Let there be light

T HE SCHOTT TECHNO LO GY M AG A Z INE
2 /2 016
US. S CH OT T. CO M /SOLUT ION S
Let there be light
Glass and light are partners in creating a perfect
atmosphere in airplanes and cars.
Es werde Licht: Glas und Licht sind Partner, die in Flugzeugen
und Autos eine perfekte Atmosphäre schaffen.
FOTURAN®
Material with unlimited possibilities
Material der unbegrenzten Möglichkeiten
Sidelights
Shift boundaries optically
Optische Grenzen verschieben
Let’s create
atmosphere above the clouds.
By using holistic light management that orchestrates
a variety of light sources in a coordinated scenario,
we enable designers to create atmospheric impressions.
What’s your next
milestone?
milestones.us.schott.com
ED I TO R I A L
Dear readers, glass and light are
truly the perfect partners.
Liebe Leserinnen und Leser!
Glas und Licht sind Partner, die
hervorragend zueinander passen.
Cover: SCHOTT/ C. Costard; Editorial: SCHOTT/A. Sell
The world of optics and the
de — Die Welt der Optik und
invention of the light bulb
die Erfindung der Glühbirne
confirm this. And with the
bestätigen dies. Mit der LED
LED, for the first time we
verfügen wir zudem über ein
now have a light source with
Leuchtmittel, mit dem sich
natürliches Licht erstmals
which natural light can be
almost perfectly replicated
auf künstliche Weise nahezu
synthetically. Today, we can
perfekt nachbilden lässt. Wir
create lighting moods and
können nun in geschlossetransitions in closed rooms
nen Räumen Lichtstimmunas well as outdoors under
gen und -wechsel wie unter
the open sky.
freiem Himmel erzeugen.
Our experts at SCHOTT
Unsere SCHOTT Experhave been working for deten, die sich seit Jahrzehnten
cades on lighting solutions
Board of Management of SCHOTT AG:
mit Beleuchtungslösungen
Dr. Heinz Kaiser, Hermann Ditz, Dr. Frank Heinricht (Chairman)
that use glass and other
unter Anwendung von Glas
and Dr. Jens Schulte (from left to right).
und anderen Materialien
materials to realize such visions; for example, ambient
beschäftigen, verwirklichen
lighting and lighting scenarios inside an airplane
damit Visionen: Ambiente-Beleuchtung und Lichtthat provide passengers with the perfect feel-good
szenarien im Flugzeug, um Passagiere zu jeder
atmosphere at any time of day or night, or comfort
Tages- und Nachtzeit mit der passenden Wohlfühllighting in the car that provides orientation and
Atmosphäre zu versorgen; Komfortbeleuchtung im
creates the illusion of space.
Auto, die Orientierung gibt und Weite schafft.
Our technology magazine informs you as to
Wie das alles technisch möglich ist, davon
how all of this is technically possible. In a new
­erzählt unser Technologie-Magazin. Das übrigens
light, by the way. Its design has been visually
ebenfalls in neuem Licht erscheint: Sein Design
­refreshed, and it contains new topics. Furtherwurde optisch und mit neuen Themenformaten
more, in the future every issue will focus on a key
aufgefrischt. Zudem beleuchtet jede Ausgabe künftopic in detail. We are thus giving our innovation
tig ausführlich ein Schwerpunktthema. Wir geben
fields a broader platform in the print version and
unseren Innovationsfeldern damit gedruckt und im
on the Internet (see page 46). After all, ­innovations
Internet (siehe S. 46) eine größere Plattform. Denn
are what drive us – and our customers.
Innovationen sind unser Motor – und der unserer
Kunden.
We wish you pleasant reading.
Wir wünschen Ihnen eine anregende Lektüre.
Dr. Frank Heinricht
Dr. Heinz Kaiser
Hermann Ditz
​Dr. Jens Schulte
3
I N DE X
I NH A LT
16
8
14
32
24
SCHOTT/ A. Sell; SCHOTT; ecoduna
4
SCH OT T S O LUT I O N S 2 / 2 016
Feature article: Lights on!
Schwerpunkt: Lights on!
Aviation: Above the clouds
Holistic lighting concepts ensure a greater sense
of comfort for airplane passengers.
Aviation: Über den Wolken
Ganzheitliche Beleuchtungskonzepte sorgen für
Wohlgefühl bei Flugpassagieren.
12
Interview
LED expert, Prof. Tran Quoc Khanh, on the
­perfect light and “Smart Lighting.”
Interview
LED-Experte Prof. Tran Quoc Khanh über das
­perfekte Licht und „Smart Lighting“.
14
Just one word
Prof. Christine Lüdecke: Why design only works
with light.
Auf ein Wort
Prof. Christine Lüdecke: Warum Design nur mit
Licht funktioniert.
16
Automotive: A rolling comfort oasis
New glass fiber components in automobile
­interiors extend “visual borders.”
Automotive: Rollende Wohlfühloase
Neue Glasfaserkomponenten im Auto-Innenraum
verschieben „optische Grenzen“.
20
Home: Bright solutions
How the design and functions of kitchen appli­
ances can be changed by using LEDs and glass.
Home: Leuchtende Lösungen
Wie mit LEDs und Glas das Design und die
­Funktion von Küchengeräten verändert werden.
22
Lifestyle: Printed electronics
Ultra-thin glass foils are ringing in a new era in
the semiconductor industry.
Lifestyle: Gedruckte Elektronik
Ultradünne Glasfolien läuten eine neue Ära in der
Halbleiterindustrie ein.
24
Science: Hanging gardens
Algae production can be improved quite significantly by using vertically arranged glass tubes.
Wissenschaft: Hängende Gärten
Durch vertikal angeordnete Glasröhren kann die
Algenproduktion deutlich verbessert werden.
Products and know-how
Produkte und Know-how
28
Keeping sustainably cool
CO2 climate control systems are environ­mentally
friendly – a key component comes from SCHOTT.
Nachhaltig kühl bleiben
CO2-Klimaanlagen sind umweltfreundlich –
eine zentrale Komponente kommt von SCHOTT.
30
Glass or polymer?
The choice of materials is crucial when it comes
to syringes and ampoules.
Glas oder Kunststoff?
Die Werkstoff-Wahl spielt bei Spritzen oder
­Ampullen eine entscheidende Rolle.
32
Material with unlimited possibilities
How photostructurable FOTURAN® glass is
­driving innovations in future fields.
Material der unbegrenzten Möglichkeiten
Wie fotostrukturierbares FOTURAN® Glas in
­Zukunftsfeldern Innovationen mit vorantreibt.
36
Lithium – in greater demand than ever
Due to the importance of electromobility the
demand and the price of lithium are rising.
Lithium – begehrt wie nie
Aufgrund der zunehmenden Elektromobilität steigen Nachfrage und Preis von Lithium signifikant.
40
Award for innovation
SCHOTT received the ­German Industry
­Innovation Award for its ultra-thin glass.
Ausgezeichnete Innovation
Für sein ultradünnes Glas erhielt SCHOTT den
Innovationspreis der Deutschen Wirtschaft.
42
Outdoor fireplace
An outdoor fireplace equipped with SCHOTT
ROBAX® fire viewing window improves the
­quality of life for activities in the open air.
Open-Air-Kamin
Ein Außenkamin mit SCHOTT ROBAX® Kaminsichtscheiben steigert die Lebensqualität bei
­Aktivitäten im Freien.
3
44
46
Editorial
News
Imprint
Editorial
News
Impressum
6
8
5
F OCU S
S CH W ER P UN K T
Lights on!
Light is much more than brightness –
it even influences our psyche.
SCHOTT experts are working on new
solutions for illuminating our world.
Licht ist viel mehr als nur Helligkeit –
es beeinflusst sogar unsere Psyche.
Experten von SCHOTT arbeiten an neuen
Lösungen, um unsere Welt zu illuminieren.
W
e feel insecure in the dark. In fact, we are even frightened by darkness. One reason is that the human eye
only has a few receptors that allow us to see in the
dark. This means we are dependent on light – but this can be
taken even further. Doctors are now aware of the fact that
light even affects our health. It makes us feel happy or sad,
stresses or calms us down. And this is exactly what light designers utilize to make our stays in airplanes and cars more
pleasant with the help of lighting. To produce the desired
effect, it is important to understand the properties of light,
however. The fiber optics experts at SCHOTT are predestined
for this task. They have been dealing with the question of
how to control light and color for decades. In this special indepth chapter, we will be focusing on this know-how, and its
application areas. Lights on!
—
6
de — Im Dunkeln fühlen wir uns unsicher, Dunkelheit schreckt
uns ab. Ein Grund dafür ist, dass unser Auge nur wenige
­Rezeptoren hat, die das Sehen im Dunkeln ermöglichen. Wir
sind also auf Licht angewiesen – aber es geht um mehr. Mediziner wissen heute, dass Licht sogar die Gesundheit beeinflusst.
Es macht uns glücklich oder traurig, es stresst oder beruhigt.
Und genau das machen sich Lichtdesigner zu eigen, wenn sie
mithilfe von Beleuchtung den Aufenthalt in Flugzeugen oder
Autos angenehmer gestalten. Um den gewünschten Effekt zu
erzeugen, ist es aber wichtig, die Eigenschaften von Licht zu
verstehen – Experten für Faseroptik bei SCHOTT sind dafür
prädestiniert. Sie beschäftigen sich seit Jahrzehnten mit der
Frage, wie Licht und Farben gelenkt werden. In einem großen
Sonderteil richten wir die „Scheinwerfer“ auf dieses Know-how
und seine Anwendungsfelder. Licht an!
—
S CH OT T S O LUT I O N S 2 / 2 016
SCHOTT/C. Costard
7
F OCU S / AVIATIO N
SCH W ER P UN K T / AV I AT ION
Above the
clouds
The light inside an aircraft determines whether
passengers feel comfortable. LED technology from
SCHOTT is also on board.
Über den Wolken: Die Licht-Atmosphäre bestimmt
mit darüber, ob sich Menschen im Flugzeug wohlfühlen.
Mit an Bord ist LED-Technologie von SCHOTT.
By Dr. Haike Frank
N
o question: The best lighting
mood comes directly from
Mother Nature. Light determines our daily rhythm while the color of light significantly influences our
state of mind. Designers of aircraft cabins are increasingly using this insight
to make the time we spend on board as
pleasant as possible. As an experienced
expert on lighting solutions based on
8
de — Keine Frage: Die beste Lichtstimmung kommt direkt aus der Natur.
Licht bestimmt unseren Tag-NachtRhythmus, die Lichtfarbe beeinflusst
maßgeblich unsere Gemütsstimmung.
Dieses Wissen machen sich Designer
von Flugzeugkabinen zunehmend zunutze, um den Aufenthalt an Bord so
angenehm wie möglich zu machen.
Als langjähriger Experte für Lichtlösun-
SCH OT T S O LUT I O N S 2 / 2 016
SCHOTT/A. Sell
HelioJet® SpectrumCC is a full-color LED
system for cabin lighting that emits
extremely homogeneous light.
HelioJet® SpectrumCC ist ein LED-VollfarbSystem zur Kabinenbeleuchtung, das
äußerst homogenes Licht erzeugt.
9
F OCU S / AVIATIO N
“We see great potential
for innovative lighting
concepts.”
„Wir sehen großes
Potenzial für innovative
Beleuchtungskonzepte.”
Dr. Burkhard Danielzik,
Vice President
Aviation & Automotive
at SCHOTT
The best light mood on board –
including contour lighting.
Beste Lichtstimmung an Bord –
inklusive Konturbeleuchtung.
10
S CH W ER P UN K T / AV I AT ION
specialty glass, SCHOTT creates scenarios for functional as well as ambient lighting. “We know how light and
colors are produced and how to direct
and stage them properly,” explains Dr.
Burkhard Danielzik, Vice President of
Aviation & Automotive at SCHOTT.
For example, with its HelioJet®
SpectrumCC cabin lighting system,
SCHOTT offers a unique full-color system based on LEDs that produces uniformly homogeneous light. In this case,
LED light is guided via the two ends of
an optical lightguide and radiated uniformly over the entire length according
to fiber optic principles. Furthermore, a
special sensor controller continuously
measures the color shade of each LED
package and corrects deviations from
the target value on the basis of human color perception. This
produces homogeneous
light and color stability
for the full duration of its
operating time (see also
page 11). This works because LEDs are the only
electric light source capable
of rendering the entire color
spectrum of approximately
16 million colors that can be
perceived by the human eye.
Different lighting scenarios
can now be used continuously and harmoniously,
such as sunsets or sunrises.
“Our sensor technology
has been so successful that
we are now able to extend
this concept to the entire
lighting system inside an
aircraft – from ambient
lighting with a starry sky to
contour lighting and reading lights. Then we control
all of the light sources in a
uniform manner and turn
the interior lighting into a
complete experience. We
see great potential for innovative lighting concepts
for airlines interested in
differentiating themselves
from the competition,” Dr.
Danielzik explained. —
gen auf Basis von Spezialgläsern kreiert
SCHOTT Szenarien rund um die funk­
tionale wie auch Ambiente-Beleuchtung. „Wir wissen, wie Licht und Farben
entstehen, wie sie gelenkt und richtig
in Szene gesetzt werden“, erklärt Dr.
Burkhard Danielzik, Vice President
Aviation & Automotive bei SCHOTT.
So bietet der Technologiekonzern
mit seiner HelioJet® SpectrumCC Kabinen­
beleuchtung ein einzigartiges VollfarbSystem auf Basis von LEDs, die dauerhaft
homogenes Licht erzeugen. Dabei wird
über die beiden Enden eines optischen
Lichtkonverters LED-Licht eingeführt
und nach faseroptischen Prinzipien
gleichmäßig über die gesamte Länge
verteilt. Zudem misst eine spezielle Sensorsteuerung ständig den Farbton jedes
einzelnen LED-Pakets und reguliert Abweichungen vom Sollwert auf Grundlage menschlichen Farbempfindens. So
ergibt sich homogenes Licht und Farbstabilität über die gesamte Betriebszeit
hinweg (siehe auch S. 11). Das funk­
tioniert, weil LEDs als einzige elektrische
Lichtquelle das komplette Farbspektrum
der rund 16 Millionen Farben darstellen können, die das menschliche Auge
wahrnehmen kann. Verschiedene Lichtszenarien wie Sonnenuntergänge oder
-aufgänge lassen sich nun stufenlos und
harmonisch einsetzen.
