Auf dem Weg zu fernen Welten ... 
– Interview mit dem Keramikunternehmer Martin Sembach

"Keine Angst, wir bleiben mit beiden Beinen auf der Erde, aber tatsächlich ist ein Kanalvervielfacher aus unserer Keramik von uns, in der Raumsonde Cassini seit 1997 auf dem Weg zum Saturn," witzelt Martin Sembach lachend. Er ist ein junger dynamischer Unternehmer, der in der vierten Generation für die seit 1904 im idyllischen Lauf an der Pegnitz nahe Nürnberg ansässigen Firma Sembach GmbH & Co. KG die Verantwortung trägt. Bisher hat der 400-Mann-Betrieb ca. 20.000 verschiedene Bauteile entwickelt, konstruiert oder angepasst. Gegenwärtig werden 1.500 verschiedene Typen gefertigt und in hohen Stückzahlen geformt und gesintert. Die keramischen Produkte kann man sich in der Regel nicht im Katalog aussuchen, jedes einzelne entsteht vielmehr in engem Kontakt mit dem Kunden. Der Hauptwerkstoff für Bauteile heißt hier Stealan. Dies ist nach DIN EN 60 672 ein Steatit mit kleinem elektrischen Verlustfaktor (C 221), der auf dem Mineral Speckstein basiert. Steatit zeichnet sich durch hohe Festigkeit, sehr gute elektrische Eigenschaften und einen z.B. sehr kleinen elektrischen Verlustfaktor aus.
Daneben werden weitere Silicatkeramiken, Aluminiumoxid und Zirkonoxid mit unterschiedlichen Verfahren hergestellt.

Aus der fast unübersehbaren Palette der erfolgreichen Anwendungen seien nur einige herausgegriffen: Reglerteile, Buchsen, Achsen, Halogenlampensockel, Heizleiterträger, Widerstandsträger und Bauteile für die Laserherstellung.
Allein 3.000 Tonnen Speckstein gehen pro Jahr durch unsere Formgebungsmaschinen und Brennöfen. Das Besondere an diesem Betrieb ist, dass man die Verarbeitungsmaschinen selbst konstruiert und baut, mit welchen man optimale Produktionsabläufe und -ergebnisse erhält.

Konstruktionspraxis sprach mit Martin Sembach in seinem Unternehmen, das Steatitprodukte weltweit verkauft, über die Besonderheiten der Keramikproduktion, aktuelle Trends und darüber, warum Keramik auf vielen Feldern den herkömmlichen Werkstoffen eine ganze Menge voraus hat.

Konstruktionspraxis:
Herr Sembach, Technische Keramik ist ein Werkstoff der Zukunft, wie beurteilen Sie die Hypothese: Zukunftswerkstoffen kann ein Wachstumspotential von 20% p.A. zutrauen, für Technische Keramik?

Sembach:
Das ist sicherlich ein wenig zu hoch gegriffen. Man kann aber von einer jährlichen Steigerung von fünf bis sieben Prozent ausgehen. Starke Impulse gehen dabei vom Maschinenbau aus. Bei Standardteilen beobachten wir zwar einen gewissen Preisverfall, man kann allerdings nicht von einem allgemeinen Trend sprechen. Uns trifft es weniger, da wir stets auf neue innovative Kundenlösungen setzen und gelten nicht zuletzt deshalb in der KFZ-Zuliefererindustrie als A-Lieferant, darauf sind wir besonders stolz.

Konstruktionspraxis:
Was bewegt Sie und wo stehen Sie heute?

