Entwicklung eines flexiblen, wasserstoffbeheizten Temperofens für Glasbauteile (H2GlassTemp)

Ziel des For­schungs- und Ent­wick­lungs­vor­ha­bens als Koope­ra­ti­ons­pro­jekt der Fir­men Ther­mo-Star GmbH, Aache­ner Quarz­glas-Tech­no­lo­gie Hein­rich (QGH) und des Insti­tuts für Indus­trie­ofen­bau und Wär­me­tech­nik der RWTH Aachen (IOB) ist die Ent­wick­lung eines neu­ar­ti­gen fle­xi­blen, was­ser­stoff­be­heiz­ten Tem­pero­fens für Glas­bau­tei­le mit ange­schlos­se­ner Heiß­be­ar­bei­tung für dick­wan­di­ge Quarz­glas­bau­tei­le. Der inno­va­ti­ve Tem­perofen zielt auf eine ener­gie­ef­fi­zi­en­te­re Wär­me­be­hand­lung von Glas­bau­tei­len durch eine fle­xi­ble Anpas­sung der Ofe­n­in­nen­raum­geo­me­trie, wobei Was­ser­stoff als Heiz­me­di­um genutzt wird.

Zur Umset­zung des inno­va­ti­ven Tem­pero­fens wird ein fle­xi­bler, feu­er­fes­ter Ofe­n­in­nen­raum und eine was­ser­stoff­ba­sier­te Behei­zungs­tech­nik ent­wi­ckelt. Dazu sind im Wesent­li­chen die not­wen­di­ge Anlagen­tech­nik und Sicher­heits­tech­nik zu ent­wi­ckeln und zu kon­stru­ie­ren. Dabei muss ins­be­son­de­re auch die hohe Flam­men­tem­pe­ra­tur von Was­ser­stoff bei der Ver­bren­nung mit Luft beach­tet wer­den, die beson­de­re kon­struk­ti­ve und/oder rege­lungs­tech­ni­sche Lösun­gen erfor­der­lich macht, um eine hohe Tem­pe­ra­tur­gleich­mä­ßig­keit im Ofen zu errei­chen und loka­le Über­hit­zun­gen der wär­me­be­han­del­ten Glas­bau­tei­le zu ver­mei­den. Zusätz­lich wird eine Heiß­be­ar­bei­tungs­ein­heit im Bereich des Tem­pero­fens ent­wi­ckelt und instal­liert, mit wel­cher die Arbeits­schrit­te der Nach­be­ar­bei­tung zeit­ef­fi­zi­en­ter und dadurch wirt­schaft­li­cher durch­ge­führt wer­den können.

Ein wich­ti­ges Pro­dukt­bei­spiel sind Pro­ben­hal­ter für die Halb­lei­ter-Indus­trie. Dies ist ein Pro­dukt mit hohem Aus­schuss, das der­zeit nur in gerin­gen Men­gen pro­du­ziert wer­den kann, da die der­zei­ti­gen Bear­bei­tungs­schrit­te eine lan­ge War­te­zeit beinhal­ten. Mit dem neu­en Ver­fah­ren und Ofen kön­nen hier deut­lich grö­ße­re Men­gen pro­du­ziert wer­den, weil die War­te­zei­ten deut­lich ver­kürzt wer­den und somit mehr Gut­tei­le in der glei­chen Zeit pro­du­ziert wer­den kön­nen. Die­se Pro­duk­te wer­den bei­spiels­wei­se für die 5G-Ent­wick­lung und in der Medi­zin­tech­nik (z.B. Bau­tei­le für künst­li­che Her­zen oder Dia­ly­se­ge­rä­te) benö­tigt, wo hohe Mate­ri­al­stan­dards hin­sicht­lich Bla­sen­frei­heit, Ober­flä­chen­qua­li­tät und Geo­me­trie erfül­len müssen.