisse über den gemeinsamen Markt und der gemeinsamen technischen Fähigkeiten, ist der absolute Schlüssel zum Erfolg, um in der Technologieliga ganz oben zu spielen."
Zweiter bei den Produktinnovationen wurde das Team von Dr. Armin Sautter (Heraeus Precious Metals) für die Entwicklung neuer leitfähiger Polymere zur Herstellung dünner Funktionsschichten auf organischen Leuchtdioden. Durch die Kombination des Materials mit einem gedruckten Silber-Metallgitter können OLEDs künftig deutlich kostengünstiger hergestellt werden. Den dritten Platz belegten Jörg Fuchs Alameda und ein deutsch-chinesisches Entwicklerteam von Heraeus Precious Metals. Ihre Entwicklung eines temperaturbeständigen Platin-Siloxan-Katalysators eröffnet neue Anwendungsfelder in der Silikonherstellung. Der Heraeus Innovationspreises wird seit 2003 verliehen, fast 250 Innovationen wurden bislang eingereicht, insgesamt 40 Produkte und Prozesse prämiert.
Beste Produktinnovation:
Neue leitfähige Klebstoffe mit verringertem Silbergehalt
(Daniel Hanselmann und Team, Heraeus Materials Technology)
Silberhaltige, leitfähige Klebstoffe verbinden elektronische und elektrische Komponenten in elektrischen Schaltungen, Halbleiter-Bauteilen, Smartcards, Displays und Sensoren. Übliche Leitkleber enthalten über 70 Gewichtsprozent Silber, sonst verliert der Klebstoff seine elektrische Leitfähigkeit. Sind zu wenige Silberpartikel im Klebstoff enthalten, können diese sich nicht mehr gegenseitig berühren und die elektrisch leitende Verbindung wird unterbrochen. Leitkleber spielen in der Elektronik eine entscheidende Rolle, doch aufgrund des Kostendrucks nimmt die Anzahl von verdrängenden Technologien stetig zu. Leitkleber mit signifikant geringerem Silberanteil wirken diesem Trend entgegen. Daniel Hanselmann und sein Team haben nun eine kosteneffiziente Alternative entwickelt. Ihre Innovation setzt statt bisher übliche kugelförmige nun plättchenförmige, leitfähige Silberpartikel im Klebstoff ein. Diese Silber-Flakes werden zusätzlich durch ein Gerüst aus kostengünstigen, kugelförmigen Füllstoffen gestützt und ausgerichtet. "Durch diesen geometrischen 'Kniff' gelingt es uns, den Silbergehalt der Klebstoffe auf weniger als 40 Gewichtsprozent zu senken, ohne die Zuverlässigkeit und die elektrischen Eigenschaften zu beeinträchtigen", nennt Daniel Hanselmann den kosteneinsparenden Trick durch die Vermischung der leitenden und nicht-leitenden Partikeltypen.
Beste Prozessinnovation:
Innovativer Löseprozess für Palladium haltige Katalysatoren
(Dr. Christoph Röhlich und Team, Heraeus Precious Metals)
Monoethylenglykol (MEG) ist eine Grundsubstanz für eine Reihe wichtiger moderner Materialien, z. B. für Polyester oder PET. Der weltweite Jahresbedarf an MEG beträgt über 20 Millionen Tonnen. Der Bedarf wächst allein in China jährlich um sieben Prozent. Eine Rohstoffquelle für MEG sind die dortigen Kohlevorkommen. Bei der Umwandlung von Kohle zu MEG sind Palladium haltige Katalysatoren beteiligt. Durch die Einführung dieses Verfahrens in China fallen große Mengen an verbrauchten Katalysatoren zum Recycling an. Dr. Christoph Röhlich und sein Team haben nun ein innovatives Recycling-Verfahren entwickelt, bei der das Palladium in mehreren aufeinanderfolgenden Prozessschritten vom Katalysatorträger gelöst und zu fast 100 Prozent zurückgewonnen werden kann. Wichtiger Nebeneffekt: Beim sonst üblichen Verfahren wird der Katalysator bei über 1200 °C aufgeschmolzen, wobei das Trägermaterial zerstört wird. Nicht so beim innovativen Recyclingverfahren. "Der kugelförmige Katalysatorträger wird unverändert zurückerhalten, ist von allen Fremdstoffen befreit und kann nach Trocknung zur Produktion neuer Katalysatoren eingesetzt werden", beschreibt Christoph Röhlich das nahezu vollständige "Recycling" des gebrauchten Katalysators