„Die Sensortechnologie hat sich so
bewährt, dass wir das Prinzip auf die
komplette Lichtanlage im Flugzeug ausweiten können – von Ambiente-Beleuchtung mit Sternenhimmel und Konturbeleuchtung bis zu Leselampen. Dann
steuern wir alle Lichtquellen einheitlich
und machen die Innenbeleuchtung zum
Gesamterlebnis. Hier sehen wir großes
Potenzial für innovative Beleuchtungskonzepte seitens der Fluggesellschaften,
die sich im Wettbewerb abgrenzen wollen“, so Dr. Danielzik.
—
[email protected]
SCH OT T S O LUT I O N S 2 / 2 016
Sensor control for color-stable light
Sensorsteuerung für farbstabiles Licht
LEDs change their color shades and
brightness depending on their age
and the temperature. Some age faster
than others. This can cause color shifts
that noticeably affect the spatial light
moods and can prevent colors from
­being rendered naturally.
Real color sensors simulate this
sense of color by using a dichroic coating. They constantly measure and
control the color shade of an RGBW
(red, green, blue, white) LED group of
setpoints. Flight cabin lighting from
SCHOTT compensates for the color
shifts of the LEDs.
True color sensors control the color shade.
Echtfarbsensoren regeln den Farbton.
LEDs ändern ihren Farbton und ihre
Leuchtintensität in Abhängigkeit von
Zeit und Temperatur, manche altern
schneller, andere langsamer. Daraus resultieren Farbverschiebungen, die räumliche Lichtstimmungen spürbar beeinträchtigen und eine natürliche Farbwiedergabe verhindern.
Dieses Farbempfinden bilden Echtfarbsensoren mithilfe einer dichroitischen
Beschichtung nach. Sie messen und
­regeln ständig den Farbton einer RGBW
(Rot, Grün, Blau, Weiß)-LED-Gruppe auf
Basis von Sollwerten. Die Flugkabinen­
beleuchtung von SCHOTT gleicht damit
die Farbverschiebungen der LEDs aus.
3 Facts: SCHOTT inside an aircraft
3 Fakten: SCHOTT im Flugzeug
Comprehensive approach
Ganzheitlicher Ansatz
SCHOTT is now realizing comprehensive lighting concepts
for aircraft cabins that integrate various LED light elements with its true color sensor technology.
SCHOTT realisiert mit seiner
Echtfarbsensortechnik inzwischen ganzheitliche Beleuchtungskonzepte für Flugzeugkabinen, die verschiedene
LED-Lichtelemente integrieren.
The same color shade
Gleicher Farbton
The control system measures
and regulates the color shade
of each RGB LED group on the
basis of target values. Even
replaced LEDs are individually
controlled so that all of the
LEDs that are used always
shine in the same color shade.
Die Steuerung misst und regelt den Farbton jeder einzelnen RGBW-LED-Gruppe auf
Basis von Sollwerten. Auch
erneuerte Leuchtdioden werden einzeln geregelt, so dass
alle eingesetzten LEDs immer
im gleichen Farbton leuchten.
SCHOTT
Lifetime homogeneity
Lebenslange Homogenität
LED light is coupled using an
optical light converter and
distributed homogeneously.
In combination with the sensor technology, this produces
uniform and color-stable
illumination over the entire
life-span of the LEDs.
Das LED-Licht wird über einen
optischen Lichtkonverter eingekoppelt und homogen verteilt. In Kombination mit der
Sensorsteuerung ergibt sich
eine gleichmäßige und farbstabile Ausleuchtung über die
gesamte Lebensdauer der
LEDs.
What does our eye see?
Was sieht unser Auge?
The scientist David L. MacAdam has
charted the sensitivity of the human
eye in a CIE color diagram. True color
sensors compensate for drifts in color
so that the eye sees no difference.
Der Wissenschaftler David L. MacAdam
hat die Feinfühligkeit des menschlichen
Auges in einem CIE-Farbdiagramm verortet. Entsprechend gleichen Echtfarbsensoren Farbdrifts aus, sodass für das
Auge kein Unterschied sichtbar ist.
11
F OCU S / INTERVIEW
“The future
of the LED
lies in Smart
Lighting”
An interview with lighting
expert, Prof. Dr.-Ing. Tran
Quoc Khanh
„Die Zukunft der LED liegt
im Smart Lighting“
Ein Gespräch mit dem
Lichttechnik-Experten
Prof. Dr.-Ing. Tran Quoc Khanh.
Interview by Dr. Haike Frank
Prof. Khanh studied mechanical engineering and
earned his doctorate degree in the field of optical
spectroscopy. He then worked in the industry for
16 years before he took over the chair of lighting
technology at the Technical University in Darmstadt in 2006. Among others, his current projects
focus on how light and colors are perceived.
What is the perfect light?
Essentially sunlight with the full color
spectrum ranging from infrared to ultraviolet. For over 135 years we have been using
electric light that was generally not optimal
because it was impossible to produce the entire color spectrum. Now only LEDs make
12
this possible, as they can be used flexibly to
create any lighting mood.
How have LEDs developed?
Thanks to the work of Nobel Prize winner
Professor Shuji Nakamura, white LED light
has been around since 1994. Research and
industry have been working on increasing
the energy efficiency of LEDs for 20 years.
Light and color quality have improved quite
significantly since 2012. These new LEDs are
what make it possible for us to use LEDs for
lighting in museums, on factory floors and
in airplanes. Most recently, the focus has
increasingly been on their service lives and
efficiency.
How can LEDs be put to the best
possible use?
LEDs are very temperature and current sensitive, and they also age. That means that
each LED has variations in light color. Sensors must therefore be used to measure the
colors of the LEDs and match them with
each other. Since LEDs cover the entire
color spectrum, and as semiconductors are
very fast, they produce the perfect light and
allow for it to be controlled precisely and
­intelligently.
How do you expect LEDs to be used
in the future?
When it comes to increasing their efficiency, the optimum is close to being reached.
Therefore, LEDs will be increasingly used in
Smart Lighting. Here, I am referring to intelligent control of light, from switching it
on and off to dimming and even changing
its colors with the help of sensors. Light will
serve as an important element in concepts
for Smart Homes, Smart Offices and Smart
Cities.
Please give us an example.
Let’s take the car. With the advent of autonomous driving, the cabin will increasingly
become a place for us to engage in personal
activities such as working or relaxing. Sensors that measure the environment combined with those that measure our physical
and mental conditions will allow for optimal
lighting scenes to be programmed to suit the
current moods we are in. We will also see a
similar development in the office of the
­future.
—
SCH OT T S O LUT I O N S 2 / 2 016
SCHOTT/K. Schaefer; Arndt Benedikt ;Fotolia
Why is light so important to us
­human beings?
Light has two direct effects on people. A
­visual effect because light and colors are
what allow us to perceive our environment.
Light also influences our biorhythms and
our ability to concentrate and thus directly
affects what we can achieve in our lives and
our performances at work. Then, there is the
indirect effect where we use light to increase
yields in agriculture.
S CH W ER P UN K T / I N T E RVIE W
de — Prof. Khanh studierte Maschinenbau und promovierte im Bereich der optischen Spektroskopie.
Anschließend arbeitete er 16 Jahre in der Industrie
und übernahm 2006 den Lehrstuhl für Lichttechnik
an der TU Darmstadt. Seine aktuellen Projekte beschäftigen sich unter anderem mit der Licht- und
Farbwahrnehmung.
Warum ist Licht für uns Menschen so
wichtig?
Licht hat zwei direkte Effekte auf den Menschen. Einen visuellen, denn über Licht und
Farben nehmen wir unsere Umwelt wahr.
Licht beeinflusst auch Biorhythmus und Konzentrationsfähigkeit und wirkt sich so auf unsere Arbeits- und Lebensleistung aus. Hinzu
kommt der indirekte Effekt, indem wir Licht
zur Ertragssteigerung in der Landwirtschaft
einsetzen.
Was ist das perfekte Licht?
In erster Linie ist dies das Sonnenlicht mit
dem vollen Farbspektrum von Infrarot bis
Ultraviolett. Seit über 135 Jahren setzen wir
elektrisches Licht ein, das bisher meist nicht
optimal war, da es nicht das komplette Farbspektrum erzeugen konnte. Erst mit LEDs
ist dies nun möglich, sie lassen sich für jede
Lichtstimmung flexibel und präzise einsetzen.
Wie haben sich LEDs entwickelt?
Weißes LED-Licht gibt es seit 1994 dank der
Leistung von Nobelpreisträger Professor Shuji
Nakamura. 20 Jahre lang arbeiteten Forschung
und Industrie an der Energieeffizienz-Steigerung von LEDs. Seit 2012 werden Licht- und
Farbqualität deutlich verbessert. Erst mit diesen neuen LEDs ist der Einsatz in der Raumbeleuchtung – in Museum, Fabrikhalle oder
Flugzeug – richtig möglich. Jüngst rücken
­Lebensdauer und Wirtschaftlichkeit zunehmend in den Fokus.
Wie arbeitet man am besten mit LEDs?
LEDs sind sehr temperatur- und stromsensitiv, und sie altern. Das heißt, jede einzelne
LED weist Schwankungen in der Lichtfarbe
auf. Hier müssen Sensoren eingesetzt werden, um die Farben der LEDs zu messen und
aufeinander abzustimmen. Da LEDs das komplette Farbspektrum abdecken und als Halbleiter sehr schnell sind, bieten sie das perfekte
Licht und erlauben eine präzise, intelligente
Steuerung.
Wie sehen Sie die Zukunft der LEDAnwendung?
Bei der Effizienzsteigerung ist das Optimum
bald erreicht. Deshalb werden LEDs künftig
mehr und mehr im Bereich Smart Lighting
eingesetzt. Hier geht es um intelligente Lichtsteuerung, von An- und Ausschalten über
Dimmen bis hin zur Anpassung der ­Farbe
über Sensoren. Konzepte zu Smart Home,
Smart Office und Smart City werden Licht
als wichtiges Element einsetzen.
Bitte nennen Sie hierfür ein Beispiel.
Nehmen wir das Auto. Mit dem Aufkommen
von autonomem Fahren wird die ­Fahrerkabine
mehr und mehr zu einem Ort für persönliche
Aktivitäten, sei es Arbeiten oder Entspannen.
Über Sensoren, die die Umgebung messen,
kombiniert mit solchen, die unsere körperliche und geistige Haltung ermitteln, lassen
sich optimale Lichtstimmungen für unsere
jeweilige Verfassung einstellen. Eine ähnliche Entwicklung wird es im Büro der Zukunft
­geben.
—
13
F OCU S / JUS T O NE WO RD
SCH W ER P UN K T / AUF EI N WOR T
Just one word
We met with the Swiss industrial designer, Professor Christine
Lüdeke, for an unusual interview – no questions, just keywords.
What associations came to her mind?
Auf ein Wort: Wir trafen die Schweizer Industriedesignerin
Prof. Christine Lüdeke zu einem ungewöhnlichen Interview – keine
Fragen, nur Stichworte. Welche Assoziationen fielen ihr ein?
Design is what nature dictates, in other words
­everything that has a rhythm, a composition that
we can touch and look at and that touches us. On
the other hand, we design when we transform an
object artificially or rethink an object or a topic.
Design arises through conscious thinking and
people’s actions that we touch – a world that has
no natural origin.
Design can be considered a permanent component of the aircraft of the future. Perceptions will
play a bigger role, become the subject of research
and be considered with new ideas. Flying is increasingly becoming an overall experience. Here,
it will be important how we feel when we fly and
what pleasant spatial, temporal, physical and
mental impressions we take away from the flight.
Design
Design
Future
Zukunft
Design ist das, was die Natur vorgibt, also alles, was
einen Rhythmus hat, eine Zusammensetzung, was
wir anfassen und anschauen können, uns berührt.
Andererseits designen wir, wenn wir ein Objekt
künstlich umsetzen, einen Gegenstand oder ein
Thema neu bedenken. Überall, wo wir eine Welt
berühren, die keinen natürlichen Ursprung hat,
entsteht Design durch das bewusste Denken und
Machen des Menschen.
Design gehört als feste Komponente zum Flugzeug
der Zukunft. Wahrnehmungen werden eine größere
Rolle spielen, Gegenstand von Recherchen sein und
bei neuen Ideen berücksichtigt werden. Fliegen wird
zunehmend zum Gesamterlebnis. Die zentrale Frage
wird sein, wie wir uns beim Fliegen fühlen und welche Eindrücke wir räumlich, zeitlich, körperlich und
geistig wohlbefindlich vom Flug mitnehmen.
Our working relationship began in a
traditional manner some 20 years ago.
We developed one of the first seats with
a resting function for an Asian airline.
The aim was to integrate the personal
light from the ceiling into the seat and
thus meet the passenger’s need to be able to move.
Today we are working to find out how new fabrics
and materials can lead to an innovative aircraft
seat in combination with new lighting solutions.
Unsere Zusammenarbeit begann klassisch, vor rund 20 Jahren. Wir haben
einen der ersten Sitze mit Liegefunktion
für eine asiatische Fluggesellschaft entwickelt. Ziel war, das persönliche Licht
von der Decke in den Sitz zu integrieren
und so dem Bedürfnis des Passagiers, beweglich zu
werden, nachzukommen. Heute arbeiten wir daran,
wie neue Stoffe und Materialien in Kombination mit
neuen Lichtlösungen zu einem innovativen Flugzeugsitz führen können.
14
SCHOTT
SCHOTT
S CH OT T S O LUT I O N S 2 / 2 016
Christine Lüdeke studied product design in the US and Italy and went into business for
­herself by opening a design firm in Switzerland. She mainly works for the aviation industry
and has been a Professor at Pforzheim University of Applied Sciences, Germany, for 15 years.
Christine Lüdeke hat Produktdesign in den USA und Italien studiert und sich mit einem
­Designbüro in der Schweiz selbstständig gemacht. Sie arbeitet überwiegend für die Luftfahrtbranche und ist seit 15 Jahren Professorin an der Hochschule Pforzheim.
Design would not function visually without light.
After all, only with light can our eyes see things.
And with light: create surfaces, work in combination with certain light-reactive materials and
thereby consciously use lighting to create another
reference to an object or interior. With light as a creative medium you can work at the mood level. You
can use it to identify specific and even unexpected
aspects of objects that represent, for example, the
depth of a material which in turn triggers and influences human
emotions.
Light
Licht
SCHOTT/A. Sell
Ohne Licht würde
Design optisch
nicht funktionieren. Denn nur mit ihm nimmt man
Dinge mit dem Auge wahr. Mit Licht kann man Oberflächen schaffen, in Kombination mit bestimmten
lichtreaktiven Materialien arbeiten und dabei ganz
bewusst mit Beleuchtung umgehen, sodass ein anderer Bezug zum Objekt oder Interieur entsteht. Mit Licht
als Gestaltungsmedium kann auf der Stimmungsebene gearbeitet werden. Man kann damit bestimmte
und auch unerwartete Aspekte von Objekten ermitteln, etwa die Tiefe eines Materials darstellen, was
wiederum Emotionen auslöst und das Menschsein
beeinflusst.
