Technology Magazine "SCHOTT solutions" Edition 2/2014

2 /2014
THE SCHOTT TECHNOLOGY MAGAZINE
www.schott.com / solutions
Photo Foto : schott/ C. Costard
MORE POWER FOR LASERS
LEISTUNGSSCHUB FÜR LASER
On the basis of many years of intensive research and development,
schott boasts vast know-how in the area of laser glasses and is
involved in state-of-the-art laser projects.
Auf der Basis einer langjährigen intensiven Forschung und Entwicklung
verfügt schott bei Lasergläsern über führendes Know-how und ist in
wegweisende Laserprojekte eingebunden.

When thousands of shapes inspire
thousands of fireplace concepts…
Manuel Waloschek, engineer at SCHOTT AG
At SCHOTT ROBAX ® we do everything in our power to produce thousands
of different curved and angular fire viewing panels. Our aim is to give you
even more freedom when designing a solution that meets the invidual
wishes of your customers. Come and be inspired by our variety of 3D shapes.
Find out more at www.schott.com/robax-in-front

SCHOTT SOLUTIONS 2/14 EDITORIAL VORWORT
Board of Management of schott ag:
Dear readers,
Dr. Frank Heinricht (Chairman, center),
Klaus Rübenthaler (left) and
Dr. Hans-Joachim Konz (right)
Photo Foto : schott/ A. Sell
New technological achievements can be accomplished in a number
of different ways. One possible approach is to have many bright
people with different skills work passionately to achieve a common
goal. This is how we developed our PURAVIS® high-performance
glass fiber. In this case, a 17-member interdisciplinary team not
only managed to develop an environmentally-friendly process, but
has also seen to it that this product innovation has already become
a considerable market success. The SCHOTT Innovation Award was
presented in 2014 for the first time to recognize this outstanding
teamwork which is a prime example of working as a “Connected
Company” and our company value “Drive Innovation.” In the future,
this award will send a signal to the market each year on outstanding
and successful innovations “made by SCHOTT.”
An example involving laser glass also illustrates how we understand
the challenges and needs of the market, continuously improve
our products and processes and always think beyond the
limitations of today’s capabilities. In 40 years of research, our experts
in Duryea in the United States have laid the foundation for
SCHOTT to become one of the leading suppliers of this promising
material. We are an active partner in pioneering major projects and
are helping to drive progress in key laser technology forward with
our unique expertise.
These are only two of the many interesting topics you will read
about in this issue. They illustrate how we concentrate our energy
and expertise on finding solutions that inspire customers and help
us achieve even greater success.
We sincerely hope you enjoy reading this edition.
Liebe Leserinnen und Leser,
es gibt Königswege, auf denen sich neue technische Errungenschaften
erreichen lassen. Einer davon heißt: Viele kluge Köpfe mit unterschiedlichen
Kompetenzen setzen sich ein gemeinsames Ziel
und streben mit großer Leidenschaft dessen Verwirklichung an. So
geschehen bei der Entwicklung unserer Hochleistungsglasfaser
PURAVIS®: Ein 17-köpfiges interdisziplinäres Team hat es dabei nicht
nur geschafft, einen umweltfreundlichen Herstellungsprozess zu
kreieren. Die Produktinnovation hat rasch beachtliche Markterfolge
erzielt. Für diese bemerkenswerte Teamleistung – die im besten
Sinne einer „Connected Company“ und unserem Unternehmenswert
„Drive Innovation“ entspricht – wurde 2014 erstmals der
SCHOTT Innovationspreis verliehen. Dieser soll künftig jedes Jahr
ein Signal setzen für herausragende, im Markt erfolgreiche Innovationen
„made by SCHOTT“.
Wie wir die Herausforderungen und Bedürfnisse von Markt und
Kunden verstehen, Produkte und Prozesse stetig verbessern und
dabei immer über die Grenzen heutiger Möglichkeiten hinausdenken,
zeigt sich ebenso am Beispiel Laserglas. Unsere US-Experten
in Duryea haben in 40 Forschungsjahren die Basis dafür gelegt, dass
SCHOTT zu einem führenden Anbieter dieses zukunftsträchtigen
Materials werden konnte. Wir sind engagierter Partner in wegweisenden
Großprojekten und helfen mit unserer Spezialkompetenz
den Fortschritt der Schlüsseltechnologie Laser voranzutreiben.
Dies sind nur zwei von vielen weiteren interessanten Themen
dieser Ausgabe. Sie zeigen, wie wir unsere Expertise und Energie
darauf konzentrieren, Lösungen zu finden, die Kunden inspirieren
und zu mehr Erfolg verhelfen.
In diesem Sinne wünschen wir Ihnen eine anregende Lektüre.
Dr. Frank Heinricht Klaus Rübenthaler Dr. Hans-Joachim Konz
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SCHOTT SOLUTIONS 2/14 CONTENTS INHALT
06
06
A MATERIAL
WITH A GREAT FUTURE
Industry, universities and government
organizations are coming up with more
and more ideas on developing laser glasses.
schott has been actively involved in this
field for 40 years, ranks among the leading
companies, and is involved in major
pioneering large-scale projects.
Photo Foto : schott/ J. Stevens
EIN MATERIAL
MIT GROSSER ZUKUNFT
Industrie, Universitäten und staatliche Einrichtungen
geben verstärkt Impulse für
die Entwicklung von Lasergläsern. schott
ist auf diesem Feld seit 40 Jahren aktiv,
zählt zu den führenden Anbietern und ist
in wegweisende Großprojekte involviert.
Photo Foto : Whirlpool
Photo Foto : schott/ H.-J. Schulz
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Photo Foto : Intuitive Surgical
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20
Photo Foto : Universal Home / D. Gulyas
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Photo Foto : F. van der Veen
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Photo Foto : schott
Photo Foto : schott/ M. von Aulock
Photo Foto : schott/ H.-J. Schulz
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CONTENTS INHALT
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SMART SCENARIOS
A design study transforms the dinner table into a networked control
center that even features a cooking surface and a communication zone.
SMARTE SZENARIEN
Eine Designstudie verwandelt den Esstisch in eine vernetzte Schaltzentrale
mit Kochfeld und Kommunikationszone.
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A SPECK IN THE FAST LANE
Special transistor housings from schott enable data transmission
rates of 28 billion bits per second.
WINZLING AUF DER ÜBERHOLSPUR
Spezielle Transistorgehäuse von schott ermöglichen Datenübertragungsraten
von 28 Milliarden Bits pro Sekunde.
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THE PEOPLE’S SMILE
The art installation “Universalis” in Groningen, the Netherlands,
consists of more than 2,000 duran® glass tubes.
DAS LÄCHELN DER STADT
Die Kunstinstallation „Universalis“ im niederländischen Groningen
besteht aus über 2.000 duran® Glasröhren.
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FOOD IN A NEW SPOTLIGHT
Illuminated glass shelving with integrated led lights provides
a better overview and more space in refrigerators.
LEBENSMITTEL IM NEUEN RAMPENLICHT
Beleuchtete Glasregale mit integrierten led-Leuchten schaffen
mehr Übersicht und Platz in Kühlschränken.
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SAFER PACKAGING FOR SENSITIVE DRUGS
syriQ InJentle prefillable syringes minimize the risk of interaction
with biotech drugs.
MEHR SICHERHEIT FÜR SENSIBLE WIRKSTOFFE
Vorfüllbare syriQ® InJentle Spritzen minimieren das Interaktionsrisiko
für Biotech-Medikamente.
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GREEN THE WINNER
The first schott Innovation Award was presented for the development
of puravis® high-performance, environmentally-friendly fibers.
GRÜN GEWINNT
Die Entwicklung der umweltfreundlichen Hochleistungsfaser
puravis® erhielt den ersten schott Innovationspreis.
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IMAGES OF REALITY
schott uses computer simulations and modeling along the entire
glass manufacturing process chain.
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KEEP COOL
Refrigerated display case doors from schott help lower energy costs
in Brazilian supermarkets and more.
SICHERER KÜHLEN
Kühlregalabdeckungen von schott helfen in brasilianischen Supermärkten
nicht nur Energiekosten zu senken.
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A GUIDING LIGHT FOR SURGEONS
A telerobotic surgery system uses puravis® glass fibers for illumination
during minimally invasive operations.
PRÄZISIONSLICHT FÜR CHIRURGEN
Ein telerobotisches Chirurgiesystem nutzt die Glasfaser puravis® zur
Beleuchtung bei minimalinvasiven Eingriffen.
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MEETING THE HIGHEST STANDARDS
Large-scale electrical assembly penetrations from schott withstand high
temperatures and excess pressure in nuclear reactors.
HÖCHSTE ANSPRÜCHE ERFÜLLEN
Großdurchführungen von schott halten hohen Temperaturen wie auch
Überdruck in Kernreaktoren stand.
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QUALITY – SIGNED AND SEALED
schott became the first manufacturer of fireplace viewing windows
to receive the tüv proficert seal for its robax® glass-ceramic viewing
windows manufacturing process.
QUALITÄT MIT BRIEF UND SIEGEL
Als erster Hersteller von Kaminsichtscheiben erhielt schott das tüv
proficert Siegel für den robax® Produktionsprozess.
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WASHING THE AIR
duran® tubes perform important functions in an innovative photocatalytic
ventilation system.
WASCHGANG FÜR DIE LUFT
duran® Röhren erfüllen wichtige Funktionen in einem innovativen
photokatalytischen Belüftungssystem.
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THE GLITTERING DEPARTMENT STORE
The new façade of the luxury department store Printemps in Paris
received 12,000 schott narima® glass panels in gold-blue.
DAS SCHILLERNDE KAUFHAUS
Die neue Fassade des Luxuskaufhauses Printemps in Paris erhielt
12.000 schott narima® Gläser in Gold-Blau.
03 Editorial / 28 Focus Fokus
17/54 NEWS / 55 Imprint Impressum
ABBILDER DER WIRKLICHKEIT
schott setzt Computer-Simulation und Modellierung entlang der
gesamten Prozesskette der Glasproduktion ein.
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SCHOTT SOLUTIONS 2/14 LASER GLASS LASERGLAS
Laser glass is becoming increasingly important for use as both a gain
medium for the resonator and as an amplifier for ultra-highperformance
applications. schott offers a wide range of laser glasses
for many different applications.
Der Einsatz von Laserglas wird zunehmend interessanter, sowohl als
Verstärkungsmedium für den Resonator wie auch als Verstärker für
Ultra-Hochleistungsanwendungen. schott bietet eine breite
Palette von Lasergläsern für vielfältige Anwendungen an.
A MATERIAL WITH
A GREAT FUTURE
EIN MATERIAL MIT GROSSER ZUKUNFT
schott ranks among the world’s leading suppliers of laser glass for use in industry, at universities and
public institutions. Close collaboration with customers and intensive research and development will
continue to open up promising prospects for laser glass as a medium in the future.
schott gehört zu den weltweit führenden Anbietern von Laserglas für Industrie, Universitäten und
staatliche Einrichtungen. Die enge Zusammenarbeit mit Kunden sowie eine intensive Forschung und
Entwicklung eröffnen auch in Zukunft vielversprechende Perspektiven für das Lasermedium Glas.
DR. GREGORY FLINN
T
he realization that certain combinations of glass and rare earth
dopants such as neodymium, erbium, and ytterbium also make
exceptionally good laser gain media was made in the early 1960s by
Elias Snitzer, the scientist and pioneer in the area of laser glass research
at the American Optical Company, shortly after the advent
of the laser. The principal reasons for this are the broad spectral
absorption/emission profiles of dopants in glass that allow for
efficient pumping using broadband discharge lamps. The high
dopant solubility and large emission cross sections also mean
that pulsed laser action is relatively easy to achieve, and that the
S
chon kurz nach der Erfindung des Lasers Anfang der 1960er-
Jahre wies der amerikanische Wissenschaftler und Pionier der
Laserglas-Forschung Elias Snitzer (American Optical Company,
s. S. 8) nach, dass Kombinationen von Glas und Metallen der
Seltenen Erden – wie beispielsweise Neodym, Erbium und Ytterbium
– ein hervorragendes Material zur Erzeugung von Laserlicht
darstellen. Gründe dafür sind, dass dotierte (lateinisch „dotare“=
„ausstatten“) Gläser breite Absorptions- und Emissionsprofile aufweisen,
die mit breitbandigen Entladungslampen sehr effizient
gepumpt werden können. Zum anderen unterstützen die hohe
6

Photos Fotos : schott/ J. Stevens
variable chemical makeup of glass allows adaptation of the spectral
and physical properties to best suit the application. “These factors
have all helped nurture a steadily growing interest in laser glass,
both as a gain medium for the resonator itself, and as an amplifier
in ultra-high peak power applications,” says laser glass expert
Dr. Simi George from schott Research & Development (R & D) in
North America.
Many years of expertise
Drawing on over 40 years of r&d, schott’s expertise in the field
of laser glass is now unmatched. Neodymium-doped glasses, as
used for laser amplifier systems, have been the dominant product
in the laser glass portfolio of the Business Unit schott Advanced
Optics. Today, there are three principal types of phosphate-based
laser glasses available suitable for high energy, high-power and ultrashort
pulse applications. More recent developments include
‘eye-safe’ laser glasses for medical technology, celestial/terrestrial
range finding and medical/cosmetic applications at a wavelength
around 1.5 µm. Further to these mainstream laser glass categories,
schott also offers a silicate-based laser glass for high-repetition rate,
Löslichkeit der Dotierstoffe im Glas sowie der hohe Wirkungsquerschnitt
bei der Emission die Anforderungen an ein Lasermaterial
für den gepulsten Laserbetrieb. Glas bietet zudem viele Freiheitsgrade,
um die chemische Zusammensetzung und dadurch die spektralen
und physikalischen Eigenschaften der jeweiligen Anwendung
anzupassen. „Das hat dazu geführt, dass der Einsatz von
Laserglas zunehmend interessanter wurde, sowohl als Verstärkungsmedium
für den Resonator wie auch als Verstärker für Ultra-
Hochleistungsanwendungen“, erklärt Dr. Simi George, Laserglas-
Expertin bei schott Research & Development in Nordamerika.
Langjährige Kompetenz
Nach über 40 Jahren Grundlagenforschung ist die schott Kompetenz
im Bereich Laserglas bis heute wegweisend. Neodymdotierte
Gläser als aktives Lasermedium zur Verstärkung von Laserenergie
sind der wichtigste Baustein der Laserglas-Produktpalette der
Geschäftseinheit schott Advanced Optics. Aktuell stehen drei
Grundtypen von Lasergläsern auf Phosphatbasis zur Verfügung,
die in Hochleistungs-, Hochenergie- und Ultrakurzpulslasern zum
Einsatz kommen. Sogenannte „Eye-safe“-Lasergläser für Wellen-
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SCHOTT SOLUTIONS 2/14 LASER GLASS LASERGLAS
Otto Schott Research Award for laser glass pioneers
Otto-Schott-Forschungspreis für Pioniere der Laserglasforschung
In 1999, the Ernst Abbe Fund
awarded the renowned Otto
Schott Research Award to John
H. Campbell (University of
California, Lawrence Livermore
National Laboratory (llnl))
and to Elias Snitzer (Rutgers
University, Piscataway, New
Jersey). The prize is awarded in
recognition of outstanding
contributions in the area of
glass and glass-ceramic science.
Campbell (left) received
the award for his achievements
Photo Foto : schott
in establishing a basic understanding of the properties of glass,
especially in the area of multicomponent phosphate glasses.
Snitzer (right) made pioneering contributions to glass, in particular
in the area of laser glass and optical fiber glasses. His far-reaching
vision and contributions to the first observed laser action in
glass led to his discovery of both neodymium- and erbium-doped
laser glass and his development of the first fiber amplifier. <
Photo Foto : schott
1999 wurden die zwei amerikanischen
Wissenschaftler Dr. John H.
Campbell (University of California,
Lawrence Livermore National
Laboratory (llnl), Livermore, CA)
und Prof. Elias Snitzer (Rutgers
University, Piscataway, USA) mit
dem renommierten Otto-Schott-
Forschungspreis des Ernst-Abbe-
Fonds ausgezeichnet. Dieser würdigt
hervorragende wissenschaftliche
Leistungen im Bereich Glaswissenschaften.
Prof. Campbell
(links) erhielt den Preis für seine
wissenschaftlichen Beiträge, die zu einem grundlegenden Verständnis
der Eigenschaften von Glas, vor allem auf dem Gebiet komplexer
Phosphatgläser, führten. Dr. Snitzer (rechts) leistete Pionierarbeit
speziell im Bereich Lasergläser und optischer Glasfasern. Seine
weitreichende Vision und seine Beiträge zur erstmalig beobachteten
Laseraktivität mit Glas führten zur Erfindung sowohl neodymals
auch erbiumdotierter Lasergläser und damit zu Snitzers
Entwicklung des ersten faseroptischen Verstärkers. <
solid-state laser applications, and both phosphate and silicatebased
glass types optimized for fabrication of active guiding structures
in integrated optics applications. In addition to production
in Mainz, Germany, schott Advanced Optics manufactures the
majority of its laser glasses in Duryea, Pennsylvania. The Research
& Development center for these products is also based there. Distinguished
glass experts, such as Dr. Joseph S. Hayden, who has made
a significant contribution to schott’s leading market position,
also research glass and its properties in Duryea. Hayden, an internationally
renowned laser glass expert, joined schott in 1985,
where his work on compositional modifications and the identification
of special post-processing treatments was crucial in expanding
the operational window for laser glasses.
But schott’s success in the field has also been influenced by
other factors, as Hayden himself acknowledges. Now a Research
Fellow in Duryea, he was in July 2014 honored with the Stookey
Award of the American Ceramic Society (acers) for lifetime contributions
in the field of glass and glass-ceramics. In his Lecture of
Discovery presentation, Hayden paid tribute “to the many scientists,
engineers and technicians involved in these collaborations
who have individually or collectively contributed to the progress
in the field.” Of particular note was the frequent technical and
financial support of John H. Campbell and other researchers at
längen um 1,5 µm eignen sich für medizinische und kosmetische
Anwendungen sowie für Entfernungsmessungen. Neben diesen
etablierten Laserglas-Typen bietet schott auch eine Variante auf
Silikatbasis, die für gepulste Festkörperlaser mit hohen Wiederholraten
einsetzbar ist, sowie phosphat- und silikatbasierte Glastypen
zur Herstellung aktiver Strukturen in integrierten optischen Anwendungen
an.
Zusätzlich zur Produktion in Mainz fertigt schott Advanced
Optics den Großteil seiner Lasergläser in Duryea, Pennsylvania,
USA. Vor Ort befindet sich zugleich auch das Forschungs- & Entwicklungszentrum
für die Produkte. In Duryea forschen namhafte
Glas-Experten wie Dr. Joseph S. Hayden, der mit seinem Wissen
wesentlich zur erfolgreichen Marktposition von schott beigetragen
hat. Dr. Hayden ist ein international anerkannter Laserglas-
Experte und kam 1985 zu schott. Seine wissenschaftlichen Arbeiten
zur Veränderungen der Glaszusammensetzung sowie der Identifikation
spezieller Nachbearbeitungsverfahren waren entscheidend
für die Ausweitung der Einsatzmöglichkeiten für Lasergläser.
Er arbeitet heute als Research Fellow in Duryea und wurde im Juli
2014 von der American Ceramic Society (acers) für seine richtungsweisenden
Forschungsresultate im Bereich Glas und Glaskeramik
mit dem Stookey Award ausgezeichnet. In seinem Vortrag anlässlich
der Preisverleihung, der sogenannten Stookey Lecture of
8

