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Von Timur Slapke, Caecilia Geismann und Simone Leuschner
„Bei Grün darfst du gehen, bei Rot bleibst du stehen“ – dieser Merksatz für Kinder zeigt, wie Farben die menschliche Welt schon von klein auf bestimmen. Egal, wohin man blickt: Schilder, Wände, Autos, Kleidung, Haare, Verpackungen oder Zeitschriften wie dieses VAA Magazin – Farbe ist überall, in allen möglichen Tönen und Mischungen. Auch haben Farben Bedeutung und Einfluss auf die Stimmung. So ist die psychologische Wirkung der Farbe Blau auf Menschen Ruhe. Doch wie kommen die Farben eigentlich auf und in die verschiedenen Anwendungen? Und was macht eine Farbe eigentlich erst farbig?
„In einer Welt, in der Farbe Ausdruck persönlicher Identität ist, zeigt sich dieser Ton anpassungsfähig, harmonisierend und kontraststark“, so beschreibt das Pantone Color Institute Anfang Dezember 2025 seine Farbe des Jahres 2026. Der Farbton „Cloud Dancer“ verleihe jedem Produkt und jeder Umgebung „eine schwerelose Leichtigkeit, sei es als eigenständiges Statement oder im Zusammenspiel mit anderen Farben“. Die tragende Strukturfarbe solle die Vielseitigkeit das Farbspektrum untermauern und alle Farben zum Strahlen bringen. In der dazugehörigen Pressemitteilung setzt Leatrice Eisemann, Executive Director des Instituts, noch einen drauf: „Der Lärm um uns herum ist mittlerweile so überwältigend, dass es immer schwieriger wird, die Stimme unseres inneren Selbst zu hören. Cloud Dancer wirkt wie ein bewusstes Bekenntnis zur Simplizität, schärft unsere Aufmerksamkeit und befreit uns von ablenkenden äußeren Einflüssen.“
Seit dem Jahr 2000 wählt das Institut seine Farbe des Jahres. Mit seinem dezenten, leichten Weißton setzt sich Cloud Dancer diesmal in der Tat etwas von den Siegerinnen der Vorjahre ab – 2025 und 2024 sind jeweils „Mocha Mousse“ und „Peach Fuzz“ gekürt worden. Laut dem Pantone Color Institute symbolisiert die Farbe „Ruhe in einer hektischen Welt“, „die den Wunsch nach Zufriedenheit, Frieden, Verbundenheit und Harmonie wachsen“ lasse. Eine treffende Wahl.
Das Pantone Color Institute gehört dem US-amerikanischen Unternehmen Pantone, das ursprünglich Farbkarten für die Mode- und Kosmetikbranche hergestellt hat. Weltweit bekanntgeworden ist Pantone aber vor allem für sein 1963 entwickeltes „Pantone Matching System“, das zu den wichtigsten professionellen Druckfarbenstandards gehört und zahlreiche nicht mit dem traditionellen Vierfarbdruck kompatible Sonderfarben enthält. Doch auch in der Popkultur nimmt Pantone mittlerweile einen festen Platz ein, nicht zuletzt durch speziell entwickelte Farbtöne wie „Baywatch Red“ und „Minion Yellow“. Deswegen erhält die jährliche Pantone-Farbkür medial viel Beachtung.
Bei der Wahl einer Farbe des Jahres steht Pantone nicht allein auf weiter Flur. Andere Expertenpanels, aber auch Hersteller mischen kräftig mit. Beispielsweise beschränkt sich AkzoNobel nicht auf einen einzelnen Farbton. Für 2026 hat der niederländische Farb- und Spezialchemiekonzern mit „Rhythm of Blues“ gleich eine ganze Farbpalette als „Farben des Jahres“ ausgewählt, bestehend aus drei blauen Farbtönen, dem hellblauen „Mellow Flow“, dem Dunkelblauen „Slow Swing“ und dem lebhaften „Free Groove“. Und Mitte Januar 2026 hat Axalta Coating Systems seine „Globale Automobilfarbe des Jahres“ mit dem Namen „Solar Boost“ bekannt gegeben – „ein warmer und einladender Orangeton“, der mit einer ganz eigenen Energie schimmert“.
