Produkt- und Technologie-Entwicklung

"Die Welt der Klebstoffe ist vielseitiger und aufregender, als viele denken würden".

Dr. Stefan Röber, Leiter Produkt- und Technologie-Entwicklung

Die Faszination des Klebens

Mal müssen sie schwere Bauteile jahrzehntelang miteinander verbinden. Mal sollen sie sich rückstandsfrei wieder ablösen lassen. Teils sind sie viel dünner als ein Haar. Teils wirken sie wie ein Stoßdämpfer. Bei Bedarf sollen sie entweder Strom leiten oder abschirmen. Auch Licht- und Wärmemanagement gehören zu ihren Aufgaben. Klebebänder sind heutzutage Multi-Talente, die oft im Verborgenen ihre anspruchsvolle Arbeit verrichten. So unterschiedlich die Funktionen sind, so faszinierend ist der Entwicklungsprozess dahinter. Tauchen Sie ein die die weite Welt der Klebetechnologie bei tesa.

Eine 125-jährige Erfolgsgeschichte

Als multinationaler Konzern verfügt tesa über 125 Jahre Erfahrung in der Entwicklung und Herstellung von Klebmassen sowie in der Beschichtungstechnologie. Seit jeher gehört es zur Philosophie des Unternehmens, innovative Produkte und Services anzubieten. Über 20 Prozent des Umsatzes erwirtschaftet tesa heute mit Klebeband-Lösungen, die jünger als fünf Jahre sind. Innovationen können dabei auf ganz unterschiedlichen Ebenen entstehen: Entwickeln eigener Technologien, Prozesse optimieren, Kooperationen mit externen Partnern oder das Einsparen von Ressourcen wie Energie und Rohstoffen – und vor allem durch ein internationales Netzwerk von hochqualifizierten Kolleginnen und Kollegen innerhalb des Unternehmens.

Die hohe Kunst des Klebeband-Designs

Man nehme eine Klebmasse, streiche diese auf ein Trägermaterial wie Folie, Gewebe oder Papier – und füge noch eine Abdeckfolie hinzu. Fertig! Auf den ersten Blick erscheint es recht simpel zu sein, ein Klebeband herzustellen: Doch hinter vielen Dingen, die leicht aussehen, steckt eine Menge Arbeit – und reichlich Expertise. Dies wird schon daran ersichtlich, dass die Anforderungen an Klebebänder extrem unterschiedlich sein können: Mal müssen sie bei der Verbindung von Fassaden-Elementen oder Solar-Modulen über Jahrzehnte höchsten Anforderungen wie Kälte, Hitze, Regen und UV-Bestrahlung standhalten. Oder von der Klebeschicht-Matrix sollen sogar Zusatzfunktionen wie Stöße dämpfen oder Strom leiten übernommen werden. Das derzeit dünnste von tesa gefertigte doppelseitige Klebeband für den Einsatz in Smartphones misst übrigens nur drei Mikrometer – sechszehnmal feiner als ein menschliches Haar! Die dicksten geschäumten tesa Tapes, die unter anderem in der Bauindustrie verwendet werden, bringen es hingegen auf mehr als 5000 Mikrometer, also fünf Millimeter.

Seit jeher gilt tesa in der Branche als Unternehmen, das über ausgewiesene Kompetenz in puncto Klebmassen- und Klebeband-Design verfügt. Hierzu zählen vor allem Know-how hinsichtlich Polymerisation, Zusammensetzung (Compounding) – und auch Modifikation bestehender Klebmassesysteme. Diese Kernkompetenzen machen es möglich, den Kunden aus diversen Branchen ein breites Produkt-Portfolio auf Basis unterschiedlicher Technologie-Plattformen anzubieten.

