ZVO Oberflächentage 2024: Von Wasserstoff über Nachhaltigkeit bis Regulierung

Die ZVO-Oberflächentage 2024 vom 11. Bis 13 September zogen 550 Teilnehmer und rund 70 Aussteller in das Kongresszentrum nach Leipzig – ein idealer Veranstaltungsort mit kurzen Laufwegen für eine Veranstaltung dieser Größenordnung. Als zentrales Networking-Event der Oberflächenbranche standen wie jedes Jahr aktuelle technologische Entwicklungen im Vordergrund, aber auch Themen rund um Gesetzgebung/Regulation sowie Management.

Im Rahmen der diesjährigen ZVO-Oberflächentage standen zahlreiche Zukunftsthemen auf der Agenda, besonders hervorzuheben sind die Entwicklungen im Bereich der Wasserstofftechnologien sowie der Umgang mit steigenden Energiekosten. Die wirtschaftliche Lage der Branche wird von vielen Experten als herausfordernd beschrieben, insbesondere durch hohe Energiekosten und unklare politische Rahmenbedingungen, die Investitionen in nachhaltige Lösungen erschweren. Dennoch zeigte sich auf der Konferenz eine aufgeschlossene und konstruktive Stimmung, in der vielversprechende Ansätze präsentiert wurden.

Wasserstoff für die Energiewende

Die Beiträge zum Thema Wasserstoff konzentrierten sich vor allem auf die Integration der Technologie in industrielle Anwendungen und die Weiterentwicklung der Brennstoffzellentechnik. In einem Vortrag von Prof. Dr. Andreas Bund (TU Ilmenau) wurde der aktuelle Stand der Wasserstoffproduktion durch Elektrolyse und die damit verbundenen technologischen Herausforderungen dargestellt. Besondere Beachtung fand dabei die Entwicklung korrosionsbeständiger Bipolarplatten für Brennstoffzellen, die maßgeblich zur Effizienzsteigerung und Langlebigkeit beitragen.

Dr. Heidi Willing berichtete über die über die Entwicklung von aluminiumbasierten Bipolarplatten für Brennstoffzellen sprach. Durch die Verwendung von Aluminium als Substratwerkstoff können sowohl die Kosten gesenkt als auch das Gewicht von Brennstoffzellen deutlich reduziert werden. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für die industrielle Anwendung, insbesondere im Bereich der Mobilität.

Vertiefung in die Wasserstofftechnologien

Die zunehmende Relevanz von Wasserstoff als Energieträger und seine vielfältigen Einsatzmöglichkeiten in der industriellen Praxis standen im Zentrum mehrerer Vorträge der ZVO-Oberflächentage 2024. Ein Vortrag von Prof. Dr. Andreas Bund (TU Ilmenau) beleuchtete die Herausforderungen bei der elektrochemischen Zersetzung von Wasser zur Wasserstofferzeugung. Dabei wurde insbesondere die Bedeutung maßgeschneiderter Katalysatoren für die Sauerstoffentwicklung betont. Diese Teilreaktion stellt einen kritischen Punkt im Prozess der Wasserelektrolyse dar, da sie maßgeblich über den Wirkungsgrad und die Effizienz der gesamten Technologie entscheidet. Prof. Bund zeigte eindrucksvoll auf, wie Beschichtungsverfahren, etwa die Herstellung von korrosionsbeständigen Schichten für Bipolarplatten, die Haltbarkeit und Leistungsfähigkeit von Elektrolyseuren verbessern können.

Ein weiteres zentrales Thema war die Optimierung von PEM-Brennstoffzellen durch den Einsatz von Aluminiumbipolarplatten, die von Dr. Heidi Willing (Forschungsinstitut Edelmetalle + Metallchemie) vorgestellt wurden. Aluminium als Substratwerkstoff für Bipolarplatten bietet gegenüber herkömmlichen Materialien wie Stahl signifikante Vorteile. So konnte im Forschungsprojekt „AluBiPEM“ eine Kostensenkung um 15 % und eine Gewichtseinsparung von bis zu 45 % erreicht werden. Die Ergebnisse aus den umfangreichen Tests in luft- und flüssigkeitsgekühlten Stacks zeigen, dass Aluminium nicht nur die Effizienz der Brennstoffzellen steigert, sondern auch deren Langlebigkeit erhöht.