Ein weiteres global operierendes Unternehmen für Farben und Lacke ist Sun Chemical aus den USA, das auch mit Standorten in Deutschland vertreten ist. Die Farbprofis bei Sun stellen jährlich nicht eine einzelne Farbe in den Vordergrund, sondern präsentieren Trends und Kollektionen, die mehrere Farbpaletten für unterschiedliche Anwendungen im Zusammenspiel zeigen. Für dieses Jahr sind diese Farbtrends unter dem Begriff „Soulstice“ zusammengefasst worden. Ähnlich wie Pantone argumentiert das Unternehmen mit einem größeren Interpretationskontext: „Inmitten von Naturkatastrophen und menschlichen Krisen in einer sich ständig verändernden Welt versuchen wir, das zu bewahren und zu bereichern, was uns physisch und emotional menschlich macht. Wir suchen nach Methoden, um einen sinnvollen Lebenszweck zu finden, und gehen unseren grundlegenden Bedürfnissen für eine gesunde Lebensqualität auf den Grund.“
Mit den Druckfarben von Sun Chemical wird auch das VAA Magazin gedruckt – in der Druckerei des langjährigen Partners Köllen Druck+Verlag in Bonn. Dort arbeitet man seit einiger Zeit mit einer neuen Generation von Druckfarben, die für den Bogenoffsetdruck entwickelt wurde, für schnelllebige Produktionsabläufe ausgelegt ist und gleichzeitig großen Wert auf Nachhaltigkeit legt. „Es ist eine pflanzenölbasierende Farbe ohne umweltschädliche PTFE-Wachse und besteht aus bis zu 82 Prozent biologisch erneuerbaren Rohstoffen“, berichtet Key-Account-Manager Udo Johnen. Für die komplette Auflage einer Magazinausgabe mit vier Seiten Umschlag und 48 Seiten Inhalt werden insgesamt rund 48 Kilogramm Druckfarbe benötigt. „Durch die Verwendung hochwertiger und ergiebiger Farben erzielen wir sowohl eine intensive Farbwiedergabe, eine schnelle Trocknung als auch einen reduzierten Farbverbrauch.“
Welche Chemie sorgt überhaupt dafür, dass eine Farbe zu ihrem ganz speziellen Farbton kommt? Eine Schlüsselrolle spielen Pigmente. Dr. Christof Kujat von Sun Chemical taucht ein ins Thema: „Ein Molekül ist erst einmal noch kein Pigment. Erst wenn das Molekül in partikulärer Form auftritt, wird daraus ein Pigment.“ Der verantwortliche Leiter des Industriesegments Plastics führt aus, dass die Kombination aus Chemie, Partikelgröße und Partikelform über Farbton, Deckkraft, Transparenz und Farbstärke entscheidet. „Je kleiner die Teilchen, desto höher die Transparenz – je größer die Partikel, desto höher die Opazität.“ Eine geeignete Oberflächenmodifizierung kann zusätzlich Sekundäreigenschaften wie Rheologie, Dispergierbarkeit oder Warpingverhalten positiv verbessern.
„Farbstoffe hingegen sind in Kunststoffen molekular verteilt. Dadurch sind sie meist sehr farbstark und chromatisch, besitzen jedoch meist geringere Wetter- und Lichtechtheiten“, so der promovierte organische Chemiker Kujat. Kunststoffanwendungen reichen von Verpackungen mit hohen Reinheits‑ und Lebensmittelsicherheitsanforderungen über Fasern und Folien bis zu Hochleistungspolymeren, die Temperaturen von bis zu 400 Grad Celsius standhalten müssen.
