Mit leuchtenden Augen steht Steffen Griehl vor dem Prototyp einer Vakuumbeschichtungsanlage für Glaskugeln. Eine Entwicklung aus Sachsen, die die Herstellung des beliebten Weihnachtsbaumschmucks revolutionieren soll.
Denn damit die Kugeln so schön glänzen und das warme Licht der Kerzen reflektieren, werden die gläsernen Rohlinge bislang zunächst von innen mit Hilfe einer Silbernitratlösung verspiegelt. Dann wird die Kugel für die äußere Farbschicht in eine entsprechende Farbe getaucht. Der Nachteil: für die relativ dicke Innenbeschichtung wird viel teures Edelmetall benötigt. Das Silbernitrat ist zudem giftig, so dass die Reste aufwändig entsorgt werden müssen. Der äußere Farbmantel ist außerdem sehr empfindlich, weist schnell Kratzer auf und ist weder feuchtigkeits- noch lichtbeständig.
So entstand bei der Firma Koch Dekorationsartikel im Thüringischen Ort Lichte der Wunsch, eine kratzfeste Weihnachtsbaumkugel zu entwickeln. Ein gleichfalls mittelständischer Partner fand sich in Dresden. Die Creavac GmbH beschichtet normalerweise Kunststoff in allen Farben, Formen und Variationen. Der zerbrechliche Baumschmuck war eine ganz neue Herausforderung. Geschäftsführer Steffen Griehl nimmt eine tiefrote Christbaumkugel in die Hand und dreht sie im Licht hin und her:
"Unsere Technologie unterscheidet sich grundlegend. Als erstes haben wir wieder diese Glaskugel, die wird innen mit einer organischen Farbstoffschicht beschichtet in unserer Vakuumanlage. Dabei ist diese Weihnachtsbaumkugel selbst der Vakuumkessel und wird von innen aus abgepumpt. Danach folgt die organische Farbstoffbeschichtung, die ist sehr dünn, nur wenige Nanometer stark, und in einem zweiten Arbeitsgang wird innen noch mal eine Silberschicht aufgebracht, diese Silberschicht ist auch relativ dünn, circa 100 Nanometer stark und damit sieht dann die Kugel wie hier rot aus. "
Klingt einfach, doch vorher ist keiner darauf gekommen. Vielleicht war es auch eine Frage des Risikos, denn die Glaskugeln sind in der Vakuumbeschichtungsanlage erheblichen Druckbelastungen ausgesetzt. Die Folgen waren zunächst nicht absehbar, doch das Ergebnis ist ermutigend:
"Wir haben also im Laufe des Projektes viele hunderttausend Kugeln beschichtet, und aufgrund der Druckdifferenz ist keine der Kugeln kaputt gegangen. "
Da sich mit der neuen Methode alle Farbschichten hinter Glas befinden, sind die Kugeln nunmehr äußerst pflegeleicht und umweltfreundlich zugleich:
"Wir verbrauchen also wesentlich weniger Silberschicht, also nur ein Zehntel der üblichen Technologie, spart also Rohstoffe. Der zweite wesentliche Vorteil ist, unsere Farbstoffschicht befindet sich innen, also innerhalb der Glaskugel, damit ist die geschützt, sie könne sie also abwischen, sie können putzen, sie können die Kugel raushängen, die Farbstoffschicht wird nicht mehr so stark beansprucht."
Die Prototypanlage ermöglicht Beschichtungen mit verschiedenen Metallen und unterschiedlichen Farbstoffen. Außerdem können in die Farbschichten mittels Laser besondere Muster eingraviert werden. Und weil die Schichten innen liegend und dadurch besonders geschützt sind, gibt es nun auch erstmalig echte Goldstücke unter den Christbaumkugeln. Sichtlich stolz öffnet der Diplom-Chemiker Tobias Müller behutsam eine Holzschatulle:
"Und zwar sind das goldbeschichtete Kugeln. Die Goldschicht ist ca 100 Nanometer stark und man sieht also deutlich, dass es eine schöne goldene Farbe ist. Es sind also die ersten echt Goldkugeln, die es gibt."
Mit ihrer Auflage von 24 Karat funkeln die 13 Exemplare in verschiedenen Größen in ihrer Holzschatulle. Normale Kugeln sollen, wenn die erste Vakuumbeschichtungsanlage für Christbaumkugeln im kommenden Jahr in Betrieb geht, absolut konkurrenzfähig mit Produkten aus Fernost sein.
