Nürnberg, 25.05.2007 | Elektronische Schaltungen direkt aus dem Drucker
Was macht das Nürnberger Messetrio rund ums Verpacken so sexy? Das starke Angebot der gut 1.300 Aussteller? Die über 33.000 hoch motivierten Fachbesucher, die oft mit ganz konkreten Anliegen auf die Messe kommen? Oder die Möglichkeit, sich vom 25. bis 27.09.2007 wieder unter einem Dach über die gesamte Prozesskette Verpackung zu informieren? Erfolg macht sexy – und den haben FachPack (Verpackungslösungen), PrintPack (Verpackungsdruck/Packmittelproduktion) und LogIntern (Interne Logistik) nachweislich! Damit das auch 2007 so bleibt, bieten ergänzend zum überzeugenden Fachangebot an den Messeständen eine Reihe von Sonderschauen entsprechenden Mehrwert.
Die „Muttermesse“ FachPack nimmt sich der Trendthemen Flexibilisierung und Automatisierung an. Die Sonderschau „Robotik, Sortimentsbildung und Automatisierung in der Verpackung“ präsentiert u. a. eine Verpackungs-linie, in der vollautomatisch zugeführte Produkte primär und sekundär verpackt, palettiert und für den Transport endverpackt werden – inklusive der entsprechenden Kennzeichnungssysteme. Fälschungssicherheit ist Thema der PrintPack-Sonderschau und eines ganztägigen Seminars am Vortag der Messe. Nicht nur hochwertige Kosmetika, Luxusartikel, Arzneimittel, Auto- oder Flugzeugersatzteile werden imitiert, auch immer mehr Produkte des täglichen Lebens. Die Sonderschau gibt Tipps, wie Verpackung Fälschern das Leben erschweren kann.
Dem engen Zusammenspiel von Packung und Transport widmet sich die Sonderschau der LogIntern. Sie setzt den Schwerpunkt auf die notwendige Kopplung von Materialfluss über Förder-, Lager- oder Kommissioniertechnik und geeignete Informationstechnologien.
Ein Thema, das alle drei Nürnberger Verpackungsmessen miteinander verbindet, ist die gedruckte Elektronik. Sie wird in Zukunft viele Bereiche erobern. In der Logistik, der Artikelverfolgung, im Marketing und auf Verpackungen wird diese neue Technologie ihre Vielseitigkeit und Flexibilität beweisen und erstaunliche Möglichkeiten eröffnen. Erste Produkte kommen bald auf den Massenmarkt. Die Hersteller von Verpackungen beobachten aufmerksam den Stand der Entwicklungen und sind zum Teil selbst beteiligt.
Ohne Verdrahtung oder teure Elektronikmodule eine Verpackung zum Sprechen, Musizieren oder Leuchten zu bringen – das ist keine Vision mehr, seit es elektrisch leitfähige Druckmedien gibt. Eine Reihe von Produkten beflügeln die Marktphantasie: Prototypen von RFID-Tags (Radio Frequency Identification) im Frequenzbereich 13,56 MHz für die Logistik von der Rolle gedruckt, ermöglichen Smart Packaging. Eine Cornflakes-Schachtel mit aufgedrucktem Display und Steuertasten für Spiele oder Produktinformationen fügen der Verpackung neuen Wert hinzu. Interaktive Sammel-Spielkarten, die per RF-Tag mit dem Computer vernetzt werden, brachte ein Chemnitzer Unternehmen zur Fußball WM auf den Markt. Mit der Integration von Einweg-Elektronik in die Verpackungen von Konsum- oder Pharmaprodukten sollen die Produkte komfortabler, einfacher und sicherer werden. Ein elektronischer Beipackzettel, mit einem Lesegerät an den Computer angeschlossen, kann beispielsweise die Patienteninfor-mationen vorlesen..
Organische Elektronik erobert neue Einsatzgebiete
Die am weitesten fortgeschrittenen Applikationen sind gedruckte RFID- Tags, die bald als elektronische Produktcodes für Logistikprozesse, Ticketing oder als Sicherheitsmerkmale einsetzbar sind. Sie sollen den Barcode ersetzen, der weniger Informationen speichert. Mit leitfähiger Druckfarbe ist aber viel mehr möglich als nur RFID-Antennen. Chip und sogar die Stromquelle sind ebenfalls druckbar. Die Anforderungen, um elektrisch leitfähige Strukturen zu drucken, sind jedoch höher als bei rasterförmigen, klassischen Verfahren. Organische Elektronik besteht aus Funktionsstrukturen mit möglichst festen Schichtdicken (kleiner als 300 nm), homogenen, defektfreien Oberflächen und feinen Linienabständen. Sie erfordert eine Genauigkeit, die um eine Zehnerpotenz höher liegt als bei klassischen Druckprodukten. Daher sind auch Leistungsgrenzen der Drucktechniken, -verfahren und -materialien neu zu bestimmen. Damit Fertigungskosten für den einzelnen Transponder im Idealfall auf unter einen Cent sinken, low-cost-RFIDs also für den Massenmarkt attraktiv sind, müssen sie in kontinuierlichen Rolle-zu-Rolle-Druckverfahren gefertigt werden.
