Gestalt- wandler
Die ElringKlinger Kunststofftechnik ist mehr als nur ein Segment des ElringKlinger-Konzerns. Mit Dichtungen, Schläuchen, Konstruktionselementen, Baugruppen und Modulen aus Hochleistungskunststoffen ist sie seit mehr als 50 Jahren Technologie- und Entwicklungspartner anspruchsvoller Branchen und ein echter Gestaltwandler. Wir haben hinter die Kulissen dieses außergewöhnlichen Gestaltwandlers geschaut und drei spannende Produkte für die Medizintechnik, Halbleiterindustrie und Energiespeichersysteme exemplarisch unter die Lupe genommen...
Für seine weltweiten Kunden aus den Bereichen Automotive, Chemie- und Prozesstechnik, Energie, Food & Pharma, Maschinenbau, Medical & Life Science, Luft- und Raumfahrt, Halbleiterindustrie und Optik entwickelt und produziert ElringKlinger Kunststofftechnik individuelle, praxisgerechte Lösungen aus Hochleistungswerkstoffen wie Polytetraflon®-PTFE und Moldflon® Hochleistungsthermoplasten. Dabei könnten die Formen, Funktionen und Anwendungsbereiche nicht unterschiedlicher sein.
Gerade, gebogen, gewellt, gefärbt: Schläuche für medizinische Anwendungen
Die Vielfalt an Medizinschläuchen ist riesig: gerade, gebogen, mehrlumig, gewellt, gefärbt, verjüngt, veredelt oder mit Flanschen, Farbringen, Logos oder Messskalen versehen. Die einsetzbaren Werkstoffe wie Polytetraflon®-PTFE oder Moldflon®-PTFE bringen verschiedene Vorteile wie Chemikalien- und Temperaturbeständigkeit sowie hervorragende Gleitfähigkeit und Biokompatibilität mit sich. Medizinschläuche von ElringKlinger Kunststofftechnik kommen in verschiedenen medizinischen Anwendungen wie der Gastroenterologie, Laparoskopie oder Proktologie zum Einsatz. Mit einem Endoskop können bei Hohlorganen und Hohlräumen im menschlichen Körper wie im Magen, Darm oder der Bauchhöhle minimalinvasive diagnostische oder auch therapeutische Eingriffe vorgenommen werden. Farbmarkierungen auf den Schläuchen dienen dem medizinischen Personal als wichtige Orientierungshilfen bei der Positionierung im menschlichen Körper. Sogenannte Multilumen-Schläuche verfügen zudem über feinste Kanäle, die sich durch den Schlauch ziehen, um Kontrastmittel oder Instrumente wie Schlingen, Fangkörbe und dünne Schneid- oder Führungsdrähte bei medizinischen Eingriffen getrennt einzubringen und präzise zu führen.
4 Mio.
Meter Medizinschläuche produzierte ElringKlinger Kunststofftechnik im Jahr 2024 in Bietigheim-Bissingen.
„Im Rahmen unserer strategischen Roadmap 2030 analysieren wir unser Marktpotenzial für die Medizintechnik und arbeiten daran, uns hier neue Märkte mit neu entwickelten Produkten zu erschließen. Seit Jahrzehnten arbeiten wir vertrauensvoll mit unseren Kunden zusammen und entwickeln gemeinsam mit ihnen individuell abgestimmte Hochleistungskunststoff-Lösungen für medizinische Anwendungen“, berichtet Bo Sun, Geschäftsführer von ElringKlinger Kunststofftechnik.
Die Medizintechnik ist angesichts einer immer älter werdenden Weltbevölkerung sowie der globalen fortschrittlichen medizinischen Versorgung ein wachsender Markt und bringt hohe Anforderungen an die Hygiene und Sauberkeit bei der Fertigung mit sich. Am Standort in Bietigheim-Bissingen wurde 2017 der erste Reinraum in Betrieb genommen. Anfang 2025 wurde ein weiterer Reinraum für die Herstellung von Medizinschläuchen eingerichtet. Dieser entspricht der Klasse ISO 8 nach ISO 14644-1 und bietet eine partikelarme Umgebung. Hierfür sorgen neben einem h14-Feinfilter und dem Zugang über eine Personalschleuse doppelt verpackte Produkte, die über eine Materialschleuse aus dem Reinraum gebracht werden. Die Extrusion von Medizinschläuchen aus Polytetraflon®-PTFE erfolgt direkt in den Reinraum. Dieser verfügt über zwei Extrusionslinien mit Inline-Prüfungen für den Außendurchmesser und die Prüfung der Oberflächenbeschaffenheit mit Hilfe von Bildverarbeitung. Prozessbegleitend wird mit einem Messmikroskop der Schlauch-Querschnitt inklusive der Wandstärke manuell geprüft. Die unmittelbaren Prüfungen und Messungen im automatisierten Herstellungsprozess sorgen im Vergleich zu nachgelagerten manuellen Kontrollen für eine höhere Effizienz bei der Produktion und gewährleisten eine hohe Produktionsqualität. Bei Kapazitätserhöhungen kann der Reinraum problemlos erweitert werden.
