Bearbeitet 2024 von Peter Sperrhake
Dieser Artikel ist eine sehr gute Zusammenfassung der Thematik der Ferritfertigung. Von den Anfängen um 1909 bis in das Jahr 2002 wird ein Einblick in die Technologie der Ferritwerkstoffe, der Produkte und der internationalen Entwicklung gegeben.

Festvortrag zu 50 Jahre erfolgreiche Ferritfertigung in Hermsdorf

Prof. Dr. rer. nat. habil. L. Michalowsky (Festredner)
Dr. rer. nat. P. Nauber
Hermsdorf, den 6.6.2002

Sehr geehrter Herr Minister Trautvetter
Sehr geehrter Herr Matthias
Sehr geehrter Herr Bürgermeister Pillau
Verehrte Gäste
Meine sehr verehrten Damen und Herren

50 Jahre Ferrite aus Hermsdorf sind eng verbunden mit der Entwicklung der technischen Keramik am Standort Hermsdorf, der Stadt selbst, der Infrastruktur auch im Einzugsgebiet und vieler innovativer Entwicklungen auf den Gebieten der Hochfrequenz- und Antriebstechnik, der Unterhaltungsindustrie, Industrieelektronik in Europa und weltweit. Ferrite mit weichmagnetischen oder hartmagnetischen Eigenschaften bestimmen heute den elektronischen Komfort in der Automobilindustrie, moderne Lösungen in der Kommunikationstechnik, völlig neue Ansätze in der Identifikation von Informationen mit Hilfe von Transpondern, zu Produkten und Personen über wireless Technologien bis hin zur Fernabfrage von Daten über Satellit kontinental. Die neuen Technologien der Elektronik, Informationstechnik und der Identifikation sind in vielen Fällen von neuen Werkstoffen abhängig. Dazu zählen auch die weichmagnetischen und hartmagnetischen Werkstoffe. Die Hermsdorfer Ferrite haben zu dieser Entwicklung bei vielen neuen Lösungen der Elektrotechnik und Elektronik Pate gestanden.
Die heute zur Festveranstaltung zahlreich vertretenen Kunden und Gäste erwarten von der Tridelta auch zukünftig, dass Ferritwerkstoffe und Ferritbauformen entsprechend dem neuesten Stand der Technik bereitgestellt werden können.

Gestatten Sie einen kurzen Abriss zu den geschichtlichen Fakten der Ferritentwicklung, in die auch die Aktivitäten der Hermsdorfer Entwicklung eingeordnet sind.
Mit der Erfindung des elektrodynamischen Prinzips durch Werner von Siemens im Jahre 1867 wurde die Forderung zur Bereitstellung von Magnetwerkstoffen für den Bau von Elektromaschinen und Netztransformatoren für die Installation der Energieversorgungsnetze zum Schwerpunkt einer zunächst empirischen Magnetwerkstoffentwicklung. In diese Epoche fallen auch die großen Entdeckungen von M. Faraday, C.F. Gauss, J.C. Maxwell und H. Hertz auf dem Gebiet des Magnetismus, deren technische Nutzung sich in den folgenden Jahren über den Elektromaschinenbau, die Transformatoren- und Relaisentwicklung, zur Rundfunk und Fernsehtechnik bis zu modernen Kommunikations- und Informationssystemen der Gegenwart erstreckten.