Light counteracts the narrowness of the space. It
softens the physical boundaries of the ceiling inside the aircraft, increasing the perceived space via
a starry ceiling, for example. It is as if we were to
look through a window into the distance. Light is
important for our physiology and our well-being.
We continue to learn more about the importance
of changing light in terms of our natural rhythms
of life. Constantly improved technology allows us
to design the artificial aircraft tube to be ever more
natural. Dealing with lighting also play an important role in an airline’s ability to differentiate itself.
Airplane
Flugzeug
Licht wirkt der Enge
des Raums entgegen. Es weicht die physikalische Begrenzung durch
die Decke im Flugzeug auf, vergrößert den gefühlten
Raum, etwa durch eine Sternenhimmel-Beleuchtung.
Es ist, als blicke man durch ein Fenster in die Weite.
Licht ist wichtig für die Physiologie des Menschen und
sein Wohlbefinden. Wir lernen immer mehr über die
Bedeutung von wechselndem Licht in Bezug auf
­unsere natürlichen Lebensrhythmen, eine ständig
optimierte Technik erlaubt uns, die künstliche Flugzeugröhre immer natürlicher zu gestalten. Der Umgang mit Beleuchtung spielt auch eine zentrale Rolle
bei der Differenzierung der Fluggesellschaften.
15
F OCU S / AUTO MOTIVE
SCH W ER P UN K T / AUTO MOT IVE
A rolling
comfort oasis
Subtle light elements such as the Sidelights
that SCHOTT provides are changing the interiors
of our cars – the driver benefits.
Rollende Wohlfühloase: Dezente Lichtelemente
wie die Sidelights von SCHOTT verändern das
Innere unserer Autos – der Fahrer profitiert.
By Dr. Haike Frank
A
mbient lighting is also becoming more
popular in automobile interiors. The
designers rely on soft lighting moods
and targeted illumination. Tiny light elements
are used directly or indirectly in the edges or to
highlight contours. Sidelights from SCHOTT,
lightguides that consist of a bundle of hair-thin
optical glass fibers that emit light extremely homogeneously on the sides over the entire length,
are particularly well suited for this.
16
de — Auch im automobilen Innenraum ist sie im
Kommen: Ambiente-Beleuchtung. Die Designer setzen dabei auf sanfte Lichtstimmungen und gezielte
Ausleuchtung. Dazu werden dezente Lichtelemente direkt oder indirekt in Kanten oder zur Betonung
von Konturen eingesetzt. Hierfür eignen sich besonders Sidelights von SCHOTT – Lichtleiter aus einem
Bündel von haardünnen optischen Glasfasern, die
ihr Licht seitlich und äußerst homogen über die
komplette Länge hinweg abstrahlen.
SCH OT T S O LUT I O N S 2 / 2 016
SCHOTT
17
F OCU S / AUTO MOTIVE
SCH W ER P UN K T / AUTO MOT IVE
To produce this effect, SCHOTT has developed speUm diesen Effekt herstellen zu können, hat SCHOTT
cial fiber optic components. Their scattering censpezielle Glasfaser-Komponenten entwickelt. Ihre
ters, tiny glass diffusion particles between the fiber
Besonderheit sind Streuzentren, winzige gläserne
core and the cladding, are
Diffusionspartikel zwischen
what make these so unique.
Faserkern und -mantel. Diese
This doping has a different
Dotierung weist einen andeindex of refraction than that
ren Brechungsindex auf als
der des Mantelglases. Wird
of the cladding glass. When
nun Licht aus LEDs in die
light from the LEDs is couFaser eingekoppelt, lenken
pled into the fiber, the glass
die Glaspartikel dieses nach
particles will direct the light
to the outside. The degree
außen ab. Dabei lassen sich
of light extraction, brightüber die eingebrachte Dichte
ness and uniformity of the
der Dotierung der Grad der
The core of the glass fibers consists
of tiny glass diffusion particles between
lightguide, can be set by
Lichtauskopplung sowie die
the fiber core and the cladding
adjusting the density of the
Helligkeit und Homogenität
that direct the light to the outside.
doping that is introduced.
des Lichtleiters einstellen.
Die Glasfasern bestehen in ihrem Kern
Pushing back the limits
aus winzigen gläsernen Diffusions­partikeln zwischen Faserkern und -mantel,
die das Licht nach außen lenken.
These sidelights can be used
to redefine the space inside the car and to shift
boundaries optically. When used in doors, center
consoles and footwells, they generate perceived
Grenzen verschieben
Mithilfe der Sidelights wird
der Raum im Auto neu definiert, werden Grenzen
optisch verschoben. Eingesetzt etwa in Tür, Mittelkonsole und Fußraum, erzeugen sie gefühlte
SCHOTT/C. Costard
18
SCH OT T S O LUT I O N S 2 / 2 016
space. If the passenger can adjust the light color
­Größe. Kann der Passagier die Lichtfarbe dann noch
individually, this will make the car a very personal
individuell einstellen, wird das Auto ein sehr perplace of “well-being”.
sönlicher Ort des Wohlfühlens.
White contour light­
Dazu trägt auch weiße
ing along the borders of a
“Light will play an important
Konturbeleuchtung in der Umlarge panoramic roof also
randung eines großen Panorarole in the next generation
contributes to this. It litmadachs bei: Sie lässt die Insasof vehicles.”
erally lets the occupants
sen buchstäblich die Weite des
feel the vastness of the sky.
Himmels spüren. Neue Akzente
„Licht wird in den nächsten
The functional outdoor
schafft zudem die funktionelle
Fahrzeuggenerationen eine
lighting of the footboard
Außenbeleuchtung des Trittwichtige Rolle spielen.“
creates new accents by usbretts mittels dezent leuchtening discreet glowing fiber
der Faseroptik. „Der Fantasie
optics. “The imagination
Dr. Burkhard Danielzik,
sind hier keine Grenzen gesetzt.
knows no limits. We are
Vice President Aviation & Automotive
Wir sind sicher, dass Licht in den
SCHOTT
sure that light will play an
nächsten Fahrzeuggeneratioimportant role in the next
nen eine wichtige Rolle spielen
generation of vehicles – for
wird – zur Komfortsteigerung
für den Passagier und zur Difincreased comfort for the
passenger and to distinguish b
­ etween brands,”
ferenzierung der Automarken“, so Dr. Burkhard
said Dr. Burkhard Danielzik, Vice President of
Danielzik, Vice President Aviation & Automotive
Aviation & Automotive at SCHOTT.
—
bei SCHOTT.
—
Flexible: The movable optical fibers can
be easily installed directly in or in front of
edges, but also to highlight contours, for
example.
Flexibel: Die beweglichen Lichtleiter lassen
sich einfach zum Beispiel direkt in oder vor
Kanten bzw. zur Hervorhebung von Kon­
turen einbauen.
Uniform: The glass fibers direct their light
extremely homogeneously over the entire
length.
Gleichmäßig: Die Glasfasern koppeln ihr
Licht äußerst homogen über die komplette
Länge aus.
Individual: Because drivers are able to set
the colors of light that they prefer, the car
becomes a very personal place in which to
feel comfortable.
Individuell: Indem der Fahrer die
­gewünschte Lichtfarbe selbst einstellt,
wird das Auto ein sehr persönlicher Ort
zum Wohlfühlen.
[email protected]
19
F OCU S / HO ME
S CH W ER P UN K T / H OME
Bright solutions
Light is becoming a defining element in modern kitchens, home
appliances, and cooking areas. Glass and glass-ceramics make
innovative LED lighting shine brightly and meet the demands placed
on design and functionality. Here three examples.
Leuchtende Lösungen: Licht ist ein prägendes Element in
modernen Küchen, in Hausgeräten und an der Kochstelle. Glas und
Glaskeramik bringen innovative LED-Beleuchtung perfekt
zur Geltung und erfüllen Ansprüche an Design wie auch Funktion.
Drei Beispiele.
Cooking appliances:
Particularly rich in contrast and bright
Cooking appliances with black CERAN® glass-ceramic cooktop panels and red indicators remain dominant. A SCHOTT
development supports the trend to other color display elements. By using color compensation filters, CERAN® Smart
View not only allows for white light and precise shades with
colored light, but also ensures that display elements appear
very sharp and bright – a novelty in the cooking industry.
Kochgeräte: Besonders kontrastreich und hell
Nach wie vor dominieren bei Kochgeräten mit schwarzer
CERAN® Glaskeramik-Kochfläche klassisch rote Anzeigen. Eine
Entwicklung von SCHOTT unterstützt den Trend zu andersfarbigen Anzeigenelementen. Durch Einsatz von Farbkompensationsfiltern ermöglicht CERAN® Smart View nicht nur weißes
Licht und präzise Farbtöne bei farbigem Licht, sondern sorgt
zudem dafür, dass Display- und Anzeigenelemente besonders
kontrastreich und hell erscheinen – ein Novum in der Koch­
geräteindustrie.
Refrigerator: Set in the right light
Kühlschränke: Ins rechte Licht gerückt
LEDs in a refrigerator shelf made of glass illmunate the food
below homogeneously and brightly in order to obtain a perfect overview of the content and quickly see what’s missing.
SCHOTT integrates LEDs with the matching lenses into the
glass shelf and directs both so that the light illuminates the
foods just perfectly.
LEDs, direkt in einen Kühlschrankboden aus Glas eingelassen,
beleuchten die Ablage darunter homogen und hell. Damit
erhält man einen hervorragenden Überblick im Kühlschrank
und sieht schnell, was fehlt. SCHOTT integriert im Glasboden
LEDs mit den passenden Linsen und richtet beides so aus, dass
Lebensmittel optimal illuminiert werden.
Home appliances: Better visibility
Hausgeräte: Mehr Leuchtkraft
20
Transluzente Farbe lässt Symbole von Glasbedienblenden bei
eingeschaltetem Licht intensiv und homogen strahlen und ver­
birgt die dahinterliegende Elektronik. Die richtige Farbtechnologie und ausgezeichneter Druck sind dabei entscheidend.
Auf Basis jahrzehntelanger Erfahrung in der Veredelung von
Flachgläsern bringt SCHOTT Symbole von Touch-Schaltern
perfekt zum Leuchten.
—
[email protected], [email protected]
SCH OT T S O LUT I O N S 2 / 2 016
SCHOTT; Arndt Benedikt
Translucent color ensures high visibility of icons on glass
control panels when they are turned on and at the same
time hides the electronics behind it. The appropriate color
technology and perfect print are extremely important here.
SCHOTT relies on its decades of experience in processing flat
glass to make these icons shine brightly.
—
1
2
3
1
2
3
Light visualizes modern touch controls for
safer operation.
LEDs integrated in glass shelves put the
right spotlight on food.
CERAN® Smart View makes display
­elements appear rich in contrast.
Licht visualisiert moderne Touch-Schalter
für sicheres Bedienen.
Im Glasboden integrierte LEDs rücken die
Lebensmittel ins rechte Licht.
CERAN® Smart View lässt Display-Elemente
äußerst kontrastreich erscheinen.
21
F OCU S / LIFES T YLE
S CH W ER P UN K T / L I F ES T YLE
Printed electronics
Ultra-thin glass forms the basis for product
innovations in many fields. SCHOTT
developed this amazing material
and established special process technologies.
Gedruckte Elektronik: Ultradünnes Glas eignet
sich für Produktinnovationen in unterschiedlichen
Bereichen. SCHOTT entwickelte dieses
faszinierende Material und verfügt über eine
spezielle Prozesstechnologie.
22
SCH OT T S O LUT I O N S 2 / 2 016
O
Innovative trendsetter: Flexible glass substrates thinner than
Getty Images; SCHOTT/A. Sell
a human hair open up new potential applications for future
ur glass sheets have
de — Unsere Glasfolien ha­technologies such as OLED (Organic Light Emitting Diodes).
a range of extraorben eine Reihe besonderer
Innovative Trendsetter: Flexible Glassubstrate, dünner als ein
Eigenschaften, die sie ganz
dinary properties,
menschliches Haar, eröffnen für Zukunftstechnologien wie OLED
(Organic Light Emitting Diodes) neue Anwendungspotenziale.
besonders robust und zuwhich make them remarkably robust and reliable.
verlässig machen. Die tra­di­
The semiconductor industionelle Halbleiterindustrie
hat Ultradünnglas als ein Schlüsselelement ihrer
try has already discovered ultra-thin glass as a key
­element of the innovation roadmap. In a first step,
Innovations-Roadmap identifiziert. In einem ersten
we made our way into commercial applications
Schritt richteten wir unsere Aktivitäten auf kommerlike the smartphone market, with a focus on finzielle Anwendungen wie den Smartphone-Markt,
gerprint sensors. Camera imaging, chip packaging
mit Fokus auf Fingerprintsensoren, Chip-Packaging
and thin-film batteries will follow.
und Dünnschichtbatterien.
Wir stehen derzeit am Anfang einer neuen Ära
Currently, we are seeing the new era of o
­ rganic
or printed electronics emerging that is changing
gedruckter oder organischer Elektronik, die ganz
the rules, from miniaturization to large areas, from
neue Wege einschlägt: nicht Miniaturisierung, sonsilicon to organic semiconductors, from vacuum
dern Großflächigkeit der Strukturen, statt Silizium
processing to printing. Glass is an ideal substrate
werden organische Halbleiter verwendet, statt Prozessierung im Vakuum sind es Druckprozesse. Glas
material for this industry.
Its high temperature stability enables the
ist für diese Industrie ein ideales Substratmaterial.
sintering of conductive inks. Its unsurpassed
Seine Stabilität erlaubt auch bei hohen Temperahermeticity protects orturen das Sintern leitfähiger
Verbindungen. Seine unganic materials, which are
extremely sensitive to moisübertroffenen hermetischen
Eigenschaften schützen orture and oxygen. Its excelDr. Rüdiger Sprengard, Director of
New Business for Ultra-Thin Glass at
lent optical quality and
ganische Materialien, die exSCHOTT, is the author of this article.
scratch-resistance make it
trem anfällig sind gegenüber
the best choice for the inAutor dieses Beitrags ist Dr. R
­ üdiger
Feuchtigkeit und Sauerstoff.
Sprengard, Leiter Geschäfts­ent­wick­
terface to the user.
Die exzellente optische Qualung Ultradünnglas bei SCHOTT.
SCHOTT is now worklität und Kratzfestigkeit des
Werkstoffs macht ihn zur
ing to build up a manufacbestmög­lichen Interaktionsturing equipment ecosystem for the use of ultra-thin
oberfläche für den Nutzer.
