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www.schott.com / solutions
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MORE POWER FOR LASERSLEISTUNGSSCHUB 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.
Manuel Waloschek, engineer at SCHOTT AG
At SCHOTT ROBAX® we do everything in our power to produce thousands of different curved and angular fi re 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.
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When thousands of shapes inspire thousands of fi replace concepts…
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SCHOTT SOLUTIONS 2/14 EDITORIAL VORWORT
Liebe Leserinnen und Leser,
es gibt Königswege, auf denen sich neue technische Errungenschaf-
ten erreichen lassen. Einer davon heißt: Viele kluge Köpfe mit un-
terschiedlichen 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 Markterfol-
ge erzielt. Für diese bemerkenswerte Teamleistung – die im besten
Sinne einer „Connected Company“ und unserem Unternehmens-
wert „Drive Innovation“ entspricht – wurde 2014 erstmals der
SCHOTT Innovationspreis verliehen. Dieser soll künftig jedes Jahr
ein Signal setzen für herausragende, im Markt erfolgreiche Innova-
tionen „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 hinausden-
ken, 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 wegwei-
senden 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.
Dear readers,
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 under-
stand the challenges and needs of the market, continuously im-
prove our products and processes and always think beyond the
limitations of today’s capabilities. In 40 years of research, our ex-
perts 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.
Board of Management of schott ag:
Dr. Frank Heinricht (Chairman, center), Klaus Rübenthaler (left) and
Dr. Hans-Joachim Konz (right)
Dr. Frank Heinricht Klaus Rübenthaler Dr. Hans-Joachim Konz
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SCHOTT SOLUTIONS 2/14 CONTENTS INHALT
06A MATERIALWITH A GREAT FUTUREIndustry, universities and governmentorganizations are coming up with more and more ideas on developing laser glasses. schott has been actively involved in this fi eld for 40 years, ranks among the leading companies, and is involved in major pioneering large-scale projects.
EIN MATERIALMIT GROSSER ZUKUNFTIndustrie, Universitäten und staatliche Ein-richtungen 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.
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Photo Foto : schott/ M. von Aulock
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Photo Foto : Intuitive Surgical
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12SMART SCENARIOSA design study transforms the dinner table into a networked controlcenter that even features a cooking surface and a communication zone.
SMARTE SZENARIENEine Designstudie verwandelt den Esstisch in eine vernetzte Schalt-zentrale mit Kochfeld und Kommunikationszone.
14A SPECK IN THE FAST LANESpecial transistor housings from schott enable data transmissionrates of 28 billion bits per second.
WINZLING AUF DER ÜBERHOLSPURSpezielle Transistorgehäuse von schott ermöglichen Datenüber-tragungsraten von 28 Milliarden Bits pro Sekunde.
18THE PEOPLE’S SMILEThe art installation “Universalis” in Groningen, the Netherlands,consists of more than 2,000 duran® glass tubes.
DAS LÄCHELN DER STADTDie Kunstinstallation „Universalis“ im niederländischen Groningenbesteht aus über 2.000 duran® Glasröhren.
20FOOD IN A NEW SPOTLIGHTIlluminated glass shelving with integrated led lights providesa better overview and more space in refrigerators.
LEBENSMITTEL IM NEUEN RAMPENLICHTBeleuchtete Glasregale mit integrierten led-Leuchten scha� enmehr Übersicht und Platz in Kühlschränken.
23SAFER PACKAGING FOR SENSITIVE DRUGSsyriQ™ InJentle prefi llable syringes minimize the risk of interactionwith biotech drugs.
MEHR SICHERHEIT FÜR SENSIBLE WIRKSTOFFEVorfüllbare syriQ® InJentle Spritzen minimieren das Interaktions-risiko für Biotech-Medikamente.
26GREEN THE WINNERThe fi rst schott Innovation Award was presented for the develop-ment of puravis® high-performance, environmentally-friendly fi bers.
GRÜN GEWINNTDie Entwicklung der umweltfreundlichen Hochleistungsfaserpuravis® erhielt den ersten schott Innovationspreis.
30IMAGES OF REALITYschott uses computer simulations and modeling along the entireglass manufacturing process chain.
ABBILDER DER WIRKLICHKEITschott setzt Computer-Simulation und Modellierung entlang dergesamten Prozesskette der Glasproduktion ein.
35KEEP COOLRefrigerated display case doors from schott help lower energy costs in Brazilian supermarkets and more.
SICHERER KÜHLENKühlregalabdeckungen von schott helfen in brasilianischen Supermärkten nicht nur Energiekosten zu senken.
38A GUIDING LIGHT FOR SURGEONSA telerobotic surgery system uses puravis® glass fi bers for illumination during minimally invasive operations.
PRÄZISIONSLICHT FÜR CHIRURGENEin telerobotisches Chirurgiesystem nutzt die Glasfaser puravis® zurBeleuchtung bei minimalinvasiven Eingri� en.
42MEETING THE HIGHEST STANDARDSLarge-scale electrical assembly penetrations from schott withstand high temperatures and excess pressure in nuclear reactors.
HÖCHSTE ANSPRÜCHE ERFÜLLENGroßdurchführungen von schott halten hohen Temperaturen wie auch Überdruck in Kernreaktoren stand.
46QUALITY – SIGNED AND SEALEDschott became the fi rst manufacturer of fi replace viewing windows to receive the tüv proficert seal for its robax® glass-ceramic viewingwindows manufacturing process.
QUALITÄT MIT BRIEF UND SIEGELAls erster Hersteller von Kaminsichtscheiben erhielt schott das tüv proficert Siegel für den robax® Produktionsprozess.
48WASHING THE AIRduran® tubes perform important functions in an innovative photo-catalytic ventilation system.
WASCHGANG FÜR DIE LUFTduran® Röhren erfüllen wichtige Funktionen in einem innovativenphotokatalytischen Belüftungssystem.
52THE GLITTERING DEPARTMENT STOREThe new façade of the luxury department store Printemps in Parisreceived 12,000 schott narima® glass panels in gold-blue.
DAS SCHILLERNDE KAUFHAUSDie neue Fassade des Luxuskaufhauses Printemps in Paris erhielt12.000 schott narima® Gläser in Gold-Blau.
03 Editorial / 28 Focus Fokus17/54 NEWS / 55 Imprint Impressum
CONTENTS INHALT
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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 re-
search at the American Optical Company, shortly after the advent
of the laser. The principal reasons for this are the broad spectral
absorption/emission profi les of dopants in glass that allow for
e� cient 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 Erfi ndung 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 Ytter-
bium – ein hervorragendes Material zur Erzeugung von Laserlicht
darstellen. Gründe dafür sind, dass dotierte (lateinisch „dotare“=
„ausstatten“) Gläser breite Absorptions- und Emissionsprofi le auf-
weisen, die mit breitbandigen Entladungslampen sehr e� zient
gepumpt werden können. Zum anderen unterstützen die hohe
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 erö� nen auch in Zukunft vielversprechende Perspektiven für das Lasermedium Glas.
A MATERIAL WITHA GREAT FUTURE
EIN MATERIAL MIT GROSSER ZUKUNFT
Laser glass is becoming increasingly important for use as both a gain medium for the resonator and as an amplifi er for ultra-high-
performance applications. schott o� ers a wide range of laser glasses for many di� erent 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.
SCHOTT SOLUTIONS 2/14 LASER GLASS LASERGLAS
DR. GREGORY FLINN
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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 amplifi er
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 fi eld
of laser glass is now unmatched. Neodymium-doped glasses, as
used for laser amplifi er 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 ul-
trashort pulse applications. More recent developments include
‘eye-safe’ laser glasses for medical technology, celestial/terrestrial
range fi nding and medical/cosmetic applications at a wavelength
around 1.5 µm. Further to these mainstream laser glass categories,
schott also o� ers a silicate-based laser glass for high-repetition rate,
Löslichkeit der Dotiersto� e im Glas sowie der hohe Wirkungsquer-
schnitt bei der Emission die Anforderungen an ein Lasermaterial
für den gepulsten Laserbetrieb. Glas bietet zudem viele Freiheits-
grade, um die chemische Zusammensetzung und dadurch die spek-
tralen und physikalischen Eigenschaften der jeweiligen Anwen-
dung anzupassen. „Das hat dazu geführt, dass der Einsatz von
Laserglas zunehmend interessanter wurde, sowohl als Verstär-
kungsmedium 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 Kom-
petenz im Bereich Laserglas bis heute wegweisend. Neodymdotier-
te 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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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 Wiederhol-
raten einsetzbar ist, sowie phosphat- und silikatbasierte Glastypen
zur Herstellung aktiver Strukturen in integrierten optischen An-
wendungen an.
Zusätzlich zur Produktion in Mainz fertigt schott Advanced
Optics den Großteil seiner Lasergläser in Duryea, Pennsylvania,
USA. Vor Ort befi ndet sich zugleich auch das Forschungs- & Ent-
wicklungszentrum für die Produkte. In Duryea forschen namhafte
Glas-Experten wie Dr. Joseph S. Hayden, der mit seinem Wissen
wesentlich zur erfolgreichen Marktposition von schott beigetra-
gen hat. Dr. Hayden ist ein international anerkannter Laserglas-
Experte und kam 1985 zu schott. Seine wissenschaftlichen Arbei-
ten zur Veränderungen der Glaszusammensetzung sowie der Iden-
tifi kation spezieller Nachbearbeitungsverfahren waren entschei-
dend 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 richtungs-
weisenden Forschungsresultate im Bereich Glas und Glaskeramik
mit dem Stookey Award ausgezeichnet. In seinem Vortrag an-
lässlich der Preisverleihung, der sogenannten Stookey Lecture of
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 sci-
ence. Campbell (left) received
the award for his achievements
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 particu-
lar in the area of laser glass and optical fi ber glasses. His far-reach-
ing vision and contributions to the fi rst observed laser action in
glass led to his discovery of both neodymium- and erbium-doped
laser glass and his development of the fi rst fi ber amplifi er. <
Otto Schott Research Award for laser glass pioneersOtto-Schott-Forschungspreis für Pioniere der Laserglasforschung
1999 wurden die zwei amerikani-
schen Wissenschaftler Dr. John H.