Lawrence Livermore National Laboratory (llnl).
Laser glass expert Dr. Simi George: “We can thank the many international
ventures on large-scale laser projects around the world for
providing the necessary drive to further develop laser glass materials.”
In most of them, schott is involved as a partner and has
developed the required laser glass components, e. g. at the llnl
and the French Commissariat à l'Énergie Atomique (cea). “schott
is also actively involved in the planning of projects exceeding
the PW (petawatt) level,” continues George, “but here we are not
Discovery, würdigte Hayden „die vielen Wissenschaftler, Ingenieure
und Techniker, die beteiligt waren und als Einzelne oder im Team
Fortschritte auf diesem Gebiet ermöglicht haben.“ Besonders erwähnenswert
sei auch die kontinuierliche technische und finanzielle
Unterstützung durch John H. Campbell (s. S. 8) und weitere
Forscher des Lawrence Livermore National Laboratory (llnl).
Laserglas-Expertin Dr. Simi George: „Wir verdanken es Laser-
Großprojekten weltweit, dass sie der Entwicklung von Laserglas-Materialien
den erforderlichen Schwung gaben.“ Bei vielen
As a partner on developing laser glass components, schott
Advanced Optiocs is involved in large projects such as those that
Lawrence Livermore National Laboratory (above) is working on
or in planning petawatt lasers at the European level (below).
Als Partner für die Entwicklung von Laserglas-Komponenten ist
schott Advanced Optics eingebunden in Großprojekte etwa
für das amerikanische Lawrence Livermore National Laboratory
(oben) oder für die Planung von Petawatt-Lasern auf europäischer
Ebene (unten).
Photo Foto : schott/ lnll
Photo Foto : schott/ National Energetics
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SCHOTT SOLUTIONS 2/14 LASER GLASS LASERGLAS
simply faced with the challenge of just ‘bigger and better’ glass.
Instead the laser glass needs to provide sufficient gain width for the
incredibly short pulses – we are going to be cooking up new glasses!”
Subsequently, a consortium led by National Energetics, Inc., in
partnership with Ekspla UAB, has been awarded a contract valued
in excess of $40 million to develop and install an ultra-intense laser
system for the European Union’s Extreme Light Infrastructure (eli)
facility near Prague in the Czech Republic. The laser system will
“We can thank the many international
ventures on large-scale laser projects around
the world for providing the necessary drive
to further develop laser glass materials.”
„Wir verdanken es Laser-Großprojekten
weltweit, dass sie der Entwicklung
von Laserglas-Materialien den
erforderlichen Schwung gaben.“
Dr. Simi George, schott R&D North America
yield pulse energies in excess of 1.5 kJ and pulse widths of approximately
150 fs delivered at a repetition rate of one shot per minute.
schott will supply laser glass for use in the large aperture laser
amplifiers. The development of new laser glasses has previously
taken a time consuming, reiterative ‘melt and test’ approach.
Thankfully, new predictive tools exist that drastically accelerate
the identification of suitable glass compositions.
First, the influence of varying glass composition on laser properties
has been studied so systematically that optimized glass properties
for any new laser design can now be determined quickly.
Secondly, by rendering the lasing and thermomechanical material
Projekten war schott als Partner für die Entwicklung der Laserglas-Komponenten
verantwortlich, beispielsweise für das llnl
und das französische Commissariat à l’Énergie Atomique (cea).
„Auch an den Planungen zu Projekten, die die Petawatt (PW)-
Grenze überschreiten, ist schott aktiv beteiligt“, so Dr. George.
„Hier besteht die Herausforderung nicht nur darin, größere und
bessere Glaskomponenten zu liefern. Das Laserglas muss für die
extrem kurzen Pulse auch das Licht in einem breiteren Spektralbereich
verstärken. Wir werden vollkommen neue Gläser schmelzen
müssen.“
Ein Konsortium unter der Leitung von National Energetics Inc.
hat gemeinsam mit Ekspla uab zudem nun auch den Auftrag für
ein 40-Millionen-US-Dollar-Projekt zur Entwicklung eines Ultra-
Hochleistungs-Lasersystems für das Extreme-Light-Infrastructure
(eli)-Projekt der Europäischen Union in der Nähe von Prag
erhalten. Das Lasersystem wird Pulsenergien von mehr als 1,5 kJ
mit 150 Femtosekunden (fs) kurzen Pulsen und einer Wiederholrate
von einem Schuss pro Minute erreichen. SCHOTT wird für
die Laserverstärker, die einen sehr großen Durchmesser haben,
Lasergläser liefern.
Für die Entwicklung neuer Lasergläser waren bisher zeitaufwendige
Testschmelzen erforderlich. Mittlerweile existieren verlässliche
Methoden, um geeignete Glaszusammensetzungen schnell
zu identifizieren. Zum einen ist der Einfluss der Glaszusammensetzung
auf die Lasereigenschaften inzwischen systematisch untersucht,
so dass sich für jedes neue Laserdesign schnell die optimalen
Glaseigenschaften bestimmen lassen. Zum anderen kann die Eignung
eines neuen oder vorhandenen Glases für eine bestimmte
Anwendung schnell durch eine Leistungskennzahl (eine „Figureof-Merit“)
abgeschätzt werden, in die die optischen und die thermodynamischen
Materialeigenschaften eingehen. Und schließlich
können statistische Werkzeuge dazu verwendet werden, den
geeigneten Bereich der Glaszusammensetzung mit einem Minimum
an Versuchen einzuschränken. Dies alles zusammen mit den
Photo Foto : schott/ J. Stevens
Look into the measurement lab: the schott site
in Duryea, Pennsylvania, serves as the center for
developing laser glasses and their manufacturing
capabilities.
Blick ins Messlabor: Zentrum für die Entwicklung
von Lasergläsern und deren Fertigungsmöglichkeiten
ist der schott Standort Duryea, USA.
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GREATER LASER EFFECT
In most cases, the biggest and most powerful laser systems incorporate
neodymium-doped phosphate glass in high optical quality
to amplify laser energy. These glasses are extremely homogeneous
and contain very few defects such as platinum inclusions
that would explode and cause the glass to burst under intensive
irradiation. During use, the electrons inside the neodymium
atoms are elevated to a higher energy level with the help of flash
lamps that are focused on the laser glass. Through a process
known as stimulated emission, as these electrons fall back down
to lower energy levels, they do so via emission of photons at
the same wavelength, phase and direction of propagation.
As a result, a collimated, intense beam of light emerges from
the laser cavity. <
GROSSER LASEREFFEKT
Zur Verstärkung von Laserenergie werden in den größten und
leistungsstärksten Lasersystemen überwiegend neodymdotierte
Phosphatgläser in hoher optischer Qualität eingesetzt. Diese sind
äußerst homogen und besitzen kaum innere Defekte wie etwa
Platineinschlüsse, die unter intensiver Bestrahlung explodieren
und das Glas zerspringen lassen würden. Bei der Anwendung werden
Elektronen in den Neodym-Atomen mittels auf das Laserglas
fokussierter Blitzlampen auf ein höheres Energieniveau angehoben.
Durch einen Prozess sogenannter stimulierter Emission werden
die angeregten Elektronen auf ein niedrigeres Energieniveau
gebracht, was durch emittierte Photonen von gleicher Wellenlänge,
Phase und Ausbreitungsrichtung erreicht wird. Dadurch
entsteht im Laserresonator ein gebündelter, intensiver Strahl. <
parameters together in a ‘Figure of Merit’ approach, the suitability
of a new or existing laser glass to any one application can be better
assessed. Finally, statistical tools can be used to map out the corresponding
compositional space with a minimum of experimental
trials. Taken together with advances in production processes, laser
glasses can now be realized that would otherwise have been too
costly to develop in the required volumes.
Prospects for laser glass
Currently, and aside from the large-scale projects, much of the developmental
input comes from the defense and cosmetic/medical
technology markets. The penetration of laser technology into these
and other new applications, the demand for new wavelengths in
practical and reliable laser formats, trends such as weight reduction
and transportability as well as a desire for more simplified systems,
all have a direct influence on the performance and size requirements
of the gain media. Critically, in developing a new laser glass,
it is not important to exactly reproduce the favorable optical and
material parameters found in, for example, alternative gain media.
Instead, it is only necessary to achieve an appropriate performance
envelope using the tools described above. Using this type of approach
it is now possible to realize gain media that, for example,
permit the high repetition rates common to many of the (crystalbased)
picosecond and femtosecond ultrashort pulse laser systems
that are currently rapidly gaining recognition for industrial processing
applications. Acutely, as the pulse lengths in ultrashort
pulse laser systems are reduced, there is also a need to avoid an issue
called gain narrowing, i.e. that the available emission profile does
not provide for adequate gain across the entire spectrum of an
ultrashort pulse. schott is currently pursuing options to realize
this in a single gain medium. Dr. William James, Supervisor Materials
Development schott r&d in North America: “Glass is probably
the only material that provides the necessary flexibility to achieve
this – that is, to be able to vary the composition, physical format,
and manufacturing processes in order to reach the desired goal.” <
roland.langfeld@schott.com
mittlerweile erreichten Verbesserungen der Produktionstechnologie
ermöglicht es heute, auch Lasergläser anzubieten, deren
Entwicklungskosten angesichts geringer Mengen bislang zu hoch
gewesen wären.
Perspektiven für Lasergläser
Neben den Großprojekten sind es derzeit insbesondere die Kosmetik-
und Medizintechnikmärkte sowie die Verteidigungsindustrie,
die Entwicklungsimpulse liefern. Für diese und weitere Anwendungen
sind zunehmend Laser mit neuen Wellenlängen in praktischen
und zuverlässigen Formaten gefragt, darunter auch leichte, transportable
und einfach zu bedienende Systeme. All dies hat direkte
Auswirkungen auf die Eigenschaften und die Leistungsfähigkeit des
Verstärkungsmediums. Bei der Entwicklung neuer Lasergläser ist es
nicht entscheidend, die geforderten optischen und materialabhängigen
Parameter einzeln genau zu reproduzieren. Oft reicht es aus,
mit den beschriebenen Methoden ein geeignetes Leistungsprofil zu
bestimmen. Mit diesem Ansatz lassen sich bereits aktive optische
Materialien realisieren, die solch hohen Wiederholraten ermöglichen,
wie sie in vielen der zunehmend in der Industrie eingesetzten
gepulsten Sekunden- oder Femtosekunden-Lasersystemen erzielt
werden. Ein Problem, das mit einer weiteren Verkürzung der Pulslängen
in Lasersystemen auftritt, ist das sogenannte „gain narrowing“.
Je kürzer ein Laserpuls werden soll, umso mehr benachbarte
Frequenzen müssen im Laser verstärkt werden. Oft benötigt man
für die geforderte Bandbreite mehrere unterschiedliche Lasermaterialien.
schott verfolgt in seiner Forschung derzeit Ansätze, mit
denen dies in einem einzelnen Verstärkungsmedium gelöst werden
kann. Dr. William James, Materialentwickler bei schott r&d in
Nordamerika: „Glas ist wahrscheinlich das einzige Material, das die
erforderlichen Freiheitsgrade bietet, dies zu erreichen – indem die
Glaszusammensetzung und dadurch die physikalischen Eigenschaften
und der Herstellungsprozess so variiert werden können,
um das gewünschte Ziel zu erreichen.“ <
roland.langfeld@schott.com
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SCHOTT SOLUTIONS 2/14 LIVING IN THE YEAR 2030 WOHNEN 2030
“It’s all about networking
and seeing
the bigger picture.”
Photo Foto : Universal Home
„Es geht um Vernetzung
und um den Blick über
den Tellerrand.“
Markus Fromm-Wittenberg,
Head of Applications and Cooperation at Gira
Smart Scenarios
Smarte Szenarien
Universal Home, a group of leading technology companies, is committed to ensuring a bright future.
A design study in which glass-ceramic from schott is intelligently linked shows what innovative ideas for
networked living could materialize by 2030.
Für ein gutes Morgen engagiert sich Universal Home, ein Netzwerk technologisch führender Unternehmen.
Wie innovative Ideen im Bereich vernetztes Wohnen 2030 aussehen, zeigt eine Designstudie, bei der auch
schott Glaskeramik intelligent vernetzt wird.
CHRISTINE FUHR
T
he dinner guests are still sitting comfortably at the table, laughing,
chatting and playing games. “Let's cook something,” says
the good-humored host holding a tablet in his hand. By now it is
obvious in the role play at the 2014 Universal Home Future Congress
in Essen, Germany, that this is not an ordinary dinner table.
It is also a working surface and the cozy center of the home. Multifunctional,
smart and networked. Intuitively controllable via the
tablet, the table on which the guests are busy preparing food suddenly
becomes an intelligent surface, complete with a cooktop
panel and a communication zone, networked components and
multiple interfaces that even include home and building controls.
Individual ingredients of the meal are identified by sensors,
and recipe ideas from the Internet are presented on the display. As
soon as the smart home residents begin cooking, the smart desktop
N
och sitzen die Essensgäste gemütlich am Tisch, lachen, plaudern
und würfeln eine Runde. „Lasst uns was kochen“, sagt
der gutgelaunte Gastgeber mit dem Tablet in der Hand. Spätestens
jetzt wird beim Szenenspiel des Universal Home Zukunftskongresses
2014 in Essen klar, dass der Esstisch kein gewöhnlicher ist.
Der Tisch ist auch Arbeitsfläche und wohnlicher Mittelpunkt des
Hauses. Multifunktional, smart und vernetzt. Intuitiv steuerbar
über das Tablet verwandelt sich der Tisch, an dem fleißig zubereitet
wird, in ein Allround-Talent: mit Kochfeld und Kommunikationszone,
vernetzten Komponenten und vielfältigen Schnittstellen bis
hin zur Haus- und Gebäudesteuerung.
So werden beispielsweise über Sensoren einzelne Zutaten der
Mahlzeit erfasst und Rezeptvorschläge aus dem Internet auf dem
Display dargestellt. Wenn die Smart-Home-Bewohner mit dem
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switches off the smoke detector and controls the ventilation system.
The table and cookware are one unit, and the cooking utensil 2.0
enables precise temperature control. schott glass-ceramic offers
comprehensive cooking convenience, as the multifunctional cooking
table is equipped with induction technology that heats according
to the recipe’s requirements. Milk doesn’t boil over any more.
The moment the cookware is lifted from the cooktop panel, the
cooking area can be used again as a working and usable space.
The futuristic kitchen table in which product worlds grow together
is the result of a design study from the cross innovation
network Universal Home. The team unites companies such as wmf
(cooking expertise, cooking utensils), Gira (software, networking,
power distribution), Poggenpohl (kitchens and furniture), Miele
(kitchen appliances, ergonomics) and schott (glass-ceramics).
“We inspire one another through collaboration and creative exchange
at Universal Home. We receive important suggestions on
how to further develop our ceran® cooktop panels and the
entire cooking system,” explains schott ceran® Product Manager
Ulrike Bader.
“It’s all about networking and seeing the bigger picture,” says
Markus Fromm-Wittenberg, Head of Applications and Cooperation
at Gira, at the presentation of the design study. He then adds, “After
all, visions are the present of the future.” Networking and good
communication pay off too. According to Allied Market Research,
revenue in the area of Smart Homes will increase at an annual
rate of approximately 30 percent to $35 billion by 2020. Networked
Living calls for skills that cannot be provided by one single company
– Universal Home provides a forward-looking solution. <
ulrike.bader@schott.com
Kochen beginnen, schaltet der intelligente Tisch den Rauchmelder
ab und regelt die Lüftungsanlage. Tisch und Topf sind eine Einheit.
Der Kochtopf 2.0 ermöglicht exakte Temperatursteuerung. Die
schott Glaskeramik bietet umfassenden Kochkomfort: Der multifunktionale
Kochtisch ist mit einer Induktionstechnik ausgestattet,
die entsprechend der Vorgaben heizt. Die Milch läuft nicht
mehr über. Sobald der Topf entfernt wird, dient der Kochbereich
erneut als Arbeits- und Nutzfläche.
Der futuristische Kochtisch, in dem Produktwelten zusammenwachsen,
ist das Ergebnis einer Designstudie des Cross-Innovation-Netzwerks
Universal Home. Im Team arbeiten Unternehmen
wie wmf (Koch-Know-how, Kochgeschirr), Gira (Software,
Vernetzung, Energieverteilung), Poggenpohl (Küche und Möbel),
Miele (Küchengeräte, Ergonomie) und schott (schott Glaskeramik).
„Durch die Zusammenarbeit und den kreativen Austausch
bei Universal Home inspirieren wir uns gegenseitig. Wir erhalten
dabei wichtige Impulse für die Weiterentwicklung unserer ceran®
Kochflächen und des gesamten Kochsystems“, erläutert schott
ceran® Produktmanagerin Ulrike Bader.
„Es geht um Vernetzung und den Blick über den Tellerrand“, so
Markus Fromm-Wittenberg, Leiter Anwendung und Kooperation
bei Gira, bei der Vorstellung der Designstudie. „Denn Visionen sind
die Gegenwart der Zukunft.“ Networking und gute Kommunikation
lohnen sich: Laut Allied Market Research Organisation wird
der Umsatz im Smart-Home-Bereich bis 2020 jährlich um rund
30 Prozent auf 35 Milliarden US-Dollar steigen. Das vernetzte Wohnen
fordert Kompetenzen, die heutzutage ein Unternehmen allein
kaum noch bieten kann – Universal Home bietet eine zukunftsweisende
Antwort darauf. <
ulrike.bader@schott.com
The multifunctional cooking table features glass-ceramic from schott including
induction technology and can also be used as a countertop.
Der multifunktionale Kochtisch ist mit schott Glaskeramik samt Induktionstechnik
ausgestattet und dient auch als Nutzfläche.
Photo Foto : Universal Home /D. Gulyas

SCHOTT SOLUTIONS 2/14 DATA TRANSMISSION DATENÜBERTRAGUNG
A tiny, super-fast component with a transmission rate
of 28 Gbit: to plus® packages, comprised of headers and
caps, from schott are partly responsible for ensuring
that the proper data transmission rate is reached.
Ein superschneller Winzling mit 28 Gbit Übertragungsrate:
to plus® Packages von schott sind mitverantwortlich
dafür, dass die Datenübertragungsrate stimmt.
Photo Foto : schott/ H.-J. Schulz
A SPECK IN THE FAST LANE
WINZLING AUF DER ÜBERHOLSPUR
A tiny component makes an important contribution to enabling the next leap: the latest generation of to plus®
packages from schott allows for a data transfer rate to the hub of the network that is twice as fast. 28 billion
information bits can then be transmitted – per second.
Ein kleines Bauteil leistet einen wichtigen Beitrag für den nächsten Sprung: Die jüngste Generation des to plus®
von schott ermöglicht eine doppelt so hohe Datenübertragungsrate an den Knotenpunkten des Netzes.
28 Milliarden Informations-Bits lassen sich dann übertragen – pro Sekunde.
DORIS JETTER
I
n 1964, when schott first started manufacturing standard
housings for transistors in early electronic devices, the foundation
for the Internet was just being laid in the United States with
the concept of packet-oriented data transmission. Today, Cisco
estimates that approximately 12 billion computers, televisions and
mobile terminals are connected through the global network. And
their number is growing ten times faster than the world population.
At the same time, more and more applications are being carried out
online: from cloud computing to social networking and video
A
ls schott die Produktion von Standard-Gehäusen für Transistoren
in frühen Elektronikgeräten 1964 aufnahm, wurde in
den USA mit der Idee einer paketorientierten Datenübertragung
gerade erst die Grundlage des Internets entwickelt. Heute sind
bereits rund 12 Milliarden Computer, Fernseher und mobile Endgeräte
weltweit miteinander vernetzt, schätzt Cisco. Und ihre Zahl
wächst zehnmal schneller als die der Weltbevölkerung. Zugleich
werden immer mehr Anwendungen online durchgeführt: vom
Cloud Computing über Social Networking bis zum Video-Streaming.
14

Data streaming keeps everyone up-to-date. Left: The hunger
for data is insatiable. Huge server farms ensure that data is
available in real time.
Photo Foto : Thinkstock
Mittels Streaming stets auf dem neuesten Stand. Links: Der
Datenhunger ist ungebremst. Riesige Rechenzentren sorgen
dafür, dass die Daten in Echtzeit zur Verfügung stehen.
Photo Foto : Thinkstock
streaming. Whether at work, at home in the living room or while
traveling, the Internet is omnipresent. Therefore, companies and
huge server farms, called Storage Area Networks (sans) that store
and provide access to data around the clock, depend on fast and
reliable Internet connections. to plus® packages from schott
contribute to these. They protect the sensitive optoelectronic components
such as laser and photo diodes in the transceiver, the transmitter/receiver
interfaces between the local electrical and the fast
optical network, from dirt and corrosion due to humidity. Now an
improved package design allows for a transmission rate of up to
28 gigabits per second. Robert Hettler, Head of the Research and
Development Department of Optoelectronic Packaging at schott
in Landshut, Germany, summarizes the advantages that the new
housing offers: “The world’s hunger for data is unlimited and
requires faster transmission rates. What is so unique about our
solution is that the next boost in speed is achieved using an optimized
standard package with which the industry can upgrade its
products quite easily. We are the first and currently only supplier
in the market for this high-speed solution.”
A to plus® package consists of a header and a cap. The pins
in the header supply power and transmit the electrical signal. The
cap is equipped with a window or lens to allow optical signals to
be sent or received via hermetically encapsulated laser and photo
diodes. The package is less than 6 mm in diameter to ensure that it
meets all of the geometrical standards of the various transceiver
models. The leap in development from the 14 G to the 28 G package
Ob am Arbeitsplatz, im heimischen Wohnzimmer oder unterwegs:
Das Internet ist omnipräsent. Vor allem Unternehmen und die
riesigen Server-Farmen, sogenannte Storage Area Networks (sans),
auf denen Daten jederzeit abrufbar gespeichert werden, benötigen
daher sehr schnelle und zuverlässige Internet-Anbindungen.
Dazu tragen die to plus® Packages von schott bei. Sie schützen
die sensiblen optoelektronischen Bauteile wie Laser- und Photodioden
im „Transceiver“, die Sender-/Empfänger-Schnittstellen
vom lokalen elektrischen zum schnellen optischen Netzwerk, vor
Verunreinigungen und Korrosion durch Feuchtigkeit. Ein verbessertes
Package-Design ermöglicht nun die Übertragungsrate von
bis zu 28 Gigabit pro Sekunde. Robert Hettler, Leiter der Forschungsund
Entwicklungsabteilung Optoelectronic Packaging bei schott
in Landshut, bringt die Vorzüge des neuen Gehäuses auf den Punkt:
„Der Datenhunger ist weltweit unbegrenzt und fordert schnellere
Übertragungsraten. Die Besonderheit unserer Lösung ist die, dass
der nächste Geschwindigkeitsschub mit einem optimierten Standard-Package
erreicht wird, mit dem die Industrie ihre Produkte
sehr einfach aufrüsten kann. Damit sind wir der erste und bislang
einzige Anbieter am Markt.“
Der to plus® besteht aus einem Sockel und einer Kappe. Über
die Pins im Sockel erfolgt die Stromversorgung und die elektrische
Signalübertragung. Die Kappe ist mit einem Fenster oder einer
Linse versehen, um das Senden und Empfangen optischer Signale
über hermetisch verkapselte Laser- und Photodioden zu ermöglichen.
Das Package hat dabei einen Durchmesser von unter 6 mm,
15