3_Die-hohe-Kunst_bearb_V2

Die Zukunft aus dem 3D-Drucker

Um innovative Klebebänder zu entwickeln und herzustellen, braucht es eine gute Mischung aus Physik, Chemie, Ingenieurskunst – und Kreativität. Klebmassen basieren in der Regel entweder auf Natur- bzw. Synthesekautschuk oder Acrylaten. Während früher im Fertigungsprozess große Mengen an organischen Lösemitteln eingesetzt wurden, lassen sich diese heutzutage vielfach entweder zurückgewinnen oder – wie bei extrudierten Klebmassen – komplett einsparen. Das schont Ressourcen und unsere Umwelt. Hinsichtlich Technologie-Entwicklung ist das Unternehmen bestrebt, Trends frühzeitig zu identifizieren und schnell in marktfähige Produkte umzusetzen. So fertigt tesa beispielsweise in seiner Reinraumeinheit im Werk Hamburg-Hausbruch optisch klare Klebefolien für den Einsatz in Displays von Smartphones und Navigationsgeräten. Die Raumluft in der Produktionsstätte ist 100-mal sauberer als auf einem Berggipfel, sodass sich praktisch keine Staubpartikel auf den hochtransparenten Filmen befinden. Ein weiterer Reinraum entsteht zurzeit im Werk Suzhou, China.

3D Print at tesa

Spannende Perspektiven ergeben sich auch beim Thema „3D-Druck“. Bislang ist es im Industriemaßstab lediglich möglich, Trägermaterialien über die gesamte Länge mit einer Masseschicht zu bestreichen, die an jeder Stelle die gleiche Dicke aufweist. Doch was passiert, wenn die zu verbindenden Bauteile diverse Höhen und Tiefen, Ecken und Kanten haben? Auch hierfür wird es zukünftig passgenaue tesa 3D-Klebelösungen geben. Die Spezialisten arbeiten schon mit Hochdruck daran… 

Die Fügetechnologie des 21. Jahrhunderts

Klebebänder gelten für viele Experten, zum Beispiel des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM), als Fügetechnologie der Zukunft. Im Vergleich zu anderen Methoden wie Schweißen, Nieten und Schrauben haben Tapes etliche Vorteile: So beschädigen sie beispielsweise nicht die hochwertigen Oberflächen, sondern bieten ein schonendes Verfahren, um Materialien miteinander zu „verheiraten“. Dabei gilt: Je größer der Unterschied zwischen den zu verbindenden Materialien ist, desto besser sind Klebebänder geeignet. Darüber hinaus nehmen die „Leichtgewichte“ wenig Raum ein – ein wichtiges Argument in Branchen wie der Automobilindustrie, in der es hinsichtlich E-Mobilität beziehungsweise Reichweite auf jedes Gramm ankommt.

The facination of bonding

Bei der Optimierung von Produktionsprozessen verfährt tesa mehrgleisig: Zum einen setzen die Werke weltweit alles daran, die eigenen Abläufe und Anlagen ständig zu verbessern. Das Equipment ist „State of the Art“. Viele leistungsfähige Fertigungstechnologien werden bei tesa entwickelt und ausschließlich im Konzern genutzt. Damit dies so bleibt, investiert tesa etwa fünf Prozent seines Jahresumsatzes in die Produkt- und Technologie-Entwicklung. Im Headquarter in Norderstedt bei Hamburg verfügt tesa unter anderem über ein hochmodernes Technologie-Zentrum, in dem erste Produktionsversuche gefahren und auch Kleinserien produziert werden können. Die Fertigung entspricht den hohen Standards, die Zulieferer der Automobilindustrie erfüllen müssen (ISO/TS 16949).

Zum anderen gehört es zu den Kernkompetenzen von tesa, mithilfe innovativer Klebebandlösungen die Fertigungsprozesse der Kunden effizienter zu gestalten. Ein Beispiel hierfür ist, in Kooperation mit einem Roboter-Hersteller den Lochverschluss an der Autokarosserie zu automatisieren. Bislang mussten Mitarbeiter in der Automobilindustrie bis zu 220 Löcher manuell mit Stopfen oder Klebestanzteilen abdecken.

Die Analyse der Polymere

Infrarot-Spektroskopie, Mikro-Computertomographie, Rasterelektronen-Mikroskopie, Rheologie: Derartige Begriffe und das dazugehörige Equipment im siebenstelligen Euro-Bereich würde man vermutlich eher in großen Universitätskliniken als bei einem Konzern wie tesa vermuten. Doch um Klebmassen im Detail verstehen, Kundenwünsche erfüllen oder mit ganz neuen Erkenntnissen immer wieder Innovationen vorantreiben zu können, ist eine zentrale Analytik-Abteilung mit erstklassigen Experten, Methoden und Geräten unbedingt erforderlich – und einer der Erfolgsfaktoren von tesa.

