Von Tobias Fritsche | Product Application Manager Temperiergeräte, SMC Deutschland
DEZEMBER 2024
Einige Kunden fragen mich, warum ein Unternehmen, das seine Wurzeln in der Pneumatik hat, auch Thermokühler anbietet. Die Antwort auf diese Frage ist durchaus simpel. Es ist unser Wunsch, Kunden bei der Lösung ihrer Probleme bestmöglich zu unterstützen.
Um einen kurzen Rückblick auf die Entwicklung von Kühl- und Temperiergeräten bei SMC zu geben: Unsere Geschichte mit dieser innovativen Technologie reicht über 40 Jahre zurück. In den 1980er Jahren baute SMC enge Beziehungen zu Halbleiter-OEMs in Japan auf und half ihnen, ihre allgemeinen Anforderungen an pneumatische Komponenten zu erfüllen. Das gängige Herstellungsverfahren für Halbleiter basierte damals auf dem Nassätzen, doch die wachsende Nachfrage der Industrie nach Miniaturisierung führte zu einer Verlagerung zum Trockenätzen. Dies war der Anlass für eine völlig neue SMC-Technologie.
Um den Erfolg zu sichern, profitiert das Trockenätzen von einer konstanten Prozesstemperatur, was uns dazu veranlasste, in den OEM-Kühlermarkt einzusteigen. Wir entwickelten unsere erste Kühllösung, indem wir die Technologie eines bestehenden Produkts, eines Kühllufttrockners, weiterentwickelten, was schon bald zur Entwicklung eines Portfolios von Thermokühlern führte. Ein Szenario, das sich im Laufe der Jahre mehrfach wiederholt hat. Wir entwerfen, entwickeln und fertigen ein neues Produkt, um den Bedürfnissen eines bestimmten Kunden gerecht zu werden, und anschließend wird daraus eine Lösung, von der die gesamte Industrie profitiert.
Evolutionstheorie
Wie bei allen Produkten, die sich einer dauerhaften Beliebtheit erfreuen, sind Weiterentwicklung und ständige Verbesserung unerlässlich. Als die weltweite Nachfrage nach Halbleitern in den 1980er und 1990er Jahren rasant anstieg, wuchs das Produktionsvolumen exponentiell, was zu einer Nachfrage nach äußerst zuverlässigen Kühlgeräten mit sehr präziser Steuerung führte. Bei SMC begannen wir mit der Entwicklung firmeneigener Prüfverfahren für unsere Thermokühlerproduktion und setzten damit den Maßstab für Produktqualität und Zuverlässigkeit. Wir entwickelten auch Temperiergeräte mit einer Genauigkeit von ±0,1°C, die in den folgenden Jahren zum Industriestandard wurden.
Der Markt entwickelte sich in Bezug auf Kühlkapazität und Leistung weiter. Diese Kenngrößen würden normalerweise zu größeren Thermokühlern führen, die mehr Strom verbrauchen. Aber wir hatten neue Ideen, um Energie zu sparen:
Wir setzten unser Fachwissen und unser Know-how bei der Herstellung pneumatischer Geräte ein, um im Vergleich zu anderen auf dem Markt erhältlichen Thermokühlern Platz einzusparen. Zudem konzentrierten wir uns auch darauf, unsere Kunden aus der Halbleiterindustrie bei der Bekämpfung der steigenden Energiekosten zu unterstützen, indem wir Lösungen entwickelten, die den Stromverbrauch niedrig halten. Zu den Innovationen in diesem Bereich gehörten im Laufe der Jahre eine spezielle Inverterpumpe, die Technologie des direkten Wärmeaustauschs und zuletzt ein Dreifach-Inverter (Motorantrieb), welcher Verdichtermotor, Ventilator und Pumpe einzeln ansteuert.
So weit sind wir bereits heute
Heute verfügen wir über ein äußerst energieeffizientes Kühlgeräteportfolio, welches auch den Anforderungen an die Nachhaltigkeit gerecht wird. Angetrieben durch die F-Gas-Verordnung der EU haben wir bereits jetzt Lösungen mit dem Kältemittel R454C im Angebot. R454C hat ein GWP (Global Warming Potential) von 146. Die F-Gas-Verordnung tritt am 1. Januar 2027 in Kraft. Ab diesem Zeitpunkt müssen Kaltwassersätze mit einer Leistung von 12 kW oder weniger nur noch Kältemittel mit einem GWP-Wert von weniger als 150 verwenden. Ab 2032 dürfen Kältemaschinen mit einer Leistung von 12 kW oder weniger überhaupt keine F-Gase mehr nutzen.
Mit diesem Gedanken im Hinterkopf und der (niedrigen) Entflammbarkeitskategorie von R454C machten wir uns daran, eine nicht entflammbare Kältemittellösung zu entwickeln, die ein extrem niedriges GWP aufweist. Das Ergebnis? Thermokühlgeräte mit der Möglichkeit, CO2 als Kältemittel zu verwenden. CO2 hat nicht nur einen GWP-Wert von 1, es ist auch nicht brennbar und ungiftig.
SMCs Thermokühlgerät mit CO2 als Kältemittel – Serie HRZC
Die Zukunft ist vielversprechend
SMC hält derzeit einen der weltweit größten Anteile am Kältemaschinenmarkt für die Halbleiterfertigung. Neben dem Halbleitersegment verzeichnen wir auch umfangreiche Verkäufe von Thermokühlern an Sektoren wie Medizin, Life Science, Lebensmittel, Laser und allgemeine Fertigung. Insgesamt erwirtschaften wir derzeit auf allen Märkten etwa 6 % des Gesamtumsatzes der SMC-Gruppe. Auch wenn 6 % relativ bescheiden erscheinen, sind wir uns der Bedeutung und des potenziellen Wachstums des Marktes für thermische Kühlgeräte bewusst, das durch die wachsende Nachfrage unserer Kunden nach energieeffizienten und nachhaltigen Lösungen angetrieben wird.
Die Entwicklung unserer Kaltwassersätze in den letzten Jahrzehnten ist ein gutes Beispiel dafür, wie die enge Zusammenarbeit mit unseren Kunden zu Ergebnissen führt, die greifbare Vorteile bringen. SMC entwickelt Lösungen, die sich positiv auf Ihr Endergebnis auswirken und zu einer nachhaltigeren und verantwortungsvolleren Industrielandschaft beitragen.