Kujats Kollege Tom Landuydt bricht die Komplexität auf eine etwas vereinfachte Klassifizierung herunter: „Wir machen zunächst einmal einen Unterschied zwischen organischen und anorganischen Pigmenten. Beides sind Farbpigmente, also Buntpigmente mit unterschiedlichen Anwendungsprofilen. Während anorganische Pigmente meist für hohes Deckvermögen und exzellenten Wetterechtheiten für Außenanwendungen eingesetzt werden, so bieten die organischen Pigmente meist hohes Chroma, Farbstärke oder Transparenz.“ Bei Sun Chemical Pigments leitet der studierte Chemieingenieur das Industriesegment Coatings.
Und dann gibt es noch Effektpigmente. „Die bringen dann wieder Glitzer und Glanz in eine Formulierung“, so Landuydt. Meistens seien diese Effektpigmente aber auch von Natur aus anorganisch mit hohen Echtheiten, wie sie zum Beispiel in Automobillacken zur Anwendung kommen. „Die Echtheiten von organischen Pigmenten sind dagegen sehr stark chemieabhängig. Da gibt es viel höhere Schwankungen.“
Anwendungsprofile für Pigmente und Farbstoffe unterscheiden sich deutlich. „In Beschichtungen bewegen sich Schichtdicken im Mikrometerbereich“, sagt Tom Landuydt. „Je nach Anwendung sind hohe Lichtechtheit und Wetterechtheit erforderlich, etwa bei Fahrzeuglacken. Pulverlacke und Coil‑Coatings benötigen thermische Stabilität und definierte Prozessfenster. Wandfarben für den Innenbereich stellen Reinheit, Farbstärke und Produktsicherheit in den Vordergrund.“
Pigmente sind Partikel. Diese Partikel müssen für die entsprechenden Anwendungen allerdings noch dispergiert werden. „Aber um wirklich das Maximum an Farbtonentwicklung, Farbstärke oder Transparenz herauszuholen, müssen die Pigmentagglomerate aufgebrochen und verteilt werden“, sagt Pigmentexperte Christof Kujat. Bestenfalls kommt man bis zu den Primärpartikeln. „Und hier steckt das große Know-how im Pigmentdesign. Das Pigmentfinishing und gegebenfalls die Oberflächenmodifizierung entscheiden darüber, wie gut das Pigment in der jeweiligen Anwendung funktioniert, und dies ist je nach Anwendung unterschiedlich.“
Bei Farbstoffen hingegen kommt es darauf an, den Farbstoff schnellstmöglich in Lösung zu bekommen, egal ob in Kunststoff oder „Inkanwendungen“. Kujat dazu: „Die Farbstoffe kommen meistens auch aus Pulver, aber zerfallen dann in ihre molekularen Bausteine und sind dementsprechend sehr farbstark und haben eine hohe Transparenz.“
Fast immer entstehen Beschichtungsfarben aus mehreren Pigmenten. „Organische und anorganische Pigmente sowie Effektpigmente werden so kombiniert, dass Farbton, Glanz, Brillanz und Beständigkeit im Verbund stimmig sind“, stellt Tom Landuydt heraus. Bei Fasern und sehr dünnen Folien könne unzureichende Dispergierung zu Faserrissen, Fehlstellen oder mechanischen Schwächen führen. In Fahrzeuglacken verhindern zu grobe Pigmente ein glattes „Finish“ bei geringen Schichtdicken. Und über die Farbwirkung entscheidet die Morphologie: Primärpartikelgröße, Agglomeratbildung und die chemische Modifizierung der Oberfläche bestimmen, ob ein System opak oder transparent wirkt, wie stabil es sich verarbeiten lässt und wie reproduzierbar sich der Farbton herstellen lässt.