Der Nachteil der organischen Elektronik liegt in ihrer geringeren Leistungsfähigkeit gegenüber der Silizium-Elektronik. Deshalb wird sie diese auch nicht verdrängen. Vielmehr unterscheiden sich die Einsatzbereiche je nach den Anforderungen. Organische Elektronik soll dünn und flexibel sein, preiswert, einfach in der Herstellung und vielseitig einsetzbar als Einweg-Artikel. Sie eröffnet neue Perspektiven in der Mikroelektronik überall dort, wo heute noch keine Elektronik eingesetzt wird – zum Beispiel als intelligente Verpackung.
Hohe Produktsicherheit durch kommunizierende Verpackungen
Multisensorische oder multimediale Verpackungen sind damit auch im Lebensmittelbereich möglich, wo Verdrahtungen nicht erwünscht sind, da die Verpackungen von Metallsensoren auf Kontamination überprüft werden. Die drahtlos auf das flexible Display heruntergeladene Zeitung, denkbar sind das so genannte e-Paper, das elektronische Spiel auf der Cerealien-Packung und die intelligente Milchpackung, die anzeigt ob der Inhalt sauer ist. Produktsicherheit durch kommunizierende Verpackungen ist aber in anderen Bereichen noch wichtiger, wie in der Pharmaindustrie oder Diagnostik, wo Stoffe eindeutig identifiziert werden müssen. Materialien auf Papierbasis wie Faltschachtelkarton oder Kunststoff-Folien sind besonders geeignet für die neue Technologie.
Displays, die sich wie Papier flexibel verformen lassen oder sich beliebig gekrümmten Oberflächen anpassen, liegen im Fokus weltweiter Forschungsaktivitäten. In Erlangen wird an einer e-Paper-Technologie gearbeitet, die elektrochrome Materialien sowohl für flexible Displays als auch ganz allgemein für elektrisch schaltbare kolorierte Oberflächen nutzt. Durch den einfachen Aufbau auf Kunststoff-Folien und den geringen Strombedarf – eine Batterie reicht – lassen sich völlig neue Produktideen verwirklichen: großflächige mobile Anzeigen, die wie Plakate angebracht werden, kleinere flexible Displays in SmartCards oder auf interaktiven Verpackungen liefern dem Kunden auf Knopfdruck aktuelle Informationen, gedruckte Papiertastaturen für Lernspiele am Computer oder als Werbemedium für die eigene Website als Zeitungsbeilage.
Polymerelektronik mit großem Marktpotenzial
Die Amerikaner Alan Heeger und Alan MacDiarmid sowie der Japaner Hideki Shirakawa erhielten im Jahr 2000 den Nobel-Preis für Chemie. Ihre Entdeckung: Bestimmte Kunststoffe aus mehreren aneinander geketteten Molekülen, so genannten Polymeren, können elektrischen Strom leiten. Organische Leuchtdioden für Bildschirme und Leuchtanzeigen sind derzeit die bekanntesten Bauteile aus der Polymerelektronik. In Zukunft sollen auch Solarzellen und Sensoren auf Polymer-Basis produziert werden. Die Entwicklung leitfähiger Druckfarben (conductive inks) ermöglicht die Herstellung von Elektronikprodukten durch Massendruck. Damit stellt diese Technologie eine Schnittstelle zwischen dem klassischen Druckmarkt und der klassischen Siliziumelektronik dar.
Die in Forschung und Entwicklung involvierten Unternehmen haben sich mit der Organic Electronics Association (OE-A), einer Arbeitsgemeinschaft des VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau), eine internationale Informations- und Kommunikations-Plattform geschaffen. Die OE-A verbindet Wissenschaft, Technologie und Anwendung und hat inzwischen 60 Mitglieder in Europa und den USA, von Forschungsinstituten über Materialhersteller bis zu Systemintegratoren und Endnutzern.
Das amerikanische Marktforschungsinstitut IDTech-Ex rechnet mit rasanten Wachstumsraten. Demnach wurden 2005 nur rund 650 Mio. US$ mit Polymerelektronik umgesetzt. Das Volumen dieser zukunftsorientierten Technik soll bis 2009 auf drei und bis 2015 auf 15 Mrd. US$ steigen.
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