Um noch besser auf die Kundenanforderungen in den lokalen Märkten eingehen zu können, stärkt ElringKlinger Kunststofftechnik auch seine Produktionskapazitäten in China. Seit 2018 betreibt ElringKlinger Kunststofftechnik ein Werk in der chinesischen Hafenstadt Qingdao. Bis Mitte dieses Jahres soll ein neues Werk im Sino-German Eco Park, in unmittelbarer Nähe des bestehenden Werks, fertiggestellt werden. Nach dem Umzug werden dort in einem neuen Reinraum (ISO-Klasse 7) neben Produkten für den Automobil- und Maschinenbau auch medizinische Schläuche hergestellt.
Stabil, geprägt, dynamisch: Membranen für die Halbleiterindustrie
In Elektroautos, Smartphones, Mährobotern oder Kaffeevollautomaten – Mikrochips finden heutzutage in vielen Bereichen unseres Lebens Anwendung. Dabei handelt es sich um mikroelektronische Bauteile, die wichtige Aufgaben beispielsweise in der Steuerung elektronischer Geräte erfüllen. Mikrochips werden mithilfe verschiedener chemischer und physikalischer Prozesse aufwendig hergestellt. Die Fertigung erfordert höchste Qualitäts- und Sauberkeitsansprüche an die Maschinen, das Personal und die Herstellungsumgebung. Insgesamt sind mehr als 1.000 einzelne Prozessschritte notwendig, um aus dem Halbmetall Silicium einen fertigen Mikrochip zu erstellen. Die Chips werden geätzt, belichtet, beschichtet und gereinigt. Bei jedem dieser zahlreichen Prozessschritte können kleinste Verunreinigungen entstehen, die sich negativ auf die Funktionsfähigkeit der begehrten Chips auswirken können. Um diese Verunreinigungen zu vermeiden, kommen spezielle Kunststoffmembranen in den Ventilen der Anlagen zum Einsatz. Sie filtern Verunreinigungen und trennen verschiedene Medien mit unterschiedlichen Druckverhältnissen zuverlässig voneinander.
Die Halbleiterindustrie ist ein enormer Wachstumsmarkt. Mit zunehmend automatisierten Prozessen und dem Einsatz künstlicher Intelligenz wird der Bedarf zukünftig weiter steigen. Im Werk in Heidenheim verfügt ElringKlinger Kunststofftechnik über umfassendes Know-how zur Herstellung von Membranen, die in Ventilen der Anlagen zur Halbleiterfertigung eingesetzt werden. „Stand heute werden 400.000 Membranen pro Jahr in Heidenheim gefertigt. Im Rahmen einer Werkserweiterung erhöhen wir dort unsere Produktionskapazität. Ab Sommer 2025 werden die Membranen in einer neuen Halle auf bis zu vier statt bislang zwei Prägeautomaten gefertigt“, erklärt Stefan Schmid, Vorsitzender der Geschäftsführung von ElringKlinger Kunststofftechnik.
Das Sortiment an Membranen von ElringKlinger Kunststofftechnik ist vielfältig. Aktuell bietet das Unternehmen seinen Kunden 20 verschiedene Bauarten von Membranen an und ermöglicht Produktentwicklungen, die maßgeschneidert auf die Kundenbedürfnisse abgestimmt sind. Die Membranen aus Polytetraflon®-PTFE (Polytetrafluorethylen) überzeugen mit ihren mechanischen, thermischen und physiologischen Eigenschaften. So sind sie antiadhäsiv, chemisch beständig gegen aggressive Medien, sterilisierbar und in einem Umfang von -60 °C bis +200 °C temperaturbeständig. Dank des Prägeherstellungsprozesses zeichnet sich der verwendete Werkstoff zudem durch eine gute Biegewechselfestigkeit aus. Die Membranen verhalten sich dadurch dynamisch, während die axialen Auszugskräfte des zu verbindenden Bauteils signifikant erhöht werden und die Bauteilverbindung somit um ein Vielfaches belastbarer ist – insgesamt ideale Eigenschaften für eine Vielzahl von Anwendungen.
-60 °C
Die Membranen aus Polytetraflon®-PTFE sind in einem Umfang von -60 °C bis +200 °C temperaturbeständig.
ESS speichern die überschüssige Energie von Wind und Sonne. Die Container können in Gruppen zusammengeschlossen werden, sodass ein Verbund entsteht.
Im Werk in Heidenheim verfügt ElringKlinger Kunststofftechnik über umfassendes Know-how zur Herstellung von Membranen, die in Ventilen der Anlagen zur Halbleiterfertigung eingesetzt werden.
