Keyword: Laser

Technologie

Laserkommunikation mit Satelliten

14.10.2022 -

Neue optische Bodenstation am DLR-Standort Oberpfaffenhofen eingeweiht.

Technologie

Laserbasierte Silizium-Kristallisation für die monolithische Integration bei MEMS-Sensoren

10.10.2022 -

Im Gegensatz zu sonst üblichen Verfahren entfallen Drähte und Lötstellen – was die Bauteile perspektivisch kleiner und leistungsfähiger macht.

Reinhard Noll
10 / 2022 Seite 35
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Unsichtbares sehen

Aus welchen Bestandteilen sich ein Material zusammensetzt, ist mit bloßem Auge nur teilweise zu erkennen. Erst eine chemische Analyse offenbart die enthaltenen Elemente und Verbindungen sowie ihre Konzentra­tionen. Mit dieser Information lässt sich ein Material identifizieren, bewerten sowie über seine Verarbeitung und Verwendung entscheiden. Dieses Unsichtbare bereits in Sekundenbruchteilen berührungslos sichtbar zu machen, gelingt mittels Laserspektroskopie.

as Thema Ressourcenverbrauch ist mit Blick auf den Einsatz fossiler Energieträger allgegenwärtig. Im politischen Diskurs über die Energiewende nimmt der Aspekt Materialverbrauch meist nur eine nachrangige Position ein. Die Auswirkungen auf unsere Gesellschaft sind jedoch erheblich, da Industrieproduktion und Konsumgüter essenziell davon abhängen. Materialressourcen sind endlich, sie verknappen mit der Zeit, der Aufwand bei Gewinn und Transport steigt ebenso wie der Energiebedarf, um diese Prozesse anzutreiben. 
Unter Materialien verstehen wir hier vor allem Rohstoffe, Mineralien, anorganische und organische Werkstoffe und daraus hergestellte Halbzeuge (also vorgefertigte Rohmaterialien und Werkstücke) sowie Komponenten für Industrie- und Konsumgüter. Das Beispiel Rohstoffe zeigt die dramatische Entwicklung für Deutschland: 99,7 Prozent der Metallerze müssen importiert werden, bei Mineralien sind es 67 Prozent [1]. Dies bedingt Abhängigkeiten von den Erzeugern vor allem aus dem Asien-Pazifik-Raum. Regelmäßig bewertet die EU die Kritikalität von Rohstoffen in Bezug auf das Versorgungsrisiko und die wirtschaftliche Bedeutung [2]. Als kritisch gilt die Situation beispielsweise für Gallium, Kobalt, Lithium, Magnesium, Vanadium, seltene Erden, Platingruppen­metalle, Tantal, Titan und Wolfram.
Daher gilt es, die Gewinnung, Verarbeitung und das Recycling dieser Rohstoffe sowie anderer aus Primärstoffen synthetisierter Materialien zu optimieren. Für Aluminium­werkstoffe beträgt die globale Recyclingquote nur 42 bis 70 Prozent [3], bei Elektrokleingeräten sind es etwa 58 Prozent – der Rest geht in gemischten Müllfraktionen verloren, landet auf Deponien oder in Müllverbrennungsanlagen [4]. Verluste in den Materialrouten führen zu einem erhöhten Energieaufwand für die Primärgewinnung – bei Aluminium sind diese z. B. 20-fach höher als bei Sekundäraluminium. (...)

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