 

Letztlich wären die Technologie- und Produktentwickler theoretisch in der Lage, durch leichte Modifikation einiger Parameter mehr als eine Million unterschiedliche Klebmassen – von leicht haftend bis nicht mehr ablösbar, von „soft“ geschäumt bis „bretthart“ – zu entwickeln. Kommerziell im größeren Maßstab genutzt werden heute rund 250. Ein aktuelles Beispiel aus der Analytik-Praxis: Während Autokäufer in Europa es durchaus schätzen, wenn das neue Vehikel nach dem typischen Kunststoff-Geruch ausdünstet, ist dies für Chinesen ein absolutes „No-Go“. Hier sollen Neuwagen einen neutralen Duft verströmen. „Low Odor“ heißt deshalb die Anforderung seitens der asiatischen Industrie. Eine durchaus große Herausforderung für Hersteller von Chemieprodukten, die tesa dank seiner Experten zu meistern weiß. Übrigens: Auch ein mehr als 2500 Jahre altes Rätsel rund um den biblischen „Turmbau zu Babel“ konnte das Analytik-Team in Norderstedt schon lösen… 

6_Foto_tesa_Pharma_bearb_V2

Die Steuerung von Innovationsprozessen

Eine Person sitzt im Labor vor köchelnden Substanzen und hat einen Geistesblitz – die Initialzündung für ein sensationelles Produkt. Oder ein Experiment missglückt, aber es entsteht unerwartet etwas Geniales. So sieht die Arbeitswelt von Erfindern aus – jedenfalls in Spielfilmen. Wenngleich diese Zufälle immer mal wieder vorkommen, so haben sie doch mit einer planmäßigen Steuerung moderner Innovationsprozesse wenig zu tun. Wie lassen sich „intelligente“ Ansätze finden, erste Ideen innerhalb des Unternehmens kreieren, zusammentragen, qualifizieren und weiterentwickeln, sodass am Ende ein Produkt dabei herauskommt, das marktfähig ist und signifikant zur Wertschöpfung beiträgt? Um diese komplexen Fragen zu beantworten, betreibt tesa systematisch und erfolgreich Innovationsmanagement. Über agile Arbeitsmethodik und modernes Projektmanagement wird sichergestellt, dass Kunden noch schneller genau jene Lösung erhalten, die sie benötigen.

 

Darüber hinaus setzt tesa verstärkt auch auf sogenannte Open Innovation Plattformen. Hierzu zählen „Ideengeber“ und Kooperationspartner, die mit ihrem spezifischen Know-how einen wesentlichen Beitrag dazu leisten, dass die Möglichkeiten der Klebetechnologie auch zukünftig nahezu unbegrenzt sind. 

Sustainability Report

Die Bündelung des Wissens

Mehr als 500 tesa Mitarbeiter – darunter viele Chemiker, Physiker und Ingenieure unterschiedlicher Fachrichtungen – in Deutschland, China und den USA treibt es an, Ideen in neue Produkte und Systemlösungen umzusetzen und bestehende Produkte kontinuierlich zu verbessern. Darüber hinaus gibt es ständig Projekte mit externen Kooperationspartnern und renommierten Universitäten, aus denen bereits zahlreiche Doktorarbeiten hervorgegangen sind. Der vermehrte Einsatz neuer digitaler Tools und die Grenzen überschreitende Arbeit in agilen Teams sorgen dafür, dass das Wissen der Experten in den Entwicklungszentren gebündelt wird. Das Produktangebot wächst stetig, wodurch immer mehr zukunftsorientierte Branchen die Möglichkeit haben, tesa Klebeanwendungen für ihre Zwecke zu nutzen.  

Die Einbindung der Kunden

Der Kunde steht bei tesa im Mittelpunkt. Solch eine Aussage treffen viele Unternehmen, doch Kundennähe ist im tesa Konzern tatsächlich mehr als nur ein Wort. In den sogenannten Customer Solution Centern (CSC) in Deutschland, China und in den USA haben Geschäftspartner nicht nur die Gelegenheit, neue Klebebänder „hautnah“ zu testen und zu erleben. Die Kunden werden auch in die Weiterentwicklung bestehender Produkt-Sortimente und in Innovationsprozesse aktiv eingebunden. Im direkten Kontakt auf Augenhöhe finden die tesa Experten aus der Anwendungstechnik und ihre Pendants auf Kundenseite schnell heraus, welche Anforderungen an das Klebeband gestellt werden. Zum Teil gibt es mit internationalen Leitkunden sogar gemeinsame Projekt-Teams, die an der optimalen Lösung arbeiten – und immer wieder Trends antizipieren beziehungsweise neue Maßstäbe setzen. Kürzlich hat tesa in Südkorea zudem ein Joint Lab ins Leben gerufen. Im engen Austausch mit Kollegen aus dem Bereich tesa Electronics und dem CSC in China bietet das Labor nicht nur Services für die Kunden aus der Region, sondern leistet auch Pionierarbeit hinsichtlich der Entwicklung innovativer Funktionsklebebänder für Geschäftspartner weltweit.

