Kernfusion führt zu Investition in SMD-Fertigung

Die FuG Elektronik GmbH aus der Nähe von Rosenheim ist Weltmarktführer hochpräziser Nieder- und Hochspannungsnetzgeräten. Kunden, wie das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, verlangen sofortigen Ersatz von Baugruppen, die während der Versuche ausfallen. Denn jede Stunde, die die Versuche nicht fortgeführt werden können, kosten das Institut immense Geldsummen und werfen die Forschung zeitlich zurück. FuG war es nicht möglich, mit EMS-Dienstleistern die erwartete Zeitschiene und Flexibilität in der Lieferkette zu erreichen. Aus diesem Grund wurde in eine SMT-Fertigung investiert, mit dem Pick&Place und Dispenser Paraquda von Essemtec als Herzstück.

Das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Garching (IPP) erweitert das bestehende System zur Elektronenzyklotronresonanz-Heizung und wird dabei technisch von der Firma FuG unterstützt. Das System besteht aus Elektronenröhren mit einem sehr starken Magnetfeld zur Erzeugung von Mikrowellenstrahlung. Dies ist eine der Grundlagen für den Kernfusionsreaktor.

Was ist Kernfusion?

Die Sonne ist Grundlage allen irdischen Lebens: In dem Zentralgestirn stecken 99,8 Prozent der Masse des gesamten Planetensystems. Der riesige Plasmaball besteht überwiegend aus Wasserstoff.

In seinem heißen Inneren brennt ein beständiges Fusionsfeuer. Hier verschmelzen die Wasserstoff-Atomkerne zu Helium. Die bei dieser Kernfusion erzeugten gewaltigen Energien erwärmen und beleuchten auch die Erde.

Ziel der Fusionsforschung ist es, aus der Verschmelzung von Atomkernen in einem Kraftwerk Energie zu gewinnen. Unter irdischen Bedingungen verschmelzen am leichtesten die beiden Wasserstoffsorten Deuterium und Tritium. Dabei entsteht ein Helium-Kern, außerdem wird ein Neutron frei sowie große Mengen nutzbarer Energie: Ein Gramm Brennstoff könnte in einem Kraftwerk 90.000 Kilowattstunden Energie erzeugen – die Verbrennungswärme von 11 Tonnen Kohle.

Im Inneren des Depressed-Collector-Gyrotrons am Tokamak Kernfusionsredaktor im IPP in Garching

Die Fusionsbrennstoffe sind billig und auf der Erde gleichmäßig verteilt. Deuterium ist in nahezu unerschöpflichen Mengen im Meerwasser zu finden. Tritium – ein radioaktives Gas mit kurzer Halbwertszeit von 12,3 Jahren – kommt in der Natur kaum vor. Es kann aber innerhalb des Kraftwerks aus Lithium gebildet werden, das ebenfalls reichlich vorhanden ist. Da ein Fusionskraftwerk zudem günstige Umwelt- und Sicherheitseigenschaften aufweisen wird, könnte die Fusion nachhaltig zur künftigen Energieversorgung beitragen.

Während des Experimentierbetriebs arbeiten mehrere hundert Menschen an dem Projekt. Der technische und finanzielle Aufwand ist dabei sehr groß. Fehlfunktionen einzelner Komponenten müssen daher soweit wie möglich minimiert und wenn sie dennoch auftreten innerhalb von Stunden repariert werden.

FuG macht sich mit der eigenen SMD-Fertigung im Hause weitgehend unabhängig von externen EMS-Dienstleistern die aufgrund vieler lukrativer, teils größerer Aufträge wenig Interesse an kleinen und schnell zu bearbeitenden Aufträgen für Prototypenfertigung und Kleinstserien haben.

.l.n.r. Herr Schoppel, Engineering und Produktion FuG Elektronik GmbH, Frau Paggen, Agent Essemtec Bayern, Herr Borck, Area Sales Manager Essemtec Deutschland (Quelle Bilder: Essemtec)

Dadurch sind Lieferzeiten von vielen Wochen für kleine Stückzahlen (max. 100 Leiterplatte pro Auftrag) normal. Dies ist für Entwicklungsfirmen und hochspezialisierte Global Player wie FuG, von denen höchste Qualität und schnellste Reaktionszeiten erwartet wird, nicht akzeptabel. Die Kunden wollen heute nicht mehr warten und während früher FuG die Baugruppen frühestens in sechs Wochen liefern konnte, ist dies nach der Investition in die SMD Linie nun in nur einer Woche möglich. Das ist ein immenser Marktvorteil. Die Investition wird sich in kürzester Zeit amortisieren.

Die Frage bei FuG nach dem benötigten Personal wurde durch eigene Leute aus dem Handbestückungsbereich gelöst. Die Essemtec Software ist so bedienerfreundlich, dass es keine Probleme bei der Einführung gab, meinte Herr Schoppel, Projektleiter bei FuG. Mit der Paraquda werden nun alle gesetzten Ziele erreicht.

 

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