Derzeit arbeiten wir am Aufbau einer entsprechenglass, even as glass-on-roll, in this industry. Therefore, we are collaborating with industry partners,
den Fertigungsinfrastruktur für den Einsatz von
­ultradünnem Glas – sogar auch als „Glas-auf-Rolpartially funded by the German BMBF, the Federal
Ministry of Education and Research.
le“. Hierbei kooperieren wir im Rahmen eines vom
Various functionalities can be realized by
BMBF (Bundesministerium für Bildung und Forusing printed electronics, such as touch sensors,
schung) geförderten Projekts mit Industriepartnern.
flexible displays and lighting, solar cells and smart
Mit gedruckter Elektronik können verschielabels. Printed electronics on ultra-thin glass will
denste Funktionen erzielt werden, zum Beispiel
Touchsensoren, flexible Displays und Leuchten,
undoubtedly soon be used in many industries
Solarzellen oder Smart-Labels. Gedruckte Elektroranging from consumer electronics to packaging,
white goods and the automotive industry. —
nik auf ultradünnem Glas wird unbestritten schon
bald in vielen Industrien genutzt werden – von der
Unterhaltungselektronik bis zum Chip-Packaging,
bei weißer Ware und in der Automobilbranche.—
[email protected]
23
F OCU S / SCIENCE
S CH W ER P UN K T / W I S SEN SCH A FT
Hanging
gardens
Light is energy. This can
be directly observed in the
growth of microalgae
in photo­bioreactors. The
harvests increase significantly
when glass tubing from
SCHOTT is used.
Hängende Gärten: Licht ist
Energie – direkt beobachten
lässt sich das beim Wachstum
von Mikroalgen in Photo­
bioreaktoren. Mit Glasröhren
von SCHOTT steigt ihre
Erntemenge deutlich an.
By Alexander Lopez
M
icroalgae offer the industry an interesting
future market. These green unicellular organisms can convert light into biomass
five times more efficiently than land plants. They
are rich in valuable ingredients and are very versatile, for example, as a food supplement or in the
field of cosmetics, food and feed, biofuel, fertilizer
and even as ingredient substances for drugs. The
market volume of algae production has already
exceeded the one billion US dollar mark and continues to grow fast.
When it comes to harvest volumes, the material that the photobioreactors are made of plays
an important role. Algae manufacturers are increasingly replacing plastic components in their
photobioreactors with components made of glass.
Glass is easier to clean, has a long service life and is
very transparent, important parameters that affect
output and the costs of large scale algae production. With plastic-based systems, however, a biofilm gradually forms on the walls over time. The
reason is the bacteria that accumulate, grow and
24
de — Mikroalgen bieten der Industrie einen interessanten Zukunftsmarkt. Die grünen Einzeller können
Licht fünfmal effizienter als Landpflanzen in Biomasse
umwandeln. Sie sind reich an wertvollen Inhaltsstoffen und lassen sich vielseitig einsetzen, zum Beispiel
als Nahrungsergänzungsmittel oder im Bereich Kosmetika, als Lebens- und Futtermittel, Biokraftstoff
oder Düngemittel bis hin zu Substanzen für Medikamente. Das Marktvolumen der Algenproduktion
hat bereits die Grenze von einer Milliarde US-Dollar
überschritten – und wächst rasant.
Geht es um die Erntemengen, spielt das Material der verwendeten Photobioreaktoren eine entscheidende Rolle. Insgesamt ersetzen Algenproduzenten in ihren Photobioreaktoren zunehmend
Kunststoff durch Glaskomponenten. Glas ist einfach
zu reinigen, hat eine hohe Lebensdauer und ist
hochtransparent – wichtige Parameter, die Leistung
und Kosten bei der Algenproduktion im industriellen
Maßstab beeinflussen. Bei kunststoff-basierten Systemen setzt sich hingegen mit der Zeit ein Biofilm
an den Wänden ab. Der Grund sind Bakterien, die
S CH OT T S O LUT I O N S 2 / 2 016
Why algae?
Warum Algen?
There is a huge range of applications for
algae – from medicine to agriculture. Here
are three particularly interesting examples:
1. In cosmetics: Algae contain a high share
of proteins. They can provide the skin
with energy and prevent it from drying
out.
2. For water treatment: Inorganic substances like nitrates and phosphates
can be removed by precipitation with
the aid of chemical agents, or – in a
‘greener’ way – they can serve as nutrition for algae in a controlled manner
and thus be removed before the water
is discharged.
3. As dietary supplements: The active ingredient astaxanthin is extracted from
algae and sold as a dietary supplement
because of its health benefits.
Es gibt ein riesiges Anwendungsspektrum
für Algen – von der Medizin bis zur Landwirtschaft. Drei besonders interessante
Beispiele:
ecoduna; SCHOTT
1. In der Kosmetik: Algen enthalten große
Mengen von Proteinen, die unserer
Haut Energie zuführen und sie vor dem
Austrocknen bewahren.
2. Z
ur Wasseraufbereitung: Zum Beispiel
Nitrate und Phosphate im verbrauchten
Wasser dienen Algen als Nahrung. Auf
diese Weise werden die Substanzen
ohne den Einsatz von chemischen Mitteln entfernt.
3. A
ls Nahrungsergänzungsmittel: Der
Wirkstoff Astaxanthin wird aus Algen
gewonnen und wegen seiner gesundheitsfördernden Wirkung als Nah­rungs­
er­gänzungsmittel verkauft.
25
F OCU S / SCIENCE
S CH W ER P UN K T / W I S SEN SCH A FT
By using high-quality, round DURAN® glass tubing from SCHOTT, the light
that algae need for photosynthesis can be put to better use in
­photobioreactors. Tubes and multiple distributors are also ideally suited
for constructing state-of-the-art vertical photobioreactors.
Durch hochwertige runde DURAN® Glasröhren von SCHOTT kann Licht,
das Algen für die Photosynthese benötigen, in Photobioreaktoren
besser genutzt werden. Röhren und Mehrfachverteiler eignen sich auch für
die Konstruktion moderner vertikaler Anlagen.
eventually lead to contamination of the biomass.
To prevent this, regular cleaning is necessary and
the production systems need to be switched off.
High-quality DURAN® glass tubing from SCHOTT
has very smooth inner surfaces that strongly
­reduce biofilm formation and make continuous
cultivation possible on an industrial scale 365 days
of the year. “Bacteria are algae’s enemies, and the
scratches that are common on the inside of the
plastic surface after many cleaning cycles make
for the perfect breeding ground for those enemies.
Thanks to the robustness of SCHOTT’s glass tubing, the photobioreactors offer consistently good
production conditions without the risk of contamination,” says Johann Mörwald, CEO of ecoduna. The Austrian company produces and harvests different algae such as chlorella or spirulina,
a blue-green algae used for dietary supplements
and animal feeds, in vertical photobioreactors.
The world-patented vertical photobioreactors,
which ecoduna also refers to as “hanging gardens,” also eliminate pumps. CO2 and nutrients
are introduced continuously at the bottom. This is
highly efficient and guarantees maximum purity.
Ecoduna recently changed its production
technology at its plant in Austria from plastic
to SCHOTT glass tubes 65 mm in diameter. The
photobioreactors have been running continuously since the switch was made. For the company, this means higher yields and lower operating
costs. The material’s longevity is also one of its key
26
sich dort anlagern, vermehren und schließlich zu
einer Kontamination der Biomasse führen. Um dies
zu verhindern, ist eine regelmäßige Reinigung und
Abschaltung der Produktionssysteme erforderlich.
Hochwertige DURAN® Glasröhren von SCHOTT verfügen hingegen über sehr glatte Innenflächen, was
die Biofilmbildung stark reduziert und die nahezu
unterbrechungsfreie Produktion im i­ndustriellen
Maßstab an 365 Tagen im Jahr ermöglicht. „Bakte­
rien sind die Feinde der Algen und die Kratzer, die
sich nach vielen Reinigungszyklen gewöhnlich auf
der Innenseite der Kunststoffoberfläche bilden, sind
der perfekte Nährboden für diese Feinde. Dank der
robusten SCHOTT Glasröhren stellen die Photobioreaktoren gleichbleibend gute Produktionsbedingungen sicher – ohne das Risiko der Kontamina­
tion“, erläutert Johann Mörwald, CEO von ecoduna.
Das österreichische Unternehmen züchtet und erntet in vertikalen Photobioreaktoren verschiedene
Algen wie Chlorella oder Spirulina, eine Blaualge,
die für Nahrungsergänzungsmittel und Tierfutter
verwendet wird. Die weltweit patentierten vertikalen Photo­bioreaktoren, von ecoduna auch als „hängende Gärten“ bezeichnet, machen dabei übrigens
Pumpen überflüssig. CO2 und Nährstoffe werden
kontinuierlich am Boden eingeführt. Das ist hocheffizient und garantiert höchste Reinheit.
Erst kürzlich hat ecoduna seine Produktionstechnologie im österreichischen Werk von Kunststoffmaterial auf SCHOTT Glasröhren mit 65 mm
Durchmesser umgestellt. Seit der Umstellung
arbeiten die Photobioreaktoren ununterbrochen.
“Using glass tubing in our ‘hanging gardens’ has proved to be a smart
investment that lowers our operating expenses and practically eliminates
replacement costs.” – Johann Mörwald, CEO of ecoduna
„Der Einsatz von Glasröhren in unseren ‚hängenden Gärten’ hat sich als
kluge Investition erwiesen, die Betriebskosten einspart und Wiederbeschaffungskosten praktisch beseitigt.“ – Johann Mörwald, CEO von ecoduna
SCH OT T S O LUT I O N S 2 / 2 016
­ dvantages; ecoduna says it used to plan to replace
a
the plastic elements about every ten years. Now,
thanks to an estimated 50-year lifespan of the glass
tubing, having to replace the entire system is far
less of a concern.
Higher output – lower costs
Ecoduna plans to use glass tubing at its new production facility in Austria and in another facility
in Denmark that the company operates together
with a partner.
Commercial algae producers constantly work
to improve biomass yields and harvests. Glass tubing has proven to be extremely effective in both
horizontal and vertical photobioreactors because
its robustness and cleanliness extend the lifespan
of these systems by multiple factors. SCHOTT will
continue to work with companies like ecoduna
in the future to find ways to improve system efficiencies, boost algae growth, and increase biomass
yields. —
How do Algae grow?
Wie wachsen Algen?
Carbon dioxide
Kohlendioxid
Sunlight
Sonnenlicht
Algae are especially popular for the usage in cosmetics.
They contain a high share of proteins, they can
provide the skin with energy and protect it from draining.
Algen werden gerne in der Kosmetik verwendet. Sie ­
verfügen über einen hohen Anteil an Proteinen, die die Haut
aktivieren und vor Austrocknung schützen.
Das bedeutet für das Unternehmen mehr Ertrag
bei gleichzeitig geringeren Betriebskosten. Auch
die Langlebigkeit des Materials ist ein weiterer wich­
tiger Vorteil. Bisher rechnete ecoduna damit, die
Kunststoffelemente etwa alle zehn Jahre ersetzen
zu müssen. Dank einer Lebensdauer der Glasröhren
von schätzungsweise 50 Jahren ist der vollständige
Systemersatz kaum noch ein Thema.
Mehr Leistung – weniger Kosten
ecoduna; Fotolia; SCHOTT
Oxygen
Sauerstoff
Biomass
Biomasse
Algae need (sun-)light, water, carbon-dioxide and
nutrients for growing. Photobioreactors aim to present
optimum life c­ onditions.
Algen benötigen (Sonnen-)Licht, Kohlendioxid und
Nähr­stoffe zum Wachsen. Photobioreaktoren bieten hierfür
­optimale ­Bedingungen.
ecoduna plant, die Glasröhren in seiner neuen Produktionsstätte in Österreich sowie in einer weiteren
Anlage in Dänemark einzusetzen, die das Unternehmen gemeinsam mit einem Partner betreibt.
Kommerzielle Algenproduzenten sind ständig
bestrebt, die Biomasse- und Ernteerträge zu steigern.
Hier haben sich Glasröhren sowohl bei horizontalen
als auch vertikalen Photobioreaktoren als äußerst
­effizient erwiesen, da ihre Robustheit und Sauberkeit die Lebensdauer dieser Systeme um ein Vielfaches verlängert. Auch in Zukunft wird SCHOTT
mit Unternehmen wie ecoduna zusammenarbeiten,
um Systemwirkungsgrade zu verbessern, das Algenwachstum zu fördern und die Biomasseerträge
zu steigern.
—
[email protected]
27
PRODU C T S AND KNOW-H OW
P RO D UK T E UN D K NOW- H OW
Keeping
sustainably cool
Environmentally-friendly appliances need even stronger compressor
systems, including their all-important compressor terminals.
A specialty from NEC SCHOTT provides the right support.
Nachhaltig kühl bleiben: Umweltfreundliche Haushaltsgeräte
benötigen leistungsfähige Kompressor-Systeme mit hochwertigen
Dichtungen. Eine Spezialentwicklung von NEC SCHOTT
bietet eine zuverlässige Lösung.
By Maren Michel
A
28
S CH OT T S O LUT I O N S 2 / 2 016
Fotolia; Thinkstock; SCHOTT/Aligator
ir conditioners,
the engine, which also leads
to further pressure.
vending machines,
refrigerators, and
Modern sustainability
electric vehicles: These are
along with power demands
just a few of the products
means that compressors
now using modern refrigerhave to function at extremeants like CO2 (carbon dioxly high pressures – more than
ide), which are energy-savfive times higher than classiing and environmentally
cal compressors. In order to
friendly. CO2 does not conwork, the “heart” of the systribute to global warming
tem – the compressor seals –
as much as conventional
have to be reliable over a
refrigerants such as CFCs
product’s lifetime. Ordinary
(chlorofluorocarbon) and
compressor terminals made
FCs (fluorocarbon). Change,
Refrigerated units also benefit from SCHOTT compressor seals.
of polymers are not able to
Auch Kühltheken profitieren von SCHOTT Kompressor-­
withstand such force and
however, brings challenges.
Durchführungen.
harsh environmental conIn the case of air-conditioners and vending machines,
ditions – compressors are
for example, CO2 refrigerants require extremely high pressure
often placed outdoors and are exposed to humidity, pressure,
to work. That pressure is transferred to the compressor parts,
vibration and various chemical influences. Instead, a hermetincluding the seals. Refrigerators are also switching to enviic (airtight) glass-to-metal seal (GTMS) is a stabile solution.
