3M als Vorreiter Zukunftstechnologien aus Neuss

							3M als Vorreiter: Zukunftstechnologien aus Neuss

Optische Folien, Brennstoffzellen-Komponenten und
Dermatologische Produkte im Mittelpunkt von Forschung und
Marketing

Wenn 3M für Forschung und Entwicklung, Herzstück im
Innovations-Management, weltweit mehr als eine Milliarde
US-Dollar pro Jahr aufwendet, müssen diese Investitionen sich
rechnen. Weitsicht ist erforderlich, um zu entscheiden, welche
Technologien die größten Zukunftschancen haben. Ganz aktuell sind
dies Mikrostrukturen und Oberflächen im Nanometer-Bereich, an
denen auch 3M Forscher im Customer Technical Center in Neuss
arbeiten.


Mini-Strukturen mit Maxi-Marktchancen

Als 3M Forscher begannen, den Bereich der Nanostrukturen zu
erobern, konnten sie sich auf eine fundierte Wissensbasis stützen.
Kollegen im eigenen Hause hatten zuvor Produkte entwickelt, die
auf der Nachbildung und Kopie winzig kleiner, speziell
angeordneter Strukturen basieren – der Mikroreplikation. Mit dieser
Technologie können physikalische Eigenschaften von Materialien
verändert werden. Die wirtschaftliche Mikrostrukturierung von
Polymer-Oberflächen in industriellem Maßstab gelingt 3M als einem
von nur wenigen Unternehmen weltweit. Und damit ist das
Unternehmen seit Jahren auf dem Markt erfolgreich.


Zu den bekanntesten Anwendungen mikrostrukturierter Materialien
gehören Verkehrsschilder, Wegweiser und Fahrbahnmarkierungen.
Dank einer reflektierenden Folie, die auf Mikroprismen basiert,
werden sie bei Dunkelheit besser wahrgenommen. Displays von
Laptops, Handys, Navigations-Systemen und anderen elektronischen
Geräten gewinnen durch eine mikrostrukturierte Folie mehr
Leuchtkraft und Helligkeit. Andere Einsatzgebiete sind Klebstoffe,
Schleifmittel und spezielle Fluid-Management-Folien, medizinische
und bioanalytische Produkte.


Auf der Basis langjähriger Erfahrung in immer mehr
Einsatzgebieten konnte 3M seine Produktionstechnik kontinuierlich
verfeinern. Inzwischen arbeiten hier Forscher an der Herstellung von
Oberflächen mit immer kleineren Strukturen. Sie fanden etwa
heraus, wie sich Folien erzeugen lassen, die in puncto
Reflexionsvermögen bislang unübertroffen sind: Mehrere hundert
Schichten von transparenten Polymer-Folien werden so aufgebaut,
dass an ihren Schnittstellen eine spezielle Lichtbrechung entsteht. So
wurden beispielsweise Materialien für optische Anwendungen
entwickelt. Weil jede Schicht nur zwischen 50 und 100 Nanometer
(= Milliardstel Meter) misst, ergeben alle zusammen eine Folie in
der Stärke eines Butterbrotpapiers.

In einem solchen Verfahren lässt sich beispielsweise ein praktisch
perfekter Spiegel produzieren. Die nicht metallische,
korrosionsbeständige 3M Folie reflektiert das Licht bis zu 99,5
Prozent, unabhängig von seinem Einfallswinkel auf die Oberfläche.
Ähnliche Spiegelfolien können Licht über weite Distanzen in
erstaunlicher Intensität transportieren. Architekten nutzen diese
Technologie zur Energie sparenden Beleuchtung von innen
liegenden Räumen, zum Beispiel von Treppenhäusern;
Licht-Designer inspiriert sie zu Beleuchtungs-Systemen ganz neuer
Form und Funktionalität.


Mehrschichtfolien können auch so gestaltet werden, dass sie nur
bestimmte Wellenlängen des Spektrums reflektieren oder
übertragen. In der Entwicklungsphase befinden sich
Energiespar-Folien, die Wohn- und Industriegebäude davor
schützen, an heißen Sommertagen zu Treibhäusern zu werden. Für
Treibhäuser selbst wurde hingegen eine Produktvariante kreiert, die
ultraviolettes Licht reflektiert, während Infrarot- und andere Strahlen
ungehindert passieren können.


Weiterer Schwerpunkt der 3M Forschung ist die Entwicklung von
pflegeleichten Beschichtungen für Glas und Keramik, die eine Dicke
im Nanometer-Bereich haben. Damit ausgerüstete Sanitär-Keramik
sieht wesentlich länger wie neu aus, denn Fett, Wasser und Schmutz
werden abgewiesen, die Reinigung von Kalkablagerungen
erleichtert. Die Produkte mehrerer Sanitärkeramik-Hersteller tragen
diese unsichtbare Beschichtung von 3M bereits. Seit Neuestem sind
auch derart beschichtete Glas-Duschkabinen auf dem Markt.


Brennstoffzelle: Nano-Technologie aus dem Customer Technical
Center

Dank seiner Kompetenz auf dem Gebiet der Nano-Technologie
spielt 3M bei der Entwicklung von Brennstoffzellen in der ersten
Liga mit. Wirtschaft und Politik sind sich einig, dass diese Form der
Energie-Gewinnung zu den wichtigsten Zukunftstechnologien zählt.
Als weltweit eines der wenigen Unternehmen kann 3M das
Herzstück des gängigsten Typs dieser kleinen Kraftwerke, die
Membran-Elektroden-Einheit (MEA), wirtschaftlich in Serie
herstellen und erfüllt damit die Voraussetzung für eine Vermarktung
auf breiter Ebene. Das Produkt besteht aus zwei gitterartigen
Elektroden, die durch eine mit einem Katalysator beschichtete
Membran getrennt sind. In der fertigen Brennstoffzelle, dem so
genannten Stack, ist die MEA gleich mehrfach vertreten und mit
weiteren Elementen verbunden.


