Werkstoff sucht . . .

Noch vor Jahren war die Euphorie der Hersteller von Bauteilen aus Technischer Keramik groß. Was ließe sich nicht alles aus den speziell auf die Anwendung abgestimmten Werkstoffen produzieren. Doch die Zukunftsträume platzten: Insbesondere wegen der ihnen eigenen Sprödigkeit konnten keramische Werkstoffe nicht so breit Fuß fassen wie erhofft. Heute gehen die Keramikspezialisten beim Vermarkten ihres ¿Produkts¿ zielgerichteter ans Werk. Sie informieren umfassend und suchen sich Anwendungen, bei denen Stähle an ihre Grenzen gelangen.
¿Wer so weit fährt, kann nur ein Freund sein¿, begrüßt uns Hans-Jürgen Pohlmann, Geschäftsführer von TeCe Technical Ceramics, einem zu Shell gehörenden Unternehmen, das überwiegend Maschinenbauteile aus Siliciumcarbid und Siliciumnitrid herstellt. Recht hat er. Aber wir kommen nicht nur mit freundlichen Absichten, sondern auch mit einer gehörigen Portion Neugier nach Selb, einem Ort nahe der tschechischen Grenze. Die hatte das ebenfalls dort ansässige Informationszentrum Technische Keramik geschürt, indem es seine Aufgabe wie folgt beschreibt: ¿ . . . hat es sich zur Aufgabe gemacht, potentielle Anwender und Entscheider in der Industrie über die Möglichkeiten des Werkstoffes Technische Keramik zu informieren. Technische Keramik ist ein wichtiger Standardwerkstoff.¿

Daß Aufklärungsbedarf über einen Standardwerkstoff besteht, scheint äußerst eigenartig. Zumal sich die Industrie schon seit Jahren der Technischen Keramik bedient. Richtig durchgestartet war der Werkstoff mit Beginn der Industrialisierung. Damals noch ¿nur¿ Porzellan, diente er der Elektrobranche als Material für die Herstellung von Isolatoren. In den fünfziger Jahren legte er weiter zu. Beispielsweise sorgten daraus gefertigte Zündkerzen im Wagen des Rennfahrers Juan Manuel Fangio für gehörigen Drive.

Zu gut versteckt
Heute begegnen uns Bauteile aus Technischer Keramik auf Schritt und Tritt ¿ oder besser gesagt, sie würden uns begegnen, wären sie nicht so gut versteckt. Dicht- und Regelscheiben, Katalysatoren, Schalt- und Regelelemente, Isolatoren oder Kondensatoren, die aus dem Werkstoff hergestellt werden, fallen ¿ da eingebaut ¿ meist nicht so deutlich ins Auge. Da liegt eines der Probleme.

¿Was haben Sie während ihres Studiums über Technische Keramik erfahren?¿, will Martin Hartmann, Ansprechpartner für Unternehmen und Presse beim Informationszentrum von mir wissen. Betretenes Schweigen meinerseits und ein weiteres Problem, mit dem sich Werkstoff und dessen Hersteller herumplagen müssen.

Zwar habe ich mein Maschinenbau-Studium schon vor einigen Jahren abgeschlossen. Aber nach wie vor favorisiert das Gros der Professoren die traditionellen Konstruktionswerkstoffe, legt Kennwerte und Eigenarten von Stahl und Nichteisenmetallen der nachfolgenden Ingenieursgeneration ans Herz. Naja, die Kunststoffe haben sie inzwischen ebenfalls als Konstruktionswerkstoff akzeptiert.

¿Die Entwicklung im Stahlsektor bringt mit den Sonderlegierungen schon Enormes hervor¿, gibt Pohlmann neidlos zu. Aber die Technische Keramik hat genauso Grandioses vorzuweisen. ¿Wir Keramiker entwickeln weiter. Es wird immer spezieller. Würde man das was geschieht als Kurve auftragen, stiege die ähnlich steil an wie die Bevölkerungskurve.¿

Mit neuen Rezepten
Zumindest wenn man Innovationen und neue Produkte aufträgt. Allein im vom Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie (BMBF) unterstützten MaTech-Programm liefen im Berichtszeitraum 1996/97 über vierzig Projekte mit und um die Technische Keramik. Darüber hinaus denken sich Forschungsabteilungen der Unternehmen und einschlägige Forschungsinstitute immer neue Rezepturen aus, die der Keramik weitere Einsatzfelder eröffnen.

