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Nano-Antihaftschicht schützt auf Vlies vor Verkleben von Blut © Inocon
Nano-Antihaftschicht schützt auf Vlies vor Verkleben von Blut © Inocon

Kooperationsmeldung

Biegsame LED-Leuchten und zerknüllbares Glas

19.02.2018

Diese Meldung ist Teil einer Medienkooperation mit dem Bundesministerium für Digitalisierung und Wirtschaftsstandort (BMDW)

Mit einem neuen, kostengünstigen Plasmaverfahren, das sensible Oberflächen funktionalisiert und Beschichtungen mit bisher undenkbaren Materialkombinationen ermöglicht, hat der Industrieanlagenbauer Inocon im Vorjahr beim oberösterreichischen Landespreis für Innovation gleich im ersten Anlauf den Sieg in der Sparte Klein- und Mittelbetriebe abgeräumt. Nun kämpft das Unternehmen aus Attnang-Puchheim mit fünf anderen um den ersten Platz beim Staatspreis Innovation.

Plasma ist der vierte Aggregatzustand nach fest, flüssig und gasförmig. Bei der sogenannten atmosphärischen Plasmatechnologie wird hochschmelzendes Pulver oder Dampf auf eine Oberfläche aufgebracht. Dabei werden die Moleküle durch zugeführte Energie in ihre Einzelbestandteile zertrümmert, was die Materie sehr viel reaktionsfähiger und auch verbindungsfähiger macht. "Das ermöglicht Materialkombinationen, die es in dieser Form bisher gar nicht oder nur im aufwendigen und kostenintensiven Vakuum-Verfahren gab", erklärte Fritz Pesendorfer, Geschäftsführer und Eigentümer des Unternehmens, gegenüber APA-Science. Zudem könne die Plasmabeschichtung direkt in der Produktionslinie - auf jeder Anlage, jeder Maschine - eingebaut werden. Auch gegenüber galvanischen Verfahren, die mit räumlichen, logistischen und umweltrelevanten Herausforderungen verbunden sind, kann die Plasmatechnologie punkten.

Keimtötende Beschichtungen

Oberflächen wie Papier, Textilien oder Kunststoffe lassen sich durch das Plasmaverfahren in vielerlei Hinsicht funktionalisieren. So weisen etwa Kunststofffolien, auf die eine Nano-Glasschicht - also ein zehntausendstel Haaresbreite - aufgebracht wurde, eine bessere Schutz- oder Barrierewirkung auf. "Oder wir verhindern die Haftung durch eine Nano-Silikonschicht zur Gänze, etwa für Folien im Lebensmittelbereich", führt Pesendorfer, der in jungen Jahren technische Chemie studiert hat, aus. Das selbe Prinzip werde bei Walzen oder Kunststoff-Spritzwerkzeugen angewandt, um das Anhaften etwa von Materialresten komplett zu unterbinden oder auf einen Bruchteil zu verringern.

Das größte Potenzial ortet man allerdings in zwei anderen Bereichen - bei keimtötenden Beschichtungen und flexiblen Leiterbahnen. Seit zweieinhalb Jahren laufen hier große Forschungsprojekte. "Wir wollen mit bioziden, also keimtötenden Schichten, etwa auf Türklinken, Lichtschaltern oder Wascharmaturen, Keimübertragungen vermeiden", erklärt der Chemiker. Testweise sei in Kooperation mit dem Projektpartner Meduni Graz ein einziger Lichtschalter in einem steirischen Krankenhaus mit harmlosen Keimen verkeimt worden. "Am Abend waren die Keime im Großteil des Hauses zu finden." Pesendorfer hofft, in zwei bis drei Jahren Produkte anbieten zu können, denn in der Forschung sei man schon relativ weit: "Das Abtöten der Keime ist uns gelungen - jetzt müssen wir noch dafür sorgen, dass die Wirkung zehn Jahre anhält, um die Wirtschaftlichkeit für den Kunden zu gewährleisten." Zum Einsatz kommen könnte die Biozid-Beschichtung nicht nur in Krankenhäusern und Arztpraxen, sondern auch in öffentlichen Toiletten, Schulen, Verkehrsmitteln oder im privaten Bereich.

Flexible Leiterplatten für LED-Beleuchtungen

Das zweite große Projekt beschäftigt sich mit Leiterbahnen - elektrisch leitenden Verbindungen auf einer Leiterplatte - auf unterschiedlichsten Unterlagen für LED-Beleuchtungen. "Eine Variante sind Leiterbahnen auf flexiblen Folien auf Aluminiumbasis. Diese haben eine viel bessere Wärmeableitung und die darüber - unter einer Isolierschicht - angebrachten Leiterbahnen punkten auch mit einer deutlich höheren Strombelastbarkeit." In Kooperation mit Unternehmen wurden einige Test-LEDs gebaut, die bei den großen Herstellern auf deutliches Interesse gestoßen seien. "Kostenseitig können wir mit den asiatischen Mitbewerbern mithalten, bei der Qualität sind wir deutlich überlegen", betont der Inocon-Chef, der große Erwartungen in die im März stattfindende Messe Light+Building in Frankfurt setzt.