Campbell (University of Califor-
nia, 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 wür-
digt hervorragende wissenschaft-
liche Leistungen im Bereich Glas-
wissenschaften. Prof. Campbell
(links) erhielt den Preis für seine
wissenschaftlichen Beiträge, die zu einem grundlegenden Verständ-
nis 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 beobach-
teten Laseraktivität mit Glas führten zur Erfi ndung sowohl neodym-
als auch erbiumdotierter Lasergläser und damit zu Snitzers
Entwicklung des ersten faseroptischen Verstärkers. <
solid-state laser applications, and both phosphate and silicate-
based glass types optimized for fabrication of active guiding struc-
tures 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. Distin-
guished glass experts, such as Dr. Joseph S. Hayden, who has made
a signifi cant contribution to schott’s leading market position,
also research glass and its properties in Duryea. Hayden, an inter-
nationally renowned laser glass expert, joined schott in 1985,
where his work on compositional modifi cations and the identifi ca-
tion of special post-processing treatments was crucial in expanding
the operational window for laser glasses.
But schott’s success in the fi eld has also been infl uenced 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 contri-
butions in the fi eld of glass and glass-ceramics. In his Lecture of
Discovery presentation, Hayden paid tribute “to the many scien-
tists, engineers and technicians involved in these collaborations
who have individually or collectively contributed to the progress
in the fi eld.” Of particular note was the frequent technical and
fi nancial support of John H. Campbell and other researchers at
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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 er-
wähnenswert sei auch die kontinuierliche technische und fi nan-
zielle 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 Laser-
glas-Materialien den erforderlichen Schwung gaben.“ Bei vielen
Lawrence Livermore National Laboratory (llnl).
Laser glass expert Dr. Simi George: “We can thank the many inter-
national ventures on large-scale laser projects around the world for
providing the necessary drive to further develop laser glass materi-
als.” 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
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).
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simply faced with the challenge of just ‘bigger and better’ glass.
Instead the laser glass needs to provide su� cient 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
Projekten war schott als Partner für die Entwicklung der Laser-
glas-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 Spektral-
bereich verstärken. Wir werden vollkommen neue Gläser schmel-
zen 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 Wiederhol-
rate 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 zeitaufwen-
dige Testschmelzen erforderlich. Mittlerweile existieren verläss-
liche Methoden, um geeignete Glaszusammensetzungen schnell
zu identifi zieren. Zum einen ist der Einfl uss der Glaszusammenset-
zung auf die Lasereigenschaften inzwischen systematisch unter-
sucht, so dass sich für jedes neue Laserdesign schnell die optimalen
Glaseigenschaften bestimmen lassen. Zum anderen kann die Eig-
nung eines neuen oder vorhandenen Glases für eine bestimmte
Anwendung schnell durch eine Leistungskennzahl (eine „Figure-
of-Merit“) abgeschätzt werden, in die die optischen und die ther-
modynamischen Materialeigenschaften eingehen. Und schließ-
lich können statistische Werkzeuge dazu verwendet werden, den
geeigneten Bereich der Glaszusammensetzung mit einem Mini-
mum an Versuchen einzuschränken. Dies alles zusammen mit den
yield pulse energies in excess of 1.5 kJ and pulse widths of approxi-
mately 150 fs delivered at a repetition rate of one shot per minute.
schott will supply laser glass for use in the large aperture laser
amplifi ers. 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 identifi cation of suitable glass compositions.
First, the infl uence of varying glass composition on laser prop-
erties has been studied so systematically that optimized glass prop-
erties for any new laser design can now be determined quickly.
Secondly, by rendering the lasing and thermomechanical material
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 Fertigungsmöglich-keiten ist der schott Standort Duryea, USA.
“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
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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 cor-
responding 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 de-
velopmental 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 simplifi ed systems,
all have a direct infl uence on the performance and size require-
ments 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 ap-
proach it is now possible to realize gain media that, for example,
permit the high repetition rates common to many of the (crystal-
based) picosecond and femtosecond ultrashort pulse laser systems
that are currently rapidly gaining recognition for industrial pro-
cessing 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 profi le 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 fl exibility to achieve
this – that is, to be able to vary the composition, physical format,
and manufacturing processes in order to reach the desired goal.” <
GREATER LASER EFFECTIn most cases, the biggest and most powerful laser systems incor-
porate neodymium-doped phosphate glass in high optical quality
to amplify laser energy. These glasses are extremely homoge-
neous 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 fl ash
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. <
mittlerweile erreichten Verbesserungen der Produktionstechno-
logie 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 Kosme-
tik- und Medizintechnikmärkte sowie die Verteidigungsindustrie,
die Entwicklungsimpulse liefern. Für diese und weitere Anwendun-
gen sind zunehmend Laser mit neuen Wellenlängen in praktischen
und zuverlässigen Formaten gefragt, darunter auch leichte, trans-
portable 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 materialabhän-
gigen Parameter einzeln genau zu reproduzieren. Oft reicht es aus,
mit den beschriebenen Methoden ein geeignetes Leistungsprofi l zu
bestimmen. Mit diesem Ansatz lassen sich bereits aktive optische
Materialien realisieren, die solch hohen Wiederholraten ermögli-
chen, 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 Puls-
längen in Lasersystemen auftritt, ist das sogenannte „gain narro-
wing“. Je kürzer ein Laserpuls werden soll, umso mehr benachbarte
Frequenzen müssen im Laser verstärkt werden. Oft benötigt man
für die geforderte Bandbreite mehrere unterschiedliche Lasermate-
rialien. 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 Eigen-
schaften und der Herstellungsprozess so variiert werden können,
um das gewünschte Ziel zu erreichen.“ <
GROSSER LASEREFFEKTZur 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 wer-
den 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 Wellen-
länge, Phase und Ausbreitungsrichtung erreicht wird. Dadurch
entsteht im Laserresonator ein gebündelter, intensiver Strahl. <
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T he dinner guests are still sitting comfortably at the table, laugh-
ing, 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 Con-
gress in Essen, Germany, that this is not an ordinary dinner table.
It is also a working surface and the cozy center of the home. Multi-
functional, smart and networked. Intuitively controllable via the
tablet, the table on which the guests are busy preparing food sud-
denly 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 identifi ed 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, plau-
dern 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 Zukunftskon-
gresses 2014 in Essen klar, dass der Esstisch kein gewöhnlicher ist.
Der Tisch ist auch Arbeitsfl äche und wohnlicher Mittelpunkt des
Hauses. Multifunktional, smart und vernetzt. Intuitiv steuerbar
über das Tablet verwandelt sich der Tisch, an dem fl eißig zubereitet
wird, in ein Allround-Talent: mit Kochfeld und Kommunikations-
zone, 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
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.
Smart ScenariosSmarte Szenarien
“It’s all about net- working and seeing the bigger picture.”
„Es geht um Vernetzung und um den Blick über den Tellerrand.“
Markus Fromm-Wittenberg,Head of Applications and Cooperation at GiraPh
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Hom
eSCHOTT SOLUTIONS 2/14 LIVING IN THE YEAR 2030 WOHNEN 2030
CHRISTINE FUHR
switches o� 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 o� ers
comprehensive cooking convenience, as the multifunctional cook-
ing table is equipped with induction technology that heats accord-
ing 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 to-
gether 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 ex-
change 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 o� 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 com-
pany – Universal Home provides a forward-looking solution. <
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 mul-
tifunktionale Kochtisch ist mit einer Induktionstechnik ausgestat-
tet, die entsprechend der Vorgaben heizt. Die Milch läuft nicht
mehr über. Sobald der Topf entfernt wird, dient der Kochbereich
erneut als Arbeits- und Nutzfl äche.
Der futuristische Kochtisch, in dem Produktwelten zusam-
menwachsen, ist das Ergebnis einer Designstudie des Cross-Inno-
vation-Netzwerks Universal Home. Im Team arbeiten Unterneh-
men wie wmf (Koch-Know-how, Kochgeschirr), Gira (Software,
Vernetzung, Energieverteilung), Poggenpohl (Küche und Möbel),
Miele (Küchengeräte, Ergonomie) und schott (schott Glaskera-
mik). „Durch die Zusammenarbeit und den kreativen Austausch
bei Universal Home inspirieren wir uns gegenseitig. Wir erhalten
dabei wichtige Impulse für die Weiterentwicklung unserer ceran®
Kochfl ächen 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 Kommunika-
tion 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 Woh-
nen fordert Kompetenzen, die heutzutage ein Unternehmen allein
kaum noch bieten kann – Universal Home bietet eine zukunfts-
weisende Antwort darauf. <
Photo Foto : Universal Home /D. Gulyas
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 Nutzfl äche.
switches o� 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 o� ers
comprehensive cooking convenience, as the multifunctional cook-
ing table is equipped with induction technology that heats accord-
ing 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 to-
gether 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 ex-
change 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 o� 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 com-
pany – Universal Home provides a forward-looking solution. <
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 mul-
tifunktionale Kochtisch ist mit einer Induktionstechnik ausgestat-
tet, die entsprechend der Vorgaben heizt. Die Milch läuft nicht
mehr über. Sobald der Topf entfernt wird, dient der Kochbereich
erneut als Arbeits- und Nutzfl äche.
Der futuristische Kochtisch, in dem Produktwelten zusam-
menwachsen, ist das Ergebnis einer Designstudie des Cross-Inno-
vation-Netzwerks Universal Home. Im Team arbeiten Unterneh-
men wie wmf (Koch-Know-how, Kochgeschirr), Gira (Software,
Vernetzung, Energieverteilung), Poggenpohl (Küche und Möbel),
Miele (Küchengeräte, Ergonomie) und schott (schott Glaskera-
mik). „Durch die Zusammenarbeit und den kreativen Austausch
bei Universal Home inspirieren wir uns gegenseitig. Wir erhalten
dabei wichtige Impulse für die Weiterentwicklung unserer ceran®
Kochfl ächen 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 Kommunika-
tion 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 Woh-
nen fordert Kompetenzen, die heutzutage ein Unternehmen allein
kaum noch bieten kann – Universal Home bietet eine zukunfts-
weisende Antwort darauf. <
Photo Foto : Universal Home /D. Gulyas
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 Nutzfl äche.
14
I n 1964, when schott fi rst started manufacturing standard
housings for transistors in early electronic devices, the founda-
tion 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 Tran-
sistoren 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 End-
geräte 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.
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.
A SPECK IN THE FAST LANEWINZLING AUF DER ÜBERHOLSPUR
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.