Sembach:
Ich bin ein Mensch, der in die Zukunft schaut und ständig auf der "Flucht" nach vorn ist.  Der Produktionsprozess bei uns wird durch eine hohe Fertigungstiefe geprägt. Das geht vom Aufbereiten der Rohstoffe bis zum Bau von Sondermaschinen. Dabei blicken wir auf fast 100 Jahre Erfahrung zurück und heute gilt es, an der Spitze der technologischen Entwicklung mitzumarschieren und die qualitativen und wirtschaftlichen Ansprüche unserer Kunden zufrieden zustellen. Unsere Fertigungslinien und Öfen sind täglich, rund um die Uhr, im Einsatz. Da ergeben sich laufend neue Erfahrungen. Erfahrungen die für Optimierung und Weiterentwicklung an Maschinen, Werkstoffen und im Prozess genutzt werden können, d. h. bei 100 Millionen keramischen Reglergehäusen die wir im Jahr für die Haushaltsgeräteindustrie produzieren, eine stetige Qualitätsverbesserung. Das ist ein Kundenvorteil.
Die technische Keramik ist ein arbeitsintensiver Bereich. Zum Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit achten wir darauf, dass wir unsere Produktivität und Qualität kontinuierlich verbessern. Die Zahlen zeigen es auch deutlich!  

Konstruktionsprxis:
Welche Verarbeitungstechnik überwiegt bei Ihnen?

Sembach:
In erster Linie praktizieren wir das Trockenpressverfahren. Das granulierte Rohmaterial wird in die kundenspezifischen Formen aus gehärtetem Stahl gefüllt und je nach Werkstoff mit einem Druck zwischen 200 Kilogramm und zwei Tonnen pro Quadratzentimeter gepresst.
Aktuell haben wir die beim Kunststoff gebräuchliche Spritzgusstechnik eingeführt. Die Bauteile unserer Kunden werden anspruchsvoller. Die herkömmlichen Verfahren reichen deshalb oft nicht mehr aus. Verstärkt werden sehr kompliziert geformte Teile angefragt, bei deren Herstellung die Pressverfahren im Hinblick auf die geometrische Gestaltung an ihre Grenzen stoßen. 
Für das Spritzgießen wird dem Keramikpulver, bei uns Oxidkeramiken, zur Verbesserung der Fließeigenschaften Kunststoff beigemischt. Diesen muss man vor dem Brennen allerdings wieder entfernen. Mit dem Spritzgießen haben wir wesentlich mehr Freiheiten bei der endkonturnahen Herstellung; vor allem benötigen die Teile deshalb weniger Nachbearbeitung. Erfolgreiche Beispiele für Spritzgussteile sind z.B. Düsen für Hochdruckreiniger, aber auch Mahlwerke z.B. für Kaffeemühlen.

Konstruktionspraxis:
Wie gehen Sie mit den Vorbehalten um, die manche Konstrukteure der Keramik gegenüber herkömmlichen Werkstoffen, wie zum Beispiel Kunststoff, haben?

Sembach:
Wir wissen, dass die Keramik in puncto Abriebfestigkeit, Hitzebeständigkeit und Resistenz gegenüber aggressiven Stoffen nicht zu schlagen ist. Geht man von den Life-Cycle-Costs aus, bleibt die Keramik wegen nahezu unbegrenzten Standzeiten der Sieger im Kostenvergleich.
Dieses wissen natürlich unsere Kunden, die langjährige Erfahrung mit dem Einsatz von Technischer Keramik besitzen.
Ich kann von einem Fall erzählen, in dem man einen Widerstandsträger statt aus Keramik aus Kunststoff fertigte. In einer Fehler-Simulation erhielt der Widerstand Überlast. Die Folge: Der Träger ist abgebrannt. Dieses Problem gibt es bei Keramik nicht; Keramik brennt nicht.

Konstruktionspraxis:
Was ist das Besondere am keramischen Fertigungsprozess?

Sembach:
Die Konstruktionszeichnungen für einen Sockel in einem Haushaltsgerät enthalten z.B. 500 Maßangaben. Diese sind alle notwendig, um die Funktionsanforderungen der daraus entstehenden Baugruppe einhalten zu können. Im Hinblick auf den bei  Keramik zu berücksichtigenden Schwund beim Brennen (Sintern), von z.B. 35 Volumenprozent bei Steatit, muss jeder Prozessschritt stimmen. Es erfordert ein besonderes Können, welches sich dahingehend auswirkt, dass zum Beispiel bei einem 20 Gramm-Teil, hergestellt in Millionenserie, bis zum letzten Teil die Toleranzen eingehalten werden.
Jeder Schritt wird daher qualitätssicher verfolgt und dokumentiert. Jedes Produkt ist in seiner Entstehung bis zum Wareneingang des Rohstoffs rückverfolgbar.