Damit die Farbtöne in der Endanwendung reproduzierbar erscheinen, arbeitet die Druck‑ und Lackindustrie mit Farbsystemen und Druckfarbenstandards. „Bei Druckfarben gibt es die klassischen 4c‑Farben“, erklärt die Kreativdirektorin des VAA Ina Brocksieper. Die ausgebildete Mediengestalterin mit über 30 Jahren Berufserfahrung ist unter anderem verantwortlich für das Layout des VAA Magazins. „4c steht für 4 colours: Cyan, Magenta, Yellow und Key – letzteres steht für den Schwarzanteil. Die Druckfarben addieren sich zusammen zu Schwarz.“ Dagegen stehen die „Lichtfarben“ RGB für die Farben Rot, Grün und Blau, die addiert Weiß ergeben. „RGB gibt es zum Beispiel bei Monitoren im Digitalbereich – hier ist das Farbspektrum deutlich höher.“ Der CMYK-Vierfarbdruck hat also seine Grenzen. In der Praxis entscheide zudem der maximale Farbauftrag über Prozessstabilität und Machbarkeit: „Bei den Druckfarben sind wir begrenzt. Auch der Farbauftrag ist nicht bei viermal 100 Prozent, sondern maximal bei 300 Prozent.“
Die VAA-Kreativchefin verweist auf die Rolle von Sonderfarben für die Markenpräzision. „In meiner Vergangenheit hatte ich mit einer beliebten Kräuterlikörmarke zu tun. Bei der CMYK-Zusammensetzung gab es schonmal Schwierigkeiten, denn wenn man fünf Prozent mehr Magenta druckte, wirkte der Markenfarbton gleich viel zu stark – bei fünf Prozent weniger hingegen zu blass.“ In einem solchen Fall kommt dann eine Sonderfarbe ins Spiel, damit solche Schwankungen nicht auftreten. Wählt man eine Sonderfarbe wie HKS, muss man auch tiefer in die Tasche greifen. „Das Druckprodukt wird dann meist etwas teurer, dafür ist die Markenfarbe immer gleichbleibend präzise“, resümiert Brocksieper.
Sonderfarbsysteme dienen der präzisen Kommunikation zwischen Design, Vorstufe, Druck und Weiterverarbeitung. Während Pantone seine Wurzeln in den Vereinigten Staaten hat, ist HKS historisch in Europa verankert. Ein weiteres bekanntes System ist RAL. „Es entstand 1925, um technische Standards zu vereinheitlichen, und bietet heute eine breite Palette definierter Töne mit Vier‑Ziffern‑Systematik“, so Ina Brocksieper.
Corporate‑Design‑Fragen sind unmittelbar mit reproduzierbarer Farbe verbunden. So hat der VAA seine „Hausfarbe“ VAA‑Blau, ein sehr kräftiges Dunkelblau, 2022 angepasst. „Früher setzte sich unsere Hausfarbe VAA‑Blau aus 100/85/0/0 CMYK zusammen“, erinnert sich Ina Brocksieper. „Der Magentaanteil war mit 85 Magenta sehr hoch.“ So wirkte das Blau oft lilastichig. „Wir haben Magenta um zehn Punkte heruntergesetzt. Damit schließen wir einen Lilastich praktisch aus.“
Die Einhaltung von Standards und Farbvorgaben sorgt nicht nur für die gleichbleibende Wahrnehmung von Farbtönen in unterschiedlichsten Anwendungen, sondern ist auch essenziell für möglichst schadstoffarme Produkte. „Die Regulatorik und die Anforderungen gehen immer weiter“, so Christof Kujat von Sun Chemical. „Früher hat man sehr stark geschaut, welche Chemie ein Pigment hat. Heute liegt der Fokus viel mehr auf den Nebenkomponenten, den sogenannten NIAS – non intentionally added substances.“ Ein Pigment selbst wird im Regelfall nicht aus dem Kunststoff herausmigrieren, aber mitunter toxische Nebenkomponenten durchaus. „Wenn wir etwa über Verpackung reden, möchten wir solche Stoffe natürlich nicht in unserem Lebensmittel enthalten haben.“
Bei Pigmentherstellern gibt es dafür gründliche analytische und produktionsseitige Ansätze, um Nebenkomponenten zu minimieren und auch Eigenschaften wie etwa geschmacksrelevante Spurenstoffe jenseits der reinen Konformität zu adressieren. Die Einhaltung internationaler Standards mit den entsprechenden Reinheiten erfordert dementsprechend hohe Anforderungen an Rohstoffe, Prozesse und Analytik, aber schließlich geht es am Ende um die Produktsicherheit. Und gerade hier könne Sun Chemical seine gesamte Pigmentkompetenz von der Produktion über die Analytik bis zur Expertise im Bereich Verpackung, Sicherheit und Regulatorik einbringen.
