St. Pölten, 11. Nov. 2005

Davorin Pavic

BlueTec GmbH & Co. KG

• Herstellung und weltweiter Vertrieb des hochselektiven Absorberbandes eta plus- Halbzeug für die solarthermische Industrie- Herzstück eines Sonnenkollektors: hochselektiver Absorber

• Beschichtungsexperten- Herstellung von dünnen funktionalen Schichten- Konzeption und Engineering von Vakuumanlagen- Entwicklung neuer Schichten und Beschichtungswerkzeuge

• Zukünftige Betätigungsfelder- Funktionale oder dekorative Oberflächenveredelung- Dünne Schichten für die Photovoltaik

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Davorin Pavic

BlueTec GmbH & Co. KG

• Firmengründung im April 2005

• 10 Gesellschafter aus lokalem Umfeld

• Davon 4 Unternehmensgründer und Geschäftsführer:- Ralf Blessing; Kaufmann; EDV, QM- Davorin Pavic; Physiker; Technik, Technologie- Gerhard Stamm; Betriebswirt; internationaler Verkauf, Beratung- Frank Zimmermann; Wirtschaftsingenieur; Finanzen, Controlling

• 17 Mitarbeiter: Experten in der Bandbeschichtung

• 2 Standorte: Trendelburg, Firmensitz und Administration; Bad Karlshafen, Produktionsstätte

• Produktionsaufnahme: Ende Juli 2005

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Davorin Pavic

• Hochselektives Absorberband für thermische KollektorenHalbzeug für die Solarindustrie weltweit

• Wird verarbeitet in Absorber für- Flachkollektoren mit Vollflächen- oder Streifenabsorber- Röhrenkollektoren- Luftkollektoren / großflächige Fassadenkollektoren

• Verarbeitungsmöglichkeiten:- Ultraschall-, Plasma- und Laser-

schweißen- Weichlöten- Tiefzieh- und Prägeverfahren- Klebe- und Klemmverbindung

eta plus: Das hochselektive Absorberband

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Davorin Pavic

Flachkollektor

1. Absorberbeschichtung η+2. Metallband (Kupfer)

3. Kapillarrohr aus Kupfer

4. Kollektorisolierung

5. Kollektorrückwand

6. Verteilerrohr aus Kupfer

7. Kollektorrahmen

8. Eisenarmes Glas

Quelle: ISE

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eta plus Reflexionsspektrum

Solarer Absorptionsgrad (AM 1,5): 95,3 %Thermischer Emissionsgrad (100 °C): 4,7 %

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Davorin Pavic

eta plus Eigenschaften

• Technische Eigenschaften:- Solarer Absorptionsgrad: 95 % +/- 2 %- Thermischer Emissionsgrad: 5 % +/- 2 %

• Metallbänder in Breiten bis 1400 mmDicke: 0,1 mm - 0,5 mm

• Farbhomogenes, gleichmäßiges Erscheinungsbild

• Höchst beständig mit langer Lebensdauer- Thermisch beständig bis 300 °C- Feuchteresistent- Haft- und Abriebfest

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Davorin Pavic

eta plus

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Davorin Pavic

eta plus Umweltbilanz

• Umweltfreundlicher, emissionsfreier Prozess

• Kein Chemikalieneinsatz

• Energiebedarf während der Herstellung: 1 kWh/m2

• Minimaler Verpackungs- und Platzbedarf

• Endprodukt ist 100 % recyclebar

• Umweltmanagementsystem gemäß ISO 14000 wird gerade eingeführt

• Hocheffizient und langlebig: Rationeller Einsatz von Energie- und Rohstoffressourcen

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BlueTec Bandbeschichtungsanlage

AbwicklerBand-

speicher AufwicklerBeschichtungs-

kammernRollen-

schleuseRollen-

schleuse

Leitstand

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Davorin Pavic

BlueTec Bandbeschichtungsanlage

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BlueTec Bandbeschichtungsanlage

• Hocheffiziente solarselektive Absorberschichten

• Jahreskapazität z. Zt. 1,5 Mio. Quadratmeter

• Air-to-air Durchlaufanlage mit hoher Standzeit

• Verschiedene Bandsubstrate denkbar- Metallbänder (Kupfer, Aluminium, Stahl)- Prinzipiell möglich: Kunststoffe/Textilien

• Flexibel im Schichtaufbau- Einsatz modernster PVD/CVD Beschichtungswerkzeuge- Dünne metallische/dielektrische Schichten

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Sputterprozess

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• Magnetron-Sputtern : Kathodenzerstäubung mittels hochenergetischem Gasplasma (Ionenbeschuss). Magnetfeldgestützt zur Erhöhung der Plasmadichte

• Sputterbedingungen- Arbeitsdruck ~ 10-3 mbar (Unterdruckkammer)- Kathodenspannung (~ 600 V)- Sputtergas Argon (Ionenlieferant)

• Reaktives Sputtern: Zugabe einesReaktivgases (z.B. O2, N2) zurErzeugung von dielektrischenSchichten (Keramiken)

Magnetron-Sputterprozess

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Absorberschichten mittels Sputterprozess