Darüber hinaus wurde in einem Vortrag von Dr. Johannes Näther (HS Mittweida) die Pulsabscheidung von Iridium-Ruthenium-Partikeln auf hydrierten Titanelektroden für die PEM-Elektrolyse behandelt. Durch die Verringerung der Partikelgröße und die Verbesserung der Katalysatorverteilung konnte der Edelmetalleinsatz bei gleichbleibender Leistung reduziert werden. Dies ist besonders im Hinblick auf die hohen Kosten und die begrenzte Verfügbarkeit von Edelmetallen ein entscheidender Fortschritt.

Neue Technologien im Bereich der Brennstoffzellen

Einen wichtigen Beitrag zur Diskussion um die Reduktion des CO₂-Ausstoßes und den Wandel hin zu klimaneutralen Produktionsprozessen leistete die Präsentation von Dr. Christian Kurrle und Marvin Wagner (Umicore Galvanotechnik GmbH), die die Entwicklung elektrokatalytischer Elektroden für Brennstoffzellen thematisierten. Ihre Arbeit konzentrierte sich auf die Verbesserung der elektrochemischen Effizienz von Brennstoffzellen durch den Einsatz innovativer Beschichtungstechnologien. Dabei wurde besonderes Augenmerk auf die Entwicklung von Anodenmaterialien gelegt, die in der Lage sind, den Sauerstoffentwicklungsprozess zu optimieren und gleichzeitig die Lebensdauer der Brennstoffzellen zu verlängern.

Die vorgestellten Innovationen, darunter spezielle Schutzbeschichtungen für Brennstoffzellen-Komponenten, haben das Potenzial, den Wirkungsgrad von Wasserstoffanwendungen erheblich zu steigern. Dies ist besonders relevant, da die Nachfrage nach Wasserstofftechnologien in den kommenden Jahren aufgrund der globalen Klimaziele weiter steigen wird. Die von Umicore vorgestellten Materialien könnten dabei eine Schlüsselrolle spielen, indem sie die Kosten für die Herstellung von Brennstoffzellen reduzieren und gleichzeitig deren Effizienz und Langlebigkeit verbessern.

Digitalisierung als Treiber der Prozessoptimierung

Ein Schwerpunkt der ZVO-Oberflächentage 2024 war zweifelsohne die Digitalisierung, eine spannende Perspektive bot der Vortrag von Andreas Scholz und Florian Wimmenauer (Aucos AG), die darlegten, wie KI-gestützte Automatisierungstechnologien zur Optimierung von Bestandsanlagen eingesetzt werden können. Diese Technologien ermöglichen es, nicht nur Produktionsschritte zu überwachen, sondern auch die Anpassung an schwankende Bedingungen in Echtzeit vorzunehmen. Dabei werden Maschinendaten gesammelt, analysiert und zur Verbesserung der Produktionsabläufe genutzt.

Das sogenannte „digitale Elektrolytmanagement“, das von Sebastian Breuckmann (Ditec GmbH) vorgestellt wurde, setzt an einem der zentralen Punkte der Oberflächentechnik an: der Zusammensetzung von Prozessmedien. Hierbei handelt es sich um eine Methode, bei der die Elektrolytzusammensetzung permanent überwacht und automatisch angepasst wird. Diese Automatisierung reduziert die Notwendigkeit für hochqualifiziertes Personal und spart gleichzeitig teure technische Ressourcen. Solche Systeme eröffnen den Unternehmen erhebliche Einsparpotenziale und tragen zur Verbesserung der Produktionsqualität bei.

Dr. Peter Schwanzer vom Fraunhofer IPA präsentierte die Ergebnisse des BMBF-Projekts „SmARtPlaS“, das sich mit der Anwendung von Industrie-4.0-Technologien in der Galvanotechnik beschäftigt. Im Rahmen dieses Projekts wurden Maschinelles Lernen und KI eingesetzt, um die Produktionsprozesse in Echtzeit zu optimieren. Diese Technologien ermöglichen es, Produktionslinien zu überwachen und frühzeitig auf Prozessschwankungen zu reagieren. Dadurch können Ausfallzeiten reduziert und gleichzeitig die Effizienz gesteigert werden.