Neben den Pigmenten und Farbstoffen ist die Konsistenz entlang der Wertschöpfungskette entscheidend. Rohstoffqualifizierung, eng geführte Prozessfenster und Temperaturdisziplin bei der Weiterverarbeitung sind notwendig – aber auch die Prüfung der Einhaltung regulatorischer Vorgaben. „Eines der besten Beispiele zur Durchsetzung von Regulierung sind bleihaltige Pigmente, sogenannte Bleichromate“, hebt Tom Landuydt hervor. Man müsse leider manchmal wirklich warten, bis die Gesetzgebung etwas verbietet, bevor der Markt umschwenkt. Zwar werden Bleichromate heutzutage in Europa und Nordamerika nicht mehr verwendet, sehr wohl aber in Afrika, in Russland und in bestimmten Teilen Asiens – obwohl sehr gute bleifreie Alternativen verfügbar sind. „Bei aller Kritik an regulatorischen Hürden: Wir sind als Industrie auch abhängig von Regularien und deren Einhaltung, damit der Markt überhaupt umschwenkt. In einem Markt mit hohem Wettbewerbsdruck kommt ansonsten meistens die kostengünstigste Alternative zum Zug, und diese ist oft nicht die nachhaltigste.“
Auch für Axalta Coating Systems, einen der weltweit führenden Lackhersteller, ist das Streben nach mehr Nachhaltigkeit ein zentraler Bestandteil der Innovationsstrategie. Dr. Robert Roop setzt den Rahmen klar: „Wir konzentrieren uns darauf, die Umweltbelastung sowohl bei der Herstellung unserer Produkte als auch bei deren Anwendung durch unsere Kunden zu reduzieren – etwa durch energieärmere Härtung, wasserbasierte Technologien und Beschichtungen, welche die Lebensdauer der Oberfläche verlängern.“ Für den Senior Vice President und Chief Technology Officer sei dies allerdings kein Nullsummenspiel: „Wir sehen Nachhaltigkeit nicht als Kompromiss, sondern als natürliche Ergänzung zu Leistung, Effizienz und Abfallreduzierung.“
Woran sich dieser Ansatz messen lässt, beschreibt Roop mit Blick auf aktuelle Programme und Serienlösungen. „Aktuelle Beispiele für unsere Innovationen sind schneller härtende und energieeffizientere Lacksysteme, fortschrittliche Elektrotauchlacke für Korrosionsschutz sowie digitale Werkzeuge, welche die Farbmesstechnik und die Anwendungseffizienz verbessern.“ Schnellere Härtung verkürzt Zyklen und ermöglicht niedrigere Prozesstemperaturen, während sogenannte E‑Coats die Korrosionsbeständigkeit erhöhen und die Lebensdauer beschichteter Bauteile verlängern. In Summe sinken Energieeinsatz, Materialverbrauch und Ausschuss für das Unternehmen, während Prozessstabilität und Oberflächenqualität steigen – genau der Gleichklang, der Produktivität und Nachhaltigkeit zusammen denkt.
Zur ökologischen Transformation gehört für Roop auch die Reduktion von Materialverlusten und Kosten entlang der gesamten Applikationskette: „Technologien, welche die Übertragungsrate verbessern, Nacharbeit verringern oder unnötige Spritzgänge eliminieren, reduzieren direkt den Materialabfall. Sie senken zudem die Gesamtkosten für Kunden – ein weiterer großer Vorteil.“ Ergänzend erhöht Axalta den Einsatz recycelter und biobasierter Inhaltsstoffe, wo diese die Leistungsanforderungen erfüllen, und bewertet kontinuierlich die Lebenszykluswirkung der Produkte.
