Earth Day 2011: Mit der richtigen Glasbeschichtung Energie sparen

Am 22. April findet alljährlich der internationale „Tag der Erde“ in über 150 Ländern statt. Der Earth Day 2011 steht unter dem Motto „Wir lieben unsere grüne Stadt!“. Der „Tag der Erde“ wird seit 1990 weltweit begangen. Zu den Schwerpunkten gehört diesmal auch das Thema „Klimaschutz fängt in den Städten an“.

Wer in Städten aufmerksam Bürogebäude und Hochhäuser betrachtet, stellt fest, dass die großflächigen Glasscheiben in bräunlich-, bläulich- oder grünlich glänzenden Farben erscheinen. Die Ursache hierfür ist eine feine, nur wenige Nanometer dünne Beschichtung aus Metall- und Edelmetalllegierungen die durch ein Vakuumbeschichtungsverfahren auf den Glasflächen aufgebracht wird. Die Beschichtung kann innen und außen auf dem Glas aufgebracht werden.

Sie erfüllt damit nicht nur die individuellen Designansprüche der Architekturbranche, sondern liefert durch die Absenkung der Wärmeverluste und Energiekosten auch einen handfesten Beitrag zum Klima- und Umweltschutz. In Deutschland z. B. enthält praktisch jedes neu produzierte Fenster mindestens eine beschichtete Glasoberfläche. Die Glasindustrie nutzt meterlange Flach- und Rohrtargets (Sputtertargets) von Heraeus zur funktionalen Großflächenbeschichtung von Architekturglas.

Beschichtetes Fensterglas ist heute integraler Bestandteil für die Energieeinsparung in modernen Büro- und Wohngebäuden im Sommer wie im Winter. So genanntes Solar-Control-Glas sorgt dafür, dass im Sommer die Wärmestrahlung der Sonne die Räume nicht aufheizt und so den Energieverbrauch durch Klimaanlagen verringert. Im Winter ermöglicht umgekehrt eine gezielte Beschichtung der Glasinnenfläche (Low-Emissivity-Glas), dass die Heizungswärme in den Raum reflektiert wird und somit der Wärmeverlust durch die Fensterscheibe stark reduziert wird. Insbesondere Silber enthaltende Schichtpakete senken den Wärmeverlust und tragen zur Energieeinsparung in modernen Gebäuden bei.

Eigene Laboranlage optimiert Sputtertargets für Glasflächenbeschichtung
Mit Hilfe der Sputtertechnologie werden die Materialien von Sputtertargets direkt auf der Glasscheibe abgeschieden. Beim Sputtern wird an die Targets eine negative elektrische Spannung angelegt. So entsteht in der Vakuum-Kammer zusammen mit dem Edelgas Argon eine hochenergetische Gasentladung – auch Plasma genannt – aus der das Target mit den Argon-Ionen beschossen wird. Die energiereichen Gasteilchen schlagen einzelne Atome aus der Oberfläche des Targets heraus, die sich schließlich hauchdünn auf dem zu beschichtenden Material niederschlagen.

Bei der Entwicklung, Optimierung und Funktionsüberprüfung neuer Targets kommt den Heraeus Entwicklern eine wichtige Anlage im eigenen Haus zu Hilfe. Die Forschungs- und Entwicklungsabteilung der Thin Film Materials Division verfügt über eine Labor-Sputteranlage, mit der zeitnah Versuche mit neu entwickelten Planar- und Rohrtargets durchgeführt werden können. „Dies führt zu deutlich verkürzten Entwicklungszeiten und ermöglicht eine völlig neue Zusammenarbeit mit unseren Kunden. Die Sputteranlage ist ein wichtiges Instrument in der Entwicklungs- und Optimierungsarbeit“, betont Martin Schlott, Entwicklungsleiter der Thin Film Materials Division bei Heraeus. Die Anforderungen an die Sputtertargets sind enorm. Sie müssen hohe Reinheiten (99,95 bis 99,999 Prozent), hohe Dichten, hohe chemische Homogenitäten und feine, homogene Mikrostrukturen aufweisen sowie frei von Poren und Defekten sein.

Sputtertargets beschichten Solarzellen für die Photovoltaik

Auch bei der Herstellung von Solarzellen, insbesondere in der Dünnschichtphotovoltaik, kommen Sputtertargets von Heraeus zum Einsatz. Durch das Beschichtungsverfahren werden z. B. reflektionsmindernde Schichten aufgebracht. Verluste, die durch die ungewollte Reflektion der Sonneneinstrahlung auf dem Solarmodul entstehen, können so minimiert und die Effizienz der Zellen erhöht werden. Teilweise wird sogar das Herzstück der Photovoltaikzelle, die so genannte Absorberschicht, über einen Sputterprozess hergestellt. Auch hier werden neu entwickelte Targets von Heraeus genutzt. Die Leistungsfähigkeit von Solarzellen ist im hohen Maße vom eingesetzten Beschichtungsmaterial abhängig. (Sputtertargets bei Heraeus: www.heraeus-targets.com)

Mehr Informationen zum Earth Day 2011 und damit verknüpften Aktionen finden sich im Internet unter www.earthday.de.

Der Edelmetall- und Technologiekonzern Heraeus mit Sitz in Hanau ist ein weltweit tätiges Familienunternehmen mit einer über 155-jährigen Tradition. Unsere Geschäftsfelder umfassen die Bereiche Edelmetalle, Materialien und Technologien, Sensoren, Biomaterialien und Medizinprodukte sowie Dentalprodukte, Quarzglas und Speziallichtquellen. Mit einem Produktumsatz von 2,6 Mrd. € und einem Edelmetallhandelsumsatz von 13,6 Mrd. € sowie weltweit über 12 300 Mitarbeitern in mehr als 110 Gesellschaften hat Heraeus eine führende Position auf seinen globalen Absatzmärkten.

Kontakt für weitere Informationen:

Dr. Jörg Wetterau
Konzernkommunikation
Leiter Technologiepresse & Innovation
Heraeus Holding GmbH
Heraeusstraße 12- 14
63450 Hanau
Tel. +49 (0) 6181.35-5706
Fax +49(0) 6181.35-4242
E-Mail: joerg.wetterau@heraeus.com