2. Platz Produktinnovation:
Innovative Materialien für OLED-Lampen
(Dr. Armin Sautter, Heraeus Precious Metals)
Organische Leuchtdioden (Organic Light Emitting Diodes, OLED) gelten als Beleuchtungstechnologie der Zukunft. OLED-Lampen sind hochenergieeffizient und strahlen ein angenehmes Licht aus. Eine OLED besteht aus einem sehr dünnen Schichtenaufbau von nur 200 bis 500 Nanometer. Dadurch können sie transparent auf flexiblen Substraten bieg- und formbar gestaltet werden und ermöglichen dadurch eine große Designfreiheit für Lampen und Beleuchtungskonzepte. Viele Vorteile, doch einen Massenmarkt erreichen diese Lampen erst mit niedrigeren Herstellkosten. Dr. Armin Sautter und seinem Team ist mit der Entwicklung eines neuen Materials zur Herstellung dieser dünnen Schichten nun ein Durchbruch gelungen. Er setzt für eine wichtige Funktionsschicht auf der OLED ein leitfähiges Polymer ein, das durch Druck- und Beschichtungsprozesse als dünne Schicht aufgetragen werden kann und transparente, leitfähige Filme bildet. "Unser Produkt kann im Vergleich zu bisherigen Materialien gleich zwei essentielle Funktionen in der OLED in einer Schicht übernehmen: die Injektion positiver Ladungsträger und die Funktion der transparenten Elektrode. Das bedeutet, dass eine großflächige Abscheidung zu deutlich günstigeren Kosten möglich ist. Es werden Prozessschritte eingespart und der Durchsatz erhöht", sagt Dr. Armin Sautter. Durch die Kombination des leitfähigen Polymers mit einem gedruckten Silber-Metallgitter können OLEDs künftig deutlich kostengünstiger hergestellt werden.
3. Platz Produktinnovation:
Herstellung von temperaturbeständigem Platin-Siloxan-Katalysator
(Jörg Fuchs Alameda und Team, Heraeus Precious Metals)
Etiketten, medizinische Schläuche, Abformmassen, Babysauger, Pflaster, Elektronikkomponenten oder spezielle Papierbeschichtungen haben eines gemeinsam: sie enthalten Silikone. Hochwertige Silikone werden aus Polysiloxanen unter Verwendung von Platin-Siloxan-Katalysatoren hergestellt. Heraeus ist der führende Anbieter dieser speziellen Homogenkatalysatoren, die kontinuierlich immer neuen Marktanforderungen angepasst werden müssen. Ein namhafter chinesischer Lieferant für Etikettenhersteller benötigte zur Beschichtung von Papier mit einer dünnen Silikonschicht einen sehr temperaturstabilen Katalysator, um eine gute Lagerstabilität und Verarbeitung auch bei erhöhten Umgebungstemperaturen zu ermöglichen. Problem: Der marktübliche farblose Katalysator zersetzt sich langsam bei höheren Temperaturen. Ein deutsch-chinesisches Entwicklerteam von Heraeus hat nun eine stabile Produktvariante des metallorganischen Platin-Siloxan-Katalysators entwickelt. "Der Durchbruch gelang uns durch eine genau dosierte Beimengung eines stabilisierenden Zusatzstoffes. In einem aufwändigen Verfahren konnten wir eine optimale Balance zwischen Stabilität und Reaktivität des Katalysators entwickeln", erläutert Jörg Fuchs Alameda von Heraeus Precious Metals. Die neue Laborsynthese wurde erfolgreich bei Heraeus Shanghai in den Produktionsmaßstab übertragen. Mit diesem Schlüsselprojekt erzielte Heraeus als erster internationaler Anbieter auch die führende Marktposition für Platin-Siloxan-Katalysatoren in China.
