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Dichtungen werden zu multifunktionalen Systemkomponenten
Mehr als „ nur“ zuverlässig abdichten
Neben Trends wie Digitalisierung und Nachhaltigkeit ist in der Dichtungsbranche eine zunehmende Systemorientierung zu beobachten. „ Kunden suchen heute oft nicht mehr ausschließlich nach einer Dichtung, sondern nach Lösungen für die Funktion des Gesamtsystems“, erklärt Dr. Ruth Bieringer, Vice President Technology & Innovation- Material Technology bei Freudenberg Sealing Technologies.
Insbesondere in Zukunftsmärkten wie Elektromobilität, Wasserstoff oder Energiespeicherung entstehen durch die Erwartung von Lösungen für das Gesamtsystem Produkte, „ die zwar auf klassischer Dichtungs- und Werkstoffexpertise aufbauen, aber weit über die reine Abdichtfunktion hinausgehen“, erläutert Dr. Ruth Bieringer. Beispiele seien Lösungen für thermisches Management, elektrische Isolation, Druckausgleich oder den Schutz sensibler Komponenten, etwa Thermal Barriers, Cell Caps oder DIAvents. „ Das DIAvent ®-Druckausgleichselement vereint mehrere Funktionen in einer einzigen Komponente: Druckausgleich im Normalbetrieb, schnelles und zuverlässiges Öffnen zur Notentlüftung im Worst-Case- Szenario – dem thermischen Durchgehen einer Zelle – und anschließendes Schließen nach dem Druckausgleich.“ Battery Cell Caps sichern laut Bieringer eine zuverlässige Kraftübertragung, dichten die empfindliche Zellchemie in modernen Lithium-Ionen-Batterien sicher ab, isolieren die Pole elektrisch und ermöglichen das Befüllen der Zellen während der Montage. In jede Kappe sei eine Berstscheibe integriert, die im Notfall ein kontrolliertes Entweichen von Gasen ermögliche und so das Risiko von Explosionen oder Stichflammen erheblich verringere.
MEHRERE FUNKTIONEN GLEICHZEITIG ERFÜLLEN Neben den Battery Cell Caps leisten auch Thermal Barriers einen entscheidenden
Freudenberg Sealing Technologies bietet mit ihren Battery Cell Caps hochpräzise Zelldeckel für Lithium-Ionen-Batterien in Elektrofahrzeugen. Fotos: Freudenberg Sealing Technologies
Beitrag zur Batteriesicherheit. Bieringer: „ Diese ein- oder mehrschichtigen Komponenten halten Temperaturen stand, die über den typischen Schwellenwerten für thermisches Durchgehen liegen.“ Das primäre Ziel besteht darin, das thermische Durchgehen in einer einzelnen Zelle zu verlangsamen – oder im Idealfall zu verhindern – und so eine gefährliche Kettenreaktion innerhalb des Batteriesystems zu stoppen. „ Gleichzeitig unterstützen die Thermal Barriers ein effizientes Temperaturmanagement, indem sie die Kühlsysteme entlasten, die Batterieleistung stabilisieren und zur Verlängerung der Gesamtlebensdauer beitragen.“ Die Anforderungen der Kunden an Sicherheit, Effizienz, Lebensdauer und Systemintegration steigen. Kunden erwarten heute zunehmend Komponenten, die mehrere Funktionen gleichzeitig erfüllen und sich nahtlos in komplexe Gesamtsysteme integrieren lassen. „ Gefragt sind daher nicht nur Materialkompetenz und Dichtungs-Know-how, sondern auch Entwicklungs-, Simulations- und Fertigungskompetenz sowie die Fähigkeit, neue Lösungen weltweit in industriellem Maßstab zu produzieren.“ Dadurch erweitere sich die Rolle der Dichtungsindustrie: von der Bereitstellung einzelner Dichtungen hin zur Entwicklung funktionsintegrierter Komponenten und Systemlösungen.
RESSOURCENSCHONUNG WIRD MITGEDACHT Dichtungen leisten heute auch einen Beitrag zu mehr Nachhaltigkeit. „ Indem sie beispielsweise die Reibung in Maschinen und Anlagen reduzieren und Druckverluste verhindern, was den Energiebedarf messbar senkt“, berichtet Bieringer. Zudem fungieren sie als Barriere, die das Entweichen flüchtiger Gase blockiert und das Austreten umweltschädlicher Flüssigkeiten verhindert. Da sie gleichzeitig das Eindringen von Schmutz abwehren, „ schützen sie sensible Technik vor Verschleiß und verlängern die Lebensdauer von Geräten“. Während früher vor allem Performance, Zuverlässigkeit und Lebensdauer im Fokus gestanden habe, würden heute Energieeffizienz, Ressourcenschonung und regulatorische Anforderungen zunehmend mitgedacht.
DIE TRANSFORMATION ERMÖGLICHEN Außerdem unterstützen Dichtungen wichtige nachhaltige Zukunftsmärkte und Technologien. Dazu zählen beispielsweise grüne Energieerzeugung( Solar, Wind, Wasser), Wasserstoffanwendungen wie Elektrolyseure oder Brennstoffzellensysteme sowie Anwendungen der Elektromobilität. Moderne Dichtungen müssen heute laut Bieringer nicht nur abdichten, sondern häufig zusätzliche Funktionen übernehmen, wie etwa elektrische Isolation und thermisches Management. „ Dadurch entwickeln sie sich zunehmend zu multifunktionalen Systemkomponenten.“ Insgesamt hat sich der Fokus der Branche deutlich erweitert. „ Dichtungen sollen nicht nur zuverlässig abdichten,
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