Mediendicht, langlebig, korrosionsbeständig: Wärmetauscher für Energiespeichersysteme
Ob beim Aufladen des Autos, beim Betreiben der Wärmepumpe oder beim Kochen auf dem Induktionsherd – Elektrizität ist aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken und der Verbrauch wird weiter steigen. Gleichzeitig nimmt die Stromversorgung durch erneuerbare Energien wie Windkraft und Solarenergie zu, um die Emissionsreduktionsziele zu erreichen. Angesichts dieser Megatrends ist es wichtig, erneuerbare Energien effizient zu nutzen und zu speichern.
Energiespeichersysteme (ESS) sind hierbei entscheidend. Stellen Sie sich vor, Sie haben ein Solarpanel auf dem Dach: Während die Sonne scheint, erzeugt das Panel viel Energie. Aber was passiert, wenn es dunkel wird oder die Sonne nicht scheint? Hier kommen Batterie-ESS ins Spiel: Sie speichern überschüssige Energie und geben sie ab, wenn sie benötigt wird. Man kann sich das wie eine riesige „Energiespeicher-Powerbank“ vorstellen, nur viel größer und leistungsfähiger.
Eine sehr langlebige und flexibel einsetzbare Technologie zur Energiespeicherung ist die Redox-Flow-Batterie. Besonders verbreitet ist die Vanadium-Redox-Flow-Batterie (VRFB), die mit dem weltweit vorkommenden Metall Vanadium in verschiedenen Oxidationsstufen arbeitet. Flüssige Elektrolytlösungen bilden dabei das Speichermedium, welches in externen Tanks gelagert und nur bei den Be- und Entladevorgängen in die Zellen gepumpt wird. Die Redoxreaktionen finden an den Elektroden statt. Dabei wird beim Ladevorgang elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt und so gespeichert. Beim Entladen läuft der Prozess umgekehrt ab. Die Batterieleistung wird somit über die Anzahl und Dimension der Stacks definiert, die Kapazität hingegen über das Volumen der Elektrolytlösung in den Tanks. Diese beiden Größen können unabhängig voneinander skaliert und individuell angepasst werden.
810
engagierte Mitarbeitende an sechs Standorten auf drei Kontinenten bilden die Basis für die Innovationskraft.
Die einzelnen Bauteile aus Hochleistungskunststoff werden zusammengeschweißt, damit die Wärmetauscher mediendicht und sicher sind.
Während der Nutzung und durch die elektrochemischen Reaktionen erwärmen sich die Elektrolytlösungen. Eine effiziente Kühlung ist notwendig, um eine möglichst hohe Leistungsfähigkeit und Anlagenverfügbarkeit des Systems zu gewährleisten. Hier kommt der Thermo-X™ Wärmetauscher von ElringKlinger Kunststofftechnik ins Spiel – eine individuell entwickelte Lösung, die dafür sorgt, dass die Prozessmedien immer in der richtigen Temperaturzone bleiben. Die Thermo-X™ Wärmetauscher bestehen aus Hochleistungskunststoffen, die korrosions- und säureresistent sind – ein entscheidender Vorteil gegenüber herkömmlichen Wärmetauschern aus Metall. Sie werden aus speziell entwickelten Materialien wie Moldflon®-PFA, -PVDF, -PP oder -PE gefertigt, abhängig vom Anwendungsbereich und der Kundenanforderung. Je nach Systemdesign kann der Wärmetauscher direkt im Elektrolyttank integriert oder extern in das ESS eingebunden werden. Das Design des Wärmetauschers lässt sich dabei flexibel an das Kundensystem anpassen. Die Konstruktion basiert auf einem Schlauchbündel-Prinzip: Durch unzählige Kunststoffschläuche, die fest im Mantelrohr verschweißt sind, fließt die Elektrolytlösung. Gleichzeitig umströmt eine Kühlflüssigkeit die Schläuche, wodurch nach dem Gegenstromprinzip die Wärmeübertragung erfolgt und die Elektrolytlösung konstant auf optimaler Betriebstemperatur gehalten wird.
„Mit unserem Wärmetauscher bieten wir unseren Kunden eine maßgeschneiderte Lösung, die nicht nur effizient und chemisch beständig ist, sondern auch sicher und nachhaltig. Die verschiedenen Bauteile des Wärmetauschers werden mit modernsten Schweißmaschinen und eigens entwickelten Werkzeugen in unserem Werk in Mönchengladbach gefertigt“, fassen der Vorsitzende der Geschäftsführung Stefan Schmid und Geschäftsführer Bo Sun zusammen.
Von Medizinschläuchen über Membranen bis hin zu Wärmetauschern – die Gestalt der Produkte ist vielfältig. Entscheidend für die innovativen Produkte von ElringKlinger Kunststofftechnik bleibt aber immer eins: 810 engagierte Mitarbeitende an sechs Standorten auf drei Kontinenten bilden die Basis für die Innovationskraft und Leistungsstärke dieses außergewöhnlichen Gestaltwandlers, der uns an vielen Stellen in unserem Alltag direkt und indirekt immer wieder begegnet.