Phot
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SCHOTT SOLUTIONS 2/14 DATA TRANSMISSION DATENÜBERTRAGUNG
DORIS JETTER
15
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 com-
ponents such as laser and photo diodes in the transceiver, the trans-
mitter/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 o� ers: “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 opti-
mized standard package with which the industry can upgrade its
products quite easily. We are the fi rst 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 Photo-
dioden im „Transceiver“, die Sender-/Empfänger-Schnittstellen
vom lokalen elektrischen zum schnellen optischen Netzwerk, vor
Verunreinigungen und Korrosion durch Feuchtigkeit. Ein verbes-
sertes Package-Design ermöglicht nun die Übertragungsrate von
bis zu 28 Gigabit pro Sekunde. Robert Hettler, Leiter der Forschungs-
und 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 Stan-
dard-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 ermög-
lichen. Das Package hat dabei einen Durchmesser von unter 6 mm,
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.
Mittels Streaming stets auf dem neuesten Stand. Links: Der Datenhunger ist ungebremst. Riesige Rechenzentren sorgen dafür, dass die Daten in Echtzeit zur Verfügung stehen.
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ksto
ck
Photo Foto : Thinkstock
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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 An-
wendungen ist prall gefüllt. Immer mehr Daten und Programme
werden geteilt, man kauft online ein, telefoniert und spielt auf-
wendige 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 Logis-
tik. Damit das „Internet der Dinge“ nicht im Datenstau stecken
bleibt, muss die Übertragungsfrequenz rasant steigen.
„Unsere hermetischen Packages sind aus einer Vielzahl von An-
wendungen 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 erö� nen wir Telekommuni-
kationsausrüstern mit dem to plus® 28 G Standardgehäuse eine
vielseitig einsetzbare und kostengünstige Lösung für die rasche
Weiterentwicklung des High-Speed-Internet.“ <
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 In-
ternet 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 tra� c. “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 tra� c 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 (fi ber 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 o� ering telecommunications companies a cost-e� ec-
tive solution that can be used in many di� erent ways for the rapid
further development of the high-speed Internet,” he adds. <
Phot
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Hermetic housings for transistors protect optoelectronic components in data networks from impurities and corrosion caused by humidity.
Hermetische Gehäuse für Transistoren schützen optoelektro-nische Bauteile in Datennetzwerken vor Verunreinigungen und Korrosion durch Feuchtigkeit.
SCHOTT SOLUTIONS 2/14 DATA TRANSMISSION DATENÜBERTRAGUNG
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NEWS
Brighter Than Its Predecessor A new halogen cold light source from schott
o� ers 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
“fl agship” among cold light sources: it not
only o� ers 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. <
Heller als der VorgängerHöchste 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 „Flaggschi� “ 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 ermög-
licht außerdem, dass Abläufe einfach über-
wacht und damit reproduzierbare Ergebnisse
erzielt werden können. <
Camera Image of a Comet A remarkable panorama camera has now taken the fi rst spectacular photos of Comet 67P/
Churyumov-Gerasimenko. The civa system from fisba optik in the comet lander Philae con-
tains seven lens systems. Within these systems, lenses made of two di� erent optical glasses
from schott are installed. They ensure that the image quality remains excellent even after the
Rosetta Mission’s long fl ight 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 fi rst time that schott glass has landed on another celestial body. Optical glass
from Mainz was already on board the fi rst 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. <
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 Objek-
tive 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. <
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Photo Foto : schott/ H. Fischer
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SCHOTT SOLUTIONS 2/14 ART KUNST
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 A� airs 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 di� erent 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 o� the project, the duo spent
a day in downtown Groningen taking pictures of the city’s inhabit-
ants. 100 portraits were then combined to generate the face of the
average Groninger – the “Groninger Universalis.” “We deliberately
chose many di� erent types of people to achieve a universal result,”
B esucher der Stadt Groningen im Norden der Niederlande emp-
fängt 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“ wur-
de 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 Ge-
sicht 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 Veen-
hoven 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-
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.
THEPEOPLE’S
SMILE DAS LÄCHELN
DER STADT
19
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
di� erent 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-compo-
nent paint could properly bond to the glass,” explains Kamps.
Another tricky part of the project was producing the tubes in the
fi rst 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 fi rst few samples had arrived, the artists were con-
vinced. 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 fi xed to a
backlit support wall. Now, the four by fi ve meter relief not only
greets, but also shines a light onto every visitor of Groningen and
the city’s new municipal building. <
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 Werksto� Glas entschieden, weil er
ästhetisch ist, sich leicht reinigen lässt und eine angenehme Ober-
fl äche hat“, erklärt Kamps. Für jeden der Bildpunkte färbten die
Künstler ein Rohr aus duran® Glas und beschichteten dessen In-
nenseiten 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 La-
borglas-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 Her-
stellungsbetrieb 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. <
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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.
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.
20
F ood items stacked on top of each other and refrigerator shelves
stu� ed so tightly you can hardly fi nd anything – an everyday
problem for many families. To keep track of what’s actually in the
fridge, one thing in particular is needed: e� cient lighting that can
shed light on every nook and cranny inside. After a big pre-week-
end shop, for example, the refrigerator is often so packed that any
attempt to fi nd 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 even-
ly 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 cook-
ing environment with music straight from your smartphone.
Whirlpool and schott have been implementing innovative solu-
tions 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 beispiels-
weise nach einem Einkauf vor dem Wochenende ist der Kühl-
schrank 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 fi nden. Den perfekten Über-
blick ermöglichen ab sofort beleuchtete MicroEdge Glo Shelves –
Glasregale mit in den Boden integrierten led-Leuchten, die
schott Gemtron für Whirlpool entwickelte. Sie leuchten den In-
nenraum bis in den letzten Winkel aus. Die einzelnen Regale lassen
sich beliebig im Kühlschrank verschieben und bieten dank dün-
nem 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 innova-
tive Haushaltsgeräte starke Akzente am Markt. Die beleuchteten
Glasregale waren jedoch eine besondere Herausforderung für beide
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.
Food in a New Spotlight Lebensmittel im neuen Rampenlicht
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SCHOTT SOLUTIONS 2/14 HOME APPLIANCES HAUSGERÄTE
CAROLINE HOF
21
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 fi nal 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 them-
selves, provide lighting in every corner, and ensuring perfect visi-
bility inside the refrigerator cabinet.” The project’s success is fi rst
and foremost due to the close teamwork between Whirlpool and
schott Gemtron in the development phase, says Schechter: “Both
sides benefi ted immensely from the collaborative e� ort and con-
tributed highly specialized expertise to the project. With our know-
how, 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: “Illu-
minated 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
Partner. Sie standen vor der Aufgabe, die led-Leuchten in her-
kömmliche 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 ge-
scha� t, 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
profi tiert und ihre Expertise in das Projekt eingebracht“, erklärt
Schechter. „Wir konnten Whirlpool mit unserer Arbeit dabei unter-
stützen, ein innovatives Produkt mit Alleinstellungsmerkmal auf
dem Markt zu entwickeln.“
Auch für Rebecca Eubanks, Senior Product Development Ma-
nager, Bottom Mount Refrigerators, bei Whirlpool, ist das gemein-
same 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
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The MicroEdge Glo Shelves from SCHOTT Gemtron illuminate the refrigerator’s interior evenly and ensure a perfect overview.
Die MicroEdge Glo Shelves Glasregale von SCHOTT Gemtron leuchten den Kühlschrank gleichmäßig aus und sorgen so für den perfekten Überblick.
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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. Bemerkens-
wert 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 Hal-
terungen, die in der Rückwand des Kühlschranks befestigt sind, mit
der benötigten Energie versorgt. Da die Schnittstelle für die Strom-
versorgung 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 Ord-
nungsliebhaber auf ihre Kosten – mit seinem ausgefallenen Licht-
konzept begeistert der Kühlschrank auch Designfans: Lebensmittel
und Getränke erscheinen auf den beleuchteten Glasregalen wie auf
einer Bühne. Trotz aller Neuerungen bleiben beim Modell des ame-
rikanischen Herstellers aber gleichzeitig die Vorteile herkömm-
licher Kühlschränke erhalten: Die Regale lassen sich dank der kabel-
losen Stromversorgung der integrierten led-Leuchten weiterhin
leicht herausnehmen, fl exibel 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. <
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 e� ciency. The technology
used for supplying power to the fridge shelves is also quite remark-
able: “Our insertable shelves do not require any cabling or connec-
tors. 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 fl exibly; 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. <
The unusual lighting concept of the illuminated glass shelves con-vinces 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.
SCHOTT SOLUTIONS 2/14 HOME APPLIANCES HAUSGERÄTE
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ALEXANDER LOPEZ
I nteraction between a drug and its primary packaging is cur-
rently 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-fi lled 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 Pharmaverpa-
ckung ist derzeit eines der wichtigsten Themen innerhalb der
Pharmaindustrie. Hintergrund ist die hohe und weiter steigende
Nachfrage nach innovativen Biotech-Medikamenten, die üblicher-
weise injiziert werden. Vorfüllbare Spritzen erleichtern diese Injek-
tionen und machen sie sicherer – für Arzt wie Patient. Während der
Lagerung in einer solchen Spritze kommt der Wirksto� jedoch mit
mehr Materialien in Kontakt als in anderen Packmitteltypen. Denn
das System umfasst den Glas- bzw. Kunststo� körper und den Kolben-
stopfen, außerdem die Nadel inklusive Nadelkappe und Klebsto� .
Hinzu kommt Silikonöl als Gleitmittel auf der Innenseite des
syriQTM InJentle prefi llable syringes minimize the risk of interaction with biotech drugs.
Vorfüllbare syriQ® InJentle Spritzen minimieren das Interaktions-risiko für Biotech-Medikamente.
SAFER PACKAGINGFOR SENSITIVE DRUGS MEHR SICHERHEIT FÜR SENSIBLE WIRKSTOFFE
Prefi llable syringes are manufactured out of many di� erent materials. This increases the likelihood of interactions occur-ring between a medication and components of the syringe during shelf life. syriQTM InJentle reduces this risk.
Vorfüllbare Spritzen sind aus vielen verschiedenen Werk-sto� en gefertigt. Dadurch wächst die Gefahr einer Wechsel-wirkung zwischen Medikament und Spritzenbestandteilen während der Lagerung. syriQ® InJentle senkt dieses Risiko.