• Sputterprozess erfüllt höchste Qualitätsanforderungen- Beste technische Werte nach Maß- Höchst beständige Schichten- Farblich gleichmäßige Oberfläche

=> Ästhetische Kollektoren mit High-Tech Komponente

• Air-to-air Prozess ermöglicht- industriellen Prozess mit hoher Anlagenverfügbarkeit- optische Online-Qualitätskontrolle- visuelle Begutachtung des laufenden Bandes

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• Schichtstapel mit abnehmendem Metallgehalt zur Oberfläche (Gradientenschicht) unterteilt in:- Metallische Diffusionsbariere, Haftgrund- Funktionale Schicht (Absorptionsschicht)- Dielektrische Deck- und Schutzschicht

• Substrat dient als IR-Spiegel

• Metallpartikel als Streuzentrenin keramischer Matrix

• Dielektrische Deckschichtmit AR-Eigenschaften

Metall-Keramisches Schichtsystem (CERMET)

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Sichtbares Spektrum

Ultr

avio

lett

Infr

arot

380 400 500 600 700 780

Wellenlänge λ [nm]

violett blau grün gelb rot

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Farbwahrnehmung

• Beleuchtungsart: natürliche/künstliche Lichquelle, Temperatur-/Linienstrahler

• Art der Farbquelle: selbst/nicht selbst Leuchtend, Interferenz, Streuung, Brechung

• Betrachtungswinkel und Diffus-/Direktanteil

• Betrachtende Person (Farbblindheit, Geschlecht)

• Objekthintergrund: hell/dunkel, blendend/diffus

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-a +a

-b

+b

-a +a

-b

+b

-a +a

-b

+b

L = 25 L = 50 L = 75

CIE-Lab Farbmodell

• CIE-Lab Farbraum orientiert sich an den physiologischen Eigenschaften des menschlichen Auges

• L: Helligkeit, a: Rot-Grün Kontrast, b: Gelb-Blau-Kontrast

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Farbe durch Interferenz

dn

α α

90°- α

2·n·d = m·λ

AR-Deckschicht

Absorptionschicht

Diffusionsbarriere Substrat

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Halbräumliche Reflexionsmessung

8°

Lichtquelle

Detektor

Probe

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Farbeindruck und Reflexionsspektrum

0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,800,00

0,02

0,04

0,06

0,08

0,10

0,12

0,14

0,16

0,18

0,20

0,22

0,24

0,26

0,28

0,30

α= 95 %α= 92.2 %α= 89.5 %α= 87.2 %α= 85.8 %α= 85.1 %α= 84.6 %

Ref

lect

ance

grünblau gelb rot

eta plusbläulich-violett

Wellenlänge [µm]

Ref

lexi

onsg

rad

400 450 500 550 600 650 700 750 800

Wellenlänge [nm]

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Davorin Pavic

Farbige Schichten aus dem Sputterprozess

• Violett-blaue Schicht: Optimiert für das Sonnenspektrum

• Herstellung dunkler Farbvariationen (rot, braun, gelb, blau) möglich, jedoch:- Absorptionsgrad sinkt bis auf 90 %, Emissionsgrad unverändert- Interferenzschichten verschmutzen, Abdeckung notwendig- Genaue Farbspezifikation notwendig- Mindestmenge erforderlich

• Herstellung kontrastreicher Farben nur mit hohem Aufwand möglich

• Verschiedene Metallbänder als Substrat verwendbar

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Davorin Pavic

QS bei BlueTec

• Online Prüfung der technischen Eigenschaften- Globaler, spektraler Reflexionsgrad von 380 nm bis 2200 nm- Globaler Reflexionsgrad im Bereich von 8 µm bis 14 µm- Berechnung des Absorptions- und Emissionsgrades- Bestimmung der L*,a*,b* Farbkoordinaten- Visuelle Prüfung

• Beständigkeitsprüfung an jedem Coil- Thermische Beständigkeit bei 310°C 4 h- Siedewassertest: Probe aus Dampf- und Wasserphase 4 h

• Haftfestigkeitsprüfung: Peel-Off Test

=> Dokumentation im Coilbegleitdokument

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Davorin Pavic

Externe QS Maßnahmen

• Prüfung der technischen Eigenschaften- Globaler Reflexionsgrad von 380 nm bis 20 µm- Berechnung des solaren Absorptionsgrades und thermischen

Emissionsgrades

• Beschleunigte Beständigkeitsprüfung gemäßISO/CD 12592.2 (Task X Prüfung)- Thermische Beständigkeit bei 300°C bis 300 h- Feuchtebeständigkeit bei 40°C bis 600 h- Bestimmung des Performance Criterion:

=> Zusammenfassung in Prüfzertifikaten

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Thermische Beständigkeit von eta plus

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Feuchtebeständigkeit von eta plus

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eta plus - the next generation absorber coating

• Industrielle Herstellung von hochselektiven Absorbern

• Sehr gute technische Eigenschaften von eta plus

• Beste Beständigkeit und Langlebigkeit

• Ästhetische, homogene Absorberoberfläche

• Herstellung farbiger Oberflächen möglich

• Neue Einsatzgebiete:- Solare Klimatisierung- Prozesswärme- Gebäudefassaden- Solarthermische Kraftwerke- Solare Entsalzungsanlagen