Wo war der Naturwissenschafter von den Chancen der Beschichtung selbst überrascht? "Nie erwartet hätte ich den Energiespar-Effekt durch Glas auf Glas, bzw. die Erhöhung der Transmission (Anm.: Durchlässigkeit von Strahlen) und dadurch höhere Energieausbeute", erzählt er. Bei normalem Glas, wie es in der Glasindustrie produziert werde, habe man einen Energieverlust von vier Prozent pro Scheibe. Durch das Auftragen einer Nano-Glasschicht lasse sich dieser Verlust halbieren. Bei Thermogläsern mit zum Teil Dreifachverglasungen seien das sechs Prozent Energieeinsparung.

Nicht vorhergesehen hätte er auch, dass Glas je auf einer Folie zerknüllt werden kann und nicht bricht, was heute für dichtere Verpackungen eingesetzt wird. Im Versuchsstadium teste man das ganze auch auf Papier, um etwa das Innere von Papiersäcken am Verkleben zu hindern, "damit sich bei leicht feuchten Produkten Wasser nicht so rasch ins Papier einsaugt", erklärt Pesendorfer. Eine ähnliche Anwendung gibt es im Bereich Wundauflagen - "auch etwas, an das wir nicht sofort gedacht haben": Legt man das Vlies auf die Wunde, sorgt eine Nanoschicht dafür, dass das Blut nicht mit der Auflage verklebt.

Kooperationen mit Forschungseinrichtungen

Seit 2012 beschäftigt sich das Unternehmen, das eigentlich Industrieanlagen baut und Spezialist für Plasmalöten und Plasmahärten ist, mit dem Thema Beschichtung. "Wir haben die Möglichkeiten dieses völlig neuen Feldes erkannt und wollten unser Plasma-Know-how hier nutzen. Die ersten Ergebnisse waren dann recht vielversprechend und wir haben Feuer gefangen", erinnert sich Pesendorfer. Den Stein ins Rollen gebracht habe, neben seiner eigenen Innovationsneigung, ein vom Land Oberösterreich damals geförderter "Innovationsassistent". "Der Herr kannte sich mit Vakuumschichten aus - er kam von der FH Wels, die in Folge unser Entwicklungspartner wurde." Er blieb im Unternehmen und leitet heute eine Forschungsgruppe. Drei weitere Techniker beschäftigen sich mit Versuchsschichten und bemustern Anfragen. "Ehe wir lange diskutieren, machen wir in der Regel Versuche, um zu sehen, ob etwas überhaupt klappen könnte - das lässt sich dann auch dem Kunden viel besser veranschaulichen", zeigt sich der Inocon-Chef überzeugt.

Damit forschungsintensive Unternehmen bzw. Forschungseinrichtungen die Schichtentwicklung von Plasmaschichten sowohl mit Pulvern als auch mit Dämpfen selber durchführen können, hat das Unternehmen einen sogenannten Plasma-Plotter entwickelt. "Dieses Gerät haben wir bereits an die Zukunftsakademie Mostviertel, an die Tsinghua-Universität Peking und an das Fraunhofer Institut in Göttingen verkauft", erzählt Pesendorfer.

Mittlerweile arbeiten neun von insgesamt 49 Beschäftigten in der F&E-Abteilung. "Das ist ein sehr hoher Anteil. Deshalb müssen wir in unseren anderen Geschäftsbereichen relativ profitable Themen fahren, um uns das leisten zu können", betont er, obwohl das Unternehmen mit im Schnitt 50 Prozent eine hohe Förderquote aufweist und etwa von der Forschungsförderungsgesellschaft (FFG), dem Land Oberösterreich und der Europäischen Union unterstützt wird. Das sei nicht zuletzt der Kooperation mit Forschungseinrichtungen wie dem Exzellenzzentrum für Tribologie AC2T, Joanneum Research, der Fachhochschule Wels oder der Universität Jena zu verdanken, ist Pesendorfer überzeugt. Über diesen Weg gelingt es auch immer wieder, junge Forscher zu rekrutieren. "Drei ehemalige Diplomanden bzw. Dissertanten haben so viel Freude am Thema gefunden, dass sie bei uns angefangen haben", freut sich Pesendorfer. Denn Attnang-Puchheim sei "nicht gerade der logische Magnet" für gute Leute: "Erst kommt Wien, dann Linz, dann Graz. Dann vielleicht noch Salzburg."

HTL-Absolventen mit Lehre

Die meisten seiner Beschäftigten haben eine Höhere Technische Lehranstalt (HTL) abgeschlossen, im Bereich Automatisierungstechnik seien es vor allem Elektroniker und Mechatroniker. Nur fünf Frauen gibt es im Unternehmen, eine in der Fertigung, eine in der Montage, drei im Innendienst. Unter den Forschern finden sich Physiker, ein Maschinenbauer und ein Kunststoff- und Metalltechniker. Auch Lehrlinge bildet der Betrieb aus. "Am liebsten sind uns HTLer, die wir in die Lehre nehmen und die wir bis zum Abteilungsleiter aufbauen: Die haben einfach die beste Vorbildung", erklärt Pesendorfer. Schnuppertage für Schüler werden ebenfalls angeboten. Das sei eine gute Chance, um Neugierde und Interesse zu wecken. Mit Umweltfreundlichkeit lasse sich besonders punkten, so seine Erfahrungen. "Für die Jugend ist das ein extrem wichtiger Faktor."

Service: Link zum Video: https://www.youtube.com/watch?v=bI4mXmQ_T3A. Diese Meldung ist Teil einer Serie zum Staatspreis Innovation, bei der APA-Science bis zur Preisverleihung am 22. März allwöchentlich eines der sechs nominierten Projekte vorstellt: http://science.apa.at/kooperation/Staatspreis

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