Welche Chancen hat LED-UV in der grafischen Industrie?


Energieverbrauch. Besonders verlockend klingt für viele Druckereien die Aussage, mit der LED-UV-Technologie eine Energieeinsparung gegenüber herkömmlichen UV-Trocknern von 70 bis 80 Prozent zu erzielen. Dies ist bei den derzeitigen Entwicklungstrends der beiden Technologien kritisch zu hinterfragen, wenn hohe UV-Leistungen benötigt werden.

Um schnellere Härtungsgeschwindigkeiten und die bekannten Trocknungsqualitäten von UV-Lampensystemen zu ermöglichen, steigern die Anbieter von LED-Einheiten derzeit den UV-Output zu Lasten der Effizienz. Ein höherer Ausstoß an UV-Energie bedeutet aber auch für LED-Systeme eine Erhöhung des elektrischen Inputs. Dabei darf auch nicht vergessen werden, dass die gegenwärtig output-stärksten LED-Einheiten bei 395 nm eine Effizienz von etwa 8 bis 12 Prozent aufweisen. Die Effizienz einer Quecksilber-Mitteldrucklampe liegt bei 28 Prozent. LED-Einheiten im Bereich von 365 nm können derzeit nur mit einer Effizienz unter 10 Prozent aufwarten.
Die derzeitigen Neuentwicklungen bei den etablierten Systemen mit Mitteldrucklampen sind gegenläufig. Sie zeigen zum Beispiel eine 40-prozentige Energieeinsparmöglichkeit im Rollendruckbereich durch Erhöhung der Effizienz, wie das von IST Metz zur Drupa neu eingeführte und von der Berufsgenossenschaft Druck und Papierverarbeitung prüfzertifizierte BLK-5-UV-System für energieminimierten Druck zeigt. Auf diese Weise wird sich bei den gegenwärtigen Tendenzen der Energieverbrauch der beiden Technologien Zug um Zug annähern. Dieser Trend wird sich in den nächsten Jahren fortsetzen und so den Vorteil der LED-Systeme in Sachen Energieverbrauch weiter verringern, sollte nicht eine Effizienzsteigerung der UV-LEDs – wie bei den langwelligeren LEDs bis in den roten sichtbaren Bereich bereits geschehen – stattfinden.
Daneben ist auch zu berücksichtigen, dass sowohl die Fertigungs- als auch die Betriebskosten für die LED-Technik proportional zur Arbeitsbreite steigen. Im Vergleich zu einem System für eine 500 mm breite Bahn verdoppelt sich für ein LED-Aggregat mit einem Meter Länge die Zahl der LEDs und somit auch der Preis. Bei Quecksilber-Dampflampen fällt der Preisunterschied zwischen den Lampenlängen geringer aus.

Wellenlänge und Preis. Ein erstmals auf der Drupa in einer Bogendruckmaschine präsentiertes LED-UV-System arbeitet im Bereich von 365 nm. Andere UV-Anbieter wiederum bevorzugen Systeme, die ihren Emissionsbereich bei 395 nm haben, da sie ein deutlich besseres Preis-Leistungs-Verhältnis bieten. Sie sind einerseits in der Anschaffung preisgünstiger und bieten zudem einen deutlich höheren UV-Output.

Konstruktion anpassen. Da LED-UV-Systeme eine geringe Wärmeabstrahlung aufweisen, lassen sie sich gewöhnlich sehr nahe an der Bedruckstoffoberfläche platzieren, das heißt in einem Abstand von 10 bis 20 mm. Bei UV-Inkjet-Systemen lässt sich dieser Vorteil sehr gut nutzen; aber sind solche Abstände auch an modernen Bogenoffsetdruckmaschinen möglich? Dort beträgt der Abstand zwischen UV-Quelle und Substratoberfläche gegenwärtig 100 mm und mehr. Um LED-Strahler mit einem entsprechend kurzen Abstand zur Bedruckstoffoberfläche platzieren zu können, wären erhebliche Veränderungen in der Konstruktion bestehender Druckmaschinen nötig. Bevor die LED-UV-Technologie sich im industriellen Umfeld der Druckbranche auf breiter Basis durchsetzen kann, muss noch eine Reihe von technischen Hürden gemeistert werden. Auf einzelnen Gebieten wie dem Inkjet-Druck verfügt die Technologie bereits über genügend Substanz, um dort mit ersten Anwendungen zu starten. In einigen Jahren können LED-UV-Systeme dann die erforderliche Marktreife erlangen, um sich parallel zur traditionellen UV-Technik überall dort zu positionieren, wo sie ihre spezifischen Vorteile ausspielen können.