    

Our Focus Our Customers

Die Chancen der Digitalisierung

Ein prall gefüllter Musterkoffer mit einer Auswahl des Sortimentes und diversen Broschüren war jahrzehntelang der ständige Begleiter insbesondere des Außendienstes. Auch heute noch hat es durchaus einen hohen Wert, Klebebänder „live“ in die Hand nehmen und ausprobieren zu können. Doch mehr denn je sind digitale Tools und Services gefragt. Sei es, um innerhalb der Produkt- und Technologie-Entwicklung aktuelle Informationen, zum Beispiel Messergebnisse von Testverfahren, über Tausende von Kilometern hinweg auszutauschen und zu bewerten. Sei es, um Kunden in aller Welt relevante Zahlen, Daten und Fakten schnellstmöglich zur Verfügung zu stellen. 

Bereits frühzeitig hat tesa die Chancen von „Industrie 4.0“ und der Digitalisierung erkannt. Das Unternehmen setzt auf eine harmonisierte „intelligente“ Vernetzung von Anlagen und Prozessen mithilfe modernster Kommunikationstechnologie. Durch die digitale Transformation ist es unter anderem möglich, Kundenbedürfnisse eher zu erkennen, Innovationen zu beschleunigen, Maschinen besser auszulasten, den Warenfluss bzw. die gesamte Supply Chain zu optimieren, noch nachhaltiger auf allen Ebenen zu agieren – und Kunden stärker sowie „smarter“ in wichtige Abläufe zu involvieren. So sorgt beispielsweise der Einsatz von Virtual Reality (VR) Brillen in unterschiedlichen Bereichen bereits heute für ein erhöhtes Servicelevel. Zukünftig wird bei tesa die Nutzung Künstlicher Intelligenz (KI) bei der Datenanalyse und der Erarbeitung optimaler Produktdesigns eine wichtige Rolle spielen. 

10_Inside-2_2019-(1)_bearb_V1

Die nachhaltige Nutzung von Ressourcen

An einem Faktum lässt sich nichts deuteln: tesa ist ein Chemieunternehmen – und wird es auch bleiben. Umso mehr nimmt der tesa Konzern seine große Verantwortung wahr, in puncto Nachhaltigkeit besondere Akzente zu setzen. Und dies keineswegs nur, weil das Thema sowohl bei Kunden als auch in der breiten Öffentlichkeit einen wachsenden Stellenwert einnimmt. Schon immer hat tesa große Anstrengungen unternommen, mithilfe umweltfreundlicher Produktionstechnologien beispielsweise den Einsatz von Lösemitteln zu reduzieren und durch Energiesparmaßnahmen den „CO2-Fußabdruck“ stetig zu verringern. So konnte das Unternehmen beispielsweise zwischen 2001 und 2019 die CO2-Emissionen und Lösemittel pro Tonne Endprodukt fast halbieren. 

Der Wert der VOC-Emissionen verminderte sich sogar um 92 Prozent. Die „Sustainability Agenda“ umfasst drei Schwerpunkte: Erstens will tesa den Anteil nachhaltiger Produkte bis 2025 verdoppeln. In diesem Zusammenhang sollen bestehende Rohmaterialien durch erneuerbare oder recycelte Materialien ersetzt werden, ohne dass es zu einer Beeinträchtigung der Produkteigenschaften kommt. Zweitens will tesa zukünftig ausschließlich Strom aus erneuerbaren Quellen einkaufen. Und drittens soll die gesamte Lieferkette noch nachhaltiger werden. Hierzu ist eigens ein Lieferanten-Bewertungsprogramm aufgesetzt worden. Weitere Informationen zum Thema „Nachhaltigkeit“ finden Sie hier.

Welt-illustration_201027_V5