Die Flusssäure ist Geschichte

Wenn aus einer Heraus-forderung viele Vorteile werden: Bisher wurde in der UV-Lampen-Produktion bei Heraeus Noblelight in Alzenau unter anderem auch Flusssäure genutzt. Weil die hochaggressive Substanz ein Risiko für Mitarbeiter und Umwelt darstellt, hat ein interdisziplinäres Team nach einer besseren Lösung gesucht – und sie gefunden.

Acid Quelle: Herbert Naujoks, Stuttgart

Quarzglas ist chemisch besonders beständig – es hält starken Temperaturschwankungen stand, ist durchlässig für UV-Strahlung und weist eine hohe Durchschlagfestigkeit auf. Eigenschaften, die man in der Produktion von Heraeus Noblelight in Alzenau eigentlich sehr schätzt. Denn bei der Fertigung von UV-Lampen finden Rohre aus Quarzglas als Lampenkörper Verwendung. Weil die äußere Schicht aber immer auch einen gewissen Grad an Verunreinigung aufweist, müssen die Rohre gereinigt werden, bevor sie verbaut werden können – eine Herausforderung bei einem derart widerstandsfähigen Material.

Heraeus Noblelight nutzte dafür ausschließlich Flusssäure, die wässrige Lösung von Fluorwasserstoff – eine bisher alternativlose Wahl. „Flusssäure ist so aggressiv, dass sie die obersten Schichten des Quarzglases wegätzt und somit auch die kleinsten Verunreinigungen entfernt“, sagt Andreas Adam, Production Engineer bei Heraeus Noblelight. „Das macht sie aber natürlich auch zu einem enormen Sicherheitsrisiko.“ Denn Flusssäure ist ein Kontaktgift, das schon bei handtellergroßen Verätzungen tödlich wirken kann. Zwar herrschen in der Produktion umfassende Sicherheitsvorgaben, mit denen schwere Unfälle vermieden werden können. Beinaheunfälle oder sogar leichte Verletzungen könnten im Umgang mit einer solch aggressiven Substanz aber nie ausgeschlossen werden, sagt Adam.

Neues im Blick

Dabei ist Flusssäure nicht nur für die am Produktionsprozess beteiligten Mitarbeiter potenziell gefährlich. Auch der Transport der Abfallsäure in das Werk nach Kleinostheim stellt ein Risiko für Mensch und Umwelt dar. Eine bessere Lösung musste her. „Es gehört zu unserer Aufgabe im Production Engineering, den Status quo zu hinterfragen“, sagt Adam. „Nur, weil etwas schon immer so gemacht wird, ist es noch lange nicht gut.“ Mit seinem Mitarbeiter Martin Röhling begann er die Suche nach einer Alternative zur Flusssäure. „Wir haben ein funktionsübergreifendes Team gebildet und uns auch mit Kollegen von Heraeus Quarzglas zusammengetan“, sagt Röhling. „Ihre Expertise konnten wir auch bei unserem Vorhaben gut nutzen.“

Zunächst probierten sie in zahlreichen Tests unterschiedliche Typen von Reinigungsmitteln aus. Schnell wurde dabei klar: Ein Reiniger allein würde den Anforderungen nicht genügen können. So kam der Ultraschall ins Spiel – mit ihm werden hochfrequente Schwingungen erzeugt, die die Reinigungskraft verstärken. Rund neun Monate dauerte die Versuchsphase, bis ein passender Reiniger gefunden, das Verfahren mit Ultraschall kombiniert und optimal auf die Bedürfnisse der Produktion von Heraeus Noblelight abgestimmt werden konnte.

Nachhaltig auf allen Ebenen

„Im Verlauf dieser intensiven Arbeit haben wir auch unseren Produktionsprozess viel genauer kennen- und verstehen gelernt“, sagt Adam. Denn die Flusssäure hat eine derart aggressive Reinigungskraft, dass sich die Produktion nie damit beschäftigen musste, welchen Reinheitsgrad sie eigentlich wirklich benötigt. Dieses umfassende Know-how floss anschließend auch in die Entwicklung der für den neuen Reinigungsprozess notwendigen Anlage. Im Herbst 2019 soll sie geliefert und in Betrieb genommen werden. Der Verbrauch von Flusssäure wird dann um rund 95 Prozent sinken. Zudem haben Mitarbeiter im vollautomatisierten Reinigungsprozess keinen Kontakt mehr zu den Quarzglasrohren selbst, was auch das Risiko für Schnittverletzungen reduziert. Einen schweren Sicherheitsanzug müssen Mitarbeiter fortan nicht mehr tragen, auch der Schulungsaufwand verringert sich.

Neben den offensichtlichen Vorteilen für die Arbeitssicherheit ist die neue Anlage auch ein Fortschritt in Sachen Umweltschutz: Der Transport der Abfallsäure entfällt, die Anlage ist kleiner und verbraucht weniger Wasser. Zusätzlich konnte ein weiterer Trocknungsprozess integriert und somit die Produktionszeit reduziert werden. Insgesamt verschafft sie dem Unternehmen also nicht nur einen Vorteil vor dem Wettbewerb, sondern soll auch rund 120.000 Euro im Jahr sparen.