Unter Strom: Aluminium in Elektrotechnik und Elektronik

Es gibt kaum einen Bereich in der Elektronik und Elektrotechnik, in dem Aluminium nicht als Werkstoff verwendet wird. Das hat seine Gründe. Aluminium verfügt neben seiner geringen Dichte über eine gute elektrische und Wärmeleitfähigkeit. So sorgen Aluminiumbänder z.B. für mehr Effizienz von Transformatoren. Und Aluminiumleiterplatten haben sich für die Hochleistungs-LED-Technik mit hoher Wärmeentwicklung bewährt, um der Hitzeentwicklung Herr zu werden.

Auf konstruktiver Ebene ist der Vorteil des geringen Gewichts sicherlich das Hauptkriterium, um sich für den Einsatz von Aluminium (Dichte 2,7 g/cm³) zu entscheiden. Im direkten Vergleich haben Teile aus Aluminium z.B. nur 35 Prozent der Masse gegenüber Eisen (Dichte von 7,87 g/cm³). Gegenüber Kupfer (Dichte 8,93 g/cm³) sogar nur 30 Prozent der Masse.

Vielfältige Einsatzfelder

Während sich im Stromleitungsbau oder bei Überlandleitungen - Freileitungsseile, Stromschienen und Kabel aller Art aus "Leiteraluminium" - vor allem die wirtschaftlichen Vorteile durch geringes Eigengewicht auszahlen, kommt es bei anderen Anwendungen speziell auf die Wärmeleitfähigkeit an. Hohe Temperaturen können bekanntermaßen in elektronischen Bauteilen schwere Schäden anrichten. Aluminium leitet hier die Wärme von gefährdeten Teilen weg, um Schäden an der Leiterplatte zu minimieren, was es beispielsweise für die Hochleistungs-LED Technik interessant macht. So genannte Aluminium-Leiterplatten eignen sich perfekt für Situationen, in denen die Anforderungen an die Wärmeableitung sehr hoch sind.

Wicklungen aus Aluminiumbändern hingegen erzeugen mit den verschiedensten Querschnitten eine Induktivität, die zum Bau von Transformatoren und Elektromagneten notwendig sind. Bei Kondensatoren, passiven elektronischen Bauteilen, die in jedem Elektrogerät stecken, kommt Aluminium für den Kondensatorbecher oder auch als Vormaterial zum Einsatz. Die spezifische Oberfläche von Aluminiumfolien spielt eine wesentliche Rolle für die elektrischen Merkmale eines Kondensators.

Im Aluminium-Elektrolytkondensator, auch „Elko“ genannt, ist das Grundmaterial aller Anoden bei flüssigem Elektrolyten eine Aluminiumfolie mit der Dicke von 50 bis 100 μm und einem Reinheitsgrad von mindestens 99,98 %. Während die Kathodenfolie einen etwas geringeren Reinheitsgrad, etwa 98 bis 99,8 %, besitzt und auch mit 20 bis 50 µm etwas dünner ist. Noch dünnere Folien kommen z.B. in Lithium-Ionen Batterien zum Einsatz. Je nach Zelldesign werden Kupferfolien (Anode) und Aluminiumfolien (Kathode) in Dicken zwischen 10 μm und 25 μm verwendet. Entwicklerteams in der Batteriezellfertigung arbeiten daran, die Dicke der Anodenaluminiumfolie sogar auf unter 10 μm nachhaltig zu reduzieren – nicht zuletzt angesichts der wachsenden Nachfrage im Bereich der Elektromobilität.

Im Sektor der Telekommunikation wiederum werden die Barriere-Eigenschaften genutzt, um Glasfaserkabel vor Nässe und Feuchtigkeit zu schützen und Kommunikationsverbindungen gegen Störsignale elektrischer Geräte abzuschirmen. Im Handy dienen sie der Abschirmung, um die verwendete Elektronik gegen die von der Antenne ausgehenden elektromagnetischen Wellen abzuschirmen.

Die Fähigkeit der Reflexion von bis zu 96 % übrigens prädestiniert Aluminiumfolien zudem für den Einsatz in Solar- und Photovoltaikanlagen. Zum Teil werden die Oberflächen vor der Weiterverarbeitung geprägt.

Nachhaltigkeit

Aluminiumfolien werden im Zusammenhang mit Leichtbauanforderungen gerne als Ersatz für das deutlich schwerere Kupfer genutzt. Folien aus Reinaluminium zeichnen sich durch eine gute elektrische Leitfähigkeit aus, auch wenn sie dabei nicht an die von Kupfer heranreichen. Das geringe Gewicht macht diesen leichten Nachteil jedoch wieder wett.

Dabei kann Aluminium beliebig oft und nahezu komplett recycelt und ohne Qualitätsverluste wieder dem Produktionsprozess zugeführt werden. Das gilt selbstverständlich auch für unsere Alufolien. Der Energieaufwand beim Recycling ist mit etwa 5 % im Vergleich zur Erstproduktion sehr gering. Schätzungen zufolge sind gegenwärtig etwa drei Viertel der gesamten bisher gefertigten Produktionsmasse an Aluminium heute noch in Gebrauch. Ein großer Teil davon wurde mehrfach recycelt.

Nutzen Sie unseren Beratungsservice

Wenn Sie mehr über die vielen Anwendungsmöglichkeiten unserer Aluminiumfolien im Bereich Elektrotechnik erfahren möchten, vereinbaren Sie am besten einen Beratungstermin mit uns. Wir informieren Sie detailliert und erstellen Ihnen auf Wunsch gerne ein persönliches Angebot, das ganz auf Ihre Bedürfnisse und Ihre Produktionsprozesse zugeschnitten ist. Darüber hinaus unterstützen wir Sie bei individuellen Projekten, die eine Verwendung von Aluminiumfolien verlangen. Wir freuen uns auf Ihre Herausforderung!