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SCHOTT SOLUTIONS 2/14 PHARMACEUTICAL PACKAGING PHARMAVERPACKUNGEN
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the drug, the chances of an interaction between the drug and
syringe components during shelf life increase signifi cantly, and the
risk is even higher for sensitive biotech drugs,” explains Anil-Kumar
Busimi, Head of Global Product Management for the Syringe Busi-
ness at schott.
New design for prefi llable syringes
In response to these challenges, the company has now de-
veloped a new pfs design that goes by the brand name syriQTM In-
Jentle. This innovative pfs consists of a glass barrel with a special
design and an integrated needle system consisting of a fl uid path
made of a rubber bung, a needle and a tamper evident needle shield.
A special ‘pinch seal’ of the rubber bung keeps the fl uid path closed
Spritzenkörpers. „Bei so vielen verschiedenen Werksto� en erhöht
sich das Risiko einer Wechselwirkung zwischen Medikament und
Spritzenbestandteilen während der Lagerung signifi kant – und dies
ist gerade für empfi ndliche Biotech-Medikamente kritisch“, erläu-
tert 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 vorfüll-
bare Spritzen: Das innovative Produkt besteht aus einem neu ge-
formten Glaskörper sowie einem integrierten Nadelsystem, wobei
der Verbindungskanal zwischen Konus und Nadel aus fl exiblem
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 Pharmaver-packung ist derzeit eines der wichtigsten Themen in der Pharmaindustrie – gerade mit Blick auf Biotech-Medikamente.
SCHOTT SOLUTIONS 2/14 PHARMACEUTICAL PACKAGING PHARMAVERPACKUNGEN
25
Kunststo� besteht. Ein Verschluss hält den Flüssigkeitsdurchgang
während der Lagerung geschlossen, wodurch das Arzneimittel
weder mit der Metallnadel noch dem Klebsto� in Kontakt kommt.
Durch das spezielle Design des karpulenartigen Glaszylinders
kann zudem auf den Wolfram-Dorn bei der Glasformgebung ver-
zichtet werden, so dass auch eine Interaktion mit diesem chemi-
schen Element ausgeschlossen ist. Wolfram-Rückstände können
laut Studien mit sensiblen Bio-Wirksto� en interagieren und zu
Protein-Ablagerungen führen. Dies destabilisiert nicht nur die Arznei-
mittelformulierung, es kann auch nach der Injektion eine uner-
wünschte Immunreaktion des Patienten nach sich ziehen. Ein wei-
terer Fortschritt betri� t das Gleitmittel für den Spritzenkörper. Für
eine sanfte Injektion wird normalerweise Silikonöl auf der Innen-
seite der Spritze aufgetragen. Dieses Öl kann jedoch Partikel freiset-
zen, die sensible Proteine unter bestimmten Bedingungen verän-
dern können. Dagegen wird das Silikon bei syriQ® InJentle im Ofen
eingebrannt. Dies reduziert freies Silikon und entsprechende Parti-
kel, ohne die Funktionalität der vorfüllbaren Spritze einzuschränken.
Darüber hinaus erhielt der Nadelschutz einen Originalitäts-
verschluss: 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 Pharmafl äschchen: mit Glas und Kunststo� “, 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.“ <
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 unde-
sirable immune response from the patient after the injection.
Yet another improvement with syriQTM InJentle is the lubrica-
tion of the barrel. Generally, silicone oil is used to lubricate the
inside of the syringe barrel to ensure smooth injection. But, sili-
cone oil can be a source for particles which could alter sensitive
proteins under certain conditions. syriQTM InJentle features a glass
barrel that has “baked-on” silicone. This results in less free silicone
and signifi cantly lower particles without compromising the func-
tionality 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. syriQTM InJentle pfs can be
o� ered with thin needles up to 32 gauge that reduce the pain of an
injection for the patient. “With our syriQTM 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 phar-
maceutical companies that are interested in switching from vials
to syringes. Our solution makes the change much easier. In addi-
tion, we ship our products in standard nests and tubs for fi lling on
conventional fi lling lines,” he says. <
syriQTM 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 Klebsto� (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).
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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 o� in 2008 was indeed ambitious. They devel-
oped a new glass formula that does without lead to produce the
new high-performance fi bers. This was unlike many other conven-
tional types of glass and glass fi bers that contain lead in order to
achieve high optical light refraction. At the same time, their goal
was also to eliminate using the refi ning agents arsenic and anti-
mony in the manufacturing process. One reason for this was that
they wanted to underscore their special responsibility to the envi-
ronment, and they were also interested in assisting customers with
their green product strategies. “Of course we wanted our fi bers to
be better than the fi bers our competitors provide, and we wanted
to convince our customers of the advantages our fi bers o� er,”
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-köpfi ge 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. Zu-
gleich galt es, im Fertigungsprozess ohne die Läutermittel Arsen
und Antimon auszukommen. Zum einen um die besondere Verant-
wortung 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 Wettbe-
werbs 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 übertro� en.
Denn puravis® ist nicht nur grün, sondern bietet darüber hinaus
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 gescha� enen schott Innovationsaward 2014 ausgezeichnet.
Green the Winner Grün gewinnt
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-köpfi gen puravis® Teams.
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SCHOTT SOLUTIONS 2/14 SCHOTT INNOVATION AWARD SCHOTT INNOVATIONSPREIS
CHRISTINE FUHR
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a completely new product family of lead-free fi bers to the market
in 2012 under the brand name puravis®. After all, puravis® fi bers
are not only green, but they also o� er superior performance para-
meters. 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® fi ber team was presented with the schott
Innovation Award that was just established in 2014. The award is
presented based on criteria including benefi ts, 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 collabora-
tion among not only the technology, glass and fi ber development
teams, but also how they worked with product management. This
exemplary teamwork created an innovation that provides many
benefi ts for customers.
By using exclusive raw materials, the puravis® fi ber 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 fi bers are
perfectly suited for industrial and medical applications such as en-
doscopy, 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 fi bers 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 fi bers are also
well protected by patents and patent fi lings. And new projects are
already in the pipeline. <
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 Inno-
vationspreis 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 Vor-
standsvorsitzende Dr. Frank Heinricht die vorbildliche Zusammen-
arbeit zwischen Technologie-, Glas- und Faserentwicklung sowie
Produktmanagement, die eine Innovation mit vielfältigen Vortei-
len für den Kunden ermöglicht habe.
Mit dem Einsatz ausgewählter Rohsto� e ist es dem puravis®
Team gelungen, die Transmission von weißem Licht um bis zu zehn
Prozent zu steigern. Aufgrund der geringen Farbverschiebung be-
wahren die beleuchteten Objekte dadurch ihre natürliche Farbe,
womit sich die Fasern hervorragend für industrielle und medizini-
sche Anwendungen wie die Endoskopie, Operationsmikrokopie
oder aber die minimalinvasive Chirurgie (s. auch Beitrag S. 38) eig-
nen. Teamsprecher Lothar Willmes: „Neben den optischen Eigen-
schaften konnte auch die chemische Beständigkeit so weit verbes-
sert 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 Patent-
anmeldungen umfassend geschützt. Und neue Projekte sind bereits
in der Pipeline. <
Exceeded development goal: puravis® glass fi ber is not only “green,” but also o� ers improved performance parameters.
Entwicklungsziel übertro� en: Die Glasfaser puravis® ist nicht nur „grün“, sondern bietet darüber hinaus verbesserte Leistungsparameter.
The newly created annual schott Innovation Award was presented in 2014 for the fi rst time based on criteria including benefi ts, technology and product characteristics.
Der neu gescha� ene, jährliche schott Innovationspreis wurde 2014 erstmals verliehen und wird nach Kriterien wie Nutzen, Technologie und Produkteigenschaften vergeben.
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AWARD-WINNING DEVELOPMENT ACHIEVEMENT
Manufacturing of new puravis® high-performance fi bers, which is
spread out over several fl oors 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 fi bers that are only micrometers in thickness. At the
end, up to 800-meter glass fi ber bundles per minute are wound. <
PREISGEKRÖNTE ENTWICKLUNGSLEISTUNG
Die Herstellung der neuen puravis® Hochleistungsfasern, ausgezeich-
net 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 mikro-
meterdünnen Fasern nach unten gezogen. Am Ende werden bis zu
800 Meter Glasfaserbündel pro Minute aufgewickelt. <
SCHOTT SOLUTIONS 2/14 FOCUS FOKUS
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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 ein-
facher!“ 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.
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.
IMAGES OF REALITY ABBILDER DER WIRKLICHKEIT
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.
TANK WITH A BUBBLE DENSITY MODEL
WANNE MIT BLASENDICHTEMODELL
Bubble density (bubbles/kg)Blasendichte (Blasen/kg)
lowniedrig
highhoch
lowniedrig
highhoch
Batch (kg/kg)Gemenge (kg/kg)
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Entry of bubblesEinziehen von Blasen
E� ect of overfl ow wallWirkung des Überströmwalls
SCHOTT SOLUTIONS 2/14 RESEARCH & DEVELOPMENT FORSCHUNG & ENTWICKLUNG
THILO HORVATITSCH
31
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 pro-
cesses and products – in both its Business Units and in research.
And for good reason; simulation often saves the company from hav-
ing to perform costly trials and allows for tests to be performed on
a model to gain insights into a specifi c system or make forecasts. But
that’s not all; the latest computing procedures in combination with
increased computer capabilities enable extensive parameter varia-
tions that could hardly have been e� ciently 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, fi ning and hot forming to
annealing, ceramization, 3-D shaping and even product certifi ca-
tion. Important interrelationships are also identifi ed using actual
production data, thanks to the further development and automa-
tion of data analysis instruments. And the company already has its
Je blauer die Areale, desto weniger Blasen sind enthalten.
