Umweltschonender Katalysator zeigt dem Treibhausgas Lachgas die "rote Karte"

Heraeus-Innovationspreis 2005: Neue Innovationen bringen Vorteile für die Düngemittel-, Stahl- und Elektronikindustrie

11.11.2005

Ein Katalysator, der bei der Düngemittelherstellung den Ausstoß eines stickstoffhaltigen Treibhausgases um über 90% senkt; ein Sensorsystem, das kontinuierlich die Temperatur in flüssigem Stahl misst und so entscheidend zur Qualitätsverbesserung beiträgt; eine Lotpaste, mit denen Elektronikhersteller erstmals harz- und rückstandsfrei Leiterplatten bestücken können - dies sind die preiswürdigen Entwicklungen, die jetzt mit dem Heraeus-Innovationspreis 2005 ausgezeichnet wurden. Allen Innovationen gemein ist, dass sie sich beim Anwender ohne größere Umbaumaßnahmen und Investitionen in bestehende Anlagen einbauen lassen.

Der vom Heraeus-Konzern gestiftete, mit 2500 Euro dotierte erste Preis wurde an Dr. Uwe Jantsch von der W. C. Heraeus GmbH für den "Mehrstufen-Katalysator zur selektiven N2O-Zerstörung"verliehen. Bei der Düngemittelherstellung in der chemischen Industrie (Prozess der "Ammoniakverbrennung") werden große Mengen von Katalysatoren aus massiven Platinlegierungen in Form von gewirkten Netzen mit bis zu sechs Metern Durchmesser eingesetzt. Bei der Ammoniakverbrennung entsteht jedoch auch das ozonschädigende Lachgas (N2O) in einer Nebenreaktion, ein Treibhausgas, das 310 Mal schädlicher als Kohlendioxid wirkt. Die Arbeitsgruppe von Dr. Uwe Jantsch hat einen neuartigen Mehrstufen-Katalysator entwickelt, mit dem bei der Ammoniakverbrennung bereits die Entstehung von Lachgas deutlich reduziert werden kann. Entscheidend an der Innovation ist aber ein nachgeschalteter Sekundär-Katalysator, der freigesetztes Lachgas gezielt zerstört. In Kombination mit den direkt darüber liegenden Platin-Netzen wird die Emission des Treibhausgases um über 90% gesenkt.

Der zweite Platz ging an Martin Kendall vom belgischen Sensorenspezialisten Heraeus Electro-Nite. für Through wall sensor - Kontinuierlich messender Sensor". Beim modernsten Herstellungsverfahren von Stahl, dem Stranggießen, kommt es beim alles entscheidenden Abgießen des flüssigen Stahls auf die Einhaltung exakter Temperaturbereiche um 1550°C an. Die Temperaturkontrolle erfolgt bislang meist über optische Analysen. Mit dem von Martin Kendall und einem internationalen Team entwickelten Sensor-Messsystem (CasTempTM) können die Stahlerzeuger die Temperatur des flüssigen Stahls bei diesem Produktionsschritt nun immer direkt und kontinuierlich ermitteln. So können sie sofort reagieren, sollte die Temperatur unter einem kritischen Punkt, der Erkaltung des Stahls, sinken. Die Vorteile für die Stahlindustrie im Vergleich zu optischen Prüfmethoden: höhere Prozesssicherheit, Steigerung der Stahlqualität, Einsparung an Energiekosten und Verringerung des Ausschusses an vorzeitig "erkaltetem" Stahl.

Über den dritten Preis durfte sich Wolfgang Schmitt von der W. C. Heraeus GmbH für Lotpasten mit harz- und rückstandsfreien Flussmitteln freuen. Ein grundlegendes, sehr altes "Lotpasten"-Problem bei der Bestückung von Leiterplatten wird mit der Entwicklung von Wolfgang Schmitt und dem Entwicklungsteam SMT-Materialien gelöst. Das neue Lotpasten-Gel ist ein chemisches System, mit dem Elektronikhersteller, z. B. Leiterplattenbestücker, Bauteile mit Leiterbahnen aus Zinn nun gezielt ohne die bislang störenden Harz- und Flussmittelrückstände bestücken können. Gewöhnlich wird immer ein Lotpulver (z. B. zinnhaltig) mit einem Flussmittel (harzhaltiges Trägermaterial) zu einer Lotpaste vermischt. Nach erfolgter Bestückung bleibt in der Regel ein harziger Rückstand zurück, der erst aufwändig gereinigt werden muss. Heraeus hat mit der neuen Lotpaste die Flussmittelrückstände von 3,5 auf 0,2 Gewichtsprozente reduzieren können. So entfallen nicht nur Reinigungskosten, das Gel führt insgesamt zu einer Qualitätsverbesserung der Leiterbahnen und Kontakte auf Elektronikbauteilen.

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