Denn damit die Kugeln so schön glänzen und das warme Licht der Kerzen reflektieren, werden die gläsernen Rohlinge bislang zunächst von innen mit Hilfe einer Silbernitratlösung verspiegelt. Dann wird die Kugel für die äußere Farbschicht in eine entsprechende Farbe getaucht. Der Nachteil: für die relativ dicke Innenbeschichtung wird viel teures Edelmetall benötigt. Das Silbernitrat ist zudem giftig, so dass die Reste aufwändig entsorgt werden müssen. Der äußere Farbmantel ist außerdem sehr empfindlich, weist schnell Kratzer auf und ist weder feuchtigkeits- noch lichtbeständig.
So entstand bei der Firma Koch Dekorationsartikel im Thüringischen Ort Lichte der Wunsch, eine kratzfeste Weihnachtsbaumkugel zu entwickeln. Ein gleichfalls mittelständischer Partner fand sich in Dresden. Die Creavac GmbH beschichtet normalerweise Kunststoff in allen Farben, Formen und Variationen. Der zerbrechliche Baumschmuck war eine ganz neue Herausforderung. Geschäftsführer Steffen Griehl nimmt eine tiefrote Christbaumkugel in die Hand und dreht sie im Licht hin und her:
"Unsere Technologie unterscheidet sich grundlegend. Als erstes haben wir wieder diese Glaskugel, die wird innen mit einer organischen Farbstoffschicht beschichtet in unserer Vakuumanlage. Dabei ist diese Weihnachtsbaumkugel selbst der Vakuumkessel und wird von innen aus abgepumpt. Danach folgt die organische Farbstoffbeschichtung, die ist sehr dünn, nur wenige Nanometer stark, und in einem zweiten Arbeitsgang wird innen noch mal eine Silberschicht aufgebracht, diese Silberschicht ist auch relativ dünn, circa 100 Nanometer stark und damit sieht dann die Kugel wie hier rot aus. "
Klingt einfach, doch vorher ist keiner darauf gekommen. Vielleicht war es auch eine Frage des Risikos, denn die Glaskugeln sind in der Vakuumbeschichtungsanlage erheblichen Druckbelastungen ausgesetzt. Die Folgen waren zunächst nicht absehbar, doch das Ergebnis ist ermutigend:
"Wir haben also im Laufe des Projektes viele hunderttausend Kugeln beschichtet, und aufgrund der Druckdifferenz ist keine der Kugeln kaputt gegangen. "
Da sich mit der neuen Methode alle Farbschichten hinter Glas befinden, sind die Kugeln nunmehr äußerst pflegeleicht und umweltfreundlich zugleich:
"Wir verbrauchen also wesentlich weniger Silberschicht, also nur ein Zehntel der üblichen Technologie, spart also Rohstoffe. Der zweite wesentliche Vorteil ist, unsere Farbstoffschicht befindet sich innen, also innerhalb der Glaskugel, damit ist die geschützt, sie könne sie also abwischen, sie können putzen, sie können die Kugel raushängen, die Farbstoffschicht wird nicht mehr so stark beansprucht."
Die Prototypanlage ermöglicht Beschichtungen mit verschiedenen Metallen und unterschiedlichen Farbstoffen. Außerdem können in die Farbschichten mittels Laser besondere Muster eingraviert werden. Und weil die Schichten innen liegend und dadurch besonders geschützt sind, gibt es nun auch erstmalig echte Goldstücke unter den Christbaumkugeln. Sichtlich stolz öffnet der Diplom-Chemiker Tobias Müller behutsam eine Holzschatulle:
"Und zwar sind das goldbeschichtete Kugeln. Die Goldschicht ist ca 100 Nanometer stark und man sieht also deutlich, dass es eine schöne goldene Farbe ist. Es sind also die ersten echt Goldkugeln, die es gibt."
Mit ihrer Auflage von 24 Karat funkeln die 13 Exemplare in verschiedenen Größen in ihrer Holzschatulle. Normale Kugeln sollen, wenn die erste Vakuumbeschichtungsanlage für Christbaumkugeln im kommenden Jahr in Betrieb geht, absolut konkurrenzfähig mit Produkten aus Fernost sein.