Ganz einfach, oder? schott Entwickler und Simulationsexperte
Dr. Christoph Berndhäuser schmunzelt: „In diesem selbst ent-
wickelten Glasqualitätsmodell und seinen Möglichkeiten stecken
gut 20 Jahre Kompetenzaufbau.“
Heute nutzt der Technologiekonzern schott die mathema-
tische 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 tre� en. Nicht
nur das: Neueste Rechenverfahren in Kombination mit ständig
wachsenden Computerleistungen ermöglichen die Durchführung
umfangreicher Parameterstudien, die mit herkömmlichen Versu-
chen kaum e� zient zu gewinnen wären. Dies verscha� t Technolo-
gieunternehmen im Rennen um steigende Qualitätsansprüche
und immer kürzere Innovationszyklen einen entscheidenden Vor-
sprung. schott setzt darum Simulation und Modellierung ent-
lang der gesamten Prozesskette der Glasproduktion ein: vom
Schmelzen, Läutern und Heißformen über Kühlung, Keramisie-
rung und 3D-Formung bis zur Produktqualifi zierung. Durch die
Weiterentwicklung und Automatisierung von Datenanalyse-Inst-
rumenten 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
Kunststo� en (siehe S. 32). Ein wichtiges Schlüsselthema für die
Photo Foto : schott/ A. Sell
Real laboratory experiments using the melting crucible make an important con-tribution 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.
32
Wie lassen sich bestimmte mechanische oder chemische Glaseigen-
schaften 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 An-
sätze. 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. <
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 o� ers promising approaches for
accomplishing this. The starting point is to realize that the many
di� erent 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 mod-
eling extends all the way to below the nanometer level, however.
These calculations still reach their limits. It is research’s goal to grad-
ually 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 di� erent glass structures,
such as chain, plane and sca� old-shaped structures with specifi c
glass properties. <
Multiscale modeling: looking into the heart of glassMultiskalen-Modellierung: Dem Glas ins Herz schauen
nächsten Jahre ist die kontinuierliche Verbesserung fortgeschritte-
ner Glasqualitätsmodelle durch Kompetenzausbau in der Läuter-
chemie von Schmelzwannen und der Thermodynamik von Glä-
sern. „Unsere Kunden erwarten eine stimmige Qualitätsbewertung
für unsere Produktionsprozesse und Produkte. Für Materialien wie
unsere Gläser oder Glaskeramiken heißt das zum Beispiel: Bestim-
mung der Anzahl, Größe und Zusammensetzung darin noch ent-
haltener Blasen pro Kilogramm“, erläutert Dr. Berndhäuser – und
sights set on exciting topics for future simulations, including mate-
rial 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 fi ning chemistry for melting
tanks and the thermodynamics of glass. “Our customers expect us
to be able to accurately assess the quality for our production pro-
cesses and products. For materials such as our glasses and glass-
PhysicsPhysik
electronic levelElektronenebene
ChemistryChemie
atomistic levelAtomistische Ebene
Materials ScienceMaterialwissenschaft
microstructure levelMikrostrukturebene
EngineeringIngenieurwissenschaft
macroscaleMakroebene
Multiscale modeling of technical materialsMultiskalen-Modell technischer Materialien
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SCHOTT SOLUTIONS 2/14 RESEARCH & DEVELOPMENT FORSCHUNG & ENTWICKLUNG
33
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 be-
rechnet und anschließend auf Basis der selbst entwickelten Quali-
tätsmodelle etwa hinsichtlich der Blasenzahl bewertet. Einen we-
sentlichen 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 fl ießen 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 simulier-
ten Marker durchlaufen auf verschiedenen Pfaden die modellierten
unterschiedlichen Strömungen und Temperaturzonen – je nach
Anlagen-Design und -Setup. Eine Statistik dazu gibt dann Aus-
kunft über die Blasengrößen, -verteilung und -last im und am
Ende des Schmelz- bzw. Läuterprozesses. „Die nächste Simulations-
stufe wird auch die Rückwirkung der Blasen auf den Läuterpro-
zess 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 -Ein-
stellung – insbesondere zur Umstellung auf eine umweltverträg-
lichere 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. <
ceramics, this means determining the number, size, and com-
position 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 fl ow 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 refi ning agent used, its concentration, temperature and hold
time for every type of glass analyzed. These parameters and values
fl ow 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 fl ow pattern and temperature zones
on di� erent 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 refi ning
process. “The next level of simulation will also include the bubbles’
reactions to the refi ning 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 melt-
ing tanks, especially switching over to more environmentally-
friendly refi ning 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 defi nitely will not make it any easier to realize Einstein’s
maxim on simplicity. <
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 weni-ger Blasen als links. Solche Laborergebnisse bilden letztlich eine Grundlage für Simulationsprogramme und Qualitätsmodelle.
Phot
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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 fi rst on the atomic level
to learn more about the properties
of molecules. They have also been
applied to improve metal or poly-
meric 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 simu-
lation of glass compared to other
materials?
Kob: It is gaining ground fast.
However metals have an ordered
crystalline structure and can there-
fore be simulated relatively easily.
Also the questions that arise con-
cerning 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 di� cult to predict if, for example, even only one of
the elements of the formula is exchanged. For this reason,
atomistic simulation is more di� cult 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 fi rst 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 fi ve
to ten years – at least in large companies that have su� cient
research resources, like schott. <
solutions: Herr Prof. Kob, wo
wird Computersimulation heute
schon nutzbringend eingesetzt?
Kob: Vor allem in der Chemie-
und Pharmaindustrie, die schon vor
über 20 Jahren damit begonnen
haben. Dort wurde Simulation erst-
mals auf atomistischer Ebene ange-
wandt, etwa um die Eigenschaften
von Molekülen zu erforschen. Sie
wird seit längerem auch eingesetzt,
um Metalle oder polymerische Ma-
terialien zu verbessern. Seit gut zehn
Jahren fasst sie aber auch immer
stärker in der Glasindustrie Fuß.
solutions: Wie weit ist die Simu-
lation von Glas gegenüber der von
anderen Materialien?
Kob: Sie holt immer mehr auf.
Dazu ist zu sagen: Metalle haben ei-
ne geordnete Kristallstruktur, des-
halb ist deren Simulation relativ
einfach. Auch bei Kunststo� en 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 Zusammen-
setzung – relativ schwer voraussagen. Deshalb ist in diesem
Fall die atomistische Simulation schwieriger, aber besonders
wertvoll.
solutions: Wann werden sich Materialien und ihre Eigen-
schaften 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 Computer-
simulation. 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 Glas-
industrie Standard sein – jedenfalls bei großen Firmen mit
Forschungsressourcen wie etwa schott. <
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.
“Computer simulation will soon become standard”„Simulation wird bald Standard sein“
Prof. Walter Kob, Professor of Physics at Montpellier Univer-sity 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 französi-schen Universität Montpellier, sprach im vergangenen November vor über 50 Teilnehmern des internationalen schott Experten-Panels „Computersimulation von Materialstrukturen und -eigenschaften“.
Phot
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sch
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/ A. S
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SCHOTT SOLUTIONS 2/14 INTERVIEW INTERVIEW
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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 tempera-
tures, food retailers often use so-called freezer islands, large hori-
zontal cases that o� er 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 man-
datory 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, Frischfl eisch oder Tiefkühlpizza: Ohne
moderne Kühlsysteme wären viele Lebensmittel nicht im
Supermarkt erhältlich. Um gekühlte Produkte gut sichtbar zu prä-
sentieren und gleichzeitig bei optimaler Temperatur zu lagern, nut-
zen 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 Län-
dern wie Brasilien, in denen ein warmes Klima herrscht. Angesichts
der steigenden Energiekosten und der höheren Hygiene- und
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 Tief-kühlkost in kommerziellen Kühlsystemen frischer und senken die Energiekosten.
Keep CoolSicherer kühlen
ENERGYSAVINGIDEAS
Phot
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Source Quelle : Vectorstock /Designagentur Wagner
SCHOTT SOLUTIONS 2/14 COMMERCIAL REFRIGERATION KÜHLSYSTEME
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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 tempera-
tures, food retailers often use so-called freezer islands, large hori-
zontal cases that o� er 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 man-
datory 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, Frischfl eisch oder Tiefkühlpizza: Ohne
moderne Kühlsysteme wären viele Lebensmittel nicht im
Supermarkt erhältlich. Um gekühlte Produkte gut sichtbar zu prä-
sentieren und gleichzeitig bei optimaler Temperatur zu lagern, nut-
zen 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 Län-
dern wie Brasilien, in denen ein warmes Klima herrscht. Angesichts
der steigenden Energiekosten und der höheren Hygiene- und
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 Tief-kühlkost in kommerziellen Kühlsystemen frischer und senken die Energiekosten.
Keep CoolSicherer kühlen
ENERGYSAVINGIDEAS
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Source Quelle : Vectorstock /Designagentur Wagner
SCHOTT SOLUTIONS 2/14 COMMERCIAL REFRIGERATION KÜHLSYSTEME
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Lebensmittelstandards setzt der Lebensmittelhandel verstärkt ge-
schlossene Tiefkühlinseln ein oder sucht nach Möglichkeiten, die
vorhandenen Systeme nachträglich mit Glasabdeckungen aufzu-
rüsten. schott hat zu diesem Zweck hochwertige Glastüren und
-abdeckungen für Kühlsysteme entwickelt und arbeitet in Brasilien
mit einem Kühlgerätehersteller an der Entwicklung maßgeschnei-
derter Lösungen für den südamerikanischen Markt.
„In einem traditionellen brasilianischen Supermarkt sind Kühl-
systeme für die Hälfte der Energiekosten verantwortlich“, erklärt
Luiz Renato de Oliveira Chueire, Generaldirektor von Eletrofrio
Refrigeração, einem führenden Hersteller kommerzieller Kühlsys-
teme im Süden Brasiliens. „Die Energie ist nach dem Personal sogar
der zweitgrößte Ausgabenposten.“ Hinzu kommt, dass die Energie-
preise 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 Supermarkt-
ketten investieren zurzeit intensiv in diesem Bereich.
Ein einfacher Ansatz zur Energiee� zienzsteigerung von Kühl-
systemen besteht darin, o� ene Kühlmöbel nachträglich mit Türen
oder Schiebeabdeckungen auszustatten. Eine weitere Möglichkeit
ist, die Truhen und Regale von Anfang an mit festen Glasabdeckun-
gen und Türen herzustellen. „Durch Glasabdeckungen lassen sich
to retrofi t their existing freezers with glass covers. For this, schott
developed high-quality glass doors and push lids and is also part-
nering with a Brazilian refrigerator manufacturer to further devel-
op 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, Direc-
tor 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 in-
vesting heavily because of this.