Während in Fahrzeuglacken, in Polymerprofilen und in Hochtemperatursystemen technische Grenzwerte dominieren, ist die Alltagsrelevanz von Farbe besonders sichtbar, wenn Heimwerkerinnen und Heimwerker zu Rolle und Eimer greifen. Auf ein Anwendungserlebnis, das auch Gelegenheitsstreicher sicher erreichen sollen, zielen die Produkte der zur DAW SE gehörenden Traditionsmarke Alpina Farben. Dort ist Peter Stechmann seit über 20 Jahren tätig. Der Geschäftsführer von Alpina bringt es auf den Punkt: „Die Rolle muss Farbe gut aufnehmen, es darf nicht spritzen und die Farbe muss sofort gut decken. Ich muss sie gut verteilen können.“ Das müsse leicht gehen und gut funktionieren, sagt Stechmann, damit die Farbeigenschaften die Praxis beim Streichen spürbar erleichtern: „Wir haben mit Alpinaweiß eine Farbe entwickelt, die extrem spritzgehemmt und trotzdem gut zu verarbeiten ist.“
Hinter dem Anwendungskomfort stehe ein belastbares Qualitätsversprechen. Deckkraft, Verarbeitung und Oberflächenbild werden in etablierten DIN-Klassen gemessen. „Eines der Kernkriterien ist die Deckkraft“, betont Stechmann. „Unser Credo seit 1909 war immer Innovation. Wir haben die kaltwasserlösliche Farbe erfunden und wir waren die Erfinder der konservierungsmittelfreien Farbe.“ Der Rahmen bleibt dabei unverrückbar: „Kein Kompromiss in Richtung Qualität und schon gar kein Kompromiss in Richtung Gesundheit.“
Alpina positioniert sich als verlässlicher Markenklassiker mit Nähe zum Alltag – von Weiß als größter Kategorie über ein breites Spektrum kuratierter Buntfarben, unter anderem in Kooperation mit Pantone, bis zur individuellen Tönung im Baumarkt um die Ecke. „Alpina ist als Markenklassiker ein Gattungsbegriff“, sagt Marketingprofi Peter Stechmann. Das Versprechen formuliert er dabei trocken: „Unser Produkt muss im Massenmarkt funktionieren, unter realen Bedingungen überzeugen und so die Rolle einer deutschen Qualitätsmarke ausfüllen.“ Die Summe aus reproduzierbarer Verarbeitung, sichtbarer Leistung und konsequenter Markenführung mache seit Jahrzehnten den Unterschied an den Wänden im ganzen Land.
Aus der Heimwerkerperspektive kehrt der Blick in die industriellen Farbsysteme zurück, wobei die Leitplanken identisch sind: stabile Rezepturen, klare Standards, präzise Farbdaten und effiziente Prozesse. Zwischen Inspiration und Anwendung spannt sich so eine Kette aus Definition, Messung und Umsetzung. Druckfarbenstandards sorgen dafür, dass ein definierter Ton auf unterschiedlichen Maschinen, Substraten und an verschiedenen Standorten vergleichbar erscheint.
Farbtrends eröffnen Erzählräume. Erst im Zusammenspiel aus Pigmentchemie, Prozessführung, Standardisierung und digitalen Werkzeugen entsteht wiederholbare Farbe. Lackspezialisten wie Axalta setzen auf energie‑ und materialeffiziente Systeme. Pigmentexperten wie Sun Chemical optimieren die Partikelmorphologie, Reinheit und Sortierbarkeit. Und die Praxis in Design und Druck stützt sich auf Farbsysteme und -standards, damit Markenfarben verlässlich geführt werden.