SCHOTT SOLUTIONS 2/14 DATA TRANSMISSION DATENÜBERTRAGUNG
Hermetic housings for transistors protect optoelectronic
components in data networks from impurities and corrosion
caused by humidity.
Hermetische Gehäuse für Transistoren schützen optoelektronische
Bauteile in Datennetzwerken vor Verunreinigungen
und Korrosion durch Feuchtigkeit.
Photo Foto : schott/ R. Meier
was achieved by geometrically optimizing the glass-sealed power
feedthroughs into the housing. A higher transmission rate can then
be achieved.
Higher pulse rate on the data highway
This is also necessary because the pipeline of new networked
applications is growing by leaps and bounds. An increasing amount
of data and programs are being shared, people are buying online,
making phone calls and playing sophisticated games over the Internet
or streaming the latest movies in HD quality. At the same
time, developments in the area of telemedicine are moving faster,
and cars will soon be steering themselves through traffic. “Industry
4.0” is also making automated manufacturing and logistics much
easier. To ensure that the ‘Internet of Things’ doesn’t get stuck
in the data traffic jam, the transmission frequency needs to speed
up quickly.
“Many of the applications in data centers and in what is often
called the last mile to the customer (fiber to the home) would be
completely unthinkable without our hermetic packages,” adds
Peter Kniprath, Head of the Optoelectronics Division of schott
Electronic Packaging. “With the to plus® 28 G standard housing,
we are now offering telecommunications companies a cost-effective
solution that can be used in many different ways for the rapid
further development of the high-speed Internet,” he adds. <
claire.buckwar@schott.com
um damit allen Geometriestandards verschiedener Transceiver
Modelle zu entsprechen. Mittels Geometrie-Optimierung der mit
Glas versiegelten Stromdurchführungen in das Gehäuse wurde nun
der Entwicklungssprung vom 14 G zum 28 G Package realisiert.
Damit steigt die realisierbare Übertragungsrate.
Erhöhter Pulsschlag auf der Datenautobahn
Das ist auch nötig, denn die Pipeline an neuen, vernetzten Anwendungen
ist prall gefüllt. Immer mehr Daten und Programme
werden geteilt, man kauft online ein, telefoniert und spielt aufwendige
Games über das Netz oder streamt die neuesten Filme in
HD-Qualität. Zugleich entwickelt sich die Telemedizin rasant
weiter, bald schon steuern Fahrzeuge autonom durch den Verkehr,
„Industrie 4.0“ erleichtert die automatisierte Fertigung und Logistik.
Damit das „Internet der Dinge“ nicht im Datenstau stecken
bleibt, muss die Übertragungsfrequenz rasant steigen.
„Unsere hermetischen Packages sind aus einer Vielzahl von Anwendungen
in Rechenzentren und auf der sogenannten letzten
Meile zum Kunden (Fiber-to-the Home) nicht mehr wegzudenken“,
ergänzt Peter Kniprath, Leiter der Division Optoelektronik bei
schott Electronic Packaging. „Jetzt eröffnen wir Telekommunikationsausrüstern
mit dem to plus® 28 G Standardgehäuse eine
vielseitig einsetzbare und kostengünstige Lösung für die rasche
Weiterentwicklung des High-Speed-Internet.“ <
claire.buckwar@schott.com
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NEWS
Brighter Than Its Predecessor
A new halogen cold light source from schott
offers high performance in rendering colors
and performing critical color measurements
in stereo microscopy and macroscopy.
Equipped with a 150-watt halogen cold light
source, the “KL 1500 HAL” is considered the
“flagship” among cold light sources: it not
only offers a broad color spectrum, but also
shines extremely brightly. The fan noises can
hardly be heard. Furthermore, an lcd display
also allows for processes to be monitored
very easily and thus reproducible results can
be achieved. <
michaela.georg@schott.com
Heller als der Vorgänger
Höchste Leistung bei der Wiedergabe von
Farben und kritischen Farbmessungen in der
Stereomikroskopie und -makroskopie bietet
eine neue Halogen-Kaltlichtquelle von schott.
Mit einer 150-Watt-Halogenkaltlichtquelle ist
die „KL 1500 HAL“ das „Flaggschiff“ unter den
Kaltlichtquellen: Sie verfügt nicht nur über ein
breites Farbenspektrum, sondern leuchtet
auch besonders hell. Die Lüftungsgeräusche
sind sehr leise. Und ein lcd-Display ermöglicht
außerdem, dass Abläufe einfach überwacht
und damit reproduzierbare Ergebnisse
erzielt werden können. <
michaela.georg@schott.com
Camera Image of a Comet
A remarkable panorama camera has now taken the first spectacular photos of Comet 67P/
Churyumov-Gerasimenko. The civa system from fisba optik in the comet lander Philae contains
seven lens systems. Within these systems, lenses made of two different optical glasses
from schott are installed. They ensure that the image quality remains excellent even after the
Rosetta Mission’s long flight into space. Thanks to the radiation-resistant glass from schott,
ten years of exposure to cosmic radiation have not impaired the performance of these lenses.
This isn’t the first time that schott glass has landed on another celestial body. Optical glass
from Mainz was already on board the first manned lunar landing back in 1969. The television
camera used on the moon contained a fourfold lens system that was manufactured using
optical glass from schott. <
thea.marcoux@schott.com
Photo Foto : ESA / Rosetta / Philae / CIVA
Photo Foto : schott/ H. Fischer
Komet im Kameravisier
Spektakuläre erste Aufnahmen des Kometen Tschuri (67P/Tschurjumow-Gerasimenko) lieferte
eine ebenso bemerkenswerte Panoramakamera. Das civa-System von fisba optik im Kometen-
Lander Philae trägt sieben Objektive, in denen Linsen aus zwei optischen Spezialgläsern von
schott verbaut sind. Damit bleibt die Bildqualität auch nach dem langen Flug der Rosetta-
Mission im All herausragend: Zehn Jahre kosmische Strahlung konnten die Leistung der Objektive
dank der strahlenresistenten schott Gläser nicht beeinträchtigen.
schott Glas ist nicht zum ersten Mal auf einem anderen Himmelskörper dabei: Optisches
Glas aus Mainz war bereits 1969 bei der ersten bemannten Mondlandung mit an Bord. Die
Mond-Fernsehkamera enthielt bereits ein vierfaches Objektivsystem, das unter Verwendung
optischer Gläser von schott hergestellt worden war. <
thea.marcoux@schott.com
17

SCHOTT SOLUTIONS 2/14 ART KUNST
THE
PEOPLE’S
SMILE
DAS LÄCHELN
DER STADT
A new art installation in Groningen was
completed in February 2014: “Universalis”
consists of over 2,000 duran®
borosilicate tubes.
Im Februar 2014 wurde in Groningen eine
neue Kunstinstallation fertiggestellt:
„Universalis“ besteht aus über 2.000 Rohren
aus duran® Borosilikatglas.
THOMAS H. LOEWE
P
eople arriving in the northern Dutch city of Groningen are
now greeted by a big smile. It is composed of approximately
2,000 colored glass tubes that form the relief of a giant face. The
artwork is called “Groninger Universalis” and was completed in
the city’s new municipal building of Social Affairs and Welfare
at the beginning of 2014. Universalis is visible to anyone. And at
night it becomes brightly illuminated and remains an eye-catcher
even then.
The project’s goal is to give a face to all the different people the
municipality’s administration is working for: “The old-fashioned
concept of having a number for every citizen is outdated,” explains
artist Lambert Kamps, who created the piece together with his
colleague, Tjeerd Veenhoven. To start off the project, the duo spent
a day in downtown Groningen taking pictures of the city’s inhabitants.
100 portraits were then combined to generate the face of the
average Groninger – the “Groninger Universalis.” “We deliberately
chose many different types of people to achieve a universal result,”
B
esucher der Stadt Groningen im Norden der Niederlande empfängt
neuerdings ein großes Lächeln: Es besteht aus rund
2.000 farbigen Glasrohren, die das riesige Relief eines Gesichts
bilden. Das Kunstwerk mit dem Titel „Groninger Universalis“ wurde
Anfang 2014 im neuen Sozialamtsgebäude fertiggestellt. Durch
die Glasfassade des Bauwerks ist es für jeden deutlich sichtbar.
Und: Die helle Beleuchtung macht die Installation auch nachts
zum Blickfang.
Das Projekt soll den vielen verschiedenen Menschen ein Gesicht
geben, für die die Behörde arbeitet: „Der Ansatz, einem Bürger
Zahlen zuzuordnen, ist überholt“, erklärt Lambert Kamps, der die
Installation gemeinsam mit seinem Künstlerkollegen Tjeerd Veenhoven
realisiert hat. Zum Auftakt des Projekts machten die beiden
im Stadtzentrum einen Tag lang Fotoaufnahmen von Einwohnern.
Aus 100 dieser Porträts schufen sie das Gesicht des heimischen
Durchschnittsbürgers – den „Groninger Universalis“. „Wir haben
bewusst viele unterschiedliche Typen ausgewählt, um ein umfas-
18

says Veenhoven. Afterwards the picture was divided into dots, and
then each dot had to be “translated” into a glass cylinder with a
unique color.
“We picked glass because it is a nice material, it’s easy to clean
and it has a nice surface,” says Kamps. For each dot, the artists
painted a glass tube of duran® borosilicate glass. They used seven
different shades of warm gray paint and coated the tubes on the
inside. The process wasn't an easy task: “We had to come up with a
way to circulate the air inside the tubes so the special two-component
paint could properly bond to the glass,” explains Kamps.
Another tricky part of the project was producing the tubes in the
first place. They had to have a consistently round bottom without
contaminations. This was the responsibility of the laboratory glass
specialists at lgs b.v. On the basis of the requested length of the
tubes, lgs’s manager Klaas Jan Nijboer advised to use borosilicate
glass 3.3: “99 percent of our borosilicate glass comes from schott.
We are very pleased with the high quality and with the excellent
services of schott Benelux.”
After the first few samples had arrived, the artists were convinced.
In their workshop in Ubbena, lgs’ expert glass blowers
carefully customized the duran® tubes to suit the artists’ needs.
“Each tube had to be carefully pulled and shaped in order to produce
the smooth and beautifully rounded bottom,” explains Nijboer.
Having been matched to a pixel of the original picture, the painted
nine to 47 centimeter long tubes were then inserted fixed to a
backlit support wall. Now, the four by five meter relief not only
greets, but also shines a light onto every visitor of Groningen and
the city’s new municipal building. <
regina.walter@schott.com
sendes Ergebnis zu erhalten“, so Veenhoven. Das so entstandene
Bild wurde in einzelne Bildpunkte zerlegt, die jeweils durch einen
farbigen Glaszylinder dargestellt werden sollten.
„Wir haben uns für den Werkstoff Glas entschieden, weil er
ästhetisch ist, sich leicht reinigen lässt und eine angenehme Oberfläche
hat“, erklärt Kamps. Für jeden der Bildpunkte färbten die
Künstler ein Rohr aus duran® Glas und beschichteten dessen Innenseiten
mit sieben warmen Grautönen. Keine leichte Aufgabe,
wie Kamps erklärt: „Wir mussten innerhalb der Rohre für eine gute
Luftzirkulation sorgen, damit sich die Zwei-Komponenten-Farbe
richtig mit dem Glas verbinden konnte.“ Ebenso anspruchsvoll war,
die Rohre so herzustellen, dass sie einen gleichmäßig runden
Boden ohne Unregelmäßigkeiten haben. Dies war Aufgabe der Laborglas-Spezialisten
von lgs b.v. Wegen der geforderten Rohrlänge
empfahl lgs Geschäftsführer Klaas Jan Nijboer die Verwendung
von Borosilikatglas 3.3. „99 Prozent unseres Borosilikatglases
kommt von schott“, so Nijboer. „Wir sind sehr zufrieden mit der
Qualität und dem exzellenten Service von schott Benelux.“
Die ersten Materialproben überzeugten die Künstler. Im Herstellungsbetrieb
in Ubbena passten die fachkundigen Glasbläser
von lgs die duran® Rohre den Anforderungen der Kreativen an:
„Jedes einzelne Rohr musste sorgfältig gezogen und geformt werden,
damit es diesen glatten und wunderbar gerundeten Boden bekam“,
so Nijboer. Nachdem alle entsprechend der Bildpunkte eingefärbt
waren, wurden die neun bis 47 Zentimeter langen Rohre zum
Portrait zusammengesetzt und fest an eine von hinten beleuchtete
Rückwand montiert. Seitdem begrüßt das vier mal fünf Meter
große Relief jeden Besucher nicht nur mit einem freundlichen,
sondern sogar leuchtenden Lächeln. <
regina.walter@schott.com
The artwork complements the design
of the train station opposite the
municipal building: people stopping
at the train station can look straight
through and onto the smiling face.
Photos Fotos : schott / F. van der Veen
Die Universalis-Installation ergänzt die
Gestaltung des gegenüberliegenden
Bahnhofs: Passagiere, die am Bahnhof
aus- oder umsteigen, blicken direkt
durch die Glasfassaden auf das
lächelnde Gesicht.
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SCHOTT SOLUTIONS 2/14 HOME APPLIANCES HAUSGERÄTE
Food in a New Spotlight
Lebensmittel im neuen Rampenlicht
schott Gemtron developed for Whirlpool illuminated glass shelving with built-in leds to provide better
visibility in refrigerators. The new shelves boast well-balanced lighting that ensures the best possible view of
the contents, while also providing up to 25 percent more storage space.
Für einen besseren Überblick in Kühlschränken entwickelte schott Gemtron für Whirlpool beleuchtete
Glasregale mit integrierten led-Leuchten. Die Regale sorgen für eine gleichmäßige Ausleuchtung und damit
bessere Übersicht sowie für bis zu 25 Prozent mehr Fläche auf den einzelnen Kühlschrankregalen.
Photo Foto : Thinkstock
CAROLINE HOF
F
ood items stacked on top of each other and refrigerator shelves
stuffed so tightly you can hardly find anything – an everyday
problem for many families. To keep track of what’s actually in the
fridge, one thing in particular is needed: efficient lighting that can
shed light on every nook and cranny inside. After a big pre-weekend
shop, for example, the refrigerator is often so packed that any
attempt to find one’s favorite food turns into a major search.
schott Gemtron brought Whirlpool a bright idea for addressing
this: the appliance manufacturer designed a fridge with such evenly
spread lighting that you’ll never lose track of any chilled food or
drink again. Illuminated MicroEdge Glo Shelves, a schott Gemtron
concept presented to Whirlpool, are glass shelves with built-in led
lights that brighten up every last corner in the refrigerator.
The individual shelves’ frames are very thin, which means they
save space and can be placed anywhere inside the cabinet. But the
newly designed fridge contributes even more than just cooling and
freezing – the built-in Cool Vox sound system with integrated
Bluetooth connectivity means you can now enhance your cooking
environment with music straight from your smartphone.
Whirlpool and schott have been implementing innovative solutions
for innovative household appliances for many years now. Still,
coming up with illuminated shelving was a considerable challenge
for both. The task was to integrate led lights into conventional fridge
V
ollgestellte Kühlschrankregale und übereinander gestapelte
Lebensmittel, so dass kein Blatt mehr dazwischen passt – der
Albtraum jedes Küchennutzers. Damit Ordnung und Übersicht im
Kühlschrank entstehen, braucht es vor allem eines: homogenes
Licht, das jede Ecke im Kühlschrank ausleuchtet. Denn beispielsweise
nach einem Einkauf vor dem Wochenende ist der Kühlschrank
so voll, dass schon die Suche nach dem Lieblingsjoghurt
zur Odyssee wird. Whirlpool hat sich daher etwas einfallen lassen:
Der Hausgerätehersteller entwarf einen Kühlschrank, der aufgrund
seiner gleichmäßigen Ausleuchtung dafür sorgt, dass Küchennutzer
Nahrungsmittel und Getränke schnell finden. Den perfekten Überblick
ermöglichen ab sofort beleuchtete MicroEdge Glo Shelves –
Glasregale mit in den Boden integrierten led-Leuchten, die
schott Gemtron für Whirlpool entwickelte. Sie leuchten den Innenraum
bis in den letzten Winkel aus. Die einzelnen Regale lassen
sich beliebig im Kühlschrank verschieben und bieten dank dünnem
Rahmen viel Platz zum Abstellen. Doch der Kühlschrank
kann noch mehr als Kühlen und Gefrieren: Das integrierte Cool-
Vox-Soundsystem mit Bluetooth-Technologie ermöglicht es beim
Kochen, sogar Musik vom Smartphone abzuspielen. Seit vielen
Jahren setzen Whirlpool und schott mit Neuheiten für innovative
Haushaltsgeräte starke Akzente am Markt. Die beleuchteten
Glasregale waren jedoch eine besondere Herausforderung für beide
20

shelves without the lamps themselves being immediately obvious.
Project Leader Chris Schechter, Lighted Shelf Product Development
Engineer for schott Gemtron’s Flat Glass Business Unit, is very
pleased with the final result: “The design that our team came up
with is really very smart. We managed to bond the lights directly
to the shelf’s glass surface. At the same time, we integrated the
lights into the frame in such a way that they’re barely visible themselves,
provide lighting in every corner, and ensuring perfect visibility
inside the refrigerator cabinet.” The project’s success is first
and foremost due to the close teamwork between Whirlpool and
schott Gemtron in the development phase, says Schechter: “Both
sides benefited immensely from the collaborative effort and contributed
highly specialized expertise to the project. With our knowhow,
we were able to help Whirlpool develop a truly innovative
product that is currently unique on the market.”
Rebecca Eubanks, Senior Product Development Manager for
Bottom Mount Refrigerators at Whirlpool, certainly agrees: “Illuminated
glass shelving is a game-changer in our market segment.
People who purchase our side-by-side French Door Bottom Mount
fridges now enjoy an excellent view of their contents. The new
The MicroEdge Glo Shelves from SCHOTT Gemtron illuminate the refrigerator’s
interior evenly and ensure a perfect overview.
Partner. Sie standen vor der Aufgabe, die led-Leuchten in herkömmliche
Kühlschrankregale zu integrieren – ohne dass die
Leuchten dabei auf den ersten Blick zu sehen sind. Mit dem
Ergebnis ist Chris Schechter, Project Leader, Lighted Shelf Product
Development Engineer bei schott Gemtron, Business Unit Flat
Glass, sehr zufrieden: „Das Design, das unser Team entwickelt hat,
ist wirklich smart. Es ist uns gelungen, die Leuchten direkt mit dem
Glasboden des Regals zu verbinden. Gleichzeitig haben wir es geschafft,
die Lampen selbst so in den Rahmen zu integrieren, dass
sie kaum zu sehen sind, trotzdem hell genug leuchten und für
einen guten Überblick im Kühlschrank sorgen.“ Zum Erfolg des
Projektes hat vor allem die enge Zusammenarbeit der Teams von
Whirlpool und schott Gemtron während der Entwicklungsphase
beigetragen: „Beide Seiten haben stark von der Zusammenarbeit
profitiert und ihre Expertise in das Projekt eingebracht“, erklärt
Schechter. „Wir konnten Whirlpool mit unserer Arbeit dabei unterstützen,
ein innovatives Produkt mit Alleinstellungsmerkmal auf
dem Markt zu entwickeln.“
Auch für Rebecca Eubanks, Senior Product Development Manager,
Bottom Mount Refrigerators, bei Whirlpool, ist das gemeinsame
Projekt ein Erfolg: „Die beleuchteten Glasregale sind eine
Marktneuheit, mit der wir unseren Kunden einen Kühlschrank mit
einer exzellenten Innenbeleuchtung in der Kategorie French Door
Die MicroEdge Glo Shelves Glasregale von SCHOTT Gemtron leuchten den
Kühlschrank gleichmäßig aus und sorgen so für den perfekten Überblick.
Photo Foto : Whirlpool
21