An easy way to make refrigeration more e� cient is by retrofi t-
ting open refrigeration systems with doors or lids. Another way is
by manufacturing the cabinets to o� er permanent glass coverage
from the start. “Permanent glass coverage has an energy savings
potential of up to 50 percent compared to open refrigeration is-
lands,” says Chueire. schott Flat Glass was the fi rst company in
Brazil to produce highly reliable glass lids and doors to accommo-
date both approaches. Because the cold air is kept inside the freezer,
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 o� ene Kühlsysteme hohe Energie-kosten. Der Lebensmittelhandel investiert daher intensiv in Energiesparmaßnahmen.
SCHOTT SOLUTIONS 2/14 COMMERCIAL REFRIGERATION KÜHLSYSTEME
37
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 en-
ergy consumption. But besides energy savings, the installation of
a covering also o� ers 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
o� ers the best glass door systems with the lowest energy emission
rates for our refrigerators. The glass solution we are using is supe-
rior to other products we fi nd on the Brazilian market,” Chueire
says. His company is also looking forward to an ongoing coopera-
tion 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 addi-
tional solutions will follow soon,” Chueire concludes. <
“In a traditional Brazilian supermarket, refrigeration accounts for half of the energy costs.” „In einem traditionellen brasiliani- schen Supermarkt sind Kühl- systeme für die Hälfte der Energiekosten verantwortlich“
Luiz Renato de Oliveira ChueireDirector General of Eletrofrio Refrigeração
gegenüber o� enen Tiefkühlinseln bis zu 50 Prozent der Energie
einsparen“, so Chueire. schott Flat Glass hat als erstes Unterneh-
men in Brasilien hochwertige und robuste Glasabdeckungen und
-türen für beide Ansätze auf den Markt gebracht. Da Glasabdeckun-
gen den Luftaustausch zwischen dem Kühlsystem und der Umge-
bung 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 Lebensmittel-
qualität profi tiert, da das Glas die TK-Produkte vor schädlicher
Infrarotstrahlung schützt. Darüber hinaus bedeutet das seltenere
Abtauen, dass die TK-Lebensmittel weniger Temperaturschwan-
kungen ausgesetzt sind, was die Frostbildung und damit das Aus-
trocknen der TK-Produkte vermindert. Nicht zuletzt sorgen die
Glasabdeckungen für allgemein bessere Hygiene, da sie Verschmut-
zungen 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
unsere Kühlgeräte geeignet sind und die niedrigsten Energieemis-
sionen am Markt bieten. Die Glaslösung ist der anderer Anbieter in
Brasilien überlegen“, erklärt Chueire, der sich freut, dass sein Un-
ternehmen und schott auch zukünftig gemeinsam neue und
maßgeschneiderte Glasabdeckungen entwickeln werden: „90 Pro-
zent der TK-Systeme in den Supermärkten sind heute immer noch
o� en. 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.“ <
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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. In-
stead, many of them are developed as computer-assisted systems
that complement professional tasks we must perform ourselves.
Medical surgery is one of the fi elds that strongly benefi ts 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 mini-
mize such side e� ects, minimally invasive surgery has become
a standard procedure. It is the fi rst method of choice for many
D ass Roboter in naher Zukunft den Menschen ersetzen könn-
ten, glaubte man in den 1970er-Jahren: Die Filme von da-
mals zeigten Roboterandroiden, die wie Menschen aussahen und
agierten. Heute, im Jahr 2014, helfen sie uns tatsächlich im All-
tag. Allerdings sehen diese Roboter in der Regel weder aus wie wir
noch wurden sie als Ersatz für den Menschen konzipiert. Stattdes-
sen basieren sie oft auf computergestützten Systemen, die uns bei
berufl ichen Aufgaben unterstützen. Aber ausführen müssen wir
die Arbeit immer noch selbst.
Vor allem die Chirurgie profi tiert sehr stark von der Robotik.
Hier kommt es auf absolute Präzision an. Medizinische Eingri� e am
Patienten bedeuten neben Schnitten und Gewebemanipulationen
auch Schmerzen und spätere Narben. Um solche Nebenwirkungen
schott’s glass optical fi bers and lighting systems are helpful in many di� erent contexts – among them such vital fi elds as minimally invasive surgery.
Optische Glasfasern und Beleuchtungssysteme von schott sind in vielen Bereichen hilfreich, auch in solch lebenswichtigen wie der minimalinvasiven Chirurgie.
A GUIDING LIGHTFOR SURGEONS
PRÄZISIONSLICHT FÜR CHIRURGEN
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SCHOTT SOLUTIONS 2/14 MEDICAL TECHNOLOGY MEDIZINTECHNIK
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operations such as removing the spleen, the appendix or cancer
tissue. In contrast to “ordinary” surgeries, minimally invasive sur-
gery usually involves only a few incisions for a camera, illumination,
scalpels and other instruments on endoscopes. Yet, although so-
called “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 sys-
tem 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 fi xed to the system arms,
möglichst gering zu halten, wurde die minimalinvasive Chirurgie
entwickelt und hat sich mittlerweile zum Standardverfahren etab-
liert. 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 we-
nige 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 Lapa-
roskopie, die in den 1980er- und 1990er-Jahren bei relativ ein-
fachen Eingri� en sehr verbreitet war. Das änderte sich, als das ame-
rikanische Unternehmen Intuitive Surgical die telerobotische
Chirurgie vorstellte: Das daVinci®-Chirurgiesystem besteht aus einer
Konsole, an der Chirurgen während des Operierens bequem sitzen
Photo Foto : schott/ H. Fischer
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 fi bers 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).
40
and di� erent body openings, the system can, however, also be
employed in such various medical fi elds as gynaecology or thoracic,
cardiac and general surgery. “We o� er intuitive motion and an er-
gonomic design while providing surgeons with a highly magnifi ed
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 o� ers 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 mensch-
liche Handgelenk. Doch alles geschieht unter Sicht und Kontrolle
des Chirurgen.
„Diese Technologie lässt sich für ein breites Spektrum minimal-
invasiver Therapien anwenden, aber unser neustes System wurde
speziell auf komplexe Mehrquadranten-Operationen wie Prostata-
eingri� e ausgelegt“, erklärt Mike Hanuschik, Leiter Design &
Product Management bei Intuitive Surgical. Da das System einen
e� zienten Zugang über das Abdomen, den Brustkorb und diverse
Körperö� nungen 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 Chir-
urgen. 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 häufi gsten in-
stallierte 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 Tech-
nologie von schott: „Wir liefern das Licht für den Chirurgen“,
erklärt Ralf Daferner, Division Manager Medical der Geschäfts-
einheit Lighting and Imaging der schott ag. Das neuste System
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 proce-
dures, but our latest system has been especially designed for com-
plex multi-quadrant surgeries like prostate operations,” says Mike
Hanuschik, Design & Product Management Director at Intuitive
Surgical. Enabling e� cient access through the abdomen, the chest
puravis® fi bers 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.
Phot
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“The future of minimally invasive operations lies in robotic surgery.”
„Die Zukunft minimalinvasiver Operationen liegt in der robotischen Chirurgie.“
Mike Hanuschik, Design & Product ManagementDirector at Intuitive Surgical
SCHOTT SOLUTIONS 2/14 MEDICAL TECHNOLOGY MEDIZINTECHNIK
41
von Intuitive profi tiert jetzt von den umweltfreundlichen opti-
schen Glasfasern puravis®. Diese Hightech-Fasern lassen sich ohne
Verwendung von Blei, Antimon und Arsen herstellen. Sie garan-
tieren 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 hervor-
ragende 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 Chirurgie-
systeme 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 – Robo-
ter bald die Methode der Wahl bei vielen weiteren komplexen
Eingri� en 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 Eingri� en erfolgreich ange-
wandt, 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 Eingri� e für
Menschen in aller Welt schonender und angenehmer zu machen“,
sagt Hanuschik. <
continuously updated in-depth view of the operation fi eld, help-
ing 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 benefi ts from the eco-friendly puravis® glass optical
fi bers. These high-performance fi bers 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® fi bers 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 conven-
tional fi bers – a fact which is very important in a hospital where
sterile instruments are crucial to prevent infections in the opera-
tion 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 di� erent types of tissue and do this reliably for a very
long time.”
With lighting solutions and robotic surgical systems becom-
ing 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.” <
The eco-friendly optical glass fi bers puravis® from schott are strong and can withstand more sterilization processes than conventional fi bers.
Die umweltfreundlichen optischen Glasfasern puravis® von schott sind robust und können mehr Sterilisiervorgänge durchlaufen als herkömmliche Fasern.
Photo Foto : schott/ C. Costard
42
A fter researching the accident, Fukushima’s operators tepco
found that the tsunami, which cut o� all power to the plant’s
cooling system, led to the temperature inside the reactor contain-
ment rising signifi cantly. 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 Reaktor-
sicherheitsbehälter verursachte. Während die Betriebstemperatur
im Normalbetrieb bei etwa 60 °C lag, stieg sie aufgrund der Über-
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 ö� entlicher Diskussionen. Großdurchführungen von schott sorgen künftig für ein Plus an nuklearer Sicherheit.
MEETING THEHIGHEST 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.
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SCHOTT SOLUTIONS 2/14 ENERGY ENERGIE
CORRINA THOMSON
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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 hydro-
gen. An epa is a key part of the reactor containment, or safety
barrier system, where electrical conductors pass through the con-
tainment 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 be-
come 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 pres-
sures. Around 10,550 schott epas are used at nuclear sites and
other safety-critical locations, such as liquefi ed natural gas instal-
lations 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 techno-
logy which has been improved and adapted over many years. Due
to their high performance, the epas are now leading the fi eld 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 su� ered by components that utilize organic epoxy
and Tefl on material, which degrade over time in reactors. The high
temperature, pressure and radiation in a reactor cause these materi-
als to age and degrade, which does not happen with glass-to-metal
seals. Nuclear component manufacturers are raising their safety
specifi cations as a result of Fukushima, but there has been a consen-
sus 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 Commis-
sion (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 modi-
fi ed safety scenarios. The epas were designed to withstand sub-
merged 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
signifi cant increase in safety in a key part of the reactor.” Vattenfall
schwemmung auf über 250 °C. Dabei wurde der geltende Ausle-
gungsdruck um mehr als das Doppelte überschritten. Es wird ange-
nommen, 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 Wassersto� s 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 Stand-
orten wie Flüssiggasanlagen oder in U-Booten verwendet. Seit den
1960er-Jahren werden sie in über 50 Kernkraftwerken eingesetzt,
Sour
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ElectricalpenetrationElektrischeDurchleitung
WaterWasser
Protective shellSchutzhülle Reactor
Reaktor
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 verhin-
dern. Das neue schott Produkt hält dem Wasserdruck stand. <
HIGHER SAFETYThe 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 fl ooding of the reactor or a core
meltdown. The new schott product withstands the water pressure.