“Our high-quality compressors are customer-designed and
ronmentally-friendly refrigerants; in addition to the higher
level of CO2 pressure, these appliances already have unique
manufactured specifically for each compressor system,” says
demands. Whether a home or retail refrigerator, its doors
Shuji Okutani, General Manager for Compressors at NEC
are opened regularly. A refrigerator compressor seal has to
SCHOTT Components. Most importantly, NEC SCHOTT dewithstand almost regular compressor fluctuations. And with
signs and manufactures their own glass for GTMS systems.
This complete expertise enables what is needed: long-term
modern Electronic Vehicles (EV) and Hybrid Electric Vehicles
(HEV), battery-powered engines demand more power, raising
reliability and outstanding quality for changing products and
the overall energy demands on a compressor. Besides, EV and
technologies in a more sustainable world.
—
HEV compressors must be placed in special locations within
de — Klimaanlagen, Warenautomaten, Kühlschränke und Elektroautos — das sind nur einige Produkte, die zeitgemäße Kältemittel wie Kohlendioxyd (CO2) verwenden. Denn CO2 ist energieeffizient, klimafreundlich und trägt weniger zur globalen
Erwärmung bei als konventionelle Kältemittel wie beispielsweise Chlorfluorkohlenstoff (CFK) oder Fluorkohlenstoff. Der Einsatz des Gases bringt allerdings eine neue Herausforderung mit
sich, denn in Klimaanlagen und Warenautomaten zum Beispiel
funktioniert CO2-Kältemittel erst mit extrem hohem Druck. Dieser wird dabei an alle Kompressor-Bauteile, einschließlich der
Stromdurchführungen, weitergegeben.
Das umweltfreundliche Kältemittel wird zunehmend auch
in Kühlschränken verwendet. Neben einem höheren CO2-Druck
müssen bei diesen Anwendungen weitere Anforderungen erfüllt werden. Denn egal ob der Kühlschrank zuhause oder im
Geschäft – die Türen werden häufig geöffnet, was bedeutet,
dass auch die Durchführungen dem ständig schwankenden
Kompressor-Druck standhalten müssen. In Elektroautos und
Hybridfahrzeugen erfordert
der batteriebetriebene Antrieb mehr Leistung, was die
Leistungsanforderungen an
Kompressoren ebenso erhöht. Diese sind zudem an
bestimmten Stellen im Motor
angebracht, was eine weitere
Drucksteigerung bedeutet.
Die Kombination von
Nachhaltigkeit und Energieanspruch führt dazu, dass
Kompressoren bei der Nutzung von CO2 einem rund
fünfmal höheren Druck ausHermetically-sealed compressors cannot be repaired,
so every piece of the compressor, and especially the
gesetzt sind als solche mit
compressor seals, must be of the highest quality.
konventionellen Kältegasen.
Auch Elektroautos setzen das Kältemittel CO2 bei sehr
Das „Herz“ des Systems, die
hohem Druck ein. Kompressorbauteile wie etwa Durchführungen müssen dem standhalten.
Kompressor-Durchführung,
muss dabei zuverlässig über
die gesamte Lebensdauer des
Produkts funktionieren. Die bislang üblichen Komponenten
aus Kunststoff sind allerdings nicht geeignet, diesem hohen
Druck – zumal untern rauen Umwelteinflüssen – zu widerstehen. Kompressoren sind meist draußen aufgestellt und somit
widrigen Bedingungen wie Feuchtigkeit, Druck, Vibration und
Chemikalien ausgeliefert.
Eine hermetisch dichte Glas-Metall-Durchführung bietet
eine zuverlässige Lösung. „Unsere qualitativ hochwertigen
Kompressor-Komponenten werden für jedes KompressorSystem kundenspezifisch hergestellt“, erklärt Shuji Okutani,
­General Manager Compressor bei NEC SCHOTT ­Components.
Entscheidend dabei ist, dass das Glas passgenau für die jewei­
lige Anwendung entwickelt und hergestellt wird. Die Expertise
bietet damit genau das, was der Kunde braucht: langfristige
Zuverlässigkeit und ein hervorragendes Qualitätsniveau für
sich wandelnde Produkte und Technologien in einer immer
nachhaltigeren Welt.
—
[email protected]
What are
compressor
terminals used for?
Wo werden
KompressorAnschlüsse
angewendet?
Glass-to-metal compressor terminals are electrical feedthroughs consisting of a metal
base and glass elements which
are hermetically sealed in metal leads to the base. Compressor seals provide an electrical
conduction terminal and, at
the same time, function as a
hermetic “cover” for the compressor, protecting the internal components of the compressor from undesirable
ambient influences, as well as
preventing any leakage of the
refrigerants from within. A
strong hermetic seal is possible
due to the compressive stress
that the eyelet exerts upon the
glass seal.
Glass-Metall-KompressorDurchführungen (Glass-toMetal Seals, GTMS) sind elektrische Leiter, die aus einem
Metallring und Glaselementen
bestehen, mit denen mehrere
Metallstifte hermetisch in die
Ringöffnungen eingeschmolzen werden. Diese Durch­
führungen bieten einen leit­
fähigen Anschluss und
funktionieren gleichzeitig als
hermetische „Abdeckung“ für
den Kompressor. So schützen
sie die inneren Kompressor­
elemente sowohl vor unerwünschten äußeren Einflüssen
als auch vor dem Aus­treten des
Kältemittels von innen. Durch
die Druckspannung, die das
äußere Metallteil auf das GlasStift-System ausübt, entsteht
eine starke hermetische Abdichtung.
29
P RODU CT S AND K NOW-H OW
Glass or
polymer?
Which material is better suited for
filling medications is one of
the most frequently asked questions
in the pharmaceutical industry.
Here, SCHOTT takes a holistic
approach in selecting its materials
that takes the three Ps,
the product, process and patient,
into account.
Glas oder Kunststoff? – Eine der
häufigsten Fragen bei der Verpackung
von Medikamenten ist die nach
dem richtigen Material. Einfach sind
diese allerdings nicht zu beantworten.
Daher geht SCHOTT bei der
Materialwahl ganzheitlich vor und
berücksichtigt drei Kriterien,
die alle mit dem Buchstaben P
beginnen – Produkt, Prozess und Patient.
Mr. Busimi, is glass or polymer the
right choice for prefilled syringes?
This is indeed a question we hear more and
more. Glass dominates the market, but the
use of polymer is expected to grow in the
next few years. Glass’s excellent barrier
properties and regulatory ease make it the
first choice for drug manufacturers, but
polymer’s stability and inert properties, as
well as its wide design options, make it an
attractive choice as well.
30
Herr Busimi, ist Glas oder Kunststoff
die richtige Wahl für vorfüllbare
Spritzen?
Diese Frage bekommen wir immer öfter gestellt. Glas dominiert den Markt. Aber auch
Kunststoff kommt immer häufiger zum Einsatz. Glas ist für Pharmahersteller erste Wahl
aufgrund seiner hervorragenden Barriere-­
Eigenschaften, was auch die Registrierung bei
den Zulassungsbehörden einfacher macht.
Kunststoff wiederum ist bruchfest und bietet
größere Flexibilität beim Design.
Was empfehlen Sie?
Um herauszufinden, welches Material am
besten geeignet ist, klären wir zunächst mit
dem Pharmaunternehmen, um welches Medikament es sich handelt, wie es abgefüllt und
verabreicht werden soll. Bei diesem Vorgehen
berücksichtigen wir die drei P – Produkt, Prozess und Patient – als „Best Practice“. Benötigt das Medikament ein chemisch besonders
stabiles Verpackungsmaterial? Wie wichtig
sind Designflexibilität, genaue Abmessungen und Bruchfestigkeit? Gibt es besondere
Sicherheitsanforderungen oder ist ein Einsatz
in Autoinjektoren vorgesehen? Soll sich die
Verpackung auf unterschiedlichen Anlagen
abfüllen lassen? Wie sieht der Registrierungsprozess aus? Und, am wichtigsten: Wurden
auch ­Patientenbelange hinreichend einbezogen? Um es zusammenzufassen: Jedes Material hat Stärken und Schwächen. Der Arznei­
mittelhersteller muss ganzheitlich denken,
wenn er über ein Material für eine bestimmte
Anwendung entscheidet.
Können Sie ein Beispiel nennen für
unterschiedliche Anforderungen bei
Medikamenten?
Der Gerinnungshemmer Heparin wird seit
Jahrzehnten in vorfüllbaren Glasspritzen verpackt, ohne dass es zu größeren Produktrückrufen oder Fällen von Verunreinigungen
Interview with Anil Kumar Busimi,
Head of Strategic Marketing and Innovation at SCHOTT Pharmaceutical
Packaging
Ein Interview mit Anil Kumar Busimi,
Leiter Strategisches Marketing und
Innovation, SCHOTT Pharmaceutical
Packaging
SCH OT T S O LUT I O N S 2 / 2 016
SCHOTT
So what is SCHOTT’s approach to
finding the right solution?
To find out what works best, together with
the drug maker we examine the intended use
P RO D UK T E UN D K NOW- H OW
gekommen wäre. Glas hat sich hier also bewährt. Im Vergleich müssen zähflüssige Substanzen wie etwa Dermalfiller so verpackt
werden, dass die Spritze mit einem stabilen
integrierten Luer-Lock-Verschluss versehen
ist. Auch muss der Kolben der Spritze beim
Verabreichen gleichmäßig gleiten. Hierfür ist
Kunststoff das Material der Wahl.
Prefillable syringes are not only manufactured
out of glass but increasingly out of polymers.
Vorfüllbare Spritzen werden aus Glas und
zunehmend aus Kunststoff gefertigt.
of a drug and the filling process. During this
process we consider the three Ps — product,
process, and patient — as a best practice: Does
the drug require particularly inert packaging
materials? How important are design flexibility, tighter tolerances, and superior break
resistance? Do we have to consider integration with safety devices or autoinjectors?
Does the packaging have to be compatible
with different filling machines and ensure
easy regulatory pathways for drug approval?
And, most importantly, have we considered
patient comfort and needs appropriately?
To sum it up: Each material has its strengths
and weaknesses, and drug makers must take
a holistic view when deciding on a material
for a particular application.
Can you give us an example of
how different drugs have different
­requirements?
The anticoagulant Heparin, for example,
has been stored in glass prefilled syringes for
decades without any major recalls or drug
contamination cases, making glass an easy
choice. Compare that to dermal fillers, typically, highly viscous substances that need to
be stored in packaging that allows for consistent gliding force and a robust Luer lock,
which is integrated in a polymer syringe. So
in this case, polymer has proved to be the
material of choice.
So what is your conclusion?
The question of whether glass or polymer
is the better material cannot be answered
generally. It all depends on the respective
application. We recommend a holistic evaluation along the three Ps, product, process
and patient, to find the best solution. —
Wie lautet Ihr Resümee?
Die Frage, ob Glas oder Kunststoff das bessere Material ist, lässt sich nicht allgemein
beantworten. Es kommt auf die Anwendung an. Wir empfehlen eine ganzheitliche
Bewertung anhand der drei P – Produkt,
Prozess und Patient –, um die beste Lösung
zu ­finden.
—
10 billion
… pharmaceutical packages including syringes,
vials, ampoules, and cartridges made of
­specialty glass or polymer are manufactured
each year by SCHOTT. The overriding goal is to
offer safe drugs and comprehensive protection
for patients.
10 Milliarden pharmazeutische Verpackungen wie Spritzen, Fläschchen, Ampullen und
Karpulen aus Spezialglas oder Kunststoff produziert SCHOTT jährlich. Übergeordnetes Ziel
ist es, sichere Medikamente herzustellen und
Patienten allumfassenden Schutz zu bieten.
[email protected]
31
P RODU CT S AND K NOW-H OW
P RO D UK T E UN D K NOW- H OW
Material with
­ nlimited possibilities
u
Biochips, nanosatellites, microassembly tools – the photo­
structurable FOTURAN® is emerging
as a material for innovative
applications beyond microfluidics.
Material der unbegrenzten
Möglichkeiten: Biochips,
Nanosatelliten, Mikro-Montage­
werkzeuge – das fotostrukturierbare
FOTURAN® entpuppt sich als
Material für Anwendungen nicht nur
in der Mikrofluidik.
By Thilo Horvatitsch
M
ore than 1,000 hits in the scientific database Google
Scholar show how well known FOTURAN® photostructurable glass is to materials scientists. Developed back in 1984, this technical glass has found a home
thousands of times, especially in microfluidics for medical
analyses. For example, samples are placed in the tiny wells of
microtiter plates or fluids are guided through fine channels,
mixed and analyzed.
This material is ideal for producing these types of microstructures. The glass system consisting of lithium and aluminosilicates is doped with silver and cerium oxides and is highly photosensitive. If ultraviolet (UV) light lands on the glass
through a photomask, silver nuclei form in the exposed
­sectors. Subsequent heat treatment triggers fast crystalline
nucleus growth. These crystallized areas can now be etched
away using hydrofluoric acid. This results in very fine
­structures of only a few micrometers in size without using
photoresists such as conventional glass or silicon.
Its photostructurability, high transmittance and chemical and temperature resistance have made FOTURAN® the
material of choice as an alternative to plastics for very interesting developments. SCHOTT learned how interesting it is
32
de — Über 1.000 Treffer in der Wissenschaftsdatenbank ­Google
Scholar zeigen, wie bekannt FOTURAN® bei Materialwissenschaftlern ist. Bereits 1984 entwickelt, fand das technische Glas
tausendfach Anwendung vor allem in der Mikrofluidik für medizinische Analysen. Dabei werden zum Beispiel Proben in winzige
Kavitäten von Mikrotiterplatten gefüllt oder Flüssigkeiten durch
feinste Kanäle geleitet, gemischt und untersucht.
Für die Einarbeitung solcher Mikrostrukturen ist das Material
ideal: Das Glassystem aus Lithium und Aluminosilikaten ist mit
Silber- und Cerium-Oxiden dotiert und äußerst fotoempfindlich.
Trifft ultraviolettes (UV-)Licht etwa durch eine Fotomaske auf das
Glas, bilden sich in den belichteten Sektoren Silberkeime aus.
Eine anschließende Wärmebehandlung löst dort schnelles kristallines Keimwachstum aus. Diese kristallisierten Bereiche lassen
sich nun mittels Fluorwasserstoffsäure wegätzen. So entstehen
sehr feine Strukturen von wenigen Mikrometern Größe – ohne
Einsatz von Fotolacken wie etwa bei konventionellem Glas oder
Silizium.
Seine Fotostrukturierbarkeit sowie hohe Transmission, chemische und Temperaturbeständigkeit machten FOTURAN® als
Alternative zu Kunststoffen zum Material der Wahl für äußerst
interessante Entwicklungen. Wie interessant, das erfuhr man bei
SCHOTT im Rahmen einer umfassenden Marktuntersuchung.