SCHOTT SOLUTIONS 2/14 HOME APPLIANCES HAUSGERÄTE
lighting concept also ensures that the advantages we are known
for, such as spaciousness and easy cleaning, are not compromised
in any way.” Thanks to the led lamps, there is around 50 percent
more light under each shelf. Customers have better visibility
exactly where they need it. At the same time, the lighting concept
provides excellent longevity and energy efficiency. The technology
used for supplying power to the fridge shelves is also quite remarkable:
“Our insertable shelves do not require any cabling or connectors.
The built-in lights are powered entirely via the shelf mounts
attached to the rear wall of the cabinet. The electricity is conducted
not through cables, but through the shelves’ metal inner frames.
Because the power connection is between the shelf mount and
the refrigerator’s interior wall, it is very safe and reliable,” adds
Schechter. “This also ensures that the glass shelving can be used
very flexibly; no cables get in the way, and the individual shelves
can be moved around the fridge interior at any time as needed.”
Whirlpool’s spacious new fridge model is likely to impress more
than just those who like to keep things neat and organized. The
innovative and engaging lighting concept is also set to woo those
with an appetite for aesthetics – the food and drinks inside the
fridge are lit up as if they were on stage. The features in the U.S.
manufacturer’s new model combine the advantages of traditional
refrigerators with the added value of improved visibility: movable
glass surfaces that provide plenty of storage space and are easy
to clean. Germs and bacteria have no chance to gather in the
corners – the fridge interior is well lit and hygienic at all times. <
irene.schwarz@schott.com
mit Bottomfreezer anbieten können, ohne dass dadurch Stauraum
und einfaches Reinigen verloren geht.“ Durch die led-Lichter ist es
unter dem Regal mehr als 50 Prozent heller. Der Kunde hat somit
eine bessere Sicht – genau dort, wo er sie braucht. Gleichzeitig sind
die Leuchten besonders energiesparend und langlebig. Bemerkenswert
ist auch die Technologie, die die Kühlschrankregale mit Strom
versorgt: „Unsere Regale kommen ganz ohne Kabel und zusätzliche
Stecker aus. Die integrierten Leuchten werden allein über die Halterungen,
die in der Rückwand des Kühlschranks befestigt sind, mit
der benötigten Energie versorgt. Da die Schnittstelle für die Stromversorgung
zwischen der Regalhalterung und der Innenwand des
Kühlschranks liegt, ist sie besonders sicher und zuverlässig“, ergänzt
Schechter. „Von Vorteil ist auch, dass sich die Regale bei Platzbedarf
schnell und einfach im Kühlschrank verschieben lassen.“
Beim Raumwunder von Whirlpool kommen nicht nur Ordnungsliebhaber
auf ihre Kosten – mit seinem ausgefallenen Lichtkonzept
begeistert der Kühlschrank auch Designfans: Lebensmittel
und Getränke erscheinen auf den beleuchteten Glasregalen wie auf
einer Bühne. Trotz aller Neuerungen bleiben beim Modell des amerikanischen
Herstellers aber gleichzeitig die Vorteile herkömmlicher
Kühlschränke erhalten: Die Regale lassen sich dank der kabellosen
Stromversorgung der integrierten led-Leuchten weiterhin
leicht herausnehmen, flexibel wieder überall einsetzen und mit
wenig Aufwand reinigen. So können sich Bakterien und Keime
nicht in den Ecken festsetzen – der Innenraum bleibt also nicht nur
immer gut ausgeleuchtet, sondern auch hygienisch sauber. <
irene.schwarz@schott.com
Photo Foto : Whirlpool
The unusual lighting concept of
the illuminated glass shelves convinces
fans of both organization
and design, while putting food
and drinks in the spotlight.
Das ausgefallene Lichtkonzept der
beleuchteten Glasregale begeistert
Ordnungs- sowie Designfans und
setzt Lebensmittel und Getränke
gekonnt in Szene.
22

SCHOTT SOLUTIONS 2/14 PHARMACEUTICAL PACKAGING PHARMAVERPACKUNGEN
Prefillable syringes are manufactured out of many different
materials. This increases the likelihood of interactions occurring
between a medication and components of the syringe
during shelf life. syriQ TM InJentle reduces this risk.
Vorfüllbare Spritzen sind aus vielen verschiedenen Werkstoffen
gefertigt. Dadurch wächst die Gefahr einer Wechselwirkung
zwischen Medikament und Spritzenbestandteilen
während der Lagerung. syriQ® InJentle senkt dieses Risiko.
Photos Fotos : schott / L&K
SAFER PACKAGING
FOR SENSITIVE DRUGS
MEHR SICHERHEIT
FÜR SENSIBLE WIRKSTOFFE
syriQ TM InJentle prefi llable syringes minimize the risk of interaction
with biotech drugs.
Vorfüllbare syriQ® InJentle Spritzen minimieren das Interaktionsrisiko
für Biotech-Medikamente.
ALEXANDER LOPEZ
I
nteraction between a drug and its primary packaging is currently
one of the most important topics for the pharmaceutical
industry. This can mainly be attributed to the already high and
growing demand for innovative biotech drugs which are generally
administered by injection. Pre-filled syringes (pfs) make injections
easier and safer for both doctors and patients. When stored in a pfs,
however, the drug comes into contact with more materials than in
other types of packaging. After all, the system includes the glass or
polymer barrel, needle, needle glue, needle shield or closure system,
plunger, and silicone oil that is used as a lubricant inside of the
syringe barrel. “With so many materials coming into contact with
Die Wechselwirkung zwischen Arzneimittel und Pharmaverpackung
ist derzeit eines der wichtigsten Themen innerhalb der
Pharmaindustrie. Hintergrund ist die hohe und weiter steigende
Nachfrage nach innovativen Biotech-Medikamenten, die üblicherweise
injiziert werden. Vorfüllbare Spritzen erleichtern diese Injektionen
und machen sie sicherer – für Arzt wie Patient. Während der
Lagerung in einer solchen Spritze kommt der Wirkstoff jedoch mit
mehr Materialien in Kontakt als in anderen Packmitteltypen. Denn
das System umfasst den Glas- bzw. Kunststoffkörper und den Kolbenstopfen,
außerdem die Nadel inklusive Nadelkappe und Klebstoff.
Hinzu kommt Silikonöl als Gleitmittel auf der Innenseite des
23

SCHOTT SOLUTIONS 2/14 PHARMACEUTICAL PACKAGING PHARMAVERPACKUNGEN
Interactions between drugs and pharmaceutical packaging
currently represent one of the most important topics for the
pharmaceutical industry – particularly with respect to biotech
medications.
Die Wechselwirkung zwischen Arzneimittel und Pharmaverpackung
ist derzeit eines der wichtigsten Themen in der
Pharmaindustrie – gerade mit Blick auf Biotech-Medikamente.
Photo Foto : schott
the drug, the chances of an interaction between the drug and
syringe components during shelf life increase significantly, and the
risk is even higher for sensitive biotech drugs,” explains Anil-Kumar
Busimi, Head of Global Product Management for the Syringe Business
at schott.
New design for prefillable syringes
In response to these challenges, the company has now developed
a new pfs design that goes by the brand name syriQ TM In-
Jentle. This innovative pfs consists of a glass barrel with a special
design and an integrated needle system consisting of a fluid path
made of a rubber bung, a needle and a tamper evident needle shield.
A special ‘pinch seal’ of the rubber bung keeps the fluid path closed
Spritzenkörpers. „Bei so vielen verschiedenen Werkstoffen erhöht
sich das Risiko einer Wechselwirkung zwischen Medikament und
Spritzenbestandteilen während der Lagerung signifikant – und dies
ist gerade für empfindliche Biotech-Medikamente kritisch“, erläutert
Anil-Kumar Busimi, Leiter Produkt-Management des globalen
Spritzen-Geschäfts von schott.
Neues Design für vorfüllbare Spritzen
Vor diesem Hintergrund entwickelte das Unternehmen jetzt unter
dem Markennamen syriQ® InJentle ein neues Design für vorfüllbare
Spritzen: Das innovative Produkt besteht aus einem neu geformten
Glaskörper sowie einem integrierten Nadelsystem, wobei
der Verbindungskanal zwischen Konus und Nadel aus flexiblem
24

during storage and prevents the drug from coming into contact
with the metal needle or the adhesive.
This special design of the glass barrel also eliminates the use of
a tungsten pin during the glass forming process and thus rules out
any interaction of sensitive drugs with tungsten. Studies have
shown that tungsten residues can interact with sensitive biological
drugs and lead to protein aggregation. This not only destabilizes
the pharmaceutical formulation, but also possibly causes an undesirable
immune response from the patient after the injection.
Yet another improvement with syriQ TM InJentle is the lubrication
of the barrel. Generally, silicone oil is used to lubricate the
inside of the syringe barrel to ensure smooth injection. But, silicone
oil can be a source for particles which could alter sensitive
proteins under certain conditions. syriQ TM InJentle features a glass
barrel that has “baked-on” silicone. This results in less free silicone
and significantly lower particles without compromising the functionality
of pfs.
Furthermore, the needle shield has a tamper-evident closure.
Doctors and patients can thus immediately tell whether a syringe
has already been used or not. In addition, the needle does not come
into contact with the inside surface of the needle shield thus
protecting the sharpness of the needle. syriQ TM InJentle pfs can be
offered with thin needles up to 32 gauge that reduce the pain of an
injection for the patient. “With our syriQ TM InJentle syringe, the
drug comes into contact with the same materials as it does in a vial
– glass and rubber,” Busimi concludes. “This is important for pharmaceutical
companies that are interested in switching from vials
to syringes. Our solution makes the change much easier. In addition,
we ship our products in standard nests and tubs for filling on
conventional filling lines,” he says. <
anil-kumar.busimi@schott.com
Kunststoff besteht. Ein Verschluss hält den Flüssigkeitsdurchgang
während der Lagerung geschlossen, wodurch das Arzneimittel
weder mit der Metallnadel noch dem Klebstoff in Kontakt kommt.
Durch das spezielle Design des karpulenartigen Glaszylinders
kann zudem auf den Wolfram-Dorn bei der Glasformgebung verzichtet
werden, so dass auch eine Interaktion mit diesem chemischen
Element ausgeschlossen ist. Wolfram-Rückstände können
laut Studien mit sensiblen Bio-Wirkstoffen interagieren und zu
Protein-Ablagerungen führen. Dies destabilisiert nicht nur die Arzneimittelformulierung,
es kann auch nach der Injektion eine unerwünschte
Immunreaktion des Patienten nach sich ziehen. Ein weiterer
Fortschritt betrifft das Gleitmittel für den Spritzenkörper. Für
eine sanfte Injektion wird normalerweise Silikonöl auf der Innenseite
der Spritze aufgetragen. Dieses Öl kann jedoch Partikel freisetzen,
die sensible Proteine unter bestimmten Bedingungen verändern
können. Dagegen wird das Silikon bei syriQ® InJentle im Ofen
eingebrannt. Dies reduziert freies Silikon und entsprechende Partikel,
ohne die Funktionalität der vorfüllbaren Spritze einzuschränken.
Darüber hinaus erhielt der Nadelschutz einen Originalitätsverschluss:
Ärzte oder Patienten können dadurch erkennen, ob die
Spritze neu ist. Zugleich ruht die Nadel kontaktfrei im Nadelschutz
und bleibt damit scharf. So lassen sich syriQ® InJentle Spritzen auch
mit dünnen Nadeln bis 32 Gauge verwenden, die Injektionen für
Patienten angenehmer machen. „Ein Medikament hat in unserer
syriQ® InJentle Spritze Kontakt mit denselben Materialien wie in
einem Pharmafläschchen: mit Glas und Kunststoff“, resümiert
Busimi. „Das ist vorteilhaft für Pharmazeuten, die von Fläschchen
zu Spritzen wechseln wollen. Mit unserer Lösung lässt sich dieser
Aufwand deutlich reduzieren, zumal wir in Standard-Nestern und
-Tubs für die Abfüllung auf herkömmlichen Fülllinien liefern.“ <
anil-kumar.busimi@schott.com
3 4
5
1
2
Source Quelle : schott
syriQ TM InJentle syringes are free of tungsten (1) and protect sensitive medicines from interacting with metal needles or glues
during storage (2). The silicone is baked on to allow the plunger to slide more smoothly. This reduces the free silicone and
the respective particles (3). A tamper-evident closure allows doctors and patients to recognize whether a syringe is new or
not (4). The needle does not come into contact with the needle shield and is therefore protected and stays sharp (5).
syriQ® InJentle Spritzen sind wolframfrei (1) und schützen sensible Medikamente während der Lagerung vor der
Interaktion mit Metallnadel oder Klebstoff (2). Das Silikon zur besseren Gleitfähigkeit des Stopfens ist eingebrannt, dies
reduziert freies Silikon und entsprechende Partikel (3). Ein Originalitätsverschluss lässt Ärzte oder Patienten erkennen,
ob die Spritze neu ist (4). Die Nadel ruht kontaktfrei im Nadelschutz und bleibt damit geschützt und scharf (5).
25

SCHOTT SOLUTIONS 2/14 SCHOTT INNOVATION AWARD
SCHOTT INNOVATIONSPREIS
The Chairman of the schott Board of Management, Dr. Frank Heinricht
(center), praised the 17-member interdisciplinary puravis® team for its
outstanding collaboration at the award ceremony.
Bei der Preisverleihung lobte der schott Vorstandsvorsitzende Dr. Frank
Heinricht (Mitte) die vorbildliche Zusammenarbeit des interdisziplinären
17-köpfigen puravis® Teams.
Photo Foto : schott/ K. Schäfer
Green the Winner
Grün gewinnt
An interdisciplinary team was awarded the newly created 2014 schott Innovation Award for
developing puravis® environmentally-friendly, high-performance fi bers.
Für die Entwicklung der umweltfreundlichen Hochleistungsfaser puravis® wurde ein
interdisziplinäres Team mit dem neu geschaffenen schott Innovationsaward 2014 ausgezeichnet.
CHRISTINE FUHR
T
he goal that the 17-member team from the schott Business
Units Lighting & Imaging, Advanced Optics and Research &
Development and Technical Services had set for themselves when
the project kicked off in 2008 was indeed ambitious. They developed
a new glass formula that does without lead to produce the
new high-performance fibers. This was unlike many other conventional
types of glass and glass fibers that contain lead in order to
achieve high optical light refraction. At the same time, their goal
was also to eliminate using the refining agents arsenic and antimony
in the manufacturing process. One reason for this was that
they wanted to underscore their special responsibility to the environment,
and they were also interested in assisting customers with
their green product strategies. “Of course we wanted our fibers to
be better than the fibers our competitors provide, and we wanted
to convince our customers of the advantages our fibers offer,”
explains the Project Manager, Dr. Peter Naß from schott Research
& Development. The team exceeded its goal by far by introducing
D
as Ziel, das sich das 17-köpfige Team der schott Business
Units Lighting & Imaging, Advanced Optics sowie Research
& Development und Technical Services zum Start des Projekts 2008
gesetzt hatten, war anspruchsvoll. Im Gegensatz zu vielen anderen
Gläsern und Glasfasern, die für eine hohe optische Lichtbrechung
Blei enthalten, sollte bei der neuen Hochleistungsfaser mit einer
neuen Glasrezeptur auf das Schwermetall verzichtet werden. Zugleich
galt es, im Fertigungsprozess ohne die Läutermittel Arsen
und Antimon auszukommen. Zum einen um die besondere Verantwortung
gegenüber der Umwelt zu unterstreichen, zum andern
um Kunden in ihrer grünen Produktstrategie zu unterstützen.
„Und natürlich sollten unsere Fasern besser sein als die des Wettbewerbs
und Kunden überzeugen“, erklärt Projektleiter Dr. Peter Naß,
schott Research & Development. Mit der Markteinführung einer
ganzen Produktfamilie bleifreier Fasern unter dem Markennamen
puravis® im Jahr 2012 hat das Team sein Ziel weit übertroffen.
Denn puravis® ist nicht nur grün, sondern bietet darüber hinaus
26

a completely new product family of lead-free fibers to the market
in 2012 under the brand name puravis®. After all, puravis® fibers
are not only green, but they also offer superior performance parameters.
This innovative product asserted itself in the market after
only a few months and even attracted a few new customers. For its
success, the puravis® fiber team was presented with the schott
Innovation Award that was just established in 2014. The award is
presented based on criteria including benefits, technology and
product characteristics; information about relevant customer and
competitive activity is also taken into consideration. In his speech
at the award ceremony, the Chairman of the schott Board of
Management, Dr. Frank Heinricht, praised the excellent collaboration
among not only the technology, glass and fiber development
teams, but also how they worked with product management. This
exemplary teamwork created an innovation that provides many
benefits for customers.
By using exclusive raw materials, the puravis® fiber team has
succeeded in increasing the transmission of white light by up to ten
percent. The illuminated objects retain their natural color due to
what is only a slight shift in color, which means that the fibers are
perfectly suited for industrial and medical applications such as endoscopy,
surgical microscopy and minimally invasive surgery (also
see article on page 38). Team spokesman Lothar Willmes stated,
“Besides the optical properties, we also succeeded in improving the
chemical resistance to such an extent that the fibers are now much
better able to tolerate aggressive cleaning agents, and the devices
can be used much longer than in the past.” The properties and
manufacturing of these “green,” high-performance fibers are also
well protected by patents and patent filings. And new projects are
already in the pipeline. <
michaela.georg@schott.com
Exceeded development goal: puravis® glass fiber is not only “green,”
but also offers improved performance parameters.
Entwicklungsziel übertroffen: Die Glasfaser puravis® ist nicht nur „grün“,
sondern bietet darüber hinaus verbesserte Leistungsparameter.
Photo Foto : schott/ T. Lohnes
Photo Foto : schott/ A. Sell
The newly created annual schott Innovation Award was presented in 2014
for the first time based on criteria including benefits, technology and
product characteristics.
Der neu geschaffene, jährliche schott Innovationspreis wurde 2014
erstmals verliehen und wird nach Kriterien wie Nutzen, Technologie
und Produkteigenschaften vergeben.
verbesserte Leistungsparameter. Und die Produktinnovation hat
sich innerhalb nur weniger Monate am Markt durchgesetzt und
sogar Neukunden gewonnen. Für genau diesen Erfolg wurde das
puravis® Team mit dem 2014 erstmalig verliehenen schott Innovationspreis
ausgezeichnet. Dieser wird nach Kriterien wie Nutzen,
Technologie und Produkteigenschaften vergeben, wobei ebenso
Informationen zu Kunden und Wettbewerb berücksichtigt werden.
In seiner Laudation bei der Preisverleihung lobte der schott Vorstandsvorsitzende
Dr. Frank Heinricht die vorbildliche Zusammenarbeit
zwischen Technologie-, Glas- und Faserentwicklung sowie
Produktmanagement, die eine Innovation mit vielfältigen Vorteilen
für den Kunden ermöglicht habe.
Mit dem Einsatz ausgewählter Rohstoffe ist es dem puravis®
Team gelungen, die Transmission von weißem Licht um bis zu zehn
Prozent zu steigern. Aufgrund der geringen Farbverschiebung bewahren
die beleuchteten Objekte dadurch ihre natürliche Farbe,
womit sich die Fasern hervorragend für industrielle und medizinische
Anwendungen wie die Endoskopie, Operationsmikrokopie
oder aber die minimalinvasive Chirurgie (s. auch Beitrag S. 38) eignen.
Teamsprecher Lothar Willmes: „Neben den optischen Eigenschaften
konnte auch die chemische Beständigkeit so weit verbessert
werden, dass die Fasern die aggressiven Reinigungsmittel besser
tolerieren und die Geräte damit im Vergleich zu früher viel länger
verwendet werden können.“ Die Merkmale und die Herstellung der
„grünen“ und leistungsstarken Faser sind mit Patenten und Patentanmeldungen
umfassend geschützt. Und neue Projekte sind bereits
in der Pipeline. <
michaela.georg@schott.com
27

SCHOTT SOLUTIONS 2/14 FOCUS FOKUS
AWARD-WINNING DEVELOPMENT ACHIEVEMENT
Manufacturing of new puravis® high-performance fi bers, which is
spread out over several floors of the plant, was recognized with the
SCHOTT Innovation Award. At the beginning, up to 100 rod-tube
systems (photo) that consist of a core rod and a jacket tube made of
technical glass are placed into the drawing furnace at a temperature
of around 1,000 degrees Celsius. The molten glass is then drawn down
to the bottom as fibers that are only micrometers in thickness. At the
end, up to 800-meter glass fiber bundles per minute are wound. <
PREISGEKRÖNTE ENTWICKLUNGSLEISTUNG
Die Herstellung der neuen puravis® Hochleistungsfasern, ausgezeichnet
mit dem schott Innovationspreis, vollzieht sich auf mehreren
Werksetagen. Zu Beginn werden bis zu 100 Stab-Rohr-Systeme (Foto),
bestehend aus einem Kernstab aus optischem Glas und einem
Mantelrohr aus technischem Glas, bei etwa 1.000 Grad Celsius in
den Ziehofen eingefahren. Das geschmolzene Glas wird zu mikrometerdünnen
Fasern nach unten gezogen. Am Ende werden bis zu
800 Meter Glasfaserbündel pro Minute aufgewickelt. <
28

