Innovationen aus Deutschland erobern die Weltmärkte

„Piezos“, wie die Keramikkomponenten auch genannt werden, begegnen einem an vielen Stellen im täglichen Leben, beispielsweise im Feuerzeug oder Gasherd. Das Prinzip ist immer dasselbe: Ein mechanischer Druck auf die Komponente erzeugt eine elektrische Spannung, die bei ihrer Entladung mit einem Funken das Gas entzündet. Dieser Effekt kann auch umgekehrt genutzt werden, indem die Piezokeramik beim Anlegen einer elektrischen Spannung ihre Länge verändert. Dies erlaubt eine Vielzahl von Anwendungen wie die Erzeugung von Ultraschall oder den Bau von miniaturisierten und hochgenauen Pumpen, Stellaktoren und Motoren.

1950 wurde in den keramischen Werken HESCHO-Kahla in Hermsdorf der damalige Wissensstand über das Material in einem wissenschaftlichen Bericht ausführlich beschrieben und unter der Bezeichnung „Piezolan“ ein erstes piezokeramisches Werkstoffsortiment entwickelt. Damit wurde die Piezotechnologie nahezu zeitgleich zu internationalen Entwicklungen in Deutschland begründet. Seitdem hat sich in der Region rund um das Hermsdorfer Kreuz ein deutsches Kompetenzzentrum für Piezotechnologie gebildet, das bis heute besteht.

So ist es kein Zufall, dass mitten in dieser Gegend, in der Ortschaft Lederhose, 1992 die PI Ceramic GmbH gegründet wurde. Ursprünglich war das Unternehmen als Zulieferer für die Muttergesellschaft Physik Instrumente (PI) gedacht, dem heutigen Weltmarktführer für hochpräzise Positioniersysteme auf der Basis von Piezoaktoren. Mittlerweile beliefert PI Ceramic Kunden rund um den Globus mit piezokeramischen Komponenten für das komplette moderne Anwendungsspektrum der Piezotechnologie – mit piezokeramischen Röhrchen für die picolitergenaue Dosierung von Flüssigkeiten wie Medikamenten oder Druckfarben, Ringen für die Vernebelung in Inhalatoren, Scheiben zur Erzeugung von Ultraschall und vielem mehr. Mit über 400 Mitarbeitern ist PI Ceramic einer der größten Arbeitgeber der Region.

Auf dem Symposium im modernen Kunden- und Besucherzentrum von PI Ceramic wurden von namhaften Referenten (Leibniz Universität Hannover) die Technologiegeschichte der Piezokeramiken sowie neueste Material- und Anwendungsentwicklungen präsentiert. Die wirtschaftliche Bedeutung von Piezokeramiken zeigte Prof. Dr. Jörg Töpfer (Ernst-Abbe-Hochschule Jena) anhand einer Marktstudie auf: „Die Studie ergibt für 2023 ein Umsatzvolumen weltweit von 1,4 Mrd. US-Dollar bei einer Wachstumsrate von 4,9 Prozent.“ Professor Wallaschek, Experte für Piezoanwendungen von der Leibniz Universität Hannover, erläuterte einige aktuelle Anwendungen der Piezotechnologie wie Common Rail Einspritzsysteme, ohne die moderne Dieselmotoren die Euro-6-Abgasnorm nicht erreichen könnten, oder Drahtbonden in der Halbleiterindustrie. Für die Zukunft sieht Wallaschek viele neue Anwendungen und erwähnt Bohren auf dem Mars und Levitation mittels Ultraschalls. PI Ceramic Geschäftsführer Dr. Patrick Pertsch betont: „Es ist faszinierend, mit den vielfältigen Kompetenzen von PI Ceramic jeden Tag moderne, zukunftsträchtige Anwendungsmöglichkeiten der Piezokeramik zu unterstützen, obwohl das Material bereits seit 75 Jahren bekannt ist.“