„Wir waren überrascht, wie sich unser Werkstoff in der an-
The Japanese research institute Riken uses a laser to expose microfluidic 3D structures in FOTURAN® samples. The goal is to produce
novel 3D biochips for use in biotechnology research.
Das japanische Forschungsinstitut Riken bringt per Laser mikro­
fluidische 3D-Strukturen in FOTURAN® Muster ein. Ziel ist die
Herstellung neuartiger 3D-Biochips für die Biotech-Forschung.
SCH OT T S O LUT I O N S 2 / 2 016
The Aerospace Corporation in the United States uses FOTURAN® to produce components for nanosatellites:
to the right a multiwafer from the structurable material, to the left a control unit (see also page 35).
Die Aerospace Corporation aus den USA nutzt FOTURAN® zur Herstellung von Komponenten für Nanosatelliten:
rechts ein Multiwafer aus dem strukturierbaren Material, links eine Steuereinheit (siehe auch S. 35).
SCHOTT/C. Costard; Aerospace Corporation
by conducting a comprehensive market survey. “We were surspruchsvollen materialwissenschaftlichen Community verbreiprised to learn how our material is being used by the demandtet hat und welche beeindruckenden Produkte damit hergestellt
ing material science community and what impressive prodwerden“, so Fredrik Prince, Leiter Global Product Management
Thin Glass&Wafer bei SCHOTT.
ucts can be produced with it,” says Fredrik Prince, Director
Global Product Management Thin Glass&Wafer at SCHOTT.
Die Palette reicht von Nanosatelliten (siehe S. 35), MikroThey range from nano­satellites (see page 35), micro-­
montagewerkzeugen und der Mikromaterialbearbeitung bis zu
assembly tools and micromachining to pioneering biotechrichtungweisenden biotechnologischen Anwendungen auf B
­ asis
nological applications based on 3D laser structuring. RIKEN,
von 3D-Laserstrukturierung. So nutzt RIKEN, Japans größtes
Japan’s largest institute for extensive research in ­science and
Institut für umfassende Forschungen in Technik und Wissentechnology, for example, uses a femtoschaft, einen Femtosekundenlaser zur
Belichtung von mikrofluidischen 3Dsecond laser to expose microfluidic 3D
Strukturen in FOTURAN®. In Kombina­
structures in FOTURAN®. A combina“With FOTURAN® II
tion of heat treatments and etching
tion mit Wärmebehandlungen und Ätzen
unmatched micro­
can create not only microchannels,
lassen sich damit nicht nur Mikrokanäle
geometry ratios can now erzeugen, sondern auch darin beweglibut also movable elements such as micro valves or pumps for controlling
che Elemente wie etwa Mikroventile oder
be achieved.”
fluids, for example. In addition, re-pumpen zur Steuerung von Fluiden. Dasearchers use special processes to prorüber hinaus bringen die Forscher mittels
„Mit FOTURAN® II
duce microstructures and extremely
spezieller Verfahren Mikrostrukturen und
erzielen wir bisher
small biomimetic flow structures made
kleinste biomimetische Flussstrukturen
unerreichte Mikro­
of plastic in the 3D glass channels.
aus Kunststoff in die 3D-Glaskanäle ein.
“The goal of these developments is
„Bei diesen Entwicklungen geht es
geometrie­ver­hält­nisse.“
letztlich um die Herstellung neuartiger,
ultimately to produce novel, multi-laymehrschichtiger und multifunktionaler
Fredrik Prince,
ered and multi-functional 3D biochips
Vice President Thin Glass&Wafer
for use in advanced biotechnology re3D-Biochips für die fortgeschrittene biosearch. Here, FOTURAN® photostructechnologische Forschung. Dafür bietet
turable glass used as a chip substrate
FOTURAN® als Chipsubstrat einige Vorteioffers several advantages over quartz glass. It is extremely
le gegenüber Quarzglas. Entscheidend ist, dass wir mit der therimportant to be able to achieve high surface quality and opmischen Nachbehandlung des Werkstoffs nach dem Ätzen eine
hohe Oberflächengüte und optische Qualität schaffen können.
tical quality through the thermal treatment of the material
Dies ist wichtig für unsere Biotech-Anwendungen. Eine weitere
after etching. This is essential for our biotech applications,
wichtige Applikation für die Biotech-Forschung ist unsere Komincluding close monitoring of biological cells or microorganisms and their behavior,” explains Koji Sugioka, Senior Repetenz in der selektiven Metallisierung von FOTURAN®, wobei
search Scientist at RIKEN Center for Advanced Photonics.
wir Laserablation und stromlose Abscheidung kombinieren, um
33
P RODU CT S AND K NOW-H OW
Enhanced manufacturing
for improved benefits
Verbesserter Produktions­prozess
mit höherem Nutzen
P RO D UK T E UN D K NOW- H OW
UV light
UV-Licht
Mask
Maske
SCHOTT’s photo-sensitive FOTURAN® II glass wafers can be
­structured and processed in three steps: UV-exposure, tempering,
etching, and optionally ceramization.
FOTURAN® II
(glass state)
(Glas-Zustand)
Die lichtempfindlichen FOTURAN® II Glaswafer von SCHOTT können
in drei Schritten strukturiert und weiterverarbeitet werden:
UV-Belichtung, Tempern, Ätzen und Keramisierung (optional).
1. UV Exposure
1. UV-Belichtung
34
[email protected]
SCH OT T S O LUT I O N S 2 / 2 016
SCHOTT; SCHOTT/C. Costard
But these are not the only
elektrofluidische Komponentypes of projects that prove
ten zu erzeugen“, erläutert
the 30-year old FOTURAN®
Koji Sugioka, Bereichsleiter
photostructurable glass
am RIKEN Center for Advanholds future potential, howced Photonics.
ever. SCHOTT has also seen
Dass das über 30 Jahre
alte FOTURAN® Zukunftspoan increase in demand from
the semiconductor industry
tenzial hat, belegen jedoch
nicht nur solche Projekte.
in recent years. For example,
In den letzten Jahren stellthis material can be used as
a substrate in chip packagte SCHOTT einen Anstieg
der Nachfrage auch in der
ing, where the goal is also to
Halbleiterindustrie fest. Dort
produce microstructures.
lässt sich das Material zum
Against this backdrop,
SCHOTT has developed an
The sensor manufacturer Innovative Sensor Technology IST AG
Beispiel als Substrat im Chip(www.ist-ag.com) produces extremely small flow sensors for
improved melting techPackaging verwenden, wo es
thermal mass flow measurement of gases. This is where FOTURAN®
nique and increased the
ebenfalls um die Erzeugung
leverages its precise structurability and its high
quality of the glass. First
temperature and chemical resistance. Thousands of these types
feinster Strukturen geht.
of sensors are already being used.
and foremost, FOTURAN®
Vor diesem Hintergrund
Der Sensorhersteller Innovative Sensor Technology IST AG
II offers greater homogeentwickelte SCHOTT ein
(www.ist-ag.com) fertigt kleinste Flusssensoren zur thermischen
verbessertes Schmelzverfahneity and thus more stable
Massendurchflussmessung von Gasen. Dabei spielt FOTURAN® seine
präzise Strukturierbarkeit sowie hohe Temperatur- und chemische
photosensitivity. “Much
ren und stellte das Glas auf
Beständigkeit aus. Tausende solcher Sensoren sind bereits im Einsatz.
finer microstructures and
eine höhere Qualitätsstufe:
­FOTURAN® II verfügt vor alunmatched microgeometry
ratios can now be produced,” says Fredrik Prince. Directly
lem über eine größere Homogenität und dadurch über eine
available from SCHOTT as wafers and square substrates, or
stabilere Fotosensibilität. „Damit lassen sich deutlich feinere
as finished components from a broad partner network, the
Mikrostrukturen und bisher unerreichte Mikrogeometrieverimproved glass is highly promising for use in high-­frequency
hältnisse herstellen“, so Fredrik Prince. Angeboten als Wafer sotechnology, such as filter elements for efficient separation
wie über ein breites SCHOTT Partnernetzwerk auch als fertige
of channels in frequency ranges for mobile data communiKomponenten erhältlich, verspricht das erneuerte Glas durch
cation thanks to its high-precision structurability. It opens
seine hochprä­zise Strukturierbarkeit Einsatzchancen auch in der
up many possibilities – for a proven material with a bright
Hochfrequenztechnik, etwa in Filterelementen zur effizienten
Kanaltrennung in Frequenzbereichen für die mobile Datenfuture. —
kommunikation. Es eröffnen sich viele Möglichkeiten – für ein
bewährtes Material mit Zukunft.
—
Optional Process
Optionaler Prozess
Crystalized area
Kristallisierter Bereich
FOTURAN® II
(glass state)
(Glas-Zustand)
Etched holes
Geätzte Löcher
Etched holes
Geätzte Löcher
FOTURAN® II
(glass state)
(Glas-Zustand)
2. Tempering
2. Härten
FOTURAN® II
(ceramized)
(keramisiert)
3. Etching
3. Ätzen
4. UV Exposure & Ceramization
4. UV-Belichtung & Keramisierung
Propulsion unit for nanosatellites
Antrieb von Nanosatelliten
The Aerospace Corporation uses FOTURAN® as a
structural material for small satellite applications.
Aerospace Corporation nutzt FOTURAN® als ein
strukturierbares Material für Satelliten-Anwendungen.
For The Aerospace Corporation, a government-sponsored US
research and development institution particularly ­active in
the field of space systems, FOTURAN® is just the right m
­ aterial
for use in mass producing nanosatellites. “Instead of metal,
which only provides structural support, with ­FOTURAN®
it would be possible to integrate into the satellite walls,
­electronics, microfluidics, RF, and photonic structures. Moreover, it has low thermal conductivity and on orbit temperature fluctuations would be mitigated,” explains Dr. Henry
­Helvajian, Senior Scientist at Aerospace.
A prototype propulsion unit for a nanosatellite is shown,
which was designed using a solid model software and exposed
via laser 3D direct-write technology. It comprises a number of
laser photostructured wafers which are stacked and bonded.
The complete unit is ten centimeters in diameter and weighs
330 grams (fueled). The nanosatellite itself weighs 1 – 10 kg.
Aerospace is also developing variable stiffness microturbines
and other embedded structure components with FOTURAN®.
“For many years, this material from SCHOTT has been providing excellent performance and assisting us to advance
the technology for true 3D micro structuring and to enable
the development of glass microelectromechanical systems
(MEMS),” says Dr. Helvajian, a pioneer in this field.
—
Für die Aerospace Corporation, eine staatlich geförderte USEinrichtung zur Forschung und Entwicklung insbesondere
in der Raumfahrt, ist FOTURAN® genau das richtige Material
für die Serienproduktion von Nanosatelliten. „Anders als das
Stützmaterial Metall ermöglicht FOTURAN® die Integration von
elektronischen, mikrofluidischen und Hochfrequenz-Anwendungen sowie von photonischen Strukturen. Zudem besitzt
es eine niedrige Wärmeleitfähigkeit und widersteht Temperaturschwankungen im Orbit“, zählt Dr. Henry Helvajian, Senior
Scientist bei Aerospace, auf.
So wurde der Prototyp einer Antriebseinheit für Nano­
satelliten mittels spezieller Technologien wie Solid-Modeling
und Laserbelichtung im 3D-Direct-Write-Verfahren entwickelt.
Die Einheit kann selbstständig manövrieren und nutzt einen
Kaltgasantrieb. Sie besteht aus mehreren laserstrukturierten,
gestapelten und gebondeten Wafern. Die komplette Einheit
hat zehn Zentimeter Durchmesser und wiegt mit Treibstoff
330 Gramm. Nanosatelliten selbst sind ein bis zehn Kilo schwer.
­Aerospace entwickelt mit FOTURAN® auch Mikroturbinen mit
variabler Steifigkeit und andere strukturierte Komponenten.
„Das SCHOTT Material leistet uns seit vielen Jahren gute ­Dienste
bei der Fortentwicklung echter 3D-Mikrostrukturierung und der
Entwicklung von MEMS auf Glasbasis“, so Dr. Helvajian, ein
Vordenker auf diesem Gebiet.
—
35
PRODU C T S AND KNOW-H OW
P RO D UK T E UN D K NOW- H OW
Lithium –
in greater
demand
than ever
The key raw material lithium is
found not only in lithiumion batteries; it is also a component
of CERAN® cooktop panels and
other products made of glassceramic that owe to it their special
characteristics. The fast growing
demand for lithium is causing
the commodity price to climb.
Lithium – begehrt wie nie:
Der Schlüsselrohstoff Lithium steckt
nicht nur in Lithium-Ionen-Akkus.
Auch CERAN® Kochflächen
und andere Produkte aus
Glaskeramik verdanken ihm ihre
besonderen Eigenschaften.
Die rasant steigende Nachfrage
nach Lithium lässt den Rohstoffpreis
in die Höhe schnellen.
By Dr. Uta Neubauer
36
L
ithium occupies a special position in the
world of chemical elements. It is in third
place in the periodic table, behind the
gases helium and hydrogen, which makes it the
first solid element. At the same time, it is the lightest metal. Lithium is currently also an exception
on the commodities market. While many metals
are under pressure, the prices for lithium are exploding. The reason is that battery manufacturers
are buying out the market to produce lithium-ion
batteries for electric vehicles, smartphones and
other mobile devices. Lithium also plays a key role
in many other products – from aluminum alloys to
lubricants and antidepressants and products from
the glass and ceramics industry.
SCHOTT uses lithium in the production of
glass-ceramics, for example, for CERAN® cooktop
panels, ROBAX® fire viewing windows for fireplaces,
ZERODUR® glass-ceramic and for various security
and fire protection glasses. “Our glass-ceramics
are based on a lithium aluminum silicate system,”
explains Dr. Martin Heming, Director of Research
and Development at SCHOTT. “The glass-ceramic
is initially manufactured and melted like glass and
produced in the appropriate form,” he adds. Then,
unlike glass production, a post-treatment takes
place at 800 to 900 degrees Celsius, in which the
characteristic nanocrystals are formed.
S CH OT T S O LUT I O N S 2 / 2 016
Lithium extraction in South America: Salt water is
allowed to evaporate inside a large pool until only a
brine remains. Lithium carbonate is then extracted
from it.
Lithiumgewinnung in Südamerika: In großen Becken
lässt man Salzwasser verdunsten, bis nur noch eine
konzentrierte Salzlösung übrig bleibt. Anschließend
wird daraus Lithiumcarbonat extrahiert.