Selbst scheinbar einfache Töne bleiben anspruchsvoll. Denn bei Farben und Lacken gibt es kein einfaches Schwarz oder Weiß. Lächelnd setzt Tom Landuydt von Sun Chemical den Punkt:„Schwarz ist für mich einer der schwierigsten Farbtöne überhaupt, speziell auch in Anbetracht von Zusatzfunktionen in Bereichen wie Recycling, Heat Management oder autonomes Fahren. Man kann sich gar nicht vorstellen, wie viele verschiedene Schwarztöne es gibt.“ Ob Farben, Lacke oder Beschichtungen: Damit das Leben farbig wird, kommt es immer auf die richtige Mischung aus Pigmenten, Farbstoffen und dem passenden Material an.
Als Hochschule der Angewandten Wissenschaften hat die Hochschule Esslingen die primäre Aufgabe, Fachkräfte für die Industrie auszubilden. „Der Schwerpunkt für die Studiengänge des Fachbereichs Chemieingenieurwesen ist traditionell ausgerichtet auf die Lackchemie und Lacktechnologie, unterteilt in zwei spezifische und praxisorientierte Studiengänge“, beschreibt Prof. Matthias Schumacher. Der Prodekan für Angewandte Naturwissenschaften, Energie- und Gebäudetechnik vertritt seit März 2023 als Professor das Fach „Werkstoffprüfung, Farbe und Lack“ und engagiert sich derzeit als Studienkoordinator für den Bachelorstudiengang „Chemieingenieurwesen, Farbe und Lack“ für die inhaltliche und organisatorische Weiterentwicklung des Studienangebots.
Mit dem Bachelor „Chemieingenieurwesen, Farbe und Lack“ als berufsqualifizierenden Abschluss steigen viele Lackingenieurinnen und -ingenieure in die Entwicklungsabteilungen der Farben- und Lackindustrie ein. Das können Rohstofflieferanten, industrielle Lackverarbeiter oder Lackhersteller sein. Der Master „Angewandte Oberflächen- und Materialforschung“ bietet zudem eine Vertiefung und auch eine Qualifizierung für eine weiterführende akademische Laufbahn. Leider habe das Interesse der Bewerber und Bewerberinnen für den Studiengang „Chemieingenieurwesen, Farbe und Lack“ in den letzten Jahren abgenommen, so Schumacher. „Damit dieses spezialisierte Studium jedoch weiterhin angeboten werden kann, ist eine Mindestanzahl an Studierenden unerlässlich. Eine weitere Abnahme der Studierendenzahlen würde die langfristige Existenz des Programms gefährden – eine Entwicklung, die nicht nur die Hochschule, sondern die gesamte Branche betrifft.“ Gründe für die geringere Nachfrage seien vielschichtig, betont Matthias Schumacher, insgesamt zeige sich eine generelle Abnahme der Studieninteressen in MINT-Fächern.
Für den MINT-Nachwuchs hat die Hochschule eine Idee entwickelt: den CIB-Koffer – ein modulares Praxisset für den Chemieunterricht in der Oberstufe. Der Koffer wurde im Fachbereich Chemieingenieurwesen, Farbe und Lack (CIB) der Hochschule Esslingen in enger Kooperation mit dem Seminar für Ausbildung und Fortbildung der Lehrkräfte Esslingen entwickelt. Die didaktischen Inhalte sind zielgerichtet auf den schulischen Bildungsplan abgestimmt und ermöglichen eine nahtlose Integration in den Unterricht.
„Offensichtlich hat die Hochschule und die praxisnahe Ausrichtung des Studiums eine hohe Reputation in der Branche, sodass Kooperationen mit den Unternehmen in der Branche stets ausgebaut werden können“, sagt der Prodekan. Praxissemester und Abschlussarbeiten seien wichtige Elemente. Viele Firmen der Farben- und Lackbranche sind hierzu bereits aktive Partner des Standorts und tragen maßgeblich zur Qualität der Studiengänge bei. „Nicht wenige Unternehmen gehen noch einen Schritt weiter: Sie unterstützen ausgewählte Studierende gezielt mit einem Stipendium, wenn diese zum Studium nach Esslingen kommen.“ Entweder sind diese Studierenden bereits zuvor im Unternehmen ausgebildet oder sie bewerben sich auf ein Stipendium direkt nach der Schule. Diese Studierenden absolvieren alle praktischen Phasen in dem Unternehmen, das sie finanziell unterstützt.
