Cleantech-Startup SALD ermöglicht hauchdünne, dreidimensionale Beschichtungen für Herstellung von Batterien, Textilien oder hochwertigen Solarmodulen.
Das niederländische Cleantech-Startup SALD kommerzialisiert ein patentiertes Verfahren für atomdünne Beschichtungen im industriellen Maßstab. Damit will das Unternehmen zahlreiche Anwendungen verbessern – beispielsweise Batterien für Smartphones und Elektroautos, Textilien oder die neueste Generation von Solarmodulen. In der Solarbranche ist das Verfahren schon einige Jahre im Einsatz.
Das nach dem Spatial Atom Layer Deposition benannte Cleantech-Unternehmen ist eine Ausgründung der Firma SoLayTec, die sich auf atomdünne Beschichtungen für die Solarindustrie konzentriert hat. Eingesetzt wird das Verfahren bei der Herstellung klassischer Solarmodule in China oder Südkorea.
Der Ausgründung SALD ist es nun gelungen, einen verhältnismäßig kleinen Automaten zu entwickeln, um die Technologie auch in anderen Produktionsbereichen einsetzbar zu machen.
Bislang gilt die sogenannte Atomlagenabscheidung (ALD) als Maß aller Dinge. Sie ist aus der Herstellung von Computerchips bekannt. Der Nachteil: Das Verfahren braucht relativ viel Zeit. Lange arbeiteten Wissenschaftler von Fraunhofer und des niederländischen Fraunhofer-Pendants TNO an einer besseren Lösung.
Mit dem SALD-Verfahren, das im Jahr 2008 erfunden wurde, werden die Beschichtungen dreidimensional – bei gleichbleibende Beschichtungsqualität ist es so möglich, die Produktionsgeschwindigkeit um das 5- bis 10-fache zu steigern.
ALD-Technologie um dritte Dimension erweitert
In der Halbleiterindustrie wären die heutigen, hochintegrierten Chips ohne das Vorgängerverfahren „Atom Layer Deposition“ mit beispielsweise 11,8 Milliarden Schaltkreisen in Apples neuestem A14-Prozessor bei einer Strukturbreite von 5 Nanometern unmöglich. Das neue Verfahren ermöglicht nun, diese Schichten 15-mal dünner aufzutragen.
„Nanobeschichtungen werden künftig die industrielle Fertigung in beinahe allen Branchen revolutionieren.“
(Frank Verhage, CEO von SALD)
Beim „Spatial Atom Layer Deposition“-Verfahren werden atomare Nanobeschichtungen dreidimensional auf Oberflächen aufgetragen. Jede Schicht ist dünn wie ein einzelnes Atom. Jede dieser Ebenen ist zirka 1,1 Angström dünn, das entspricht 0,00000011 Millimetern. Sogar neun aufeinander aufgebrachte Schichten besitzen eine Dicke von etwa 1 Nanometer (0,000001 Millimeter), und sind noch immer fünfmal dünner als die Chipstrukturen in Apples neuester Prozessorgeneration.
Anderes Material für jede Schicht
Die Besonderheit: Mit jeder Schicht können andere Materialien aufgebracht werden. Dabei kann es zu chemischen Reaktion mit der zuerst aufgetragenen Substanz kommen und die Funktionalität der Gesamtoberfläche verändert werden. Einsetzbar sind etwa Metalle, Oxide, Nitride, Sulfide, Fluoride.
Durch die hoher Anzahl möglicher Kombinationen des dreidimensionalen Multilayerverfahrens lassen sich auf „beinahe allen Oberflächen“ funktional ganz unterschiedliche Substanzen, komplexe Verbindungen, Polymere oder hybride, organische wie anorganische Materialien herstellen.
Während auch andere Cleantech-Unternehmen ähnliche Technologien verfolgen, behauptet SALD, das einzige Unternehmen weltweit zu sein, das das Fachwissen habe, um Spatial ALD-Technologie schnell und zuverlässig nach erfolgreichen Testphasen in Großserienproduktion skalieren zu können,
Bessere Batterien, reißfeste Folien und mehr
Aus Sicht von Verhage sind mit der SALD-Technologie nun beispielsweise Smartphone-Akkus möglich, de eine Woche lang ohne Nachladen halten oder Elektroautos mit 2.000 Kilometer Reichweite durch verbesserte Lithium-Ionen- oder Feststoffbatterien. Auch Textilfasern könnten durch Nanobeschichtungen vollkommen neue Funktionen erhalten.
Verhage gibt preis, dass er mit SALD sowohl mit Investoren als auch mit namhaften Industrieunternehmen in Verhandlungen stehe, die die atomaren Nanobeschichtungen einsetzen wollten. Beispielsweise mit den namhaften Herstellern von Batteriezellen, aber auch mit Herstellern von Folien und Verpackungsmaschinen, denen atomdünne und dennoch reißfeste Folienverpackungen gelingen könnten.
Wichtig ist dem CEO des niederländischen Startups aber auch, dass diese „Schlüsseltechnologie“ nicht aus den USA oder aus China kommerzialisiert wird, sondern aus Europa heraus. „Das ist auch ein wirtschaftspolitisches Ziel, das wir gemeinsam mit den Forschern von Fraunhofer und TNO verfolgen“, so Verhage,
Martin Ulrich Jendrischik, Jahrgang 1977, beschäftigt sich seit mehr als 15 Jahren als Journalist und Kommunikationsberater mit sauberen Technologien. 2009 gründete er Cleanthinking.de – Sauber in die Zukunft. Im Zentrum steht die Frage, wie Cleantech dazu beitragen kann, das Klimaproblem zu lösen. Die oft als sozial-ökologische Wandelprozesse beschriebenen Veränderungen begleitet der Autor und Diplom-Kaufmann Jendrischik intensiv. Als „Clean Planet Advocat“ bringt sich der gebürtige Heidelberger nicht nur in sozialen Netzwerken wie Twitter / X oder Linkedin und Facebook über die Cleanthinking-Kanäle ein.