Getty Images
de — In der Welt der chemischen Elemente nimmt
Lithium eine Sonderstellung ein. Im ­Periodensystem
steht es an dritter Stelle hinter den Gasen ­Helium
und Wasserstoff und ist somit das erste feste ­Element.
Zugleich ist es das leichteste Metall überhaupt. Auf
dem Rohstoffmarkt gilt Lithium momentan ebenfalls als Ausnahmeerscheinung, denn während viele
Metalle unter Druck geraten, explodieren die ­Preise
für Lithium. Der Grund: Batteriehersteller kaufen
den Markt leer, um Lithium-Ionen-Akkus für Elektro­
fahrzeuge, Smartphones und andere mobile Geräte
herzustellen. Auch in vielen weiteren Produkten –
von Aluminiumlegierungen über Schmiermittel und
Antidepressiva bis zu Erzeugnissen der Glas- und
­Keramikindustrie – spielt Lithium eine Schlüsselrolle.
SCHOTT verwendet Lithium in der Produktion
von Glaskeramiken, etwa für CERAN® Kochflächen,
ROBAX® Feuersichtscheiben für Kamine, ZERODUR®
und für verschiedene Sicherheits- und Brandschutzgläser. „Unsere Glaskeramiken basieren auf einem
Lithium-Aluminium-Silikat-System“, erklärt Dr.
­Martin Heming, Leiter Forschung und Entwicklung
bei SCHOTT. „Die Glaskeramik wird zunächst wie
Glas hergestellt, geschmolzen und in die entsprechende Form gebracht.“ Dann folgt – anders als bei
der Glasproduktion – eine Nachbehandlung bei 800
bis 900 Grad Celsius, bei der sich die charakteristischen Nanokristalle bilden.
37
P RODU CT S AND K NOW-H OW
P RO D UK T E UN D K NOW- H OW
38
SCH OT T S O LUT I O N S 2 / 2 016
SCHOTT/ A. Sell; SCHOTT/ C. Costard
Although crystals in conventional glass are considIn konventionellem Glas gelten Kristalle als F­ ehler,
ered a defect, this does not apply to glass-­ceramics.
nicht so bei den Glaskeramiken, denn deren LithiumTheir lithium aluminum silicate crystals have
Aluminium-Silikat-Kristalle besitzen außergewöhn­exceptional properties. They are so tiny that they
liche Eigenschaften: Zum einen sind sie so winzig,
refract light just like the glass phase – the glass-­
dass sie Licht genauso brechen wie die Glasphase –
ceramic therefore remains transparent, despite
die Glaskeramik bleibt daher trotz der Kristalle transthe crystals. Especially interesting from a techparent. Technisch hochinteressant ist vor allem,
nical perspective is the fact that the crystals that
dass sich die lithiumhal­tigen Kristalle bei Erhitzung
contain lithium contract
zusammenziehen, statt sich
when they are heated inauszudehnen wie das Reststead of expanding like the
glas. Bei einem Kristallanteil
Lithium Market by Sector:
residual glass. With a crysvon etwa 70 Prozent hebt
Forecast Global
die Kristallschrumpfung die
tal content of about 70 perGrowth Rates 2015 – 2025
Ausdehnung der Glasphase
cent, the crystal shrinkage
negates the expansion of
sogar komplett auf. Fachleuthe glass phase altogether.
te bezeichnen das als „therApplication
Growth between 2015 – 2025
Experts call this “zero thermische Nullausdehnung“.
mal expansion.” SCHOTT
SCHOTT Glaskeramiken sind
Batteries
10 – 15 % p.a. = 200 – 250 kpta
glass-ceramics are resistant
sowohl hochtemperatur- als
Glass / Ceramics
2 – 4 % p.a. = 55 – 65 kpta
to both high temperatures
auch hitzeschockbeständig.
Greases / Lubricants
4 – 8 % p.a. = 30 – 40 kpta
Selbst eine glühend heiße
and heat shock. Even a redMetal Alloys
3 – 5 % p.a. = 15 – 25 kpta
hot glass-ceramic plate can
Glaskeramikplatte kann man
be immersed in ice water
in Eiswasser tauchen, ohne
Air Conditioning
3 – 5 % p.a. = 10 – 15 kpta
without it warping or shatdass sie sich verzieht oder
Polymers
2 – 4 % p.a. = 10 – 15 kpta
tering.
zerspringt.
Medicine
2 – 4 % p.a. = 10 – 15 kpta
Chefs and fireplace
Nicht nur Köche und KaOthers
3 – 6 % p.a. = 15 – 25 kpta
owners are not the only
minbesitzer profitieren von
ones to benefit from glassden lithiumhaltigen Glas­
The demand for lithium is increasing significantly, especially
keramiken. Auch das Brandceramics that contain lithdue to the high demand for batteries for electric vehicles.
ium. The fire-resistant glass
schutzglas PYRAN® Platinum
Die Nachfrage nach Lithium steigt signifikant, insbesondere aufPYRAN® Platinum is also
wird daraus gefertigt, um im
grund des hohen Bedarfs an Batterien für die Elektromobilität.
made of it so that it can
Brandfall hohe Temperaturen
(Source: Kingsnorth 2016)
withstand high temperaund ein plötzliches Abkühlen
tures and sudden cooling
durch Löschwasser unbefrom extinguishing water undamaged in the event
schadet zu überstehen. In Teleskopen und andeof fire. Glass-ceramics are also used in telescopes
ren Messgeräten sowie in der Halbleiterproduktion
and other measurement instruments, as well as
kommen Glaskeramiken ebenfalls zum Einsatz, da
in semiconductor manufacturing, because glass-­
sie aufgrund ihrer Nullausdehnung für besondere
ceramics provide ­extremely high accuracy due to
Präzision sorgen.
their zero expansion.
Stärkere Nachfrage, höhere Preise
Stronger demand, higher prices
Bei der Auswahl der Rohstoffe für Glaskeramiken
Great care should be taken when selecting the
ist Sorgfalt geboten. „Die meisten Lithiumminerale
raw materials for glass-ceramics. “Most lithium
besitzen nicht die Qualität, die wir für unsere Prominerals do not have the quality we need for our
dukte brauchen“, sagt Dr. Heming. Die weltweit
größten Abbaugebiete für Lithium liegen in Chile
products,” says Dr. Heming. The world’s largest
und Westaustralien. In Chile wird Lithium aus der
mining areas of lithium are in Chile and Western
Sole eines Salzsees in der Atacamawüste gewonAustralia. In Chile, lithium is recovered from the
brine of a salt lake in the Atacama Desert. Austranen, Australien wiederum verfügt über große minelia, on the other hand, has large mineral deposits.
ralische Vorkommen. In zahlreichen weiteren LänThere are also mining sites in many other coundern, von Argentinien und China über Portugal bis
tries, from Argentina and China to Portugal and
Simbabwe, gibt es ebenfalls Abbaustätten. Wegen
Zimbabwe. Expansion of capacities is planned in
der steigenden Nachfrage ist vielerorts ein Ausbau
many places due to the growing demand. Producder Kapazitäten geplant. Schnell hochfahren lässt
sich die Produktion allerdings nicht, denn bis zur
tion cannot be ramped up quickly, however; it still
takes one to two years to put
new plants into operation.
The extraction from brine is
also a lengthy process, since
the concentration that takes
place in large tanks through
solar heat alone takes 12 to
18 months.
Because of booming
electromobility, commodities experts predict significant supply shortages in the
years to come. This means
that prices for lithium
compounds will increase
significantly. The prices of
high-purity lithium carbonate, a lithium compound
that is commonly used in industry, are already
skyrocketing – at times by more than a factor of
four. With the expansion of production capacities
in the next few years, the sharp price increases
are likely to subside a bit. According to analysts at
Deutsche Bank, the price of lithium will settle at
a high level starting in 2020.
The recovery of lithium from old batteries
could contribute to the easing of the market. But
recycling is complicated, says Dr. Heming: “There
are a few pilot projects, but no industrially suitable
methods yet.” Ultimately, the batteries of the future will hardly function without lithium, just like
production of cooktop panels, fire viewing panels
and the like. According to Dr. Heming, there is no
alternative to lithium: “We need a small, highly
polar ion which fits into the crystal just perfectly
for our glass-ceramics.” And the periodic table of
chemical elements does not yet have a replacement
to offer for the special lithium element.
—
A complex process takes place during the glass melt.
Während der Glasschmelze vollzieht sich ein komplexer Prozess.
Inbetriebnahme neuer Anlagen vergehen noch ein
bis zwei Jahre. Die Gewinnung aus Sole ist zudem
ein langwieriger Prozess, da allein deren Aufkonzentrierung, die in großen Becken durch Sonnenwärme
erfolgt, zwölf bis 18 Monate dauert.
Wegen der boomenden Elektromobilität prognostizieren Rohstoffexperten daher in den nächsten Jahren erhebliche Versorgungsengpässe. Damit
werden die Preise für Lithiumverbindungen deutlich
ansteigen. Die Preise für hochreines Lithiumcarbonat, eine industriell häufig verwendete Lithiumverbindung, schießen schon jetzt in die Höhe, teilweise
auf mehr als das vierfache Niveau. Mit dem Ausbau
der Produktionskapazitäten in den nächsten Jahren
dürfte sich der starke Preisanstieg wieder etwas beruhigen. Laut Analysten der Deutschen Bank wird er
sich ab dem Jahr 2020 aber auf einem hohen Niveau
einpendeln.
Zur Entspannung des Marktes könnte die Rückgewinnung von Lithium aus ausgedienten Akkus
beitragen. Doch das Recycling sei kompliziert, betont Dr. Heming: „Es gibt zwar ein paar Pilotprojekte, aber noch keine industrietauglichen Verfahren.“ Letztendlich werden auch die Batterien der
Zukunft kaum ohne Lithium auskommen, genauso
wie bei der Herstellung von Kochflächen, Feuersichtscheiben und Co. laut Dr. Heming kein Weg
an Lithium vorbeiführt: „Für unsere Glaskeramiken
brauchen wir ein kleines, hochpolares Ion, das sich
optimal in den Kristall einpasst.“ Einen Ersatz für
den Sonderling Lithium hat das Periodensystem der
chemischen Elemente nicht zu bieten.
—
Lithium carbonate is an important raw material
for many glass and glass-ceramic products.
Lithiumcarbonat ist ein Schlüsselrohstoff für viele
Glas- und Glaskeramikprodukte.
[email protected]
39
P RODU CT S AND K NOW-H OW
P RO D UK T E UN D K NOW- H OW
Award for
innovation
SCHOTT receives the 2016 German Industry
Innovation Award in the large company
category for its ultra-thin glass.
Ausgezeichnete Innovation: Für sein
ultradünnes Glas erhielt SCHOTT den
Innovationspreis der Deutschen Wirtschaft
2016 in der Kategorie Großunternehmen.
By Dr. Haike Frank
40
SCH OT T S O LUT I O N S 2 / 2 016
T
SCHOTT/C. Costard; SCHOTT/A. Sell
hinner than a human hair and yet so
de — Dünner als ein menschliches Haar, aber so
biegsam und stabil, dass man es um den kleinen
flexible that you can wrap it around your
little finger, ultra-thin glass speeds up
Finger wickeln kann: Ultradünnes Glas ist ein Wegproduct innovations in the electronics and semibereiter für Produktinnovationen in der Elektronikconductor industries, where it enables faster, more
und Halbleiterindustrie, wo es schnellere, energieenergy-efficient, and thinner devices. This suceffizientere und dünnere Geräte ermöglicht. Diese
cess story convinced this year’s German Industry
Erfolgsgeschichte überzeugte die Jury des diesjäh­Innovation Award jury to choose SCHOTT as the
rigen Innovationspreises der Deutschen Wirtschaft,
winner in the large company category.
die den Technologiekonzern SCHOTT zum Sieger in
With great thanks, Dr. Frank Heinricht, Chairder Kategorie Großunternehmen kürte.
Den renommierten Preis, übergeben von EU-Komman of the Board of Management of SCHOTT, accepted the prestigious award
missar Günther H. Oettinger
from the EU Commissioner,
und Physiknobelpreisträger
Prof. Dr. Klaus von Klitzing,
Günther H. Oettinger, and
nahm der SCHOTT Vorthe Nobel Prize Laureate for
Physics, Prof. Dr. Klaus von
standsvorsitzende Dr. Frank
Klitzing. “This award is a
Heinricht dankend entgegen:
special honor for SCHOTT
„Diese Auszeichnung ist für
and confirmation of our
SCHOTT eine besondere Ehre
intensive ongoing work on
und eine Bestätigung für
this visionary topic,” ­Dr.
unsere intensive und kontiHeinricht noted.
nuierliche Arbeit an diesem
With this special mavisionären Thema.“
terial, the company that is
Mit dem besonderen
at the forefront of the globMaterial trage das Unternehal value chain contributes
men, das ganz vorne in der
substantially to reaching
Wertschöpfungskette angea worldwide market from
siedelt sei, maßgeblich dazu
Germany, the jury praised.
bei, aus Deutschland heraus
Here, it should also be emeinen weltweiten Markt zu
erschließen, lobte die Jury.
phasized that ultra-thin
Besonders hervorzuheben
glass is already generating
sei, dass SCHOTT mit ultrasales for SCHOTT and that
it is being used in initial apdünnem Glas bereits Umsatz
The Chairman of the Board of Management of SCHOTT, Dr. Frank
Heinricht, accepted the prestigious innovation award at a gala
plications.
mache und in ersten Anwenevent (upper right in the picture).
Thanks to SCHOTT’s
dungen am Markt Fuß geAuf einer festlichen Galaveranstaltung nahm der SCHOTT
proprietary down-draw
fasst habe.
­Vorstandsvorsitzende Dr. Frank Heinricht (im Bild oben rechts)
die renommierte Auszeichnung entgegen.
Mit seiner Down-Draw-Techtechnology, ultra-thin glass
has a minimum thickness of
nologie produziert SCHOTT
25 micrometers for innovaUltradünnglas mit 25 Mikro­
tive functions in the smartphones of tomorrow –
metern minimaler Dicke für modernste Funktiofrom high-strength cover glasses to substrates for
nen im Smartphone von morgen: von hochfesten
wearables, camera systems, novel micro batteries,
Deckgläsern bis zu Substraten für „Wearables“,
Kamerasysteme, neuartige Mikroakkus und -proas well as fingerprint and biosensors. The glass
has many advantages over plastic and silicon and
zessoren sowie Fingerprint- und Bio-Sensoren. Das
is also suitable for use in organic electronics, inGlas hat viele Vorteile gegenüber Kunststoff und
Silizium und eignet sich auch für den Einsatz in
cluding touch sensors, flexible displays and lightder organischen Elektronik, etwa für Berührungsing components. SCHOTT is partnering with a
number of companies on setting up a production
sensoren, flexible Displays oder Beleuchtungskominfrastructure for industrial processing.