Zukunftsorientierte Technologien und Trends in der Kunststoffmetallisierung

Einen weiteren Schwerpunkt der ZVO-Oberflächentage bildeten die Vorträge zu Trends und Entwicklungen in der Kunststoffmetallisierung. Jörg Friedrich von Car Men GmbH präsentierte eine umfassende Analyse zu aktuellen Designtrends bei Metalloberflächen und deren Anwendung im Automobilsektor. Insbesondere die Kombination aus funktionalen und dekorativen Eigenschaften von Metalloberflächen gewinnt immer mehr an Bedeutung, da sie nicht nur ästhetische Ansprüche erfüllen, sondern auch den strengen Anforderungen an Haltbarkeit und Korrosionsschutz gerecht werden müssen. Diese Entwicklung wird durch den zunehmenden Einsatz von zirkulären Prozessen unterstützt, die eine nachhaltige Produktion fördern.

Ein besonders spannendes Thema wurde von Dr. Johannes Drescher (Delta Engineering & Chemistry GmbH) behandelt, der eine nachhaltige Alternative zur konventionellen Beiztechnik in der Kunststoffmetallisierung vorstellte. Er präsentierte ein Verfahren, das auf der Verwendung von gelöstem Ozon basiert und dabei vollständig auf den Einsatz von Chrom(VI)-Verbindungen verzichtet. Die Technologie nutzt die Oxidationskraft von Ozon, um Kunststoffoberflächen zu behandeln und für nachfolgende Beschichtungsprozesse vorzubereiten. Diese Methode ist nicht nur umweltfreundlicher, sondern auch kosteneffizienter, da sie den Einsatz von gefährlichen Chemikalien reduziert und gleichzeitig die Produktionsprozesse vereinfacht. Dreschers Vortrag stieß auf großes Interesse, da die Beiztechnik ein zentraler Bestandteil der Kunststoffmetallisierung ist und Unternehmen aufgrund neuer Umweltvorgaben verstärkt nach Alternativen suchen.

Plasmatechnologien – Innovationen und Anwendungen

Plasmatechnologien spielten ebenfalls eine wichtige Rolle auf den ZVO-Oberflächentagen. Diese Technologien bieten vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, von dekorativen bis hin zu funktionellen Beschichtungen. M. Fenker (Fraunhofer FEP) stellte in seinem Vortrag neue Trends in der dekorativen Schichtabscheidung vor, die durch Vakuumbeschichtungen realisiert werden. Diese Technologien ermöglichen es, ästhetische und zugleich hochfunktionelle Schichten zu erzeugen, die unter anderem in der Automobilindustrie und im Konsumgüterbereich Anwendung finden.

Philipp M. Reinders präsentierte die Vorteile der Plasmadiffusionsbehandlungen, die von der Tribologie bis hin zu Wasserstoffanwendungen reichen. Diese Verfahren erhöhen die Oberflächenhärte von Materialien erheblich und tragen somit zur Verschleißfestigkeit und Langlebigkeit der beschichteten Komponenten bei. Besonders im Bereich der Wasserstoffspeicherung und -nutzung sind diese Technologien von Bedeutung, da sie Materialien widerstandsfähiger gegen Korrosion und andere Abnutzungserscheinungen machen.

Energiekosten und Nachhaltigkeit

Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz sind in der Oberflächentechnik von zentraler Bedeutung. In einer Reihe von Vorträgen auf den ZVO-Oberflächentagen wurden Lösungen zur Reduzierung des Energieverbrauchs und zur Minimierung des Materialeinsatzes präsentiert. Reinhold Specht von der Harter GmbH stellte Anwendungen des hauseigenen Trocknungsverfahrens vor, das auf Wärmepumpentechnologie basiert und den Energieverbrauch um bis zu 85 % senken kann, weil die Trocknungsluft im Kreislauf geführt warden kann. Solche Technologien sind nicht nur wirtschaftlich vorteilhaft, sondern bieten auch Zugang zu staatlichen Förderprogrammen.

Dr. Jens Krümberg von der Eilenburger Elektrolyse- und Umwelttechnik GmbH präsentierte ein Recyclingverfahren für Beizlösungen, das es ermöglicht, wertvolle Rohstoffe wie Kupfer zurückzugewinnen. Durch die Rückgewinnung von Metallen aus verbrauchten Prozesslösungen wird nicht nur die Umwelt geschont, sondern auch die Kosten für den Einsatz von Rohstoffen erheblich gesenkt. Diese Art von Technologien wird besonders vor dem Hintergrund steigender Rohstoffpreise und wachsender regulatorischer Anforderungen immer relevanter.

