Effiziente und schnelle Wärme 03.03.2014, 10:31 Uhr

Industrieofen mit Infrarot: Auf 900 Grad in 10 Minuten

Von Null auf 900 Grad in nur 10 Minuten: Mit einem neuen Ofen, der dank Infrarotstrahlung und Innenbeschichtung mit Quarzglas besonders schnell aufheizt und abkühlt, will der Technikkonzern Heraeus den Stromverbrauch bei industriellen Anwendungen wie dem Trocknen von Lacken massiv reduzieren. Die Rede ist von Energieeinsparungen von einem Drittel.

Infrarotofen Max von Heraeus: Durch kompakte Bauweise und eine neuartige Beschichtung will Heraeus den Energieverbrauch seiner Infrarotöfen um ein Drittel reduzieren.

Infrarotofen Max von Heraeus: Durch kompakte Bauweise und eine neuartige Beschichtung will Heraeus den Energieverbrauch seiner Infrarotöfen um ein Drittel reduzieren.

Foto: Heraeus

Infrarot – das ist der Strahlungsanteil des Sonnenlichtes, der uns die Wärme bringt. Die Strahlung, die in einem Wellenlängenbereich unmittelbar oberhalb des sichtbaren Lichtes liegt, verwandelt sich in Wärme, wenn sie direkt auf einen Körper trifft. Das kann der menschliche Körper sein, wenn wir unter einer medizinischen Infrarotlichtlampe oder einem Terrassenheizstrahler sitzen. In der Industrie wird die Infrarotwärme bevorzugt eingesetzt, wenn hohe Leistung, Schnelligkeit und eine homogene Wärmeverteilung gefordert sind. Infrarotwärme spart Energie, sie braucht kein Übertragungsmedium, die Reaktionszeiten beim An- und Abschalten sind sehr kurz und die Wärme ist genau da, wo sie gebraucht wird.

Der neue Infrarotofen kann ein Drittel der Energie einsparen

Für industrielle Anwendungen sind Infrarotstrahler oder Infrarotöfen deshalb nicht mehr wegzudenken. Infrarotwärme wird zum Beispiel bei der Trocknung und Härtung von Beschichtungen und Lacken eingesetzt, ebenso wie bei der Glasverarbeitung, etwa beim sogenannten Tempern. Dabei wird ein Bauteil aus Glas über einen längeren Zeitpunkt auf eine bestimmte Temperatur erhitzt, womit mechanische Spannungen kontrolliert werden können.

Auch bei der Herstellung von Solarzellen, in der Kunststoff-, Textil- und in der Automobilindustrie wird Infrarotwärme gebraucht. Das Hanauer Unternehmen Heraeus Noblelight hat nun einen neuen Infrarotofen entwickelt, der es auf sehr hohe Temperaturen bringt und dabei die Energie besonders effizient nutzt.

„Die neuen Öfen, die wir MAX nennen, weil sie die maximale Temperatur innerhalb einer sehr kurzen Zeit erreichen, werden flexibel an Kundenvorgaben angepasst“, erklärt Jürgen Weber, der als Projektleiter in der Entwicklung bei Heraeus Noblelight arbeitet. Zum Erreichen einer maximalen Produkttemperatur von 900 Grad Celsius heizt der neue Ofen in weniger als zehn Minuten auf und kann innerhalb von weniger als zehn Minuten abgekühlt werden. „Metallbleche beschichten oder Glas tempern sind besonders energieintensive Prozesse und verursachen enorme Stromkosten“, erläutert Jürgen Weber, „hier zeigen Tests, dass ein Ofen in der neuen Bauweise ein Drittel der Energie oder mehr einsparen kann.“

Die innere Beschichtung aus Quarzglas reflektiert die Wärme gleichmäßig

Für ihre MAX Infrarotöfen haben die Entwickler von Heraeus eine kompakte Bauweise gewählt, die die Energie wesentlich effizienter nutzt, weil die Infrarotstrahlung innerhalb des Ofens optimal reflektiert wird. Als Isolationsmaterial für das Ofeninnere wurde eine Beschichtung aus Quarzglas gewählt und nicht die üblicherweise verwendeten Schamottgesteine. Das Quarzglas ist äußerst hitzebeständig und weitgehend resistent gegen den Angriff von Säuren und anderen aggressiven Stoffen. Es hat eine exzellente mechanische Stabilität auch bei sehr hohen Temperaturen.

Die von Heraeus entwickelte Beschichtung aus opakem, weißem Quarzglas hat zudem den Vorteil, dass sie die Wärme diffus reflektiert. Dadurch wird die Temperatur im Ofen homogen verteilt und das Produkt gleichmäßig erwärmt. Bei Tests habe sich gezeigt, so Heraeus, dass eine  Temperaturdifferenz innerhalb des Produktes von nur +/- 2 Grad erreicht werden konnte.

Von Gudrun von Schoenebeck

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