Käme die Innovationsfreude und Begeisterung der Werkstoffentwickler im gleichen Maße bei den Konstrukteuren an, müßten sich die Stahlhersteller etwas wärmer anziehen. Doch von solch euphorischen Vorstellungen haben die Keramikproduzenten inzwischen Abschied genommen. Trotz der unwiderlegbar guten Eigenschaften der Keramik ¿ äußerst hart, verschleißfest, temperatur- und chemikalienresistent ¿ sehen sie die Absatzchancen für ihre Produkte realistisch: verhalten optimistisch.

Dem breiten Einsatz steht ein Vor- oder besser Fehlurteil im Weg, das hartnäckig in den Köpfen vieler Einkäufer und Produktentwickler herumspukt: Wenn man mit dem Hammer auf Keramik draufhaut, geht sie kaputt. Aber wer haut schon mit dem Hammer auf ein Bauteil, wenn¿s nicht gerade ein Amboß ist?

Es läßt sich nicht wegdiskutieren, Härte und Steifigkeit der keramischen Werkstoffe werden mit Sprödigkeit erkauft. Wobei werkstoffgerechte Konstruktionen diesen ¿Mangel¿ mehr als genug ausbügeln. Gepaart mit dem werkstoffgerechten Umgang bieten sich Bauteile aus Technischer Keramik als ausgesprochen langlebige und zuverlässige Komponenten in Geräten, Apparaten, Maschinen und Anlagen an; überall da wo Stähle an ihre Grenzen stoßen. Und die im Vergleich zu Stahl wesentlich höhere Standzeit gleicht den höheren Anschaffungspreis allemal aus.

Immer wieder überzeugen
Ein gutes Beispiel für werkstoffgerechte Konstruktion und einsatzgerechten Werkstoff weckte im letzten Jahr auf der Achema das Interesse der Besucher. Unübersehbar ragte auf dem Stand von Netzsch ein Pumpenrotor in die Höhe ¿ ein Gemeinschaftswerk des Keramikspezialisten TeCe und des Pumpenbauers aus Waldkraiburg. Der eine entwickelte die Keramik, der andere die Keramikadaption und die Pumpe. ¿Das Vermarkten des Produkts ist nicht unbedingt schwer¿, stellt Hans-Jürgen Pohlman klar. Doch trotz der hervorragenden Eigenschaften des Keramikbauteils gerade für den Einsatz in der chemischen Industrie bedarf es immer wieder der Überzeugungsarbeit.

Berater und Kontakter
Dabei ist den im Keramikverband organisierten 19 Herstellern von Technischer Keramik das Anfang 1996 gegründete Informationszentrum behilflich. So gesehen, macht die Aufgabe Sinn, die es sich auf die Fahne geschrieben hat. Wobei ausführliche Informationsbroschüren zu den jeweiligen Einsatzgebieten der Technischen Keramik, ein sogenanntes ¿Rezeptbuch¿ (sehr empfehlenswert für den allgemeinen Überblick) und aktuelle Informationen im Internet (www.keramverband.de) allein nicht ausreichen. Hartmann: ¿Hauptsächlich führen wir Beratungsgepräche und bringen Hersteller und Interessenten zusammen.¿

Und selbst das ist nicht alles. Im Juni dieses Jahres veranstalten die Informierer an fünf verschiedenen Orten Deutschlands Seminare, die im wesentlichen Konstrukteure, Entwicklungsingenieure, technische Leiter und Geschäftsführer ansprechen sollen. In München, Mannheim Düsseldorf, Hannover und Leipzig referieren Fachleute aus den Mitgliedsfirmen des Verbandes über Eigenschaften und Besonderheiten von Werkstoffen wie Aluminiumoxid, Siliciumcarbid und -nitrid, Titandioxid, Zirkonoxid und Aluminiumtitanat. Sie legen Besonderheiten bei der Konstruktion dar und zeigen Anwendungen auf.

Gerade bei den Anwendungen soll zukünftig noch viel mehr möglich sein. Diese Vision lassen sich die Keramiker nicht nehmen. Ich meine zu Recht, denn indem sie über ihren Werkstoff informieren und offen sind für neue Ideen, forcieren sie den breiteren Einsatz. So eröffnen sie sich gemeinsam mit ihren Kunden neue Felder. Der Geschäftsführer des Selber Unternehmens, erklärt es so: ¿Wir haben keine eigenen Produkte sondern Werkstoff- und Fertigungs-Know-how. Damit realisieren wir die Wünsche unserer Kunden.¿ Beispielsweise den Pumpenrotor. Kommt dann ¿ wie von Werkstoffentwicklern angestrebt ¿ noch die selbstheilende Keramik mit ins Spiel, dürften die Karten auf dem ¿Werkstoffmarkt¿ neu gemischt werden.

Claudia Treffert / April 1998