44
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 moderniza-
tion program in the history of Swedish nuclear power, and the
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 stren-
geren Sicherheitsstandards für Komponenten, die nach Fukushima
angestrebt werden. Anders als herkömmliche Komponenten ver-
wenden Glas-Metall-Durchführungen von schott kein organi-
sches Epoxy- oder Tefl onmaterial, das sich im Laufe der Zeit in den
Reaktoren abbaut. Zudem bewirken hohe Temperaturen, Druck
und Strahlung, dass diese Materialien altern und an Widerstands-
fähigkeit nachlassen, was bei Glas-Metall-Kapselungen nicht der
Fall ist.
Komponentenhersteller haben ihre Sicherheitsspezifi kationen
als Konsequenz aus Fukushima verschärft. Wie aktuelle Symposien
bestätigen, herrscht in der Nuklearindustrie jedoch die allgemeine
Au� assung, dass Normungsgremien dringend höhere allgemein-
gültige 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 ame-
rikanische 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 CHINALaut 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 Nut-
zung von Atomenergie ab. Frankreich zieht etwa drei Viertel
seiner Energie aus der Kernkraft, während Belgien, die Tsche-
chische Republik, Ungarn, die Slowakei, Schweden, die
Schweiz, Slowenien und die Ukraine ein Drittel oder mehr
beziehen. Südkorea, Bulgarien und Finnland verwenden übli-
cherweise 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 Deutsch-
land 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 befi nden. China hat die Arbeiten
an 17 neuen Kernkraftreaktoren abgeschlossen und diese im
Zeitraum 2002 bis 2013 in Betrieb genommen. 28 Rektoren
befi nden sich derzeit noch im Bau. <
NUCLEAR POWER BOOMS IN CHINAAround 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 Fin-
land 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 elec-
tricity, 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 con-
struction and started running 17 new nuclear power reactors
from 2002 to 2013, and 28 are currently under construction. <
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.
SCHOTT SOLUTIONS 2/14 ENERGY ENERGIE
45
company is planning to invest sek 16 billion (1.75 billion euros) over
a fi ve-year period between 2013 and 2017. From a technical stand-
point, the modernization process will lay the way to operating
these plants for many more decades to come.”
There will undoubtedly be a signifi cant market for nuclear reac-
tor components for many years to come, both in retrofi tting 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. <
Kraftkrupp AB bei der Nachrüstung des Reaktors – und unter Be-
rücksichtigung veränderter Sicherheitsszenarien – eine wichtige
Rolle spielten. Die Komponenten sind so ausgelegt, dass sie bei
Überfl utung bis zu 13 Meter unter Wasser mindestens 30 Tage stand-
halten, und dies zugleich bei Druckwerten bis 8,3 bar und Tempe-
raturen 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 ver-
fügen“, erklärt Thomas Fink, General Manager schott Nuclear
Safety Division. Der Anteil für Kabeldurchführungen an den Ge-
samtkosten eines Kernkraftwerks ist gering. „Beim Neubau von
Atomkraftwerken beträgt der Kostenanteil dieser sicherheitskriti-
schen Komponenten nur 0,1 % des gesamten Budgets. Das ist eine
geringe Investition, die eine signifi kante Verbesserung der Reaktor-
sicherheit bringt“, ergänzt Thomas Fink.
Die Modernisierung der schwedischen Kraftwerke wird laut
Vattenfall mit längeren Reaktorbetriebszeiten einhergehen. Torbjörn
Wahlborg, Vorstandsvorsitzender Forsmarks Kraftgrupp AB: „Vatten-
fall 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 Jahr-
zehnte weiterbetrieben werden können.“
Zweifellos wird es für die nächsten Jahre einen bedeutenden
Markt für Kernreaktorkomponenten geben, sowohl für Nachrüs-
tung 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. <
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
Photo Foto : schott/ H.-R. Schulz
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SCHOTT SOLUTIONS 2/14 FIRE VIEWING PANELS FEUERSICHTSCHEIBEN
Certifi ed safety in front of a fi re in the fi replace: with the tüv proficert seal (right), schott now has proof of the quality of its entire manufacturing process for robax® fi replace panels.
Sicherheit vor dem Kaminfeuer mit Zertifi kat: Mit dem tüv proficert Siegel (rechts) hat schott nun einen Qualitätsnachweis für den gesamten Fertigungs-prozess von robax® Kaminsichtscheiben.
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THILO HORVATITSCH
S afety and reliability are extremely important when viewing
a fi re in the fi replace 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 indepen-
dent 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 certifi cation process in 2014. To further strengthen
the brand, the company had its high quality certifi ed 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 orga-
nization that performs technical tests internationally. A two-day
test of the production and product testing processes followed in
June. tüv inspected a precisely defi ned product line and the entire
process chain starting with the delivery of the melting ingredients
all the way to the fi nal product ready for delivery. Here, they fo-
cused 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 di� erent shapes of fi re
viewing windows.
Following this intensive audit, schott became the fi rst manu-
facturer of fi replace viewing panels to receive the tüv proficert
seal certifi cation certifi cate 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-
Sofi e Riegermann, Product Manager for schott robax®. <
christinasofi [email protected]
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 Zertifi zierung: Zur Stärkung der Marke sollte
die hohe Qualität von einem unabhängigen und weltweit aner-
kannten Prüfi nstitut bescheinigt werden.
Bereits im Februar 2014 begannen daher erste Vorgespräche
mit dem tüv (Technischer Überwachungsverein) Hessen, der auch
international technische Überwachungen durchführt. Anschlie-
ßend folgte im Juni eine zweitägige Prüfung der Produktions- und
Produktprüfprozesse. Unter die Lupe genommen wurden ein genau
defi niertes 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 fl ießen? Wie wird die Rückverfolgbarkeit von
Abläufen gewährleistet? Keine einfachen Aufgaben angesichts
der hohen Komplexität: Unter der Marke robax® werden Feuersicht-
scheiben mit Hunderten verschiedener Geometrien angeboten –
ein extrem großes Produktspektrum.
Nach diesem intensiven Audit erhielt schott als erster Herstel-
ler von Kaminsichtscheiben im Juli 2014 die Zertifi zierungsur-
kunde 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 End-
verbraucher unsere Qualität und Zuverlässigkeit nun noch leichter
erkennen können“, resümiert Christina-Sofi e Riegermann, Produkt-
management schott robax®. <
christinasofi [email protected]
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.
QUALITY – SIGNED AND SEALED QUALITÄT MIT BRIEF UND SIEGEL
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SCHOTT SOLUTIONS 2/14 ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY UMWELTTECHNIK
Engineers at Triplan Umwelttechnik have developed innovative photo-catalytic ventilation systems that achieve a high level of e� ciency. Special glass from schott is used as an ideal catalyst carrier.
Ingenieure bei Triplan Umwelttechnik haben photokatalytische Belüf-tungssysteme mit hohem Wirkungsgrad entwickelt. Als Trägermaterial für den Katalysator wird Spezialglas von schott eingesetzt.
49
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 de-
cades 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 e� cient 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, fi rst sucks up the polluted
air in the room. “The contaminant molecules accumulate inside
triplan LightClean® on a panel consisting of small glass tubes mea-
suring 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 o� ers key advantages that make it an ideal catalyst
carrier: “It has a much higher level of e� ciency than any other ma-
terial,” 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 mu� ge Räume: Beides ist unange-
nehm – und beides hat häufi g die gleiche Ursache. Impräg-
nierte Paletten und Gebälk alter Häuser gasen über Jahrzehnte
Fragmente ihrer Holzschutzmittel aus. Dabei entstehen modrig
riechende Aerosole, dieselben Moleküle, die sich an Korken anla-
gern und aus köstlichem Wein den gefürchteten „Korkschmecker“
machen. Abhilfe scha� t hierbei die sogenannte Photokatalyse – eine
Technik, die mit Katalysator und UV-Strahlung die ungeliebten
Gase zersetzt. Doch bisherige Lösungen haben Nachteile: „Die Ge-
räte haben weder einen guten Wirkungsgrad noch sind sie beson-
ders nachhaltig“, erklärt Andreas Beck, Geschäftsführer der Firma
Triplan Umwelttechnik. Beck hat deshalb mit seinem Team die Lüf-
tungslösung triplan LightClean® entwickelt. Das Besondere dabei:
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 mu� g-modrigen Gerüchen. Doch erst Spezialglas von schott sorgt für die optimale Beseitigung von unerwünschten Düften.
WASHING THE AIRWASCHGANG FÜR DIE LUFT
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.
SEBASTIAN KIRSCHNER
50
Statt auf Papier setzt Beck auf Glas als Trägermaterial für den Kata-
lysator. Und im dezenten, säulenförmigen Gerät aus Edelstahl saugt
zunächst ein eingebauter Ventilator die belastete Raumluft ein.
„Dabei lagern die Schadsto� moleküle 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 Halbleiterma-
terial beschichtet. Angeregt durch UV-Licht erfolgt hier die kalte
Verbrennung der Schadsto� e zu Kohlendioxid und Wasser. triplan
LightClean® gibt die so gereinigte Luft wieder in den Raum ab.
Für diesen innovativen Kni� 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 Aktivierungsfl äche“, erläutert Dietmar Katlun, Area Sales
sustainable: “Unlike conventional fi lters, 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 build-
ings came about more by chance than by design. “We originally
wanted to develop a way to clean toxic exhaust air in laborato-
ries,” 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 build-
ings,” says Beck. The system is not only e� ective against so-called
chloranisoles that cause corked wine, but also against formalde-
hyde (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
H2O
CO2
H2O
CO2
CO2
H2Oduran® glass tubing coated with a catalytic semiconductor material
Mit katalytischem Halb-leitermaterial beschich-tete Glasröhrchen aus duran®
DIAGRAM OF HOW TRIPLAN LIGHTCLEAN® WORKS
SCHEMA ZUR FUNKTIONSWEISE VON TRIPLAN LIGHTCLEAN®
ZOOM
UV light UV-Licht O-2
O2
H2O
H++ OH¯
Stainless steel cartridgeEdelstahlkartusche
UV lampUV-Lampe
Chemical and organic scents and air pollutants (chloran-isole, formaldehyde, ozone)
Chemische und organische Geruchssto� e und Luftschad-sto� e (Chloranisole, Formal-dehyd, Ozon)
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 e� ect dissolves hydro-carbons such as chloranisole and formaldehyde. The uncritical end-products CO2 and water are then left behind.