Ein weiterer Ansatz zur Steigerung der Ressourceneffizienz wurde von Dr. Eckart Giebler von der Collini GmbH vorgestellt. Sein Vortrag beschäftigte sich mit der Rückführung von Prozessstoffen in der galvanischen Beschichtung. Das Modell der „Rückführspüle“ verhindert die Verschleppung wertvoller Stoffe in nachfolgende Spülsysteme und trägt so zur Minimierung von Metallverlusten bei. Durch die Drosselung der Rückführung können nicht nur die Metallverluste reduziert, sondern auch die Prozesskosten gesenkt werden.

Chemische Regulierung – Herausforderung und Innovation

Ein weiteres zentrales Thema auf den ZVO-Oberflächentagen 2024 war die zunehmend strengere Regulierung der Chemikaliennutzung in der Oberflächentechnik. Hier wurde auch eine Regulative Sprechstunde eingeführt, denn die Regulativen Bestrebungen der ECHA setzen die Branche in immer mehr Bereichen stark unter Druck. Nicht zuletzt das nach wie vor im Raum stehende weitegehende Verbot von per- und polyfluorierte Alkylverbindungen (PFAS) bis 2027 stellt ein weiteres Problem dar, da diese Verbindungen, in der Beschichtungsindustrie aufgrund ihrer einzigartigen chemischen Eigenschaften weit verbreitet sind. Tomislav Maric von MKS Instruments widmete sich in seinem Vortrag den Auswirkungen des geplanten PFAS-Verbots und stellte alternative Beschichtungssysteme vor, die ohne diese Verbindungen auskommen. Dabei betonte er, dass die Entwicklung von PFAS-freien Beschichtungstechnologien entscheidend für die Wettbewerbsfähigkeit der Branche in den kommenden Jahren sein wird.

Der Vortrag verdeutlichte, dass Unternehmen zwar bereits daran arbeiten, ihre Produktionsprozesse umzustellen, um die regulatorischen Anforderungen zu erfüllen. Gleichzeitig wurde jedoch auch auf die gravierenden technischen Schwierigkeiten hingewiesen, die mit dem Ersatz von PFAS einhergehen. Fluorierte Tenside, die in der Oberflächentechnik zum Einsatz kommen, bieten eine Kombination aus Schmiereigenschaften und Temperaturstabilität, die extrem schwer zu ersetzen ist. Die Industrie steht somit vor der Herausforderung, neue Materialien zu finden, die ähnliche Eigenschaften aufweisen, aber den strengen Umweltauflagen entsprechen und gerät durch die weitere zusätzliche Einschränkung global betrachtet unter erheblichen Wettbewerbsdruck.

Managementstrategien für die Zukunft – Nachhaltigkeit und Klimaneutralität

Im Rahmen des Unternehmerforums „Management meets Oberfläche“ wurden nicht nur technologische Innovationen besprochen, sondern auch zentrale betriebswirtschaftliche Themen behandelt. Besonders die Vorträge zur nachhaltigen Ausrichtung von Galvanikunternehmen fanden großen Zuspruch. Christian Deyhle von Qubus Planung und Beratung stellte konkrete Maßnahmen vor, wie Unternehmen ihre Produktionsprozesse auf Klimaneutralität ausrichten können. Dazu gehören Optimierungen in der Wärmerückgewinnung und der Einsatz energieeffizienter Technologien. Sein Vortrag hob hervor, dass sich durch den Einsatz moderner Wärmepumpentechnologien erhebliche Kosteneinsparungen erzielen lassen, während gleichzeitig der CO₂-Ausstoß reduziert wird.

Auch Dr. Elke Moosbach (Moosbach & Kanne GmbH) berichtete in ihrem Vortrag über die Erfahrungen ihres Unternehmens auf dem Weg zur CO₂-Neutralität. Ihr Praxisbericht verdeutlichte, dass die Umstellung auf klimafreundliche Produktionsverfahren nicht nur eine technische Herausforderung darstellt, sondern auch eine strategische Neuausrichtung der gesamten Unternehmensführung erfordert. Dabei betonte sie, dass es essenziell sei, die Mitarbeitenden in diesen Prozess einzubinden und sie auf die neuen Anforderungen vorzubereiten.