Nur wenige Unternehmen auf der Welt stellen katalytische
Membranen her, und als einziges von ihnen bedient sich 3M dabei
der Nano-Technologie. Entwickelt wurde eine spezielle Struktur, die
auf der vorgegebenen Grundfläche eine maximale Oberfläche
entstehen lässt. 3M produziert die komplette
Membran-Elektroden-Einheit selbst. Dank eines modularen Systems
können die Anforderungen auf Seiten der Kunden flexibel realisiert
werden, egal ob es sich um mobile, portable oder stationäre
Brennstoffzellen, um kleine oder große Serien handelt.


Schon heute verkauft 3M weltweit rund 150.000
Membran-Elektroden-Einheiten pro Jahr an alle Industriezweige, die
in der Entwicklung und Vermarktung von Brennstoffzellen aktiv
sind – von der Automobilindustrie über Handy-Produzenten bis zu
Heizkraftsystem-Betreibern. Seit mehr als zwölf Jahren wird im
Konzern auf diesem Gebiet geforscht und entwickelt, zunächst in
den USA, inzwischen auch in Asien und Europa. In Deutschland
formierte sich dazu im Jahr 2004 eine eigene Abteilung im
Customer Technical Center in Neuss, die derzeit erweitert wird. Zu
ihren Aufgaben gehören die kundennahe Anwendungsentwicklung
und Optimierung, der Bau von Prototypen und die Fertigung von
Kleinserien.


Bundesweit nimmt Nordrhein-Westfalen in dieser Technologie eine
führende Rolle ein. Die Landesregierung fördert die Entwicklung
von Brennstoffzellen, denn sie sieht in ihrem Einsatz die Chancen
für neue Arbeitsplätze. In der Landesinitiative
„Kompetenz-Netzwerk Brennstoffzelle und Wasserstoff NRW“ ist
3M seit 2004 Mitglied, um gemeinsam mit anderen Herstellern die
Markteinführung dieser Umwelt schonenden Kraft- und
Wärme-Erzeuger zu beschleunigen.


Zukunftsmarkt Gesundheit

3M beliefert den Gesundheitsmarkt mit Medizin- und
Pharma-Produkten, mit Dentalprodukten, mit Consulting und
Softwarelösungen zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit in
Krankenhäusern sowie mit Komponenten für Inkontinenz-Produkte.
Weltweit beträgt der Jahresumsatz in diesem Bereich 3,5 Milliarden
US-Dollar, davon in Deutschland mehr als 200 Millionen Euro.


Das Nummernschild der Zukunft

Neue Möglichkeiten für Auto-Designer, aber auch mehr
Verkehrssicherheit bei Nacht wird künftig ein von innen
beleuchtetes, flaches Kennzeichen bieten. Entwickelt wurde die
innovative Technologie dafür bei 3M in Neuss. Herzstück des
Produkts ist eine flächige Lampe in der bekannten
Kennzeichen-Abmessung und einer Stärke von nur wenigen
Millimetern. Optische 3M Spezialfolien sorgen darin für eine
gleichmäßige Verteilung des Lichts aus den integrierten, robusten
und langlebigen LEDs. Die neue Lampe ist leicht in das
12-Volt-Gleichstrom-Bordnetz des Fahrzeugs integrierbar. Das
eigentliche Kennzeichen besteht aus einer Kombination optischer
3M Materialien. Diese sind retroreflektierend, wie die bekannten
Aluminiumschilder, und zugleich lichtdurchlässig.
» http://3m-sln.de


Der 3M Bereich „Traffic Safety Systems“ gehört mit Materialien für
Verkehrs- und Autoschilder sowie Fahrbahnmarkierungen zu den
Marktführern. Beispielsweise sind 3M Materialien für
Nummernschilder sind in allen 50 US-Bundesstaaten und in mehr
als 100 anderen Ländern der ganzen Welt im Einsatz.


„Optical Systems“ ist einer der größten Produktbereiche bei 3M, der
gleichzeitig mit am schnellsten wächst. Die Abteilung ist die
Geburtsstätte von Vikuiti™ Folien, die Displays zu mehr Helligkeit,
besserer Lesbarkeit und intensiverer Farbe verhelfen. Praktisch jeder
Hersteller von LCD-Bildschirmen auf der ganzen Welt kauft diese
Folien von 3M. Unter der Bezeichnung DBEF-DTV wird aktuell ein
neues Produkt für Hersteller von LCD-Fernsehgeräten eingeführt,
das die Funktionen mehrerer Folien vereint. Ebenfalls neu sind die
so genannten „Stacked Films“ – Mehrschichtfolien für Displays von
Handheld-Geräten.


Funkbasierende Nachverfolgung von Objekten

RFID oder Radio Frequency Identification wird von der Industrie
heute als eine der wichtigsten Technologien für die Verbesserung
von Prozessen angesehen.

3M vermarktet bereits seit mehreren Jahren RFID basierende
Systeme für Bibliotheken, welche die Selbstverbuchung
ermöglichen und die Inventarisierung der Medien entscheidend
verbessern. Weiterhin liefert das Unternehmen Materialien für die
Labelherstellung, wie Klebstoffe und Filme. Zurzeit werden
innovative Materialien für die RFID Etiketten zur Erfüllung
spezieller Anforderungen sowie Geräte(Hardware) und
Softwarelösungen entwickelt, um zukünftig RFID Systemlösungen
in weiteren Branchen anbieten zu können.