GRUNDLAGE VON LIGHTCLEAN® IST DIE PHOTOKATALYSEDas Halbleitermaterial am Schüttgut wirkt als Katalysator. Durch Bestrahlung mit UV-Licht werden daran aus Feuchtigkeit (H2O) und Luftsauersto� (O2) Radikale (O2 und H+ + OH¯) erzeugt. Ihre stark oxidierende Wirkung zersetzt Kohlen-wassersto� e wie Chloranisole oder Formaldehyd. Übrig bleiben die unkritischen Endprodukte CO2 und Wasser.
Source Quelle : schott/ Transquer
Catalyticsemiconductor material
KatalytischesHalbleitermaterial
SCHOTT SOLUTIONS 2/14 ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY UMWELTTECHNIK
51
Manager bei schott Technical Tubing. Gleichzeitig macht es
triplan LightClean® auch besonders nachhaltig: „Anders als her-
kömmliche Filter kann das beschichtete Glas endlos genutzt wer-
den, da es von der Oxidation nicht angegri� en wird“, sagt Beck.
Denn die Spezialglasröhren sind chemisch hoch resistent und
halten größten Temperaturwechseln stand.
Dabei entstand die Idee zu dem nützlichen Luftreiniger für Alt-
bauten eher durch Zufall. „Ursprünglich wollten wir einen Abluft-
reiniger 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 Schadsto� -
konzentrationen, wie sie in Fertighäusern und Altbauten vorkom-
men, hervorragend funktioniert“, so Beck. Damit lassen sich nicht
nur sogenannte Chloranisole in den Gri� bekommen, die etwa für
korkenden Wein verantwortlich sind. Auch das häufi g zum Verlei-
men 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
mu� gen Altbauten und korkendem Wein sieht Beck eine Zukunft:
„Frische und gereinigte Luft schadet auch in Arztpraxen nicht.“ <
only been tested in trial runs. In 2015, as Triplan celebrates its 25th
anniversary, this is going to change. The fi rst 60 devices are to be
used in prefabricated houses that are being refurbished and
in French wine cellars. “French winemakers and the restoration
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 benefi cial to doctors’
o� ces and shoe stores.” <
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.
“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
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THE GLITTERINGDEPARTMENT STORE DAS SCHILLERNDE KAUFHAUS
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In the new façade of the Printemps men’s store in Paris 12,000 pieces of schott narima® color e� ect 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.
schott narima® renovates the façade of the Printemps department store in Paris.
schott narima® frischt die Fassade des Luxuskaufhauses Printemps in Paris auf.
SCHOTT SOLUTIONS 2/14 ARCHITECTURE ARCHITEKTURSCHOTT SOLUTIONS 2/14 ARCHITECTURE ARCHITEKTUR
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T he luxury department store Printemps Hausmann is one of the
main sightseeing stops for Parisian tourists along with the
Ei� el Tower, the Louvre museum and Notre Dame. The store is lo-
cated 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 o� ers 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 sev-
eral companies, including acpv as its design agency, Gaber Master
de Paradj as the architectural fi rm, slh Ingénerie for technical mat-
ters, Af2m for the structure and, last but not least, schott France
for the glass façade.
The façade of the seven-fl oor 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 e� ect 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 mil-
lion visitors.
Like a rainbow
narima® is available in six di� erent color variations: gold-blue,
blue-green, green, may green, yellow and orange. The dichroic glass
refl ects 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 refl ections. Inside the store, they appreciate the
soothing blue,” explains Catherine Chabriere, Area Sales Manager
at schott France.
narima® is a fl oat 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 e� ect of the glass,
while making it hard, scratch resistant, and chemically resistant,
ensuring a long-lasting and low-maintenance product. <
N eben Ei� elturm, Louvre und Notre Dame zählt auch das Prin-
temps Haussmann als Kaufhaus der Luxusklasse zu den
Sightseeing-Stationen von Pariser Touristen. Das Warenhaus befi n-
det sich auf dem Boulevard Haussmann in der Nähe des Bahnhofs
Saint-Lazare. Als Jules Jaluzot im Jahr 1865 das Printemps erö� net
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 Part-
ner, zu denen die Designagentur acpv, das Architekturbüro Gaber
Master de Paradj, slh Ingénerie 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 Deko-
rationen 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® steht in sechs verschiedenen Farbvariationen, von Gold-
Blau über Blau-Grün, Grün, Maigrün bis hin zu Gelb und Orange
zur Verfügung. Das dichroitische Glas refl ektiert bestimmte Farb-
anteile 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 entspan-
nende Blau“, erklärt Catherine Chabriere, Area Sales Manager
schott France.
narima® ist ein Floatglas, das im Tauchverfahren mit verschie-
denen Metalloxidschichten versehen und anschließend in einem
Ofen bei über 500 °C gehärtet wird. Die hauchdünnen Schichten
bewirken den charakteristischen Regenbogene� ekt des Glases sowie
Kratzfestigkeit und chemische Resistenz, die wiederum die Lang-
lebigkeit und Wartungsfreundlichkeit des Produkts sicherstellen. <
FABIENNE BOSLE
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NEWS
sas Orders HelioJetTM SpectrumCC Scandinavian Airlines System (sas) has be-
come the fi rst customer to order the new
HelioJetTM SpectrumCC led aircraft cabin light-
ing system. They signed a contract with
schott’s cooperation partner Lufthansa Tech-
nik. New cabin lighting is part of the compre-
hensive cabin modifi cation work that sas is
having done on seven Airbus A330/A340 air-
craft. The fi rst airplane to be equipped with the
certifi ed lighting system is expected to fl y at
the beginning of 2015. HelioJetTM SpectrumCC
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. <
sas ordert HelioJetTM SpectrumCC
Scandinavian Airlines System (sas) ist der ers-
te Kunde, der die neue led-Kabinenbeleuch-
tung HelioJetTM SpectrumCC bestellt hat. Das
Unternehmen schloss dazu einen Vertrag mit
dem schott Kooperationspartner Lufthansa
Technik. Das Kabinenlicht ist Teil einer umfas-
senden Kabinenmodifi kation, die sas für sie-
ben Airbus A330/A340-Flugzeuge durchfüh-
ren lässt. Der Erstfl ug mit dem dann zertifi zier-
ten Beleuchtungssystem ist für Anfang 2015
geplant. HelioJetTM SpectrumCC 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. <
Global Exchange schott organized a global exchange program for the children of employees for the fi rst 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 partici-
pants 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. “Inter-
national experiences will be of much greater importance and value in an increasingly global-
ized world,” notes Dr. Frank Heinricht, Chairman of the Board of Management of schott ag,
in reference to schott’s fi rst global Corporate Social Responsibility project. The exchange
program will be o� ered every year in the future – with a larger number of participants due to
the increased interest that is being shown. <
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 Aus-
land. Die Teilnehmer kamen aus acht Ländern rund um die Erde. Sie wohnten bei ihren Gast-
familien und nahmen am Familienleben teil. Viele Familien organisierten Ausfl üge und Städte-
besuche, um ihren jungen Gästen möglichst vielfältige Eindrücke zu vermitteln.
Ziel dieses Austauschs ist die Förderung des interkulturellen Verständnisses und der Zusam-
menarbeit. „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 Austausch-
programm soll künftig jedes Jahr angeboten werden – wegen des großen Interesses mit aufge-
stockten Teilnehmerzahlen. <
[email protected] Foto : schott
Phot
o Fo
to :
sch
ott
/ M. B
auer
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Tiny, But RobustThe world’s smallest completely autoclavable
high-power led is only two millimeters in
diameter. schott now o� ers it as an illumina-
tion solution for use mainly in dental and
medical technology devices such as dental
handpieces, cameras, UV curing devices, en-
doscopes and surgical instruments. The mini
led opens up new design possibilities. In ad-
dition, the tiny light source can be guided
closer to the area in need of examination.
Thanks to its gas-tight housing made of inor-
ganic materials that don’t age, this new de-
velopment is extremely robust. Tests confi rm
that it stands up to chemicals, corrosion, pres-
sure and shifts in temperature. <
Winzig, aber robustDie kleinste komplett autoklavierbare High-
Power-led der Welt hat einen Durchmesser
von weniger als zwei Millimeter. schott bie-
tet sie als Beleuchtungslösung vor allem für
dental- und medizintechnische Geräte wie
etwa Dentalturbinen, Kameras, UV-Aushär-
tungsgeräte oder Endoskope sowie für chirur-
gische Instrumente an. Hier erö� net die Mini-
led 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. <
Neue Website für ceran®Unter der Webadresse www.schott-ceran.
com hat die schott ceran® Glaskeramik-
Kochfl äche eine neue Bühne erhalten. Das
Portal liefert in internationalen Sprachen Infos,
Tipps und einen Blog rund um das weltbe-
kannte Produkt – vom Kochen mit Induktion
über Reinigungstipps bis zu Empfehlungen
zum Umgang mit einer ceran® Kochfl äche.
Damit soll vor allem mehr Wissen und Service
für Fachhändler und Endverbraucher geboten
werden. Diese können zum Beispiel per Maus-
klick Händler für Geräte mit schott ceran® ausfi ndig machen. Übrigens: Die Kochfl äche
ist auch unter www.facebook.com/schott.
ceran im Internet präsent. <
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 o� ers information, tips and a blog on
the world-famous product in various interna-
tional languages on topics such as cooking
with induction or cleaning tips and recom-
mendations 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 o� ers 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. <
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Edition 2/2014, Volume 9Ausgabe 2/2014, 9. Jahrgang
solutions the schott technology magazineis published twice each year in both English and German, Spanish and Portuguese and once a year in English and Chinese. solutions the schott technology magazineerscheint zweimal jährlich, jeweils zweisprachigin Englisch und Deutsch, Spanisch und Portugiesisch sowie einmal jährlich in Englisch und Chinesisch.
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