Edgar Kaufmann von der B+T Oberflächentechnik GmbH ergänzte die Diskussion mit einem Praxisbericht zur betrieblichen Resilienz als Schlüsselfaktor für Nachhaltigkeit. Er zeigte auf, wie Unternehmen durch präventives Krisenmanagement und eine optimierte Nutzung von Ressourcen in der Lage sind, sich den stetig verändernden Rahmenbedingungen der globalen Wirtschaft anzupassen. Dabei verwies er auf die Bedeutung von Energie- und Chemikalienmanagementsystemen, die es ermöglichen, den Energieverbrauch kontinuierlich zu überwachen und zu optimieren.

Nachfolgeregelung in Familienunternehmen und der Kampf gegen den Fachkräftemangel

Ein oft vernachlässigtes Thema, das auf den ZVO-Oberflächentagen 2024 in verschiedenen Vorträgen zur Sprache kam, war die Nachfolgeregelung in Familienunternehmen. Sabine Perry von der Personalagentur Perry und Benjamin Gottstein von Succeed GmbH zeigten in ihrem Vortrag auf, wie wichtig eine frühzeitige und strategische Planung ist, um den Fortbestand von Unternehmen zu sichern. Viele Unternehmen in der Galvanik- und Oberflächenbranche sind familiengeführt, und der Generationenwechsel stellt für zahlreiche Betriebe eine erhebliche Herausforderung dar.

Dabei wurde deutlich gemacht, dass eine erfolgreiche Unternehmensnachfolge nicht nur eine rechtliche und finanzielle Vorbereitung erfordert, sondern auch eine intensive Vorbereitung auf die Übertragung der Führungsverantwortung. Perry und Gottstein betonten, dass die Suche nach geeigneten Nachfolgern oftmals länger dauert als erwartet und dass sich viele Unternehmer zu spät mit diesem Thema befassen. Eine vorausschauende Planung, die auch externe Beratungsleistungen in Anspruch nimmt, kann hier maßgeblich zum Erfolg beitragen. Ein Beispiel hierfür wurde im Rahmen des Vortrags anhand eines Familienunternehmens präsentiert, das mithilfe eines professionellen Nachfolgemanagements erfolgreich übergeben werden konnte, ohne dabei Marktanteile zu verlieren.

Zusätzlich zur Nachfolgeregelung wurde der Fachkräftemangel in der Branche thematisiert, der zunehmend zu einem kritischen Engpass für viele Unternehmen wird. Jan-Mika Schmahl von den Recruiting Butlers stellte in diesem Zusammenhang Mobile Recruiting als innovativen Ansatz vor, um passive Kandidaten anzusprechen. Mit gezielten Social-Media-Kampagnen können Unternehmen ihre Reichweite erhöhen und potenzielle Bewerber direkt ansprechen. Diese Methode ist besonders für kleinere und mittelständische Unternehmen interessant, die oft nicht die Ressourcen haben, aufwändige Recruiting-Kampagnen zu starten. Schmahl hob hervor, dass die Arbeitgebermarke durch diesen Ansatz gestärkt wird, da die direkte und persönliche Ansprache potenzieller Bewerber einen positiven Eindruck hinterlässt und das Unternehmen als modernen und attraktiven Arbeitgeber positioniert.

Fazit und Ausblick

Die ZVO-Oberflächentage 2024 boten einen umfassenden Einblick in die neuesten Entwicklungen und Herausforderungen der Oberflächen- und Galvanotechnik. Die Schwerpunkte Wasserstoff, Digitalisierung, Nachhaltigkeit und chemische Regulierung verdeutlichten, dass die Branche vor großen Umbrüchen steht. Gleichzeitig zeigten die vorgestellten Innovationen, dass es bereits viele vielversprechende Ansätze gibt, um den zukünftigen Anforderungen gerecht zu werden. Besonders die Digitalisierung und der Einsatz von KI-gestützten Systemen haben das Potenzial, die Effizienz der Produktionsprozesse erheblich zu steigern und gleichzeitig den Ressourcenverbrauch zu senken.

Der Austausch auf den ZVO-Oberflächentagen zeigte deutlich, dass die Branche nicht nur technologische, sondern auch betriebswirtschaftliche Lösungen benötigt, um langfristig wettbewerbsfähig zu bleiben. Themen wie Fachkräftemangel und Nachfolgeregelungen werden in den kommenden Jahren eine zentrale Rolle spielen. Die Veranstaltung bot eine wertvolle Plattform, um sich über diese und andere Themen auszutauschen und gemeinsam Lösungen zu entwickeln, die die Branche zukunftssicher machen.