29
Photo Foto : schott/ T. Lohnes

SCHOTT SOLUTIONS 2/14 RESEARCH & DEVELOPMENT FORSCHUNG & ENTWICKLUNG
TANK WITH A BUBBLE DENSITY MODEL
WANNE MIT BLASENDICHTEMODELL
More than 20 years of know-how have been invested in this modeled glass melting tank
that is used to calculate the density of bubbles. In this 3-D computer representation,
reddish colors show areas in the glass melt that contain a lot of bubbles. Blue areas, on
the other hand, contain very few bubbles. schott uses these types of simulations along
the entire glass manufacturing process chain.
In dieser modellierten Glasschmelzwanne zur Berechnung der Blasendichte stecken mehr
als 20 Jahre Know-how. In der 3D-Computer-Darstellung zeigen rötliche Farben
Bereiche mit vielen Blasen in der Glasschmelze an, blaue Farben Areale
mit wenigen Blasen. schott setzt solche Simulationen entlang der
gesamten Prozesskette der Glasproduktion ein.
Entry of bubbles
Einziehen von Blasen
low
niedrig
low
niedrig
Effect of overflow wall
Wirkung des Überströmwalls
Bubble density (bubbles/kg)
Blasendichte (Blasen/kg)
Batch (kg/kg)
Gemenge (kg/kg)
high
hoch
high
hoch
Source Quelle : schott/ Designagentur Wagner
IMAGES OF REALITY
ABBILDER DER WIRKLICHKEIT
schott uses modeling and simulation to further develop its processes and products
in a strategic manner – by experimenting on the computer.
Modellierung und Simulation ermöglichen es schott, Prozesse und Produkte immer
gezielter weiterzuentwickeln – mit Experimenten am Computer.
THILO HORVATITSCH
M
ake everything as simple as possible, but not simpler!” The
model of a glass melting tank for calculating the density of
bubbles could also be based on this maxim from Albert Einstein.
The 3-D image on a screen shows a bright spectrum of colors inside
the tank. Reddish colors mean there are still a lot of bubbles in the
glass melt. The bluer the areas, the fewer bubbles it contains. Pretty
M
ache deine Modelle so einfach wie möglich, aber nicht einfacher!“
Auf Grundlage dieses Mottos von Albert Einstein
könnte auch die modellierte Glasschmelzwanne zur Berechnung
der Blasendichte entstanden sein. Die 3D-Darstellung auf dem
Bildschirm zeigt ein buntes Farbspektrum in der Wanne. Rötliche
Farben bedeuten: Hier sind noch viele Blasen in der Glasschmelze.
30

simple, right? Dr. Christoph Berndhäuser, schott developer and
expert on simulation, grins for a moment before noting: “This
model and its capabilities that we created in-house for evaluating
glass quality is really the product of expertise developed over
20 years.”
Today schott performs mathematical simulations and builds
models to optimize and develop nearly all of its technological processes
and products – in both its Business Units and in research.
And for good reason; simulation often saves the company from having
to perform costly trials and allows for tests to be performed on
a model to gain insights into a specific system or make forecasts. But
that’s not all; the latest computing procedures in combination with
increased computer capabilities enable extensive parameter variations
that could hardly have been efficiently accomplished using
conventional testing. This provides technology companies with a
decisive lead in the race to meet higher demands for quality and
keep up with ever shorter innovation cycles. This is why schott
relies on simulation and modeling along the entire process chain
for manufacturing glass; from melting, fining and hot forming to
annealing, ceramization, 3-D shaping and even product certification.
Important interrelationships are also identified using actual
production data, thanks to the further development and automation
of data analysis instruments. And the company already has its
Real laboratory experiments using the melting crucible make an important contribution
to developing simulation models. The parameters and values that are
obtained are then transferred over to the actual dimensions of the melting tank.
Einen wichtigen Beitrag für die Entwicklung der Simulationsmodelle leisten
reale Laborversuche im Schmelztiegel. Die dadurch ermittelten Parameter und
Werte werden in der Simulation auf die reale Wannendimension übertragen.
Je blauer die Areale, desto weniger Blasen sind enthalten.
Ganz einfach, oder? schott Entwickler und Simulationsexperte
Dr. Christoph Berndhäuser schmunzelt: „In diesem selbst entwickelten
Glasqualitätsmodell und seinen Möglichkeiten stecken
gut 20 Jahre Kompetenzaufbau.“
Heute nutzt der Technologiekonzern schott die mathematische
Simulation und Modellbildung bei der Optimierung und
Entwicklung nahezu aller technologischen Prozesse und Produkte
– in den Geschäftseinheiten wie auch in der Forschung. Mit gutem
Grund: Die Simulation erspart oft das aufwendige Ausprobieren
und erlaubt Experimente an einem Modell, um Erkenntnisse über
ein reales System zu gewinnen oder Vorhersagen zu treffen. Nicht
nur das: Neueste Rechenverfahren in Kombination mit ständig
wachsenden Computerleistungen ermöglichen die Durchführung
umfangreicher Parameterstudien, die mit herkömmlichen Versuchen
kaum effizient zu gewinnen wären. Dies verschafft Technologieunternehmen
im Rennen um steigende Qualitätsansprüche
und immer kürzere Innovationszyklen einen entscheidenden Vorsprung.
schott setzt darum Simulation und Modellierung entlang
der gesamten Prozesskette der Glasproduktion ein: vom
Schmelzen, Läutern und Heißformen über Kühlung, Keramisierung
und 3D-Formung bis zur Produktqualifizierung. Durch die
Weiterentwicklung und Automatisierung von Datenanalyse-Instrumenten
werden außerdem wichtige Zusammenhänge aus den
realen Produktionsdaten ermittelt. Auch für die Simulation von
morgen nimmt das Unternehmen spannende Themen ins Visier –
etwa die Materialmodellierung von Gläsern, Glaskeramiken und
Kunststoffen (siehe S. 32). Ein wichtiges Schlüsselthema für die
Photo Foto : schott/ A. Sell
31

SCHOTT SOLUTIONS 2/14 RESEARCH & DEVELOPMENT FORSCHUNG & ENTWICKLUNG
sights set on exciting topics for future simulations, including material
modeling of glasses, glass-ceramics and plastics (see below).
A key topic in the coming years will be to continuously improve
advanced models for evaluating the quality of glass by collecting
even more know-how in the areas of fining chemistry for melting
tanks and the thermodynamics of glass. “Our customers expect us
to be able to accurately assess the quality for our production processes
and products. For materials such as our glasses and glass-
nächsten Jahre ist die kontinuierliche Verbesserung fortgeschrittener
Glasqualitätsmodelle durch Kompetenzausbau in der Läuterchemie
von Schmelzwannen und der Thermodynamik von Gläsern.
„Unsere Kunden erwarten eine stimmige Qualitätsbewertung
für unsere Produktionsprozesse und Produkte. Für Materialien wie
unsere Gläser oder Glaskeramiken heißt das zum Beispiel: Bestimmung
der Anzahl, Größe und Zusammensetzung darin noch enthaltener
Blasen pro Kilogramm“, erläutert Dr. Berndhäuser – und
Multiscale modeling: looking into the heart of glass
Multiskalen-Modellierung: Dem Glas ins Herz schauen
How can certain mechanical or chemical properties of glass be
selectively improved? The goal here is to look even more deeply
“into the heart of glass,” just as our company founder Otto Schott
once did. Multiscale modeling offers promising approaches for
accomplishing this. The starting point is to realize that the many
different processes during which material properties form take place
on broad spatial and temporal scales. Values such as temperature or
stresses can be modeled in the meter to millimeter region on the
macroscale. Microstructural, atomistic or even electron-based modeling
extends all the way to below the nanometer level, however.
These calculations still reach their limits. It is research’s goal to gradually
step down to the various levels in order to ultimately tie them
into a consistent multiscale model and thus be able to describe and
predict material characteristics in a more comprehensive manner.
schott is already on the way to achieving this goal, working on
topological models that link together the different glass structures,
such as chain, plane and scaffold-shaped structures with specifi c
glass properties. <
Wie lassen sich bestimmte mechanische oder chemische Glaseigenschaften
gezielt verbessern? Dazu gilt es dem Glas noch tiefer
„ins Herz zu schauen“, wie es Firmengründer Otto Schott schon tat.
Die Multiskalen-Modellierung bietet dazu vielversprechende Ansätze.
Ausgangspunkt ist, dass sich die zahlreichen Prozesse, bei
denen sich Materialeigenschaften ausbilden bzw. zeigen, auf weit
gespannten Raum- und Zeit-Skalen abspielen. Auf der Makroskala
im Meter- bis Millimeterbereich lassen sich Größen wie Temperatur
oder Spannungen modellieren. Mikrostrukturelle, atomistische oder
schließlich elektronenbasierte Modellierungen reichen jedoch bis
unter die Nanometer-Ebene. Entsprechende Berechnungen stoßen
derzeit noch an Grenzen. Die Forschung will jedoch stufenweise
auf die verschiedenen Ebenen hinabsteigen, um diese letztlich zu
einem durchgängigen Multiskalen-Modell zu verknüpfen und so
Materialeigenschaften umfassend beschreiben und vorherzusagen
zu können. Auf diesem Weg beschäftigt sich schott schon heute
zum Beispiel mit topologischen Modellen, die unterschiedliche
Glasstrukturen wie etwa ketten-, fl ächen- oder gerüstartige Gebilde
mit bestimmten Glaseigenschaften verknüpfen. <
Multiscale modeling of technical materials
Multiskalen-Modell technischer Materialien
Discipline / Fachgebiet
Physics
Physik
Chemistry
Chemie
Materials Science
Materialwissenschaft
Engineering
Ingenieurwissenschaft
Length scale / Längenskala
electronic level
Elektronenebene
atomistic level
Atomistische Ebene
microstructure level
Mikrostrukturebene
macroscale
Makroebene
nm µm mm m
Source Quelle : schott/ Transquer
32

Crystal clear: the glass sample to the right contains
considerably fewer bubbles than the one on the left.
These types of laboratory results ultimately form the
basis for simulation programs and quality models.
Glasklar: In der Glasprobe rechts sind deutlich weniger
Blasen als links. Solche Laborergebnisse bilden
letztlich eine Grundlage für Simulationsprogramme
und Qualitätsmodelle.
Photos Fotos : schott/ A. Sell
ceramics, this means determining the number, size, and composition
of the bubbles per kilogram that they still contain,”
Dr. Berndhäuser explains and points to his colorful quality model
on the screen. To forecast the quality in real tanks, the temperature
distributions and flow pattern inside the tank are calculated using
special cfd (Computational Fluid Dynamics) programs and are
then assessed for the number of bubbles based on quality models
developed in-house by the company. Laboratory trials inside a
melting crucible make an important contribution to developing
these models. They show the bubble size distribution depending
on the refining agent used, its concentration, temperature and hold
time for every type of glass analyzed. These parameters and values
flow into the quality model and are transferred over to the actual
size of the tank in the simulation.
So-called tracers are now being used to describe how bubbles
behave inside a tank. 100,000 of these simulated markers pass
through the various modeled flow pattern and temperature zones
on different paths, depending on the furnace design and setup.
Statistics then provide information on the size and distribution of
the bubbles during and at the end of the melting and refining
process. “The next level of simulation will also include the bubbles’
reactions to the refining process because the physical and chemical
conditions change during the process, depending on the bubble
load, ” Dr. Berndhäuser explains.
These types of questions and insights also mark the starting
point for optimized approaches to constructing and setting melting
tanks, especially switching over to more environmentallyfriendly
refining chemicals that don’t contain heavy metals.
Research at schott is currently conducting an in-depth project
on this topic. One thing is already clear: advances in the area of
simulations definitely will not make it any easier to realize Einstein’s
maxim on simplicity. <
christoph.berndhaeuser@schott.com
deutet auf sein buntes Qualitätsmodell auf dem Bildschirm. Für die
Qualitätsprognose an realen Wannen werden die in der Wanne
herrschenden Temperaturverteilungen und Strömungsformen mit
speziellen cfd (Computational Fluid Dynamics)-Programmen berechnet
und anschließend auf Basis der selbst entwickelten Qualitätsmodelle
etwa hinsichtlich der Blasenzahl bewertet. Einen wesentlichen
Beitrag für die Entwicklung der Modelle leisten reale
Laborversuche im Schmelztiegel: Sie zeigen für jeden untersuchten
Glastyp die Blasen(größen)verteilung in Abhängigkeit vom jeweils
eingesetzten Läutermittel und dessen Konzentration sowie der
Temperatur und Haltezeit. Diese Parameter und Werte fließen in
das Qualitätsmodell ein und werden in der Simulation auf die
reale Wannendimension übertragen.
Um nun das Verhalten von Blasen in der Wanne zu beschreiben,
kommen sogenannte Tracer zum Einsatz. 100.000 dieser simulierten
Marker durchlaufen auf verschiedenen Pfaden die modellierten
unterschiedlichen Strömungen und Temperaturzonen – je nach
Anlagen-Design und -Setup. Eine Statistik dazu gibt dann Auskunft
über die Blasengrößen, -verteilung und -last im und am
Ende des Schmelz- bzw. Läuterprozesses. „Die nächste Simulationsstufe
wird auch die Rückwirkung der Blasen auf den Läuterprozess
einbeziehen. Denn je nach Blasenlast verändern sich auch die
physikalischen und chemischen Bedingungen im Prozess“, so
Dr. Berndhäuser.
Solche Fragen und Erkenntnisse sind zugleich Ausgangspunkt
für optimierte Konzepte der Schmelzwannen-Konstruktion und -Einstellung
– insbesondere zur Umstellung auf eine umweltverträglichere
Läuterchemie ohne Schwermetalle. Die schott Forschung
führt dazu ein umfassendes Entwicklungsprojekt durch. Dabei ist
eines schon sicher: Der Fortschritt der Simulation wird es nicht
leichter machen, Einsteins Motto der Einfachheit umzusetzen. <
christoph.berndhaeuser@schott.com
33

SCHOTT SOLUTIONS 2/14 INTERVIEW INTERVIEW
“Computer simulation will soon become standard”
„Simulation wird bald Standard sein“
Prof. Walter Kob, the winner of the 2007 Otto Schott Research Award and an expert in the area of computer
simulation for use in material sciences, on the current status and prospects of this future-oriented topic.
Prof. Dr. Walter Kob, Träger des Otto-Schott-Forschungspreises 2007 und eine Koryphäe auf dem Feld der
Computersimulation in der Materialwissenschaft, über Status Quo und Perspektiven dieses Zukunftsthemas.
solutions: Professor Kob, where
are computer simulations being used
successfully today?
Kob: Mainly in the chemical
and pharmaceutical industries.
These industries started using it over
20 years ago. Simulations have been
used there first on the atomic level
to learn more about the properties
of molecules. They have also been
applied to improve metal or polymeric
materials for quite some time
now. But in the last ten years the
glass industry has made increasingly
use of this approach.
solutions: How advanced is simulation
of glass compared to other
materials?
Kob: It is gaining ground fast.
However metals have an ordered
crystalline structure and can therefore
be simulated relatively easily.
Also the questions that arise concerning
plastics are usually simpler because we understand the
local structure of polymers. However, with an amorphous
material such as glass, the structure and its changes can be
relatively difficult to predict if, for example, even only one of
the elements of the formula is exchanged. For this reason,
atomistic simulation is more difficult in this case, but also
particularly valuable.
solutions: When will it be possible to use modeling to
design materials and their properties on the drawing board?
Kob: This is already being done to optimize products in the
pharmaceutical and chemicals industries. I am also convinced
that in the near future an idea will be tested first by performing
computer simulation instead of laboratory trials. The material
will not be manufactured in the laboratory until after we have
seen that the results are promising. This is already being done
and will become standard practice in the glass industry in five
to ten years – at least in large companies that have sufficient
research resources, like schott. <
Photo Foto : schott/ A. Sell
Prof. Walter Kob, Professor of Physics at Montpellier University
in France, spoke last November before 50 participants
in the international schott expert panel on “Computer
Simulation of Material Structures and Properties.”
Prof. Dr. Walter Kob, Professor für Physik an der französischen
Universität Montpellier, sprach im vergangenen
November vor über 50 Teilnehmern des internationalen
schott Experten-Panels „Computersimulation von
Materialstrukturen und -eigenschaften“.
solutions: Herr Prof. Kob, wo
wird Computersimulation heute
schon nutzbringend eingesetzt?
Kob: Vor allem in der Chemieund
Pharmaindustrie, die schon vor
über 20 Jahren damit begonnen
haben. Dort wurde Simulation erstmals
auf atomistischer Ebene angewandt,
etwa um die Eigenschaften
von Molekülen zu erforschen. Sie
wird seit längerem auch eingesetzt,
um Metalle oder polymerische Materialien
zu verbessern. Seit gut zehn
Jahren fasst sie aber auch immer
stärker in der Glasindustrie Fuß.
solutions: Wie weit ist die Simulation
von Glas gegenüber der von
anderen Materialien?
Kob: Sie holt immer mehr auf.
Dazu ist zu sagen: Metalle haben eine
geordnete Kristallstruktur, deshalb
ist deren Simulation relativ
einfach. Auch bei Kunststoffen sind
die Fragestellungen oft einfacher, da die lokale Struktur der
Polymere bekannt ist. Bei einem amorphen Material wie Glas
lassen sich aber die Strukturen und deren Veränderungen –
etwa beim Austausch nur eines Elements in der Zusammensetzung
– relativ schwer voraussagen. Deshalb ist in diesem
Fall die atomistische Simulation schwieriger, aber besonders
wertvoll.
solutions: Wann werden sich Materialien und ihre Eigenschaften
wie am Reißbrett per Modellierung entwerfen lassen?
Kob: In der Pharma- und Chemieindustrie ist das schon
der Fall, etwa zur Produktoptimierung. Was aus meiner Sicht
bald geschehen wird: In näherer Zukunft wird eine Idee zuerst
nicht mehr per Laborversuch getestet sondern per Computersimulation.
Erst wenn das Resultat vielversprechend erscheint,
wird man das Material im Labor herstellen. Das hat schon
angefangen und wird in fünf bis zehn Jahren auch in der Glasindustrie
Standard sein – jedenfalls bei großen Firmen mit
Forschungsressourcen wie etwa schott. <
34

SCHOTT SOLUTIONS 2/14 COMMERCIAL REFRIGERATION KÜHLSYSTEME
Photo Foto : schott
Keep Cool
Sicherer kühlen
Push lids and freezer doors from schott keep frozen food fresher
and help reduce costs by saving energy in commercial freezers.
Schiebe-Glasabdeckungen und Kühlregaltüren von SCHOTT halten die Tiefkühlkost
in kommerziellen Kühlsystemen frischer und senken die Energiekosten.
ENERGY
SAVING
IDEAS
Source Quelle : Vectorstock /
Designagentur Wagner
THOMAS H. LOEWE
W
hole turkeys, fresh meats or frozen pizza – none of these
things would be available in local supermarkets without
modern refrigeration. To keep food on display at optimal temperatures,
food retailers often use so-called freezer islands, large horizontal
cases that offer easy access for the customer. In the past, open
horizontal refrigeration solutions have been commonplace around
the world. This has always made the task of maintaining the mandatory
uninterrupted cold chain more challenging – especially in
warmer countries such as Brazil. As energy costs soar and hygiene
and food quality become more and more important, many food
retailers are now turning toward closed freezer islands or looking
O
b ganze Truthähne, Frischfleisch oder Tiefkühlpizza: Ohne
moderne Kühlsysteme wären viele Lebensmittel nicht im
Supermarkt erhältlich. Um gekühlte Produkte gut sichtbar zu präsentieren
und gleichzeitig bei optimaler Temperatur zu lagern, nutzen
viele Lebensmittelhändler sogenannte Tiefkühlinseln: große,
horizontale Kühltruhen, die für den Kunden leicht zugänglich sind.
Bisher hatten viele der horizontalen Gefriersysteme, die weltweit
in Gebrauch sind, keine Abdeckung. Dadurch war es stets schwierig,
die vorgeschriebene Kühlkette sicherzustellen, besonders in Ländern
wie Brasilien, in denen ein warmes Klima herrscht. Angesichts
der steigenden Energiekosten und der höheren Hygiene- und
35

