Infrarot-Wärme für moderne Windräder-Verbundwerkstoffe
Infrarot-Strahler verbrauchen Energie. Das tun sie in vielen Fällen jedoch so effizient, dass damit in der Summe bei etlichen industriellen Fertigungsschritten Energie eingespart wird. Infrarot-Strahler ermöglichen andererseits innovative Wärmeprozesse, die nötig sind, um für die regenerative Energiegewinnung Solarzellen oder Teile von Windenergieanlagen optimal herzustellen. Ein Beispiel: Rotorblätter von Windrädern sollen leicht, aber gleichzeitig sehr belastbar sein. Zum Einsatz kommen hier faserverstärkte Kunststoffe. Die modernen Verbundwerkstoffe, auch Komposite genannt, bestehen aus Kunststoffen, in die Carbon- oder Glasfasern eingebettet wurden. Daraus entstehen u. a. langfaserverstärkte Thermoplaste für hoch belastete Strukturbauteile oder gewebte Kunststofffaserbündel für Windflügel, die alle möglichst kosteneffizient hergestellt werden sollen.
Infrarot-Wärme kann helfen, diese Anforderung zu erfüllen, denn bei der Fertigung von Produkten aus Kompositmaterialien werden verschiedene Wärmeprozesse benötigt, etwa zum Aushärten der Kunststoffe. Thermoplasten werden erwärmt, um sie zu verschweißen oder zu formen. Faservolumengehalt und Faserorientierung haben jedoch einen erheblichen Einfluss auf die Wärmeleitung, daher ist die homogene Erwärmung von Kompositmaterialien eine große Herausforderung. Infrarot- Wärmetechnologie bietet hier einige Vorteile. So besitzen Infrarot-Strahler von Heraeus sehr kurze Reaktionszeiten im Sekundenbereich, machen Wärme regelbar und helfen, Energie richtig zu dosieren. Infrarot-Systeme sind relativ kompakte Einheiten, die große Werkteile am Band erwärmen, ohne dass ein großvolumiger Ofen für das komplette Teil benötigt wird.
UV- und Infrarot-Strahler machen Solarzellen effizienter
In der Photovoltaik müssen Solarzellen und Solarmodule getestet werden, um die Produktionsqualität zu kontrollieren, die Zellen zu charakterisieren und in Leistungsklassen einzuteilen. Dazu benötigen die Hersteller zuverlässige und reproduzierbare Lichtquellen, die dem Spektrum der Sonne möglichst nahe kommen. Xenon-Blitzlampen, klein und ringförmig oder linear mit bis zu zwei Metern Länge, sind hierfür geeignete Spezialstrahler. Bei der Herstellung von Solarzellen werden meist QRC® Infrarot-Strahler mit Nanoreflektor eingesetzt, die Prozesse im Vakuum oder unter Hochtemperaturbedingungen besonders stabil und damit energieeffizient verwirklichen. Infrarot-Strahler sind auch Teil eines vom BMBF (Bundesministerium für Bildung und Forschung) geförderten Projektes ("CIS-Clustertool"). Hier arbeiten vier Partner daran, ein neues Herstellungsverfahren für CIS-Halbleiterschichten zu entwickeln, das höchste Modulwirkungsgrade erreicht. Partner für die Heiztechnologie ist Heraeus.