AiF-FV-Nummer 21279

Entwicklung von Detektionssystemen mit elektrochemisch aktiven Oberflächen zur online Überwachung von Filteranlagen

Status & Laufzeit

Abgeschlossen: 01.08.2020 bis 31.07.2023

Forschungsstellen

  • fem Forschungsinstitut Edelmetalle und Metallchemie
    Katharinenstr. 17, 73525 Schwäbisch Gmünd
    http://www.fem-online.de

  • Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e. V.
    Bliersheimer Str. 58 - 60, 47229 Duisburg
    http://www.iuta.de

Zusammenfassung

In der Reinraumtechnik liegt mit steigenden Anforderungen an reine Produktionsumgebungen das Augenmerk auf der Verringerung von chemischen Verunreinigungen (Airborne Molekular Contamination - AMC) der Luft. AMC-Filter bestehen aus Aktivkohlen oder Ionenaustauschern mit begrenzter Aufnahmekapazität. Ein Durchbruch tritt bei Überladung unbemerkt auf und kann zu erheblichen Produktionsausfällen führen. Daher werden AMC-Filter regelmäßig und vor Ende der möglichen Nutzungsdauer ausgewechselt. Dies verursacht hohe Kosten und große Abfallmengen. Ansätze für die Echtzeit-Überwachung von AMC-Kontaminanten durch aufwendige laserbasierte, optische und nicht-optische Methoden liefert das europäische Verbundprojekt MetAMC. Einfache und kostengünstige Sensoren zur Echtzeit-Überwachung stehen aktuell nicht zur Verfügung. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung von einfach aufgebauten und kostengünstig herstellbaren Durchbruchsdetektoren mit elektrochemisch aktiven Oberflächen für die AMC-Kontaminanten Ammoniak und Formaldehyd. Hierfür sollen durch galvanische Abscheidung metallischer Nanopartikel (geplant: Kupfer, Silber, Zinn) mittels Pulse Plating Technik auf 3D-Trägermaterialien mit reaktiven Oberflächen abgeschieden werden. Um die unterschiedlichen elektrochemischen Aktivitäten zu erfassen, sollen auch Legierungen sowie neuartige Schichtsysteme mit leitfähigen Polymeren zum Einsatz kommen. Profitieren werden Nutzer von Reinräumen durch verbesserte Kontrolle der Reinraumbedingungen. AMC-Filter sind relativ teure Spezialprodukte, sodaß erhebliche Einsparpotentiale entstehen. Darüber hinaus würden die angestrebten Ergebnisse für die Beschichtungsbranche neue funktionale Anwendungen ermöglichen. Der Markt ist groß: Reinraumfilter kommen bei KMU in unterschiedlichsten Branchen wie z.B. in der Halbleiterindustrie, der Pharma- und Life-Science- Industrie, der Mikroelektronik, der Optik, Kosmetik- und Lebensmittelproduktion sowie der Gen- und Medizintechnik zum Einsatz.

Förderhinweis

Das Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Umwelttechnik wird / wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Dokumente