Historische Fakten mit Relevanz zu den oxidischen Magnetwerkstoffen sind:

• 1909 Patent von Hilbert zu weichmagnetischen Ferriten mit Spinellstruktur
• 1936-38 Kato, Takeo Synthese von Nickel-Kobaltspinellen
• 1938 Aufklärung der Magnetoplumbitstruktur durch Adelsköld
• 1943-48 Snoek Synthese von weichmagnetischen Ferriten in den Philipslaboratorien Eindhoven, Herausgabe eines ersten Lehrbuchs über Ferrite
• 1945 erste Laborversuche zu weichmagnetische Ferritwerkstoffen in Hermsdorf (Manifer 1)
• 1946 Beginn der industriellen Fertigung in Hermsdorf
• 1946-1950 Beginn der Ferritproduktion in Europa
• 1947 Vorstellung des vollkeramischen Radios, entwickelt in Hermsdorf; die HF-Spulenkerne bestehen aus Ferrit! Im Messebericht der Funktechnik 2 (1947) 5, Seiten 8-17 nachlesbar
• 1952 Scholz, Piskarev, Nickel-Zink Ferrite, Darstellung der Ferritentwicklung in der Sowjetunion, später Veröffentlichung des bekannten Buches "Ferrite für Radiofrequenzen", Energieverlag Moskau 1966 Leningrad
• 1952 Aufnahme der Hartferritproduktion in Hermsdorf (Maniperm)
• 1954-56 erste Publikationen von Albers Schönberg zu Ferriten mit rechteckiger Hystereseschleife, Beginn der elektronischen Datenverarbeitung mit Kernspeicherausstattung
• 1956 Convention on Ferrites, erste große internationale Ferritkonferenz mit Statuscharakter zum Stand der Ferritwerkstoffentwicklung
• 1957 Aufklärung der Granatstruktur durch Geller und Gilleo
• 1958 Aufklärung der Ordnungsprozesse in Ferriten mit Granatstruktur durch Pauthenet; sie bilden heute die Basis vieler Komponenten der Mikrowellentechnik.

Die historische Faktenliste weist auch wichtige Beiträge von Ingenieuren und Wissenschaftlern des Standortes Hermsdorf aus. Einige markante Eckpunkte der Hermsdorfer Entwicklung auf dem Gebiet der Ferrite bis zur Jahrtausendwende seien ohne Anspruch auf Vollständigkeit genannt:

• 1947 erfolgte im Ergebnis intensiver Forschungstätigkeit und erster Produktionserfahrungen die bedeutsame Patentanmeldung durch Herrn Möllers zu den Oxidsystemen:
  