SCHOTT SOLUTIONS 2/14 COMMERCIAL REFRIGERATION KÜHLSYSTEME
Open refrigeration units in Brazilian supermarkets
incur high energy costs. The food retailers are
therefore investing in cooling equipment that
saves energy.
In Brasiliens Supermärkten verursachen
offene Kühlsysteme hohe Energiekosten.
Der Lebensmittelhandel
investiert daher intensiv in
Energiesparmaßnahmen.
to retrofit their existing freezers with glass covers. For this, schott
developed high-quality glass doors and push lids and is also partnering
with a Brazilian refrigerator manufacturer to further develop
customized solutions for the South American continent. “In a
traditional Brazilian supermarket, refrigeration accounts for half of
the energy costs,” explains Luiz Renato de Oliveira Chueire, Director
General of Eletrofrio Refrigeração, a market-leading company
that builds commercial refrigeration systems in south Brazil. “In
fact, for supermarkets, energy costs are the second largest item right
after workforce wages,” Chueire continues. Adding to this, energy
costs in Brazil have gone up by around 20 percent in 2014 and
Chueire expects a further 20 percent rise in 2015. Therefore, any
possible way to reduce costs and energy consumption is obviously
very welcome, and Brazilian supermarket chains are currently investing
heavily because of this.
An easy way to make refrigeration more efficient is by retrofitting
open refrigeration systems with doors or lids. Another way is
by manufacturing the cabinets to offer permanent glass coverage
from the start. “Permanent glass coverage has an energy savings
potential of up to 50 percent compared to open refrigeration islands,”
says Chueire. schott Flat Glass was the first company in
Brazil to produce highly reliable glass lids and doors to accommodate
both approaches. Because the cold air is kept inside the freezer,
Lebensmittelstandards setzt der Lebensmittelhandel verstärkt geschlossene
Tiefkühlinseln ein oder sucht nach Möglichkeiten, die
vorhandenen Systeme nachträglich mit Glasabdeckungen aufzurüsten.
schott hat zu diesem Zweck hochwertige Glastüren und
-abdeckungen für Kühlsysteme entwickelt und arbeitet in Brasilien
mit einem Kühlgerätehersteller an der Entwicklung maßgeschneiderter
Lösungen für den südamerikanischen Markt.
„In einem traditionellen brasilianischen Supermarkt sind Kühlsysteme
für die Hälfte der Energiekosten verantwortlich“, erklärt
Luiz Renato de Oliveira Chueire, Generaldirektor von Eletrofrio
Refrigeração, einem führenden Hersteller kommerzieller Kühlsysteme
im Süden Brasiliens. „Die Energie ist nach dem Personal sogar
der zweitgrößte Ausgabenposten.“ Hinzu kommt, dass die Energiepreise
in Brasilien 2014 um etwa 20 Prozent gestiegen sind. Und
Chueire rechnet für 2015 mit einem Anstieg um weitere 20 Prozent.
Jede Möglichkeit, Kosten zu sparen und den Energieverbrauch zu
senken, wird daher begrüßt, und die brasilianischen Supermarktketten
investieren zurzeit intensiv in diesem Bereich.
Ein einfacher Ansatz zur Energieeffizienzsteigerung von Kühlsystemen
besteht darin, offene Kühlmöbel nachträglich mit Türen
oder Schiebeabdeckungen auszustatten. Eine weitere Möglichkeit
ist, die Truhen und Regale von Anfang an mit festen Glasabdeckungen
und Türen herzustellen. „Durch Glasabdeckungen lassen sich
36

gegenüber offenen Tiefkühlinseln bis zu 50 Prozent der Energie
einsparen“, so Chueire. schott Flat Glass hat als erstes Unternehmen
in Brasilien hochwertige und robuste Glasabdeckungen und
-türen für beide Ansätze auf den Markt gebracht. Da Glasabdeckungen
den Luftaustausch zwischen dem Kühlsystem und der Umgebung
minimieren, bilden sich auch weniger Eiskristalle im Inneren,
so dass die Tiefkühlmöbel nur noch zweimal wöchentlich abgetaut
werden müssen anstatt, wie bisher meist üblich, zweimal alle 24
Stunden. Das wiederum bedeutet, dass die Temperaturen konstant
niedrig bleiben, wodurch der Energieverbrauch insgesamt sinkt.
Doch die Ausstattung mit Glastüren und -abdeckungen wirkt sich
nicht nur auf die Energiekosten positiv aus. Auch die Lebensmittelqualität
profitiert, da das Glas die TK-Produkte vor schädlicher
Infrarotstrahlung schützt. Darüber hinaus bedeutet das seltenere
Abtauen, dass die TK-Lebensmittel weniger Temperaturschwankungen
ausgesetzt sind, was die Frostbildung und damit das Austrocknen
der TK-Produkte vermindert. Nicht zuletzt sorgen die
Glasabdeckungen für allgemein bessere Hygiene, da sie Verschmutzungen
und Fremdkörper von den Lebensmitteln fernhalten.
Um die steigende Nachfrage in Brasilien und ganz Südamerika
befriedigen zu können, hat schott seine lokale Produktion bereits
deutlich ausgebaut. Kunden wie Eletrofrio begrüßen dies: „Wir sind
der Ansicht, dass die Glastürsysteme von schott am besten für
ice formation inside it is also reduced, thus decreasing the need for
defrosting from typically twice in 24 hours to twice a week. Less
defrosting means constant, low temperatures and thus lower energy
consumption. But besides energy savings, the installation of
a covering also offers advantages in relation to food quality because
the glass lids protect frozen food from harmful infrared rays.
Furthermore, less defrosting and less heat stress on the food also
reduces the formation of frost on – and dehydration of – frozen
goods. Lastly, the glass covers also improve overall hygiene, as dirt
and grime are kept away from the food.
To accommodate the rising demand in Brazil and throughout
South America, schott has greatly expanded its local production.
Customers like Eletrofrio appreciate this: “We believe that schott
offers the best glass door systems with the lowest energy emission
rates for our refrigerators. The glass solution we are using is superior
to other products we find on the Brazilian market,” Chueire
says. His company is also looking forward to an ongoing cooperation
on developing new and customized cover solutions: “Today,
90 % of the freezers in supermarkets are still open. In the future, all
types of display cases will need to be closed. We are already working
with schott in the area of push lids and turning doors and additional
solutions will follow soon,” Chueire concludes. <
irene.schwarz@schott.com
Photo Foto : schott
“In a traditional Brazilian
supermarket, refrigeration accounts
for half of the energy costs.”
„In einem traditionellen brasilianischen
Supermarkt sind Kühlsysteme
für die Hälfte der
Energiekosten verantwortlich“
Luiz Renato de Oliveira Chueire
Director General of Eletrofrio Refrigeração
unsere Kühlgeräte geeignet sind und die niedrigsten Energieemissionen
am Markt bieten. Die Glaslösung ist der anderer Anbieter in
Brasilien überlegen“, erklärt Chueire, der sich freut, dass sein Unternehmen
und schott auch zukünftig gemeinsam neue und
maßgeschneiderte Glasabdeckungen entwickeln werden: „90 Prozent
der TK-Systeme in den Supermärkten sind heute immer noch
offen. In Zukunft werden alle Arten von Kühlregalen und -truhen
eine Abdeckung benötigen. Wir arbeiten schon jetzt mit schott
im Bereich Schiebeabdeckungen und Drehtüren zusammen und
werden schon bald weitere gemeinsame Lösungen entwickeln.“ <
irene.schwarz@schott.com
37

SCHOTT SOLUTIONS 2/14 MEDICAL TECHNOLOGY MEDIZINTECHNIK
Photo Foto : Intuitive Surgical
A GUIDING LIGHT
FOR SURGEONS
PRÄZISIONSLICHT FÜR CHIRURGEN
schott’s glass optical fibers and lighting systems are helpful in many different
contexts – among them such vital fields as minimally invasive surgery.
Optische Glasfasern und Beleuchtungssysteme von schott sind in vielen Bereichen
hilfreich, auch in solch lebenswichtigen wie der minimalinvasiven Chirurgie.
STEPHANIE HÜGLER
I
n the 1970s robots were thought to replace mankind in the near
future. Contemporary movies featured robotic droids that
looked and acted like humans. Today, in 2014, we do have robots
to help us with our everyday lives. But in most cases they neither
look like us nor are they really designed to be a replacement. Instead,
many of them are developed as computer-assisted systems
that complement professional tasks we must perform ourselves.
Medical surgery is one of the fields that strongly benefits from
robotic assistance, as it requires absolute precision. Operating on a
patient’s body always involves grasping, cutting and manipulation
of tissue – leaving scars and subjecting the patient to pain. To minimize
such side effects, minimally invasive surgery has become
a standard procedure. It is the first method of choice for many
D
ass Roboter in naher Zukunft den Menschen ersetzen könnten,
glaubte man in den 1970er-Jahren: Die Filme von damals
zeigten Roboterandroiden, die wie Menschen aussahen und
agierten. Heute, im Jahr 2014, helfen sie uns tatsächlich im Alltag.
Allerdings sehen diese Roboter in der Regel weder aus wie wir
noch wurden sie als Ersatz für den Menschen konzipiert. Stattdessen
basieren sie oft auf computergestützten Systemen, die uns bei
beruflichen Aufgaben unterstützen. Aber ausführen müssen wir
die Arbeit immer noch selbst.
Vor allem die Chirurgie profitiert sehr stark von der Robotik.
Hier kommt es auf absolute Präzision an. Medizinische Eingriffe am
Patienten bedeuten neben Schnitten und Gewebemanipulationen
auch Schmerzen und spätere Narben. Um solche Nebenwirkungen
38

The telerobotic daVinci® surgical system from Intuitive Surgical features
a console for surgeons, a patient-side cart with robotic arms, endoscopic
instruments and a 3-D vision system. The latest system uses puravis® glass
fibers from schott to illuminate surgical areas (right).
Das telerobotische daVinci®-Chirurgiesystem von Intuitive Surgical besteht
aus einer Konsole für Chirurgen, einem Patientenwagen mit Roboterarmen,
endoskopischen Instrumenten und einer 3D-Darstellung. Das neuste System
nutzt zur Beleuchtung die Glasfaser puravis® von schott (rechts).
Photo Foto : schott/ H. Fischer
operations such as removing the spleen, the appendix or cancer
tissue. In contrast to “ordinary” surgeries, minimally invasive surgery
usually involves only a few incisions for a camera, illumination,
scalpels and other instruments on endoscopes. Yet, although socalled
“laparoscopic” techniques boomed for relatively simple
operations during the 1980s and 1990s, minimally invasive surgery
was long thought to be too risky for more complicated procedures.
This has changed since the American company Intuitive
Surgical introduced telerobotic surgery. Their daVinci® surgical system
consists of a console that allows the surgeon to be comfortably
seated while operating, a patient-side cart with three or four
robotic arms, several endoscopic instruments and a 3-D-vision
system. All of the surgeon’s hand movements are translated into
smaller and more precise movements of tiny instruments such as
scalpels, scissors or needle holders that are fixed to the system arms,
möglichst gering zu halten, wurde die minimalinvasive Chirurgie
entwickelt und hat sich mittlerweile zum Standardverfahren etabliert.
Für viele Operationen wie zum Beispiel bei der Entfernung der
Milz, des Blinddarms oder von Tumorgewebe ist sie inzwischen die
Methode der Wahl. Der Vorteil: Die minimalinvasiven Techniken
benötigen – im Gegensatz zur herkömmlichen Chirurgie – nur wenige
kleine Einschnitte für Kamera, Licht, Skalpelle und andere
endoskopische Instrumente. Trotzdem waren Mediziner lange
überzeugt, dass die minimalinvasive Chirurgie für kompliziertere
Operationen zu riskant sei. Dazu zählt auch die so genannte Laparoskopie,
die in den 1980er- und 1990er-Jahren bei relativ einfachen
Eingriffen sehr verbreitet war. Das änderte sich, als das amerikanische
Unternehmen Intuitive Surgical die telerobotische
Chirurgie vorstellte: Das daVinci®-Chirurgiesystem besteht aus einer
Konsole, an der Chirurgen während des Operierens bequem sitzen
39

SCHOTT SOLUTIONS 2/14 MEDICAL TECHNOLOGY MEDIZINTECHNIK
which are able to rotate far more than the human wrist while under
visual view and control of the surgeon. “This technology can be
used across a wide spectrum of minimally invasive surgical procedures,
but our latest system has been especially designed for complex
multi-quadrant surgeries like prostate operations,” says Mike
Hanuschik, Design & Product Management Director at Intuitive
Surgical. Enabling efficient access through the abdomen, the chest
“The future of minimally
invasive operations lies
in robotic surgery.”
„Die Zukunft minimalinvasiver
Operationen liegt in der
robotischen Chirurgie.“
Mike Hanuschik, Design & Product Management
Director at Intuitive Surgical
and different body openings, the system can, however, also be
employed in such various medical fields as gynaecology or thoracic,
cardiac and general surgery. “We offer intuitive motion and an ergonomic
design while providing surgeons with a highly magnified
view and 3d-hd visualization. We are virtually extending their eyes
and hands into the patients,” explains Hanuschik.
Founded in 1995, Intuitive Surgical has become the market
leader in computer-assisted systems. Their daVinci® system is
clearly the most advanced and most installed tele robotic surgery
system available. The 3-D-visualization system offers surgeons a
können. Integriert ist auch ein patientennahes Stativ mit drei oder
vier Roboterarmen, verschiedenen endoskopischen Instrumenten
und einem System zur 3D-Darstellung. Alle Handbewegungen des
Chirurgen setzt die Maschine in kleinere, präzisere Bewegungen
der winzigen Instrumente um. Dazu gehören Skalpelle, Scheren
oder Nadelhalter. Diese sind an Systemarmen angebracht, die ein
wesentlich größeres Rotationsvermögen besitzen als das menschliche
Handgelenk. Doch alles geschieht unter Sicht und Kontrolle
des Chirurgen.
„Diese Technologie lässt sich für ein breites Spektrum minimalinvasiver
Therapien anwenden, aber unser neustes System wurde
speziell auf komplexe Mehrquadranten-Operationen wie Prostataeingriffe
ausgelegt“, erklärt Mike Hanuschik, Leiter Design &
Product Management bei Intuitive Surgical. Da das System einen
effizienten Zugang über das Abdomen, den Brustkorb und diverse
Körperöffnungen ermöglicht, kann es jedoch auch in anderen
medizinischen Bereichen eingesetzt werden wie Gynäkologie,
Thoraxchirurgie, Herzchirurgie und Allgemeinchirurgie. „Wir bieten
intuitive Steuerung und ergonomisches Design bei gleichzeitig
stark vergrößerter Darstellung mit 3d-hd-Visualisierung für Chirurgen.
So bringen wir die virtuell verlängerten Augen und Hände
des Operateurs in die Patienten hinein“, so Hanuschik. Intuitive
Surgical wurde 1995 gegründet und hat sich zum Marktführer bei
computergestützten Systemen entwickelt. Das daVinci®-System des
Unternehmens ist eindeutig das modernste und am häufigsten installierte
telerobotische Chirurgiesystem auf dem Markt. Sein 3D-
Visualisierungssystem bietet Chirurgen eine ständig aktualisierte
Detailansicht des Operationsfelds und ermöglicht ein Arbeiten mit
größtmöglicher Präzision. Und an dieser Schlüsselstelle hilft Technologie
von schott: „Wir liefern das Licht für den Chirurgen“,
erklärt Ralf Daferner, Division Manager Medical der Geschäftseinheit
Lighting and Imaging der schott ag. Das neuste System
puravis® fibers guarantee transmission of white light across
great distances directly into the patient’s body.
puravis® Fasern garantieren eine Transmission von weißem
Licht über größere Distanz direkt in den Körper des Patienten.
Photo Foto : Intuitive Surgical
40

The eco-friendly optical glass fibers
puravis® from schott are strong
and can withstand more sterilization
processes than conventional fibers.
Die umweltfreundlichen optischen
Glasfasern puravis® von schott
sind robust und können mehr
Sterilisiervorgänge durchlaufen
als herkömmliche Fasern.
Photo Foto : schott/ C. Costard
continuously updated in-depth view of the operation field, helping
them to work with the highest precision possible. It is here that
schott’s contribution comes in: “schott provides the surgeon’s
light,” explains Ralf Daferner, Division Manager Medical at
SCHOTT’s Lighting and Imaging Business Unit. “Intuitive’s newest
system now benefits from the eco-friendly puravis® glass optical
fibers. These high-performance fibers are produced without using
lead, antimony and arsenic. And they guarantee a pure white light
transmission over a long length right into the patient’s body.”
Besides, schott’s puravis® fibers are very robust, which saves
hospitals a lot of money in the long run. This is achieved through
excellent chemical stability, which is particularly important for
medical reprocessing or cleaning. This allows medical instruments
to be sterilized much more often than those equipped with conventional
fibers – a fact which is very important in a hospital where
sterile instruments are crucial to prevent infections in the operation
theater. “schott’s light guides are an indispensable part of
Intuitive Surgical’s robotic surgery systems,” says Hanuschik. “They
provide the exact lighting the surgeon needs to safely distinguish
between different types of tissue and do this reliably for a very
long time.”
With lighting solutions and robotic surgical systems becoming
ever more sophisticated, Hanuschik believes that robotic
surgery will soon become the standard of care for many more
complex operations. “The future of minimally invasive operations
lies in robotic surgery,” Hanuschik says. “Physicians worldwide
have used the daVinci® System successfully in approximately
1.5 million surgical procedures to date. Among them are renowned
clinics such as New York University Medical Center, usc University
Hospital in Los Angeles, and hundreds more. We will continue to
improve it, thus changing the surgical experience for people all
around the world.” <
ralf.daferner@schott.com
von Intuitive profitiert jetzt von den umweltfreundlichen optischen
Glasfasern puravis®. Diese Hightech-Fasern lassen sich ohne
Verwendung von Blei, Antimon und Arsen herstellen. Sie garantieren
eine Transmission von weißem Licht über größere Distanz
direkt in den Körper des Patienten. Außerdem sind die puravis®
Fasern von Schott sehr robust, so dass Krankenhäuser langfristig
Kosten einsparen können. Der Grund: Sie besitzen eine hervorragende
chemische Stabilität – und das ist ausschlaggebend für die
Reinigung und medizinische Wiederaufbereitung. Mit puravis®
ausgestattete Instrumente können im Vergleich zu Instrumenten
mit herkömmlichen Fasern wesentlich mehr Sterilisiervorgänge
durchlaufen – ein Muss in Krankenhäusern, denn nur durch sterile
Instrumente im OP lassen sich Infektionen vermeiden. „Lichtleiter
von schott sind ein unverzichtbarer Teil der robotischen Chirurgiesysteme
von Intuitive Surgical“, berichtet Hanuschik. „Sie sorgen
für die exakte Ausleuchtung. Nur so können Chirurgen sicher
zwischen verschiedenen Gewebearten unterscheiden – und das
zuverlässig über eine sehr lange Zeit.“
Hanuschik ist überzeugt, dass – dank besserer Lichtlösungen
und fortschrittlicher minimalinvasiver Chirurgiesysteme – Roboter
bald die Methode der Wahl bei vielen weiteren komplexen
Eingriffen darstellen werden. „Die Zukunft minimalinvasiver
Operationen liegt in der robotischen Chirurgie“, meint er. „Das
daVinci®-System wurde mittlerweile von Ärzten in aller Welt in
rund 1,5 Millionen chirurgischen Eingriffen erfolgreich angewandt,
unter anderem in renommierten Kliniken wie dem New
York University Medical Center, dem usc University Hospital in
Los Angeles und Hunderten anderen. Wir arbeiten ständig daran,
es noch weiter zu verbessern und so chirurgische Eingriffe für
Menschen in aller Welt schonender und angenehmer zu machen“,
sagt Hanuschik. <
ralf.daferner@schott.com
41

SCHOTT SOLUTIONS 2/14 ENERGY ENERGIE
Photos Fotos : schott/ H.-R. Schulz
MEETING THE
HIGHEST STANDARDS
HÖCHSTE ANSPRÜCHE ERFÜLLEN
schott develops and manufactures
glass-to-metal electrical penetrations
that stand up to high temperatures
as well as overpressure in nuclear
reactors.
schott entwickelt und produziert
Glas-Metall-Durchführungen, die
sowohl hohen Temperaturen als
auch Überdruck in Kernreaktoren
standhalten.
Nuclear power provides around 11 percent of the world’s electricity, and there has been increased focus on the safety
of this energy generation source since the Fukushima Daiichi nuclear accident in Japan in 2011. With its electrical
penetration assemblies (epas), schott provides a signifi cant increase in nuclear safety.
Kernenergie deckt 11 Prozent des weltweiten Energieverbrauchs. Die Sicherheit dieser Energieform steht seit dem
nuklearen Unfall von Fukushima Daiichi 2011 in Japan im Mittelpunkt öffentlicher Diskussionen. Großdurchführungen
von schott sorgen künftig für ein Plus an nuklearer Sicherheit.
CORRINA THOMSON
A
fter researching the accident, Fukushima’s operators tepco
found that the tsunami, which cut off all power to the plant’s
cooling system, led to the temperature inside the reactor containment
rising significantly. Normal operating temperature was about
60 degrees Celsius and it rose to more than 250 degrees Celsius. The
pressure was more than doubled. These extreme temperature and
B
ei der Untersuchung des Unfalls in Fukushima fand der
Kernkraftwerksbetreiber tepco heraus, dass der Tsunami die
Stromversorgung des Kühlsystems im Kraftwerk zum Erliegen
brachte und dabei einen deutlichen Temperaturanstieg im Reaktorsicherheitsbehälter
verursachte. Während die Betriebstemperatur
im Normalbetrieb bei etwa 60 °C lag, stieg sie aufgrund der Über-
42