—
ponenten. Zusammen mit Partnern baut SCHOTT
eine entsprechende Infrastruktur für die industrielle
Weiterverarbeitung auf.
—
[email protected]
41
P RODU CT S AND K NOW-H OW
P RO D UK T E UN D K NOW- H OW
Outdoor
fireplace
Outdoor activities are
becoming increasingly
popular. An outdoor
fireplace equipped with a
SCHOTT ROBAX® fire viewing
window improves quality
of life in the open air
and transforms your own yard
into a safe and cozy island.
Open-Air-Kamin: OutdoorAktivitäten werden immer
beliebter. Ein Außenkamin
mit SCHOTT ROBAX®
Feuersichtscheibe steigert
die Lebensqualität im
Freien und verwandelt das
eigene Grundstück in eine
sichere Wohlfühl-Insel.
42
SCH OT T S O LUT I O N S 2 / 2 016
W
hen the warm summer nights are over,
de — Sind die lauen Sommernächte vorbei, werden
the evenings become cooler. During this
die Abende wieder kühler. In dieser Übergangszeit
transitional time, an outdoor fireplace
heizt ein Außenkamin mit SCHOTT ROBAX® Feuer­
equipped with SCHOTT ROBAX® fire viewing
sichtscheibe das Wohlgefühl im Freien an. Die
windows makes you feel warm and comfortable
zahlreichen Design-Möglichkeiten dieser Produkte
outdoors. The many design possibilmachen Terrasse oder Balkon zur ganz
persönlichen, stilvollen und sicheren
ities these products offer create a perNaturoase. Zumal Outdoor-Aktivitäten
sonal, stylish and safe natural oasis on
im Trend liegen: Nach einer Marktstua terrace or balcony. Especially now
“Fireplaces with
that outdoor activities are the trend.
die von SCHOTT wollen 79 Prozent der
ROBAX® panels fit
According to a market study conducted
Befragten dem Megatrend folgen, mehr
by SCHOTT, 79 percent of the responZeit an der frischen Luft zu verbringen,
perfectly with the
dents want to follow the major trend
vor allem in der kühleren Jahreszeit. Die
growing interest in
of spending more time in the fresh air,
Hälfte der Befragten interessiert sich
outdoor living.”
für einen Außenkamin mit Feuersicht­
especially in the cooler months. Half
of the respondents showed interest in
scheibe.
„Kamine mit ROBAX®
an outdoor fireplace with a fire viewing
Für diesen Open-Air-Einsatz ist
Scheiben passen perfekt
SCHOTT ROBAX® bestens gerüstet. Die
window.
zum wachsenden
Glaskeramik hält TemperaturschwanSCHOTT ROBAX® is well prepared
for this open air use. The glass-ceramkungen, Hitze- und Kälteschocks sowie
Bewusstsein für den
ic resists shifts in temperatures, heat
Niederschlag und mechanischen EinwirAufenthalt im Freien.“
and cold shocks, as well as rain and
kungen stand. Sie verhindert vom Wind
mechanical influences. It prevents the
verwehte Funken oder Rußpartikel und
wind from blowing sparks and soot
Isabel Eymael,
sorgt so für geschützte Gemütlichkeit
Head of Marketing for
und wohlige Wärme. So lässt sich der
particles, ensuring protected comfort
SCHOTT ROBAX®
and warmth. It thus enables us to enSommer im eigenen Garten reizvoll verlängern.
joy a prolonged summer season in our
—
own yards.
—
270°
viewing panel
Sichtfenster
Best possible
view of the fire
Bestmöglicher
Blick auf das Feuer
SCHOTT/K. Schäfer; SCHOTT
SCHOTT ROBAX® glass-ceramic
can be formed in many different ways and when used in
outdoor fireplaces also allows
a large number of people to
view the fire, protected from
the fire and heat.
Die SCHOTT ROBAX® Glas­
keramik ist vielseitig ver­
formbar und ermöglicht auch
bei Einsatz in Außenkaminen
einen guten Blick auf das
­geschützte Feuer sowie Rundumwärme für viele Personen.
[email protected]
43
N EWS
Keyword: Innovation
Stichwort: Innovation
Would you like to
watch your breakfast
toast turn brown?
The high-tech glassceramic NEXTREMA®
makes this possible. It
transforms appliances
into design objects –
like this transparent
and extremely
robust toaster.
Dem Frühstückstoast
beim Bräunen zusehen?
Dies gelingt mit
der Hightech-Glas­
keramik NEXTREMA®.
Sie verwandelt
Haus­geräte in
Designobjekte – wie
diesen trans­parenten
und extrem
robusten Toaster.
Clear view in the Imperial Palace
Klare Sicht im Kaiserpalast
For 50 years
Seit 50 Jahren
In the former Imperial Palace in Beijing, a magnet for millions of ­visitors,
2,800 square meters of AMIRAN® showcase glass ensured a clear view of
two exhibitions in the Tower Gallery. The anti-reflective SCHOTT glass
coated on both sides provided a great view of 234 exhibits from the
­Russian artist, Peter Carl Fabergé, and 200 paintings by the Chinese ­artist,
Cui Ruzhuo. Even with different levels of lighting on both sides of the
glass, AMIRAN® still reduces reflections to a minimum.
Im ehemaligen Kaiserpalast in Peking, ein Magnet für Millionen ­Besucher,
sorgten 2.800 Quadratmeter AMIRAN® als Vitrinenglas für besondere
Klarsicht bei zwei Ausstellungen in der Tower Gallery. Das beidseitig entspiegelte SCHOTT Glas gewährte dort besten Blick auf 234 Exponate des
russischen Künstlers Peter Carl Fabergé sowie auf 200 Bilder des chinesischen Malers Cui Ruzhuo. AMIRAN® senkt Reflexionen selbst bei extremen
Helligkeitsunterschieden auf ein Minimum.
44
Die Gründung der Vertriebsgesellschaft
SCHOTT Nippon in Tokio markierte 1966
den Start für die direkte Präsenz von
SCHOTT in Asien. Seitdem hat SCHOTT
sein Geschäft in Asien strategisch ausgebaut und dessen Anteil am Konzernumsatz kontinuierlich gesteigert. Japan ist
einer der bedeutendsten Absatzmärkte
für Spezialgläser und Glaskeramiken. Der
Schlüssel zum Erfolg heißt Kundennähe.
SCHOTT setzt daher auf Key-AccountManagement, Applikations­support und
sein Joint Venture mit dem Elektronikkonzern NEC.
SCH OT T S O LUT I O N S 2 / 2 016
Morphy Richards; SCHOTT/C. Costard; R. Chunji; SCHOTT/A. Sell
The founding of the sales company
SCHOTT Nippon in Tokyo back in 1966
marked the starting point for SCHOTT’s
direct presence in Asia. The company
has been steadily developing its business from a strategic perspective and
increasing its share of sales in Asia ever
since. Japan is one of the most important markets for specialty glasses and
glass-ceramics. Customer service is the
key to its success here. SCHOTT is therefore focusing on key account management, application support, and its joint
venture with the electronics group NEC.
Dr. Schulte the
new CFO
Dr. Schulte neuer
Finanzvorstand
Dr. Jens Schulte was named Chief
Financial Officer of SCHOTT AG effective July 1, 2016. The 44-year-old
business graduate is also responsible
for the areas of Information Technology and Purchasing on the Board of
Management. Dr. Schulte last worked
for Hilti AG in Liechtenstein, where he
recently served as Head of Finance and
Controlling. Earlier in his career, he
worked for McKinsey, Goldman Sachs
and ­Siemens. In 2000, he received his
doctorate from the European Business
School (EBS) in Oestrich-Winkel. Dr.
Schulte is a recognized financial expert with international management
experience.
Seit 1. Juli 2016 ist Dr. Jens Schulte
­neuer Finanzvorstand der SCHOTT AG.
Der 44-jährige studierte Betriebswirt ist
im Vorstand zudem verantwortlich für
die Bereiche Informationstechnologie
und Einkauf. Dr. Schulte kam von der
Hilti AG, Liechtenstein, wo er zuletzt als
Bereichsleiter Finanzen und Controlling
tätig war. Frühere Stationen seiner Karriere waren McKinsey, Goldman Sachs
und Siemens. 2000 promovierte er an
der European Business School (EBS) in
Oestrich-Winkel. Dr. Schulte gilt als ausgewiesener Finanzexperte mit inter­na­
tionaler Managementerfahrung.
125
March 29, 2016, marked the 125th
birthday of Erich Schott (1891 – 1989).
The son of the company founder Otto
Schott, Erich Schott is considered
the most important figure in the
company’s history alongside his father
and his father’s partner Ernst Abbe.
He helped to shape SCHOTT as a
member of the Board of Management
from 1927 to 1968.
Zum 125. Mal jährte sich der
Geburts­tag von Erich Schott (1891 –
1989) am 29. März 2016. Der Sohn
des Firmen­gründers Otto Schott
gilt neben seinem Vater und dessen
Partner Ernst Abbe als bedeutendste
Persönlich­keit der Unternehmens­
historie und prägte SCHOTT
als Vorstand von 1927 bis 1968.
Corporate Social Responsibility: At the 11th Run for Children, sponsored
by SCHOTT, the runners passed the 250,000 lap mark (= 100,000 km)
and thus reached 1.5 million euros in total donations since the event
was founded in 2006.
Corporate Social Responsibility: Beim 11. von SCHOTT initiierten
­Benefizlauf „Run for Children“ knackten die Läufer die Marke von 250.000
Runden (= 100.000 Kilometer) und erreichten damit seit 2006 eine
Spenden­summe von 1,5 Mio. Euro.
45
N E WS
I MPRIN T
Imprint
Impressum
Innovation
begins
with a story
Innovation
beginnt
mit einer
Geschichte
A new online platform shows how glass
demonstrates more innovative strength
than ever before. At www.us.schott.
com/innovation, visitowrs can immerse
themselves in multimedia-based stories
about the versatility of this fascinating
material. The stories tell about glassbased lighting innovations in airplanes
and cars, ultra-thin glass for curved
smartphone displays, the “Next Extreme Material” for industrial designs
of the future and packaging that stores
drugs safely. A new story will be added
each month.
Edition 2/2016, Volume 11
Ausgabe 2/2016, 11. Jahrgang
solutions – The SCHOTT Technology ­Magazine
is published twice each year in both English and
German, Spanish and Portuguese and once a year
in English and Chinese.
solutions – The SCHOTT Technology Magazine
erscheint zweimal jährlich, jeweils zweisprachig in
Englisch und Deutsch, Spanisch und Portugiesisch
sowie einmal jährlich in Englisch und Chinesisch.
Circulation / Auflage: 15,000
Online edition / Online-Ausgabe:
www.us.schott.com/solutions
Wie der Werkstoff Glas heute mehr
I nnovationskraft entfaltet denn je,
­
zeigt eine neue Online-Plattform: Unter
www.us.schott.com/innovation können
Besucher eintauchen in multimedial aufbereitete Geschichten über die Vielseitigkeit dieses faszinierenden Materials. Die
Stories erzählen beispielsweise von glasbasierten Lichtinnovationen in Flugzeug
und Auto, ultradünnem Glas für gebogene Smartphone-Displays, das „Next
Extreme Material“ für Industriedesigns
der Zukunft oder über Packmittel,
die Medikamente sicher aufbewahren.
­Monatlich soll eine weitere Geschichte
hinzukommen.
Laser glass protects the eyes
Laserglas schützt Augen
With LG-960, SCHOTT has d
­ eveloped
another “eye-safe” laser glass that
­protects the user’s eyes. It emits in the
infrared range and is particularly well
suited for use in pulsed laser systems for
measuring distance, as well as LIDAR
systems and medical lasers.
46
Responsible for the content:
Verantwortlich für den Inhalt:
Salvatore Ruggiero
Editor-in-chief / Chefredakteurin:
Christine Fuhr
Phone / Telefon: +49-(0)6131/66-4550
e-mail / E-Mail: [email protected]
Co-editor / Redaktionsunterstützung:
Thilo Horvatitsch textkommunikation,
Essenheim
Design and lithography:
Gestaltung und Lithografie:
Arndt Benedikt, Frankfurt/Main
Printing preparations / Druckvorstufe:
Knecht GmbH, Ockenheim
Printing / Druck:
Schmidt printmedien GmbH,
Ginsheim-Gustavsburg
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or excerpts thereof requires the expressed written
permission of the publisher.
Nachdruck von Beiträgen (Texte und Bilder), auch
auszugsweise, nur mit schriftlicher Genehmigung
des Herausgebers.
The following product names are trademarks
of SCHOTT AG or other companies of the SCHOTT
Group and registered in certain countries:
Nachfolgende Produktnamen sind in verschiedenen
Ländern eingetragene Marken der SCHOTT AG bzw.
anderer Unternehmen des SCHOTT Konzerns:
AMIRAN®, CERAN®, FOTURAN®, HelioJet®,
­MIROGARD®, ­NEXTREMA®, PYRAN®, ROBAX®,
SCHOTT®, ZERODUR®.
If you are interested in receiving solutions
free of charge on a regular basis, please send
an e-mail to:
Wenn Sie solutions regelmäßig kostenlos beziehen
oder ein Probeexemplar
erhalten möchten, wenden
Sie sich bitte an:
[email protected]
© 2016 SCHOTT
North Amerikca, Inc.
SCH OT T S O LUT I O N S 2 / 2 016
SCHOTT
Mit LG-960 entwickelte SCHOTT ein weiteres „eye-safe“-Laserglas, das die Augen
des Anwenders schützt. Es emittiert im
Infrarotbereich und eignet sich besonders für gepulste Lasersysteme zur Entfernungsmessung, für LIDAR-Systeme
und Medizinlaser.
Publisher / Herausgeber:
SCHOTT North America, Inc.
555 Taxter Road
Elmsford, NY 10523
www.us.schott.com
[email protected]
Best view
Bester Blick
The anti-reflective glazing MIROGARD®
Protect DARO from SCHOTT makes the
famous manuscripts at the Swiss Abbey
Library in St. Gallen more visible and
resists fingerprints.
Die entspiegelte Verglasung mit
MIROGARD® Protect DARO von SCHOTT
macht die berühmten Handschriften
der Schweizer Stiftsbibliothek St. Gallen
besser sichtbar und weist zugleich Fingerabdrücke ab.
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Let’s create
unique designs.
By creating innovative flat glass solutions, we enable home appliance
manufacturers to develop appliances with glass surfaces in unique designs
and with special features transforming kitchens into living dreams.
What’s your next
milestone?
milestones.us.schott.com