  • MgO - Fe2O3
  • NiO  -  Fe2O3
  • MnO - Fe2O3
  • BaO – Fe2O3,
  Die Patentanmeldung blieb leider im Patentamt München unbearbeitet.
• Der Werkstoff Manifer 1, ein Mangan-Zink-Ferrit mit Spinellstruktur, geht ebenfalls auf die Entwicklungsarbeiten von Herrn Möllers zurück und wurde bereits 1946 zu Zylinderkernen mit und ohne Gewinde verarbeitet.
• Schon in den 50 er Jahren enthielt das Fertigungsprogramm ein ausgewogenes Sortiment von Weich- und Hartferriten, wie aus den Katalogen dieser Jahre zu entnehmen ist. Bereits 1959 wurde die erste Werkstoff- und Fertigungslizenz für Ferrite an die 3. Radiofabrik nach Beijing vergeben. Am erfolgreichen Technologietransfer hatten die Herren Peter Dobras, Hans Dressler und Georg Pfeil wesentlichen Anteil.
• Eine zweite Lizenzvergabe erfolgte zu Weichferriten nach Indien an Cosmo Ferrites, das 1985 über das engagierte Mitwirken von Gunter Gentzsch, Gerald Klein und Klaus Seitenbecher erfolgreich in Betrieb genommen wurde.
• Besessenheit und Engagement der Mitarbeiter auf allen Ebenen haben in Hermsdorf während der deutschen Teilung gesichert, dass Werkstoffe und Bauformen sowie die Magnetsysteme den Vergleich zum internationalen Wettbewerb standhielten. An der Produktionsentwicklung Anfang der 60-er Jahre und in der Folgezeit hatten Peter Dobras, Hans Dressler wesentlichen Anteil.
• Forschung und Entwicklung erfolgten im wesentlichen für den kapitalistischen Markt in enger Zusammenarbeit mit Universitäten und Hochschulen. Peter Posselt, Heinz Winter und Michael Denner haben in dieser Zeit vorbildliche Arbeit für die Kunden geleistet und so auch die nicht einfachen Exportzielstellungen entscheidend mit gesichert. Diese Arbeit hat über den Export dazu geführt, dass die Hermsdorfer Ferrit-Repräsentanten keine nennenswerten Anstöße für das Entwicklungsprogramm aus der DDR-Industrie erhielten. Das Problem stellten eher Kapazitätsfragen dar. 80% der gefertigten Produkte wurden für den Inlandmarkt der DDR bereitgestellt. Die Fa. Kaschke KG in Göttingen war in dieser Zeit Großkunde auf dem Devisenmarkt.
• Die Arbeit in der Konstruktion der Bauteile nach DIN anstelle der geforderten sowjetischen GOST erwies sich für die Folgezeit als äußerst förderlich für die Erschließung der westlichen Märkte
• Wichtige Meilensteine waren die Entwicklung und Produktion von Rechteckferritringkernen, die Produktion von Jochringkernen, Magnetsystemen und Magnetsegmenten entsprechend dem fortgeschrittenen internationalen Stand in den Folgejahren. Ich darf hier stellvertretend die Namen Walter Cerwenka, Gottfried Krügel, Günther Reulecke und Eberhardt Woitke für viele fleißige Hermsdorfer Kollegen nennen.
• 1986 wurde die erste robotergeführte Ferritfertigung für anisotrope Dauermagnetwerkstoffe mit Ferrit VIII erfolgreich in Betrieb genommen. Ich darf hier wiederum nur stellvertretend die Namen Joseph Häuser, Dietrich Dreikorn, Wolfgang Schöps und Günther Wirth nennen, die neben vielen anderen maßgeblichen Anteil am Erfolg dieses Vorhabens hatten.
• 1990 war aufgrund der politischen Entwicklung eine völlig veränderte Situation zum Markt entstanden. Der Wille zum überleben hat dann schließlich zur Gründung einer GmbH geführt, die Mitte der 90 er Jahre im Verbund der Jenoptik wirksam wurde. Die Ferritproduktion wurde unter dem verpflichtenden Namen der Tridelta als selbständiges Unternehmen am Markt weitergeführt.
• Der Übergang von der old economy zur new economy hat sich durch das Engagement der Tridelta- Mitarbeiter positiv vollzogen, im Gegensatz zu den weltweit in den 90 er Jahren feststellbaren Schließungen von Ferritfertigungen insbesondere in West- und Osteuropa. In dieser Etappe leisteten Dr. Peter Nauber, Dietrich Kätzel und Dietrich Dreikorn wichtige Beiträge zur Vorbereitung und Durchführung der Produktion qualitativ hochwertiger Weich- und Hartferrite.

Gestatten Sie mir nun einige wesentliche Bemerkungen zur weiteren Entwicklung. Bei den Weichferriten waren besondere Anstrengungen erforderlich, weil der gesamte Markt für die Nachrichtentechnik durch Konzernübernahmen der damaligen Hauptkunden zusammengebrochen war. Die Neuorientierung war zukunftsweisend auf neue kleinere Kernformen und verbesserte Werkstoffe ausgerichtet, die auch zu einer günstigeren Wertschöpfung geführt haben.


Bild 1: Kapazitätsentwicklung Hartferrite in der Tridelta Hermsdorf

Der Vergleich der Fertigungskapazität der Vorwendezeit zum Jahre 2001 für Hartferrite einschließlich Manipermpulver für die Fertigung von Verbundwerkstoffen zeigt einen erfreulichen Anstieg um ca. 50% (siehe Bild 1).