pressure levels are thought to have overstrained the organic epoxy
seals of electrical penetration assemblies (epas) at Fukushima,
which are suspected to have led to the leakage of explosive hydrogen.
An epa is a key part of the reactor containment, or safety
barrier system, where electrical conductors pass through the containment
to relay measurement data or supply high currents to
operate reactor systems. If epas cannot withstand the same or
greater conditions as the reactor containment, then they can become
weak points that could fail during operation or an accident.
schott designs and manufactures unique glass-to-metal epas
which have ground-breaking performance in what is known as
severe accident conditions, including high temperatures and pressures.
Around 10,550 schott epas are used at nuclear sites and
other safety-critical locations, such as liquefied natural gas installations
and submarines, around the world. In terms of nuclear
plants, schott epas have been used in over 50 nuclear power plants
worldwide since the 1960s, for example Borssele in the Netherlands,
Loviisa in Finland, and Forsmark in Sweden. It is a proven technology
which has been improved and adapted over many years. Due
to their high performance, the epas are now leading the field in the
context of higher nuclear safety standards for components, which
are aimed for after Fukushima. schott’s glass-to-metal epas avoid
the problems suffered by components that utilize organic epoxy
and Teflon material, which degrade over time in reactors. The high
temperature, pressure and radiation in a reactor cause these materials
to age and degrade, which does not happen with glass-to-metal
seals. Nuclear component manufacturers are raising their safety
specifications as a result of Fukushima, but there has been a consensus
view in the nuclear industry, addressed at recent symposia, that
standard-setting bodies should provide higher uniform standards
to be applied globally. Organizations such as the International
Atomic Energy Agency (iaea), the US Nuclear Regulatory Commission
(nrc), the Institute of Electrical and Electronic Engineers
(ieee), and the American Society of Mechanical Engineers (asme),
are key bodies that set nuclear standards.
schott epas were recently installed at Forsmark 3, a nuclear
reactor north of Stockholm. The epas for this project were designed
and stringently tested to provide the higher standards that were
key to plant operator Forsmarks Kraftgrupp’s (a company of the
Vattenfall Group) upgrading of the reactor, which included modified
safety scenarios. The epas were designed to withstand submerged
conditions under 13 meters of water for at least 30 days,
together with pressures of up to 8.3 bar, and temperatures up to
185 degrees Celsius. In addition, the radiological exposure of the
epa during a severe accident scenario had to reach 1.7 MGy at a
dose rate of 2360 Gy/h. Schott Nuclear Safety Division General
Manager Thomas Fink said: “Our epas have been thoroughly tested
and meet a number of high standards, which means that the epas
will last for the Forsmark 3 life extension of 30 years.” epas are also
a small part of the total cost of a new nuclear plant. Fink: “In terms
of new build, the cost of these safety-critical components is only
0.1 % of the entire budget, which is a small investment for a very
significant increase in safety in a key part of the reactor.” Vattenfall
schwemmung auf über 250 °C. Dabei wurde der geltende Auslegungsdruck
um mehr als das Doppelte überschritten. Es wird angenommen,
dass extrem hohe Temperatur- und Druckverhältnisse in
Fukushima für die Überbeanspruchung der Epoxy-Kapselungen in
den elektrischen Kabeldurchführungen verantwortlich waren, was
schließlich zum Austritt explosiven Wasserstoffs führte.
Eine Kabeldurchführung ist ein wesentlicher Bestandteil des
Reaktorsicherheitsbehälters bzw. des Rückhaltesystems. In diesem
übertragen elektrische Leiter Messdaten oder stellen Starkstrom
zum Betrieb des Reaktors bereit. Wenn diese Durchführungen
nicht gleichen oder kritischeren Anforderungen wie denen des
Reaktorsicherheitsbehälters standhalten, besteht die Gefahr, dass
sie sich zu Schwachstellen entwickeln, die während des täglichen
Betriebs oder eines Unfalls versagen können.
schott entwickelt und produziert einzigartige Glas-Metall-
Durchführungen (sog. Electrical Penetration Assemblies = epas) mit
hervorragenden Eigenschaften, die sowohl hohen Temperaturen
als auch Überdruck im Falle schwerer Reaktorunfälle standhalten.
Weltweit werden bereits rund 10.550 dieser schott Komponenten
in Kernkraftwerken und an anderen sicherheitskritischen Standorten
wie Flüssiggasanlagen oder in U-Booten verwendet. Seit den
1960er-Jahren werden sie in über 50 Kernkraftwerken eingesetzt,
HIGHER SAFETY
The glass-to-metal penetration has been further developed for use in
the Swedish nuclear power plant Forsmark 3 to prevent water from
penetrating in the event of intentional flooding of the reactor or a core
meltdown. The new schott product withstands the water pressure.
HÖHERE SICHERHEIT
Für das schwedische Kernkraftwerk Forsmark 3 wurde die Glas-Metall-
Durchführung weiterentwickelt, um bei einer Kernschmelze und einer
gezielten Flutung des Reaktors das Eindringen von Wasser zu verhindern.
Das neue schott Produkt hält dem Wasserdruck stand. <
Source Quelle : schott/ Alligator
Protective shell
Schutzhülle
Water
Wasser
Reactor
Reaktor
Electrical
penetration
Elektrische
Durchleitung
43

SCHOTT SOLUTIONS 2/14 ENERGY ENERGIE
has stated that the modernization of its plants in Sweden will mean
longer operational lives for the reactors. Torbjörn Wahlborg,
Chairman of the Board for Forsmarks Kraftgrupp AB, said:
“Vattenfall is currently conducting the most extensive modernization
program in the history of Swedish nuclear power, and the
NUCLEAR POWER BOOMS IN CHINA
Around the world, there are over 430 commercial nuclear
power reactors in 31 countries, with over 370,000 MWe of
total capacity, according to the World Nuclear Association
(wna). Sixteen countries use nuclear reactors for at least 25
percent of their electricity. France gets around three quarters of
its power from nuclear energy, while Belgium, Czech Republic,
Hungary, Slovakia, Sweden, Switzerland, Slovenia and the
Ukraine get one third or more. South Korea, Bulgaria and Finland
normally get more than 30 percent of there power from
nuclear, whereas in the USA, UK, Spain and Russia almost one
fifth is nuclear energy, according to wna. Some countries, such
as India and China, are building more reactors to supply electricity,
whereas others, such as Germany and Scotland, are
phasing out nuclear power. The Chinese government plans to
increase nuclear generating capacity to 58 GWe, with 30 GWe
more under construction by 2020. China has completed construction
and started running 17 new nuclear power reactors
from 2002 to 2013, and 28 are currently under construction. <
etwa in Borssele in den Niederlanden, in Loviisa in Finnland und
in Forsmark in Schweden. Die Technologie wurde über viele Jahre
kontinuierlich weiterentwickelt. Aufgrund ihrer hervorragenden
Performance sind die epas führend im Zusammenhang mit strengeren
Sicherheitsstandards für Komponenten, die nach Fukushima
angestrebt werden. Anders als herkömmliche Komponenten verwenden
Glas-Metall-Durchführungen von schott kein organisches
Epoxy- oder Teflonmaterial, das sich im Laufe der Zeit in den
Reaktoren abbaut. Zudem bewirken hohe Temperaturen, Druck
und Strahlung, dass diese Materialien altern und an Widerstandsfähigkeit
nachlassen, was bei Glas-Metall-Kapselungen nicht der
Fall ist.
Komponentenhersteller haben ihre Sicherheitsspezifikationen
als Konsequenz aus Fukushima verschärft. Wie aktuelle Symposien
bestätigen, herrscht in der Nuklearindustrie jedoch die allgemeine
Auffassung, dass Normungsgremien dringend höhere allgemeingültige
Standards auf internationaler Ebene festschreiben sollten.
Organisationen wie die Internationale Atomenergiebehörde (iaea),
die amerikanische Aufsichtsbehörde für Kernenergie (nrc), das
Institut für Elektro- und Elektronikingenieure (ieee) und die amerikanische
Gesellschaft für Maschinenbauer (asme) sind die
Schlüsselorgane, die nuklearen Standards festlegen.
Vor kurzem wurden im Kernreaktor Forsmark 3 nördlich von
Stockholm Kabeldurchführungen von schott installiert. Die
Komponenten wurden speziell für dieses Projekt konzipiert und
strengen Tests unterzogen, um so die höheren Standards zu erfüllen,
die für den zur Vattenfall Gruppe gehörenden Betreiber Forsmarks
ATOMENERGIE BOOMT IN CHINA
Laut World Nuclear Association (wna) gibt es auf der Welt
über 430 kommerzielle Atomreaktoren in 31 Ländern mit einer
Gesamtkapazität von mehr als 370000 MWe. 16 dieser Länder
decken mindestens 25 Prozent ihrer Elektrizität durch die Nutzung
von Atomenergie ab. Frankreich zieht etwa drei Viertel
seiner Energie aus der Kernkraft, während Belgien, die Tschechische
Republik, Ungarn, die Slowakei, Schweden, die
Schweiz, Slowenien und die Ukraine ein Drittel oder mehr
beziehen. Südkorea, Bulgarien und Finnland verwenden üblicherweise
mehr als 30 Prozent nukleare Energie, wohingegen
es sich in den USA, Großbritannien, Spanien und Russland um
fast ein Fünftel handelt, so die wna. Manche Länder, wie
Indien und China, bauen neue Reaktoren, um Elektrizität zur
Verfügung zu stellen, während andere Länder wie Deutschland
und Schottland die nukleare Energie auslaufen lassen. Die
chinesische Regierung plant, die Erzeugungskapazität für
Atomenergie auf 58 GWe zu erhöhen, während sich bis 2020
zusätzlich 30 GWe im Aufbau befinden. China hat die Arbeiten
an 17 neuen Kernkraftreaktoren abgeschlossen und diese im
Zeitraum 2002 bis 2013 in Betrieb genommen. 28 Rektoren
befinden sich derzeit noch im Bau. <
Cable feedthroughs from schott are tested carefully and meet high
standards. They are designed to last for decades.
Kabeldurchführungen von schott werden sorgfältig getestet und
erfüllen hohe Standards. Ihre Lebensdauer reicht über Jahrzehnte.
44

Specially developed cable feedthroughs
from SCHOTT were installed in the nuclear
reactor Forsmark 3 located just north of
Stockholm.
Im Kernreaktor Forsmark 3 nördlich von
Stockholm wurden speziell konzipierte
Kabeldurchführungen von SCHOTT
installiert.
Photo Foto : Vattenfall
company is planning to invest sek 16 billion (1.75 billion euros) over
a five-year period between 2013 and 2017. From a technical standpoint,
the modernization process will lay the way to operating
these plants for many more decades to come.”
There will undoubtedly be a significant market for nuclear reactor
components for many years to come, both in retrofitting and
new build, and the ongoing global aim is likely to be for increased
safety standards, both after Fukushima and beyond. schott is
leading the way with its glass-to-metal epas that withstand severe
accident conditions, and this places the company at the forefront
of nuclear component manufacture due to proactive application
of stringent safety standards. <
claire.buckwar@schott.com
Photo Foto : schott/ H.-R. Schulz
Kraftkrupp AB bei der Nachrüstung des Reaktors – und unter Berücksichtigung
veränderter Sicherheitsszenarien – eine wichtige
Rolle spielten. Die Komponenten sind so ausgelegt, dass sie bei
Überflutung bis zu 13 Meter unter Wasser mindestens 30 Tage standhalten,
und dies zugleich bei Druckwerten bis 8,3 bar und Temperaturen
bis 185 °C. Im Fall eines schweren Unfalls überstehen die
Durchführungen eine Strahlungsdosis von bis zu 1,7 MGy bei einer
Dosisrate von 2360 Gy/h schadlos.
„Unsere Kabeldurchführungen wurden sorgfältig getestet und
erfüllen hohe Standards. Das bedeutet, dass die Durchführungen
in Forsmark 3 über eine Lebensdauer von mehr als 30 Jahren verfügen“,
erklärt Thomas Fink, General Manager schott Nuclear
Safety Division. Der Anteil für Kabeldurchführungen an den Gesamtkosten
eines Kernkraftwerks ist gering. „Beim Neubau von
Atomkraftwerken beträgt der Kostenanteil dieser sicherheitskritischen
Komponenten nur 0,1 % des gesamten Budgets. Das ist eine
geringe Investition, die eine signifikante Verbesserung der Reaktorsicherheit
bringt“, ergänzt Thomas Fink.
Die Modernisierung der schwedischen Kraftwerke wird laut
Vattenfall mit längeren Reaktorbetriebszeiten einhergehen. Torbjörn
Wahlborg, Vorstandsvorsitzender Forsmarks Kraftgrupp AB: „Vattenfall
führt momentan die weitreichendste Modernisierung in der
Geschichte der schwedischen Atomkraft durch. Das Unternehmen
plant über einen fünfjährigen Zeitraum, zwischen 2013 und 2017,
eine Summe von 16 Milliarden Schwedische Kronen (ca. 1,75 Mrd. €)
zu investieren. Vom technischen Standpunkt aus ermöglicht der
Modernisierungsprozess, dass diese Kraftwerke über mehrere Jahrzehnte
weiterbetrieben werden können.“
Zweifellos wird es für die nächsten Jahre einen bedeutenden
Markt für Kernreaktorkomponenten geben, sowohl für Nachrüstung
als auch Neubau. Das global avisierte Ziel werden erhöhte
Sicherheitsstandards sein – nach Fukushima und darüber hinaus.
schott ist führend mit seinen Glas-Metall-Durchführungen, die
auch kritischen Bedingungen standhalten. Mit seiner proaktiven
Vorgehensweise bei der Einhaltung strengerer Sicherheitsstandards
hat sich das Unternehmen bei seiner Fertigung von Komponenten
für Kraftwerke schon jetzt ganz vorne positioniert. <
claire.buckwar@schott.com
45

SCHOTT SOLUTIONS 2/14 FIRE VIEWING PANELS FEUERSICHTSCHEIBEN
Photo Foto : schott
Certified safety in front of a fire in the fireplace: with the tüv proficert seal
(right), schott now has proof of the quality of its entire manufacturing process
for robax® fireplace panels.
Sicherheit vor dem Kaminfeuer mit Zertifikat: Mit dem tüv proficert Siegel
(rechts) hat schott nun einen Qualitätsnachweis für den gesamten Fertigungsprozess
von robax® Kaminsichtscheiben.
46

QUALITY – SIGNED AND SEALED
QUALITÄT MIT BRIEF UND SIEGEL
schott became the fi rst manufacturer of fi re viewing panels to be presented with the tüv proficert
seal which was awarded for the production and product testing process used for robax® glass-ceramic.
Als erster Hersteller von Kaminsichtscheiben erhielt schott das tüv proficert Siegel für den
Produktions- und Produktprüfprozess seiner robax® Glaskeramik.
THILO HORVATITSCH
S
afety and reliability are extremely important when viewing
a fire in the fireplace through protective viewing panels and
are equally important in their manufacture. As a company that
observes the highest standards for quality, schott sets out to
substantiate this. For example, the robax® glass-ceramic brand is
highly respected in the industry, and schott arranges for independent
testing to be performed on a regular basis in accordance with
the iso standards 9001, 14001 and 50001. schott even went a
step further and subjected robax® glass-ceramic windows to yet
another rigid certification process in 2014. To further strengthen
the brand, the company had its high quality certified by an
independent and globally recognized testing institute.
In February of 2014, initial preliminary negotiations were held
with the tüv (Technical Inspection Association) Hessen, an organization
that performs technical tests internationally. A two-day
test of the production and product testing processes followed in
June. tüv inspected a precisely defined product line and the entire
process chain starting with the delivery of the melting ingredients
all the way to the final product ready for delivery. Here, they focused
on questions such as: How does schott make certain that
the right ingredients are actually used in the manufacturing
process? How is traceability of the process ensured? Not at all easy
questions considering the high complexity of products under the
robax® brand including hundreds of different shapes of fire
viewing windows.
Following this intensive audit, schott became the first manufacturer
of fireplace viewing panels to receive the tüv proficert
seal certification certificate for its robax® glass-ceramic in July 2014.
In order to visibly communicate this, the tüv logo will be used as
a seal of quality when presenting schott robax® to the public.
“We hope consumers will then be able to recognize schott quality
and reliability even more easily in the future,” concludes Christina-
Sofie Riegermann, Product Manager for schott robax®. <
christinasofie.riegermann@schott.com
S
icherheit und Zuverlässigkeit haben eine hohe Priorität beim
Blick ins Kaminfeuer durch schützende Sichtscheiben – also
auch bei deren Herstellung. Wer hier höchste Qualitätsansprüche
vertritt, der will dies beweisen. schott robax®, branchenbekannte
Marke für Feuersichtscheiben aus Glaskeramik, lässt zum Beispiel
regelmäßige, neutrale Prüfungen nach den iso-Normen 9001,
14001 und 50001 durchführen. 2014 unterzog man sich nun einer
weiteren aufwendigen Zertifizierung: Zur Stärkung der Marke sollte
die hohe Qualität von einem unabhängigen und weltweit anerkannten
Prüfinstitut bescheinigt werden.
Bereits im Februar 2014 begannen daher erste Vorgespräche
mit dem tüv (Technischer Überwachungsverein) Hessen, der auch
international technische Überwachungen durchführt. Anschließend
folgte im Juni eine zweitägige Prüfung der Produktions- und
Produktprüfprozesse. Unter die Lupe genommen wurden ein genau
definiertes Produktsortiment sowie die gesamte Prozesskette von
der Anlieferung der Schmelzkomponenten bis zum auslieferbaren
Endprodukt. Dabei ging es um Fragen wie: Auf welche Weise stellt
schott sicher, dass tatsächlich die richtigen Bestandteile in den
Fertigungsprozess fließen? Wie wird die Rückverfolgbarkeit von
Abläufen gewährleistet? Keine einfachen Aufgaben angesichts
der hohen Komplexität: Unter der Marke robax® werden Feuersichtscheiben
mit Hunderten verschiedener Geometrien angeboten –
ein extrem großes Produktspektrum.
Nach diesem intensiven Audit erhielt schott als erster Hersteller
von Kaminsichtscheiben im Juli 2014 die Zertifizierungsurkunde
des tüv proficert Siegels für seine robax® Glaskeramik. Um
das auch sichtbar darzustellen, soll das tüv-Logo als Qualitäts- und
Gütesiegel künftig in die Außendarstellung von schott robax®
eingebunden werden. „Wir versprechen uns davon, dass die Endverbraucher
unsere Qualität und Zuverlässigkeit nun noch leichter
erkennen können“, resümiert Christina-Sofie Riegermann, Produktmanagement
schott robax®. <
christinasofie.riegermann@schott.com
47

SCHOTT SOLUTIONS 2/14 ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY UMWELTTECHNIK
Photos Fotos : schott/ H.-J. Schulz
Engineers at Triplan Umwelttechnik have developed innovative photocatalytic
ventilation systems that achieve a high level of efficiency.
Special glass from schott is used as an ideal catalyst carrier.
Ingenieure bei Triplan Umwelttechnik haben photokatalytische Belüftungssysteme
mit hohem Wirkungsgrad entwickelt. Als Trägermaterial
für den Katalysator wird Spezialglas von schott eingesetzt.
48

WASHING THE AIR
WASCHGANG FÜR DIE LUFT
The Bavarian company Triplan Umwelttechnik is bringing fresh air to old buildings with
an innovative idea: its engineers use UV light to banish moldy, musty smells from rooms.
Special glass from schott Tubing helps remove the unwanted odors.
Mit einer innovativen Idee bringt das bayerische Unternehmen Triplan Umwelttechnik frische
Luft in alte Gebäude: Mittels UV-Licht säubern die Harburger Ingenieure Räume von muffi g-
modrigen Gerüchen. Doch erst Spezialglas von schott sorgt für die optimale Beseitigung
von unerwünschten Düften.
SEBASTIAN KIRSCHNER
C
orked wine and musty rooms: both are unpleasant – and both
often have the same cause. The wood preservatives used in
impregnated pallets and the wooden beams of old houses over decades
release gases that cause moldy smelling aerosols to appear,
the same molecules that accumulate on corks and give a once
delicious wine that feared corked taste. Help comes in the form of
photocatalysis – a process that decomposes the undesirable gases
using a catalyst and UV radiation. But existing solutions have their
drawbacks: “The present technology is neither very efficient nor
particularly sustainable,” explains Andreas Beck, Managing Director
of Triplan Umwelttechnik.
But now, Beck and his team of engineers have developed the
triplan LightClean® ventilation solution. It uses glass instead of
paper as the carrier for the catalyst. The device, a simple, stainless
steel column with a built-in ventilator, first sucks up the polluted
air in the room. “The contaminant molecules accumulate inside
triplan LightClean® on a panel consisting of small glass tubes measuring
about six inches in length,” says Beck. The individual glass
tubes are coated with a semiconductor material using a specially
developed process. When stimulated by UV light, cold combustion
converts the contaminants into carbon dioxide and water. triplan
LightClean® then releases the cleansed air back into the room.
To achieve this innovation, the Harburg-based company employs
duran® borosilicate glass tubing from schott. This special
purpose glass offers key advantages that make it an ideal catalyst
carrier: “It has a much higher level of efficiency than any other material,”
says Beck. “Because of the high transparency of the duran®
glass tubing, the UV light can penetrate deep into the reactor and
reaches a much larger activation surface using the same amount
of energy,“ explains Dietmar Katlun, Area Sales Manager at schott
Technical Tubing. This also makes triplan LightClean® highly
K
orkender Wein oder muffige Räume: Beides ist unangenehm
– und beides hat häufig die gleiche Ursache. Imprägnierte
Paletten und Gebälk alter Häuser gasen über Jahrzehnte
Fragmente ihrer Holzschutzmittel aus. Dabei entstehen modrig
riechende Aerosole, dieselben Moleküle, die sich an Korken anlagern
und aus köstlichem Wein den gefürchteten „Korkschmecker“
machen. Abhilfe schafft hierbei die sogenannte Photokatalyse – eine
Technik, die mit Katalysator und UV-Strahlung die ungeliebten
Gase zersetzt. Doch bisherige Lösungen haben Nachteile: „Die Geräte
haben weder einen guten Wirkungsgrad noch sind sie besonders
nachhaltig“, erklärt Andreas Beck, Geschäftsführer der Firma
Triplan Umwelttechnik. Beck hat deshalb mit seinem Team die Lüftungslösung
triplan LightClean® entwickelt. Das Besondere dabei:
duran® tubes are an ideal substrate for the catalytic semiconductor
material. In addition, they are also very durable.
duran® Röhren sind ein ideales Trägermaterial für das katalytische
Halbleitermaterial. Außerdem sind sie besonders lange haltbar.
49

