Deutsch - Über Heraeus

Industrie
Platinsensoren go East
Heraeus entwickelt neue Temperatursensoren
für den chinesischen Markt
Experten gehen von über 400 Millionen Haushalten in China aus. In der Gesellschaft entwickelt sich eine konsumfähige
Mittelschicht mit steigenden Ansprüchen an Komfort und einem wachsenden Energiebedarf. So verdoppelte sich der Energieverbrauch
Chinas seit der Jahrtausendwende und übertraf im Jahr 2010 erstmals den der USA. Um beispielsweise den
Heizenergieverbrauch sicher und zuverlässig zu ermitteln, werden Wärmemengenzähler in großer Zahl gebraucht. Heraeus
entwickelte für diese Wärmemengenzähler hochstabile und präzise Platintemperatursensoren.
Die Durchsetzung von Energiesparmaßnahmen gilt als
eine der größten Herausforderungen Chinas. So hat die
chinesische Regierung Energiesparen auf die Agenda
gesetzt, mit dem Ziel, den Energieverbrauch der Haushalte
exakt zu erfassen. Bereits Ende der 1990er-Jahre wurde
nach europäischem Vorbild die Heizkostenabrechnung
nach tatsächlichem Verbrauch eingeführt. In den hierfür
genutzten Wärmemengenzählern sind hochsensible
Platintemperatursensoren in Dünnschichttechnologie von
Heraeus im Einsatz. Das Prinzip der Wärmemengenzählung
ist einfach: Jeweils ein Temperatursensor misst die
Zu- und Rücklauftemperatur im Heizkreis. Zusammen mit
dem Volumenstrom liefert die Temperaturdifferenz den
Wärmeverbrauch. Das eingesetzte Sensorpaar darf dabei
nur maximal 0,1 Grad Kelvin voneinander abweichen.
Da alle Wärmemengenmessgeräte geeicht sind, müssen
die Sensoren nach fünf Jahren Betriebszeit ausgebaut
und rekalibriert oder ausgetauscht werden. „Obwohl die
Platinsensoren über eine ausreichende Langzeitstabilität
verfügen, sind diese Eichintervalle fest vorgeschrieben“,
erklärt Gernot Hacker, Spezialist für Wärmemengenmessung
bei Heraeus, die gesetzlichen Vorgaben. Die sichere
und effiziente Herstellung solcher eichfähigen Systeme in
Millionenstückzahlen erfordert einen hohen Automationsgrad.
Tatsächlich erinnern die Produktionseinrichtungen
bei Heraeus an die Bedingungen in der Halbleiterindustrie.
Auch hier wird in Reinräumen produziert, in denen
der Staubanteil der Luft auf nur wenige Partikel pro
Kubikmeter reduziert ist.
Doch vor der erfolgreichen Markteinführung der neuen
Sensoren in China war zunächst Entwicklerfleiß gefragt.
„Denn es zeigte sich, dass für diesen Markt eine spezifisch
zugeschnittene Variante des Standardsensors – unseres
Pt-1000 – erforderlich ist“, erläutert Hacker.
Höchste Qualitätsanforderungen – neue Bauform
Höchste Qualitätsanforderungen bei extrem hohen
Stückzahlen und großem Kostendruck bildeten hier den
Entwicklungsrahmen. Die neue Bauform des Temperaturfühlers
nutzt die Vorteile einer zweiseitig beschichteten,
durchkontaktierten Trägerplatine. Was auf den ersten Blick
zwar teurer als eine einseitig beschichtete Platine
14 technology report Ausgabe 4 | 2013