Autor: Klemens Ehrlitzer

Erschienen in 02/2009

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Leserkommentare (1)

Bernhard Tokarski | Donnerstag, 24. Dezember 2015 14:16:03

UV LED Farben/Druck

Drucksachen auf Recyclingpapier werden mit UV LED Farben zur Farce.
Verantwortungsvolle und umweltbewusste Druckkunden, die Ihre Broschüren, Kataloge und Prospekte auf Recyclingpapier drucken lassen, werden von einigen Druckereien, die neuerdings UV-LED-Farben einsetzen nicht ausreichend informiert.

Drucksachen auf Recyclingpapier werden mit UV LED Farben zur Farce.

Klimaschützer, Umweltschützer und überzeugte Verwender von Recyclingpapieren setzen auf Bio-Farben, Ökostrom, klimaneutrale Herstellung und auf eine chemiereduzierte Produktion ihrer beauftragten Drucksachen - und das ist ökologisch der richtige Weg.
Dazu passt UV-Farbe, vergleichbar mit Plastik, nicht. Es kann nicht sein, dass täglich hunderttausende Bogen Recyclingpapier, aber auch Frischfaserpapier, mit dieser umweltschädlichen Plastik-Farbe verschmutzt werden. Da werden Plastiktüten zum kleineren Übel.

In der UV-Technologie werden spezielle Druckfarben mit sogenannten Fotoinitiatoren verwendet, damit sie unter dem UV-Licht (die Druckmaschine hat einen zusätzlichen UV-Trockner) sofort reagieren können und härten. Es findet eine Polymerisation statt. Die Farben sind vor der Härtung gesundheitsschädlich und es müssten alle, die damit in Kontakt kommen, Schutzkleidung, Handschuhe und Brille tragen. Farbabfälle müssen als Sondermüll entsorgt werden. Auch Altpapier wird damit, statt zum wiederverwendbaren Rohstoff, zum Sondermüll da es kaum de-inkt werden kann. Die gehärtete Farbe kann mit Plastik verglichen werden. Die Maschinenhersteller der neuen LED-Technologie werben auch mit einer guten CO2-Bilanz – lassen Sie sich nicht täuschen, Atomkraftwerke haben auch eine gute CO2-Bilanz.

Zudem wirbt die Druckmaschinen-Industrie noch mit dem Begriff LE-UV-Technologie. LE steht dabei für «Low-Energie» (tiefer Energiebedarf). Dieser Energiebedarf ist aber alles andere als tief. Die Trocknungsenergie, eben diese UV-Strahlen zur Polymerisation, wird dem Druckprodukt zusätzlich zugeführt. Das LOW bezieht sich nur auf den schon länger bekannten konventionellen UV-Druck, der mit noch wesentlich höherer Energie betrieben wird.

Diese umweltschädliche Entwicklung macht Senser Druck selbstverständlich nicht mit. Wir produzieren seit eh und je mit Farben aus nachwachsenden pflanzlichen Rohstoffen, alkoholfrei und chemiereduziert, mit Ökostrom und nehmen ein paar Stunden längere Trocknungszeiten in Kauf. Ökologie ist bei Senser Druck Engagement , Überzeugung und Leidenschaft, nicht Marketing und Verkaufsstrategie.

Senser Druck ist spezialisiert auf vierfarbige Broschüren, Prospekte und Kataloge in hochwertigster Qualität. Die Druckerei Senser Druck GmbH in Augsburg / Bayern produziert klimaneutral nach dem bewährten natureOffice Prozess, druckt mit mineralölfreien Biofarben auf Grundlage nachwachsender Rohstoffe wie z. B. Rapsöl und verschiedener Holzöle. Das Unternehmen verwendet nur Ökostrom von Greenpeace Energy aus Wasserkraft/Windkraft und produziert mit der hauseigenen Solarstromanlage etwa 20 % des gesamten Strombedarfs.
Die Maschinenabwärme der Druckmaschinen wird über einen Wärmetauscher zum Heizen der Buchbinderei genutzt. Die von Senser Druck verwendeten Papiersorten sind ausschließlich aus forstwirtschaftlichem kontrolliertem Waldanbau. Seit 2012 unterstützt die Druckerei das Klimaschutzprojekt „Project Togo“ in Westafrika.
Ein besonderer Service ist das kostenlose Bildarchiv mit über 34.000 Fotos unter www.pix4print.de


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