Der Vergleich der Fertigungskapazität der Vorwendezeit zum Jahre 2001 für Weichferrite ohne Jochringkerne zeigt ebenfalls eine positive Entwicklung. Das Auftragsvolumen hat den Auftragsbestand der 2. Hälfte der 80er Jahre trotz der zwischenzeitlich wirksam gewordenen qualitativen Verbesserungen der Werkstoffe, die eine Volumenreduzierung der Bauteile ermöglicht haben, erreicht und überschritten.

Die Analyse der Fertigungsstandorte zeigt heute eine deutliche Verlagerung der Fertigungskapazitäten nach China und Indien.
Die Weichferritproduktion erfolgte bereits im Jahre 2002 zu mehr als 70% in China. Sie beträgt in Europa weniger als 8%.


Bild 2: Weichferritproduktion


Bild 3: Weichferritkapazitäten

Damit beträgt die Fertigung der Tridelta vom Umfang weniger als 2% der Weltproduktion! Diese Situation stellt eine neue Herausforderung für alle kleineren Ferritproduzenten weltweit dar. Welche Argumente sprechen für die weitere Entwicklung dieser Unternehmen am Markt? Es sind:

• die Nähe und Flexibilität zum Kunden und das beherrschte Know How
• die Lieferungen zum Termin und zur vereinbarten Qualität
• Präzisions- und Nischenteile erhalten zunehmende Bedeutung
• Kontinuierliche Verbesserungen bei den Werkstoffen und Technologien
• Entwicklungsservice für die Kunden und Schaffung von Vorlauf
• der Aufbau und die Belieferung partnerschaftlich verbundener oder eigener Wickelbetriebe für die Fertigung induktiver Bauelemente

• Industrieelektronik
• Automotivelektronik und bodengebundene Verkehrstechnik
• Antriebstechnik
• Kommunikationstechnik
• Identifikationstechnologien
• Luft- und Raumfahrt
• Regenerative Energiequellen
• Lichttechnik
• Unterhaltungselektronik, Lautsprecherindustrie
• Hausleittechnik.

Folgende Trends für die weitere Eigenschaftsverbesserung werden sein (siehe auch Anlagen 1 und 2):

Bild: 11 a: Gefüge eines optimierten Hochfrequenz-Leistungsferrites

2. Leistungsferrite

Zur Zeit sind ausgereifte Mangan-Zink-Ferrit-Werkstoffe und Bauformen für Leistungstransformatoren bis 1 MHz am Markt verfügbar. Die Eigenschaften werden entscheidend über die Additivkombinationen und das Temperatur- und Atmosphärenprofil gesteuert. Mit den Methoden des mikrostrukturellen Konstruierens sind in den nächsten zwei Jahren Übertragerwerkstoffe für Anwendungsfrequenzen bis 3 MHz zu erwarten.

Bei der weiteren Eigenschaftsverbesserung der Mangan-Zink-Ferrite erhalten insbesondere neue Pulveraufbereitungsverfahren, neue Formgebungsverfahren (Präzisionsspritzguss, Dr.-Blade-Prozess, Heißpressen) eine zunehmende Bedeutung, um die Anforderungen zu einer nanohomogenen Verteilung der Haupt- und Additivkomponenten, der Erzeugung definierter Korngrößen und Porenstrukturen sowie isolierender Korngrenzen im Nanometerbereich erfüllen zu können.

50 Jahre Ferritfertigung in Hermsdorf und damit über 50 Jahre zuverlässiger Partner für die Kunden ist für die Tridelta auch unter den komplizierter gewordenen Bedingungen, Verpflichtung im Dienst ihrer Kunden alle Anstrengungen zu unternehmen, um Kundenzufriedenheit, weiteres Wachstum, soziale Sicherheit für die Mitarbeiter zu sichern und die Entwicklung des territorialen Umfeldes zu unterstützen. Zur Lösung dieser anspruchsvollen Aufgaben wird Ihnen, der Führung des Unternehmens und den Mitarbeitern, viel Erfolg gewünscht.