Herausragende Teamleistungen gewürdigt
Die Siegerteams wurden von der Heraeus Geschäftsführung, CEO Jan Rinnert und COO Rolf Najork, ausgezeichnet. Beide lobten die 16 eingereichten Projekte der Heraeus Entwickler und würdigten die herausragenden Teamleistungen der diesjährigen Finalisten des Innovationspreises. "Erfolgreich sind immer die Teams, bei denen verschiedene Kompetenzen zusammen kommen und die eine kritische Atmosphäre für Innovationen schaffen. Diese Diversität ist ein Katalysator für Innovationen", sagte Jan Rinnert, Vorsitzender der Geschäftsführung Heraeus Holding. Und Rolf Najork, Mitglied der Heraeus Geschäftsführung, betonte: "Teamarbeit, also das Nutzen der Erkenntnisse über den gemeinsamen Markt und der gemeinsamen technischen Fähigkeiten, ist der absolute Schlüssel zum Erfolg, um in der Technologieliga ganz oben zu spielen."
Zweiter bei den Produktinnovationen wurde das Team von Dr. Armin Sautter (Heraeus Precious Metals) für die Entwicklung neuer leitfähiger Polymere zur Herstellung dünner Funktionsschichten auf organischen Leuchtdioden. Durch die Kombination des Materials mit einem gedruckten Silber-Metallgitter können OLEDs künftig deutlich kostengünstiger hergestellt werden. Den dritten Platz belegten Jörg Fuchs Alameda und ein deutsch-chinesisches Entwicklerteam von Heraeus Precious Metals. Ihre Entwicklung eines temperaturbeständigen Platin-Siloxan-Katalysators eröffnet neue Anwendungsfelder in der Silikonherstellung. Der Heraeus Innovationspreises wird seit 2003 verliehen, fast 250 Innovationen wurden bislang eingereicht, insgesamt 40 Produkte und Prozesse prämiert.
Beste Produktinnovation:
Neue leitfähige Klebstoffe mit verringertem Silbergehalt
(Daniel Hanselmann und Team, Heraeus Materials Technology)
Silberhaltige, leitfähige Klebstoffe verbinden elektronische und elektrische Komponenten in elektrischen Schaltungen, Halbleiter-Bauteilen, Smartcards, Displays und Sensoren. Übliche Leitkleber enthalten über 70 Gewichtsprozent Silber, sonst verliert der Klebstoff seine elektrische Leitfähigkeit. Sind zu wenige Silberpartikel im Klebstoff enthalten, können diese sich nicht mehr gegenseitig berühren und die elektrisch leitende Verbindung wird unterbrochen. Leitkleber spielen in der Elektronik eine entscheidende Rolle, doch aufgrund des Kostendrucks nimmt die Anzahl von verdrängenden Technologien stetig zu. Leitkleber mit signifikant geringerem Silberanteil wirken diesem Trend entgegen. Daniel Hanselmann und sein Team haben nun eine kosteneffiziente Alternative entwickelt. Ihre Innovation setzt statt bisher übliche kugelförmige nun plättchenförmige, leitfähige Silberpartikel im Klebstoff ein. Diese Silber-Flakes werden zusätzlich durch ein Gerüst aus kostengünstigen, kugelförmigen Füllstoffen gestützt und ausgerichtet. "Durch diesen geometrischen 'Kniff' gelingt es uns, den Silbergehalt der Klebstoffe auf weniger als 40 Gewichtsprozent zu senken, ohne die Zuverlässigkeit und die elektrischen Eigenschaften zu beeinträchtigen", nennt Daniel Hanselmann den kosteneinsparenden Trick durch die Vermischung der leitenden und nicht-leitenden Partikeltypen.
