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Jugend forscht bei Gerresheimer: Intelligent beschichtetes Glas für viele Einsatzgebiete

Düsseldorf/Essen, 27. März 2015 – Seit August 2014 erforschten Roderich Wallrath und Fabian Marischen in einer Werkstatt der Gerresheimer Essen GmbH die Sputtertechnik. Am 25. März stellten die beiden Studenten aus Erkrath beim diesjährigen Landeswettbewerb „Jugend forscht“ die Ergebnisse ihrer Forschungsarbeit vor und konnten damit den dritten Platz im Fach Technik belegen. Mit Hilfe der Sputtertechnik lässt sich Glas so beschichten, dass es sich automatisch an die jeweiligen Lichtverhältnisse anpasst. Es handelte sich übrigens um das einzige Projekt, welches Glas als Werkstoff zur Grundlage hatte. Insgesamt präsentierten 96 Jungforscherinnen und Jungforscher 52 Projekte bei der seit 50 Jahren bestehenden deutschen Stiftung „Jugend forscht“.

Seit August 2014 erforschten Roderich Wallrath und Fabian Marischen in einer Werkstatt der Gerresheimer Essen die Sputtertechnik. Während der ganzen Zeit betreuten Fachleute die beiden Jungforscher. Diese halfen, wo sie konnten, waren aber auch als Glasexperten am Verlauf des Projektes sehr interessiert und unterstützten bei der Lösung von technischen Problemen. Am 5. März gewannen die beiden Studenten des Chemieingenieurwesens den Regionalwettbewerb und am 25. März belegten sie beim Landeswettbewerb im Bereich Technik den dritten Platz.

Die beiden Studenten verstehen sich als Team. „Am Anfang kannten wir uns beide gleich gut in allen Bereichen des Projektes aus. Das wurde mit der Zeit aber anders, denn wir haben die Aufgaben geteilt und uns spezialisiert“, erklärt Roderich Wallrath und ergänzt, dass er den Entwurf der Anlage mit einer CAD-Software erstellt habe und dann die Bauteile angefertigt wurden. Fabian Marischen optimierte das Ganze. Trotz der Teilung diskutierten sie alle Arbeitsschritte und behielten so immer den Überblick.

„Intelligente“ Scheiben für schnelle Autos.

Zurzeit haben wenige Luxusautos wie der „Ferrari Superamerica“ dieses Glas verbaut. In der Anwendungswelt spricht man allerdings nicht wie die Experten von elektrochromem Glas, sondern von “Intelligentem Glas”. Es wird beispielsweise auch in der Gebäudeverglasung zur Temperaturregulierung verwendet. Allerdings ist dieses Glas noch ziemlich teuer.

Sputtertechnik - einfach erklärt

Die Sputtertechnik ist ein Beschichtungsverfahren für Glasoberflächen und andere Materialien. Die Beschichtung selbst kann aus allen Metallen, Legierungen sowie deren Oxiden bestehen und sie erfolgt im Hochvakuum, wobei geringe Mengen Edelgas benötigt werden. Durch ein Ventil kann man diese Edelgasatmosphäre regulieren. Daraus wird als nächstes ein Plasma entzündet, indem eine Spannung in der Vakuumkammer angelegt wird. Man kann die Apparatur vom Prinzip mit einer Neonröhre vergleichen.
Über das Einstellen von Stromstärke und Spannung kann man das Plasma dazu benutzen, die negative Elektrode abzutragen. Gleiches geschieht viel langsamer in der Neonröhre, die an einem Ende von innen beschlägt. Das abgetragene Elektrodenmaterial scheidet sich dann auf die Glasprobe ab, welche man am besten gegenüber der Elektrode platziert. Auf diese Weise ist es möglich, hauchdünne Schichten bis in den Nanometerbereich zu erzeugen. Der Name des Verfahrens kommt vom englischen „to sputter“, also dem „Zerstäuben“ der Elektrode.

Das Projekt ist jetzt abgeschlossen. Nun haben Roderich Wallrath und Fabian Marischen wieder mehr Zeit für ihr Studium. Als angehende Chemieingenieure sehen beide für sich gute Chancen in der chemischen und pharmazeutischen Industrie: Als Chemieingenieur erlerne man die Projektplanung von großtechnischen Anlagen und könne somit Produkte der chemischen Industrie kostengünstig auf den Markt bringen. Auf diese Weise werden Medikamente oder chemische Produkte am Markt absetzbar und ermöglichen so vielen Menschen eine Verbesserung ihrer Lebensumstände.

Über Gerresheimer

Gerresheimer ist ein weltweit führender Partner der Pharma- und Healthcare-Industrie. Mit Spezialprodukten aus Glas und Kunststoff trägt das Unternehmen zu Gesundheit und Wohlbefinden bei. Gerresheimer ist weltweit vertreten und produziert mit seinen 11.000 Mitarbeitern dort, wo seine Kunden und Märkte sind. Mit über 40 Werken in Europa, Nord- und Süd-Amerika und Asien erwirtschaftet Gerresheimer einen Umsatz von mehr als 1,3 Milliarden Euro. Das breite Angebotsspektrum umfasst pharmazeutische Verpackungen sowie Produkte zur einfachen und sicheren Verabreichung von Medikamenten: Insulin-Pens, Inhalatoren, vorfüllbare Spritzen, Injektionsfläschchen, Ampullen, Flaschen und Behältnisse für flüssige und feste Medikamente mit Verschluss- und Sicherheitssystemen sowie Verpackungen für die Kosmetikindustrie.

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