Konstruktionspraxis:
Entwickeln Sie ständig neue Rezepturen beim eingesetzten Rohstoff?

Sembach:
Wir haben eine Reihe Standardaufbereitungen, mit denen wir in der Regel das notwendige Anforderungsprofil abdecken. Bei Neuentwicklungen, modifizieren wir mit Rücksicht auf spezifische Kundenwünsche die Zusammensetzung der Keramik.

Konstruktionspraxis:
Schließlich wandern die Rohlinge in den Brennofen zum Sintern. Geht es da immer noch so genau zu?

Sembach:
Oh ja! Auch in unseren Tunnelöfen arbeiten wir mit sehr engen Toleranzen: 15 Stunden laufen die Teile durch Aufwärm-, Feuer- und Abkühlzonen. Dabei bewegen sich die Schwankungen im Ofen im Bereich von plus/minus ein Grad bei 1.300 Grad Brenntemperatur. Sonderkeramiken erfahren Sintertemperaturen bis zu 1.800 Grad.

Konstruktionspraxis:
Worauf kommt es Ihnen als Unternehmer besonders an?

Sembach:
Es liegt mir viel daran, die Keramik als fantastischen Werkstoff, von dessen Qualität und teilweise unerreichten vorteilhaften Eigenschaften sich die Anwender von Technischer Keramik überzeugt haben, noch bekannter zu machen. Wir möchten noch mehr Konstrukteure von den Vorteilen des Keramikeinsatzes überzeugen und dabei zeigen, dass wir nie auf der Stelle stehen bleiben.
Keramik in der Automobilbranche ist nur möglich, wenn die Zulieferer die hohen Qualitätsnormen erfüllen können. Wir haben für diese Kunden einen Standard erreicht, der in der Industrie längst nicht selbstverständlich ist.
Es liegt mir viel daran, ein gutes Betriebsklima zu haben. Dazu hilft uns unser "gläserner" Betrieb, wo sich die Menschen als Mitarbeiter mit sehr weitgehender Selbstverantwortung als Teil einer großen Familie fühlen und sich mit den stets transparenten Zielen identifizieren.
Hilfreich für den Mitarbeiter, ist eine angenehme Gestaltung des Arbeitsumfeldes, eine leistungsfähige vernetzte EDV mit PCs an allen Fertigungsstellen, ein wirksames und schnelles Informationswesen, ständige Fortbildung und ein schlankes Back Office.

Konstruktionspraxis: 
Technische Fächer sind beim Berufsnachwuchs nicht gerade die Renner. Merken Sie diesen Trend auch in Ihrem Unternehmen?

Sembach:
Wir haben uns rechtzeitig um den Nachwuchs gekümmert. Etliche Nachwuchskräfte haben wir rechtzeitig direkt von den Hochschulen geholt. Das Durchschnittsalter unserer Ingenieure liegt bei 35 Jahren. Außerdem haben wir mit Erfolg Umschulungs-Trainee-Programme für fachfremde Mitarbeiter durchgeführt. Aber Sie haben Recht, die schulische Qualifikation unserer Azubi-Bewerber liegen nicht in dem von uns gewünschten, erforderlichen Niveau. Trotzdem haben wir in diesem Jahr 18 Auszubildende in unserer Ausbildungsabteilung und wollen im nächsten Jahr auf 24 aufstocken.

Konstruktionspraxis:
Sie waren auch auf der Hannover-Messe 2001 vertreten. Welche Eindrücke haben Sie mitgebracht?

Sembach:
Hannover war sehr erfreulich. Obwohl die Besucherzahl nicht so hoch war wie in früheren Jahren, waren die an uns herangetragenen Fragen anspruchsvoller. Es tun sich eine Menge neuer Anwendungsgebiete für Technische Keramik auf, und wir haben festgestellt, dass wir als Partner für Projekte stark gefragt sind.

Konstruktionspraxis:
Herr Sembach, vielen Dank für das Gespräch!

Veröffentlicht von Konstruktionspraxis 9.2001

08. Januar 2004