Beste Prozessinnovation:
Innovativer Löseprozess für Palladium haltige Katalysatoren
(Dr. Christoph Röhlich und Team, Heraeus Precious Metals)
Monoethylenglykol (MEG) ist eine Grundsubstanz für eine Reihe wichtiger moderner Materialien, z. B. für Polyester oder PET. Der weltweite Jahresbedarf an MEG beträgt über 20 Millionen Tonnen. Der Bedarf wächst allein in China jährlich um sieben Prozent. Eine Rohstoffquelle für MEG sind die dortigen Kohlevorkommen. Bei der Umwandlung von Kohle zu MEG sind Palladium haltige Katalysatoren beteiligt. Durch die Einführung dieses Verfahrens in China fallen große Mengen an verbrauchten Katalysatoren zum Recycling an. Dr. Christoph Röhlich und sein Team haben nun ein innovatives Recycling-Verfahren entwickelt, bei der das Palladium in mehreren aufeinanderfolgenden Prozessschritten vom Katalysatorträger gelöst und zu fast 100 Prozent zurückgewonnen werden kann. Wichtiger Nebeneffekt: Beim sonst üblichen Verfahren wird der Katalysator bei über 1200 °C aufgeschmolzen, wobei das Trägermaterial zerstört wird. Nicht so beim innovativen Recyclingverfahren. "Der kugelförmige Katalysatorträger wird unverändert zurückerhalten, ist von allen Fremdstoffen befreit und kann nach Trocknung zur Produktion neuer Katalysatoren eingesetzt werden", beschreibt Christoph Röhlich das nahezu vollständige "Recycling" des gebrauchten Katalysators
2. Platz Produktinnovation:
Innovative Materialien für OLED-Lampen
(Dr. Armin Sautter, Heraeus Precious Metals)
Organische Leuchtdioden (Organic Light Emitting Diodes, OLED) gelten als Beleuchtungstechnologie der Zukunft. OLED-Lampen sind hochenergieeffizient und strahlen ein angenehmes Licht aus. Eine OLED besteht aus einem sehr dünnen Schichtenaufbau von nur 200 bis 500 Nanometer. Dadurch können sie transparent auf flexiblen Substraten bieg- und formbar gestaltet werden und ermöglichen dadurch eine große Designfreiheit für Lampen und Beleuchtungskonzepte. Viele Vorteile, doch einen Massenmarkt erreichen diese Lampen erst mit niedrigeren Herstellkosten. Dr. Armin Sautter und seinem Team ist mit der Entwicklung eines neuen Materials zur Herstellung dieser dünnen Schichten nun ein Durchbruch gelungen. Er setzt für eine wichtige Funktionsschicht auf der OLED ein leitfähiges Polymer ein, das durch Druck- und Beschichtungsprozesse als dünne Schicht aufgetragen werden kann und transparente, leitfähige Filme bildet. "Unser Produkt kann im Vergleich zu bisherigen Materialien gleich zwei essentielle Funktionen in der OLED in einer Schicht übernehmen: die Injektion positiver Ladungsträger und die Funktion der transparenten Elektrode. Das bedeutet, dass eine großflächige Abscheidung zu deutlich günstigeren Kosten möglich ist. Es werden Prozessschritte eingespart und der Durchsatz erhöht", sagt Dr. Armin Sautter. Durch die Kombination des leitfähigen Polymers mit einem gedruckten Silber-Metallgitter können OLEDs künftig deutlich kostengünstiger hergestellt werden.
3. Platz Produktinnovation:
Herstellung von temperaturbeständigem Platin-Siloxan-Katalysator
(Jörg Fuchs Alameda und Team, Heraeus Precious Metals)
Etiketten, medizinische Schläuche, Abformmassen, Babysauger, Pflaster, Elektronikkomponenten oder spezielle Papierbeschichtungen haben eines gemeinsam: sie enthalten Silikone. Hochwertige Silikone werden aus Polysiloxanen unter Verwendung von Platin-Siloxan-Katalysatoren hergestellt. Heraeus ist der führende Anbieter dieser speziellen Homogenkatalysatoren, die kontinuierlich immer neuen Marktanforderungen angepasst werden müssen. Ein namhafter chinesischer Lieferant für Etikettenhersteller benötigte zur Beschichtung von Papier mit einer dünnen Silikonschicht einen sehr temperaturstabilen Katalysator, um eine gute Lagerstabilität und Verarbeitung auch bei erhöhten Umgebungstemperaturen zu ermöglichen. Problem: Der marktübliche farblose Katalysator zersetzt sich langsam bei höheren Temperaturen. Ein deutsch-chinesisches Entwicklerteam von Heraeus hat nun eine stabile Produktvariante des metallorganischen Platin-Siloxan-Katalysators entwickelt. "Der Durchbruch gelang uns durch eine genau dosierte Beimengung eines stabilisierenden Zusatzstoffes. In einem aufwändigen Verfahren konnten wir eine optimale Balance zwischen Stabilität und Reaktivität des Katalysators entwickeln", erläutert Jörg Fuchs Alameda von Heraeus Precious Metals. Die neue Laborsynthese wurde erfolgreich bei Heraeus Shanghai in den Produktionsmaßstab übertragen. Mit diesem Schlüsselprojekt erzielte Heraeus als erster internationaler Anbieter auch die führende Marktposition für Platin-Siloxan-Katalysatoren in China.