SCHOTT SOLUTIONS 2/14 ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY UMWELTTECHNIK
sustainable: “Unlike conventional filters, the coated glass tubing
can be used endlessly since it is not corroded by oxidation,” says
Beck. This is because this special glass is chemically highly resistant
and can withstand major temperature changes.
The idea for the convenient air-cleaning system for old buildings
came about more by chance than by design. “We originally
wanted to develop a way to clean toxic exhaust air in laboratories,”
explains Beck. Photocatalysis turned out to be too weak for
high concentrations of toxic contaminants. “But we discovered
that it worked exceptionally well with lower concentrations like
those that are common in prefabricated houses and old buildings,”
says Beck. The system is not only effective against so-called
chloranisoles that cause corked wine, but also against formaldehyde
(often used to glue together particle board and laminate) and
ozone (produced by old printers). All of this would not have been
possible without the help of schott, as Beck states: “Mr. Katlun and
his colleagues did not just supply a product; they also supported
us with their technical expertise.” triplan LightClean® has so far
Statt auf Papier setzt Beck auf Glas als Trägermaterial für den Katalysator.
Und im dezenten, säulenförmigen Gerät aus Edelstahl saugt
zunächst ein eingebauter Ventilator die belastete Raumluft ein.
„Dabei lagern die Schadstoffmoleküle an der Füllung aus etwa sechs
Zentimeter langen Glasröhrchen im Inneren von triplan Light-
Clean® an“, erklärt der Ingenieur. Die einzelnen Glasröhrchen
wurden in einem speziell entwickelten Prozess mit Halbleitermaterial
beschichtet. Angeregt durch UV-Licht erfolgt hier die kalte
Verbrennung der Schadstoffe zu Kohlendioxid und Wasser. triplan
LightClean® gibt die so gereinigte Luft wieder in den Raum ab.
Für diesen innovativen Kniff setzt der Harburger Unternehmer
auf duran® Glasrohre aus Borosilikatglas von schott. Denn das
Spezialglas hat als Katalysator-Träger für Beck entscheidende
Vorteile: „Im Gegensatz zu allen anderen Materialien erreichen wir
damit einen viel höheren Wirkungsgrad“, erklärt Beck. „Durch die
hohe Transparenz von duran® kann das UV-Licht tief in den
Reaktor eindringen und erreicht bei gleichem Energieeinsatz viel
mehr Aktivierungsfläche“, erläutert Dietmar Katlun, Area Sales
DIAGRAM OF HOW TRIPLAN LIGHTCLEAN® WORKS
SCHEMA ZUR FUNKTIONSWEISE VON TRIPLAN LIGHTCLEAN®
ZOOM
UV light
UV-Licht O - 2
H2O
H2O
CO2
Catalytic
semiconductor material
Katalytisches
Halbleitermaterial
O2
duran® glass tubing
coated with a catalytic
semiconductor material
Mit katalytischem Halbleitermaterial
beschichtete
Glasröhrchen aus
duran®
CO2
CO2
H2O
Stainless steel cartridge
Edelstahlkartusche
H + + OH¯
H2O
UV lamp
UV-Lampe
PHOTOCATALYSIS IS THE BASIC PRINCIPLE BEHIND LIGHTCLEAN®
The semiconductor material acts as a catalyst next to the bulk material. Radicals
(O2 and H + + OH¯) are produced on it from moisture (H20) and oxygen (O2) by
radiation and UV light. Their highly oxidizing effect dissolves hydro-carbons such
as chloranisole and formaldehyde. The uncritical end-products CO2 and water are
then left behind.
GRUNDLAGE VON LIGHTCLEAN® IST DIE PHOTOKATALYSE
Das Halbleitermaterial am Schüttgut wirkt als Katalysator. Durch Bestrahlung mit
UV-Licht werden daran aus Feuchtigkeit (H2O) und Luftsauerstoff (O2) Radikale
(O2 und H + + OH¯) erzeugt. Ihre stark oxidierende Wirkung zersetzt Kohlenwasserstoffe
wie Chloranisole oder Formaldehyd. Übrig bleiben die unkritischen
Endprodukte CO2 und Wasser.
Chemical and organic scents
and air pollutants (chloranisole,
formaldehyde, ozone)
Chemische und organische
Geruchsstoffe und Luftschadstoffe
(Chloranisole, Formaldehyd,
Ozon)
Source Quelle : schott/ Transquer
50

Andreas Beck (right), Managing Director at Triplan, is already
thinking of new uses for the innovative ventilation system.
Triplan Geschäftsführer Andreas Beck (rechts) denkt bereits über
weitere Einsatzbereiche des innovativen Belüftungssystems nach.
Photo Foto : schott/ H.-J. Schulz
only been tested in trial runs. In 2015, as Triplan celebrates its 25th
anniversary, this is going to change. The first 60 devices are to be
used in prefabricated houses that are being refurbished and
in French wine cellars. “French winemakers and the restoration
“French winemakers and the
restoration industry have
already recognized the potential
of triplan LightClean®.”
„Französische Winzer und
die Altbausanierungsbranche
haben das Potenzial von triplan
LightClean® schon erkannt.“
Andreas Beck, Managing Director of Triplan Umwelttechnik
industry have already recognized the potential of triplan Light-
Clean®,” says Beck. But Beck also sees a future for his air-cleaning
technology in other areas besides musty old buildings and corked
wine: “Fresh, clean air would also be very beneficial to doctors’
offices and shoe stores.” <
regina.walter@schott.com
Manager bei schott Technical Tubing. Gleichzeitig macht es
triplan LightClean® auch besonders nachhaltig: „Anders als herkömmliche
Filter kann das beschichtete Glas endlos genutzt werden,
da es von der Oxidation nicht angegriffen wird“, sagt Beck.
Denn die Spezialglasröhren sind chemisch hoch resistent und
halten größten Temperaturwechseln stand.
Dabei entstand die Idee zu dem nützlichen Luftreiniger für Altbauten
eher durch Zufall. „Ursprünglich wollten wir einen Abluftreiniger
für toxische Luft in Laboren entwickeln“, erklärt Beck. Für
die hohen Konzentrationen erwies sich die Photokatalyse als zu
schwach. „Wir stellten aber fest, dass es bei geringeren Schadstoffkonzentrationen,
wie sie in Fertighäusern und Altbauten vorkommen,
hervorragend funktioniert“, so Beck. Damit lassen sich nicht
nur sogenannte Chloranisole in den Griff bekommen, die etwa für
korkenden Wein verantwortlich sind. Auch das häufig zum Verleimen
von Spanplatten oder Laminat verwendete Formaldehyd oder
das von älteren Druckern produzierte Ozon lassen sich damit
bewältigen. Und das auch dank der Hilfe von schott, wie Beck
betont: „Herr Katlun und seine Kollegen haben uns nicht nur mit
einem Produkt, sondern auch sehr mit ihrer technischen Expertise
unterstützt.“ Bisher läuft triplan LightClean® nur im Testbetrieb.
2015, passend zum 25-jährigen Bestehen von Triplan, soll sich das
ändern. Die ersten 60 Geräte kommen dann bei der Sanierung von
Fertighäusern und in französischen Weinkellern zum Einsatz.
„Französische Winzer und die Altbausanierungsbranche haben
dieses Potenzial schon erkannt“, so Beck. Aber auch abseits von
muffigen Altbauten und korkendem Wein sieht Beck eine Zukunft:
„Frische und gereinigte Luft schadet auch in Arztpraxen nicht.“ <
regina.walter@schott.com
51

SCHOTT SOLUTIONS 2/14 ARCHITECTURE ARCHITEKTUR
THE GLITTERING
DEPARTMENT STORE
DAS SCHILLERNDE KAUFHAUS
schott narima® renovates the façade of the Printemps
department store in Paris.
schott narima® frischt die Fassade des Luxuskaufhauses
Printemps in Paris auf.
Photo Foto : schott / M. v. Aulock
In the new façade of the Printemps men’s store
in Paris 12,000 pieces of schott narima® color
effect glass create a luxurious mosaic.
In der neuen Fassade des Printemps Gebäudes
für Männermode in Paris bilden 12.000 schott
narima® Fassadengläser ein luxuriöses Mosaik.

FABIENNE BOSLE
T
he luxury department store Printemps Hausmann is one of the
main sightseeing stops for Parisian tourists along with the
Eiffel Tower, the Louvre museum and Notre Dame. The store is located
on Boulevard Haussmann near the Saint-Lazare train station.
When Jules Jaluzot opened Le Printemps in 1865, he insisted that
it should be new, fresh and beautiful – and therefore worthy of
bearing the name Printemps, which is French for “Spring.” Even
today, Le Printemps is something special that offers its visitors
well-known fashion brands and beauty products in three buildings
that cover 43,500 square meters.
Renovations were recently completed, and, according to the
principle of its founder, the store was revealed fresher than ever in
the spring of 2013. This project was realized with the help of several
companies, including ACPV as its design agency, Gabor Mester
de Parajd, as the architectural firm, SLH Ingénierie for technical
matters, Af2m for the structure and, last but not least, SCHOTT
France for the glass façade.
The façade of the seven-floor men's store was renovated and is
an Art Deco masterpiece. This architectural style is characterized
by lavish ornamentation and a love of luxurious materials such as
bronze or glass. During the renovation, 12,000 pieces of SCHOTT
NARIMA® color effect façade glass in gold-blue were used, which
created a luxurious mosaic. The windows of the department store
will be illuminated every year during the Christmas season,
which will make them come alive and attract more than 10 million
visitors.
Like a rainbow
N
eben Eiffelturm, Louvre und Notre Dame zählt auch das Printemps
Haussmann als Kaufhaus der Luxusklasse zu den
Sightseeing-Stationen von Pariser Touristen. Das Warenhaus befindet
sich auf dem Boulevard Haussmann in der Nähe des Bahnhofs
Saint-Lazare. Als Jules Jaluzot im Jahr 1865 das Printemps eröffnet
hat, betonte er, dass es neu, frisch und schön sein soll – und damit
wert, den Namen Printemps zu tragen, was auf Deutsch Frühling
heißt. Noch heute umgibt das Printemps ein besonderes Flair. In
drei Gebäuden und auf 43.500 Quadratmetern bietet es Kunden
bekannte Fashion-Marken und Beauty-Produkte.
Im Frühjahr 2013 wurde das Gebäude renoviert – und nach dem
Motto des Gründers präsentiert sich das Printemps seither frischer
denn je. Das Projekt ist ein Gemeinschaftswerk verschiedener Partner,
zu denen die Designagentur ACPV, das Architekturbüro Gabor
Mester de Parajd, SLH Ingénierie für die technische Ausführung und
Af2m für die Konstruktion und schließlich SCHOTT France für die
gläserne Fassade gehörten.
Bei den Bauarbeiten wurde die Fassade des siebenstöckigen
Gebäudes für Herrenmode erneuert, sie ist ein Meisterstück des
Art déco. Dieser Architekturstil zeichnet sich durch üppige Dekorationen
und eine Vorliebe für luxuriöse Materialien wie Bronze
oder Glas aus. Im Rahmen der Renovierung wurden insgesamt
12.000 SCHOTT NARIMA® Fassadengläser in Gold-Blau als luxuriöses
Mosaik angebracht. Jedes Jahr zur Weihnachtszeit werden die
Fenster des Kaufhauses zusätzlich angestrahlt, was sie wie lebendig
erscheinen lässt und mehr als 10 Millionen Besucher anlockt.
Wie ein Regenbogen
NARIMA® is available in six different color variations: gold-blue,
blue-green, green, may green, yellow and orange. The dichroic glass
reflects some colors while allowing others to pass through. “The
department store Printemps is a real eye-catcher – perfect harmony
between history and the modern age. From the outside, people
enjoy the golden reflections. Inside the store, they appreciate the
soothing blue,” explains Catherine Chabriere, Area Sales Manager
at SCHOTT France.
NARIMA® is a float glass that is coated with various layers of
metal oxides in a dip-coating process and then cured in an oven at
over 500 °C using an automated process. These extremely thin
layers of metal create the characteristic rainbow effect of the glass,
while making it hard, scratch resistant, and chemically resistant,
ensuring a long-lasting and low-maintenance product. <
catherine.chabriere@schott.com
NARIMA® steht in sechs verschiedenen Farbvariationen, von Gold-
Blau über Blau-Grün, Grün, Maigrün bis hin zu Gelb und Orange
zur Verfügung. Das dichroitische Glas reflektiert bestimmte Farbanteile
des weißen Lichts und lässt andere durch. „Das Kaufhaus
Printemps ist ein Hingucker – eine perfekte Harmonie zwischen
Geschichte und Moderne. Von außen freuen sich die Menschen
über die goldenen Spiegelungen, innen genießen sie das entspannende
Blau“, erklärt Catherine Chabriere, Area Sales Manager
SCHOTT France.
NARIMA® ist ein Floatglas, das im Tauchverfahren mit verschiedenen
Metalloxidschichten versehen und anschließend in einem
Ofen bei über 500 °C gehärtet wird. Die hauchdünnen Schichten
bewirken den charakteristischen Regenbogeneffekt des Glases sowie
Kratzfestigkeit und chemische Resistenz, die wiederum die Langlebigkeit
und Wartungsfreundlichkeit des Produkts sicherstellen. <
catherine.chabriere@schott.com
53

NEWS
sas Orders HelioJet TM Spectrum CC
Scandinavian Airlines System (sas) has become
the fi rst customer to order the new
HelioJet TM
Spectrum CC led aircraft cabin lighting
system. They signed a contract with
schott’s cooperation partner Lufthansa Technik.
New cabin lighting is part of the comprehensive
cabin modification work that sas is
having done on seven Airbus A330/A340 aircraft.
The first airplane to be equipped with the
certified lighting system is expected to fly at
the beginning of 2015. HelioJet TM Spectrum CC
is the only cabin lighting system that solves
the problem of color changes due to aging
leds and renders almost any combinable color
in the rgbw spectrum (red/green/blue/white)
in a precise and stable manner. <
andreas.uthmann@schott.com
Global Exchange
schott organized a global exchange program for the children of employees for the first time
during the 2014 summer holidays. Under the slogan “schott goes Family,” 30 teens spent two
weeks in July and August with their exchange partners and their families abroad. The participants
came from eight countries from all over the world. They lived with their host families and
took part in everyday family life. Many of the families even organized trips and visits to other
cities to share as many unique experiences as possible with their guests.
The goal of the program is to support intercultural understanding and cooperation. “International
experiences will be of much greater importance and value in an increasingly globalized
world,” notes Dr. Frank Heinricht, Chairman of the Board of Management of schott ag,
in reference to schott’s first global Corporate Social Responsibility project. The exchange
program will be offered every year in the future – with a larger number of participants due to
the increased interest that is being shown. <
nathalie.kirschstein@schott.com
sas ordert HelioJet TM Spectrum CC
Scandinavian Airlines System (sas) ist der erste
Kunde, der die neue led-Kabinenbeleuchtung
HelioJet TM
Spectrum CC bestellt hat. Das
Unternehmen schloss dazu einen Vertrag mit
dem schott Kooperationspartner Lufthansa
Technik. Das Kabinenlicht ist Teil einer umfassenden
Kabinenmodifikation, die sas für sieben
Airbus A330/A340-Flugzeuge durchführen
lässt. Der Erstflug mit dem dann zertifizierten
Beleuchtungssystem ist für Anfang 2015
geplant. HelioJet TM Spectrum CC löst als einziges
Kabinenbeleuchtungssystem das Problem von
Farbveränderungen alternder leds und gibt
so gut wie jeden kombinierbaren Farbton aus
dem rgbw-Spektrum (rot/grün/blau/weiß)
genau und dauerhaft wieder. <
andreas.uthmann@schott.com
Photo Foto : schott
Photo Foto : schott/ M. Bauer
Globaler Austausch
In den Sommerferien 2014 organisierte schott erstmals einen weltweiten Austausch zwischen
Mitarbeiterkindern. Unter dem Motto „schott goes Family“ verbrachten 30 Jugendliche im
Juli und August jeweils zwei Wochen mit ihren Austauschpartnern bei deren Familien im Ausland.
Die Teilnehmer kamen aus acht Ländern rund um die Erde. Sie wohnten bei ihren Gastfamilien
und nahmen am Familienleben teil. Viele Familien organisierten Ausflüge und Städtebesuche,
um ihren jungen Gästen möglichst vielfältige Eindrücke zu vermitteln.
Ziel dieses Austauschs ist die Förderung des interkulturellen Verständnisses und der Zusammenarbeit.
„Internationale Erfahrungen werden in einer zunehmend globalisierten Welt immer
wichtiger und wertvoller“, so Dr. Frank Heinricht, Vorsitzender des Vorstandes der schott ag,
zu dem ersten weltweiten Corporate-Social-Responsibilty-Projekt von schott. Das Austauschprogramm
soll künftig jedes Jahr angeboten werden – wegen des großen Interesses mit aufgestockten
Teilnehmerzahlen. <
nathalie.kirschstein@schott.com
54

Photo Foto : schott
Tiny, But Robust
The world’s smallest completely autoclavable
high-power led is only two millimeters in
diameter. schott now offers it as an illumination
solution for use mainly in dental and
medical technology devices such as dental
handpieces, cameras, UV curing devices, endoscopes
and surgical instruments. The mini
led opens up new design possibilities. In addition,
the tiny light source can be guided
closer to the area in need of examination.
Thanks to its gas-tight housing made of inorganic
materials that don’t age, this new development
is extremely robust. Tests confirm
that it stands up to chemicals, corrosion, pressure
and shifts in temperature. <
claire.buckwar@schott.com
Winzig, aber robust
Die kleinste komplett autoklavierbare High-
Power-led der Welt hat einen Durchmesser
von weniger als zwei Millimeter. schott bietet
sie als Beleuchtungslösung vor allem für
dental- und medizintechnische Geräte wie
etwa Dentalturbinen, Kameras, UV-Aushärtungsgeräte
oder Endoskope sowie für chirurgische
Instrumente an. Hier eröffnet die Miniled
neue Designmöglichkeiten, zudem lässt
sich die winzige Lichtquelle näher an ihren
Einsatzort heranführen. Dank ihres gasdichten
Gehäuses aus anorganischen, nicht alternden
Materialien ist die Neuentwicklung besonders
robust und hält Chemikalien, Korrosion, Druck
und Temperaturschwankungen laut Tests
erfolgreich stand. <
claire.buckwar@schott.com
New Website for ceran®
The schott ceran® glass-ceramic cooktop
panel has been given a new platform at the
web address www.schott-ceran.com. This
portal offers information, tips and a blog on
the world-famous product in various international
languages on topics such as cooking
with induction or cleaning tips and recommendations
on how to take care of a ceran®
cooktop panel. The goal is to provide dealers
and consumers with more information and
service. They can even search for a dealer
who offers appliances that come with
schott ceran® with just the click of a mouse,
for example. By the way, the cooktop panel
can also be found on the Internet at
www.facebook.com/schott.ceran. <
bjoern.weller@schott.com
Neue Website für ceran®
Unter der Webadresse www.schott-ceran.
com hat die schott ceran® Glaskeramik-
Kochfläche eine neue Bühne erhalten. Das
Portal liefert in internationalen Sprachen Infos,
Tipps und einen Blog rund um das weltbekannte
Produkt – vom Kochen mit Induktion
über Reinigungstipps bis zu Empfehlungen
zum Umgang mit einer ceran® Kochfläche.
Damit soll vor allem mehr Wissen und Service
für Fachhändler und Endverbraucher geboten
werden. Diese können zum Beispiel per Mausklick
Händler für Geräte mit schott ceran®
ausfindig machen. Übrigens: Die Kochfläche
ist auch unter www.facebook.com/schott.
ceran im Internet präsent. <
bjoern.weller@schott.com
Photo Foto : schott/ Designagentur Wagner
IMPRINT IMPRESSUM
Edition 2/2014, Volume 9
Ausgabe 2/2014, 9. Jahrgang
solutions the schott technology magazine
is published twice each year in both English
and German, Spanish and Portuguese and once
a year in English and Chinese.
solutions the schott technology magazine
erscheint zweimal jährlich, jeweils zweisprachig
in Englisch und Deutsch, Spanisch und Portugiesisch
sowie einmal jährlich in Englisch und Chinesisch.
Circulation / Auflage: 17,000
Online edition / Online-Ausgabe:
www.schott.com/solutions
Publisher / Herausgeber:
schott ag
Marketing and Communication
Hattenbergstrasse 10
D-55122 Mainz
www.schott.com
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Verantwortlich für den Inhalt:
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Editor-in-chief / Chefredakteurin:
Christine Fuhr
Phone / Telefon: +49-(0) 61 31/66-4550
e-mail / E-Mail: christine.fuhr@schott.com
Co-editor / Redaktionsunterstützung:
Thilo Horvatitsch textkommunikation, Budenheim
Design and lithography:
Gestaltung und Lithografie:
Oliver Wagner, Designagentur Wagner, Mainz
Printing preparations / Druckvorstufe:
Knecht GmbH, Ockenheim
Printing / Druck:
Schmidt printmedien GmbH, Ginsheim-Gustavsburg
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