Matthias Schumacher wirft einen Blick in die Zukunft: „Wir sehen für das Chemieingenieurwesen an unserer Hochschule mehr und mehr Bedeutung für Digitalisierung in Form von Implementation von KI und Programmierkenntnissen.“ Weiterhin lege man im Studium zunehmend Gewicht auf den Einsatz nachhaltiger Rohstoffe und die Substitution kritisch eingestufter Substanzen.
Christian Schmitz ist Professor für Lackchemie und digitale Prozesse an der Hochschule Niederrhein. Er kümmert sich insbesondere um die richtige Verteilung und den Einsatz der verschiedenen Rohstoffe in der Komposition innerhalb der Lackformulierung, sodass ein Lack effizient ist. Denn ein Lack ist ein Vielstoffgemisch mit meist zehn bis 20 Komponenten in einer Rezeptur. Diese Feinheiten gilt es genau abzustimmen, weil alles miteinander reagiert.
VAA Magazin: Wie forschen Sie an der Hochschule Niederrhein?
Schmitz: An der Hochschule Niederrhein sind wir in der glücklichen Lage, eine Hochdurchsatzanlage für unsere Forschung einsetzen zu können. Das bedeutet, wir können Lackproben im großen Maßstab herstellen und können so große Datensätze analysieren. Wir nutzen die Hochdurchsatzanlage, um Proben von Formulierungen zu erstellen und zu testen. Hier können flüssige Lackproben durch Mischen und Dispergieren der Rohstoffe vollautomatisch hergestellt werden. Diese werden auf Prüfbleche als Lack appliziert und gehärtet. Der flüssige Lack und das lackierte Substrat werden in der Anlage oder auch bei anschließenden manuellen Labortests für die Performance der Beschichtung untersucht. Daneben nutzen wir inzwischen auch KI-Methoden, maschinelles Lernen, um auf Basis der Einflüsse der Lackrohstoffe Modelle des Lacksystems zu erstellen. Somit können das Verhalten und die Lackeigenschaften vorausgesagt werden. Ziel ist eine schnellere Optimierung von den Eigenschaften der Beschichtung in der Lackentwicklung. Andere Anwendungen sind eine bessere Vorhersage zu Abweichungen von Soll-Eigenschaften mittels der KI-Modelle.
Arbeiten sie auch mit Partnern aus der Industrie zusammen?
Auf jeden Fall, denn wir sind eine öffentliche Einrichtung, die ihre Forschungsergebnisse natürlich auch der Allgemeinheit zur Verfügung stellen möchte. Anders als Industrieunternehmen, die hier Geschäftsgeheimnisse bewahren müssen. Als angewandte Hochschule sind wir sehr daran interessiert, Aufträge aus der Industrie zu bearbeiten oder aber gemeinsam mit Industriepartnern an Förderprojekten zu arbeiten. Das ist besonders spannend für mittelständische Unternehmen, die keine eigene Hochdurchsatzanlage zur Verfügung haben.
Woran forschen Sie konkret?
Für mich als forschender Chemiker sind die Prinzipien klar: Ich bin immer auf der Suche nach der perfekten Zusammenstellung eines Produktes. Interessant wird es, den Gesamteinfluss zu finden und diesen auf die einzelne Komponente zurückzuführen. Herauszufinden, was wirklich das Effektivste war und welcher Einfluss durch welchen Stoff verursacht wurde, ist die große Herausforderung. Und so sieht dann die Arbeit eines Lackentwicklers aus, der für ein gewisses Einsatzgebiet mit allen Herausforderungen einen Lack entwickeln soll: Er optimiert immer wieder sein System und muss neu hinterfragen. Und da kommt das Machine Learning zum Einsatz: Mit KI kann man inzwischen viele Modelle erstellen und vorhersagen, wie sich der Lack verhält.
Was sind gerade die wichtigsten Themen im Bereich Lack?
Aktuell stehen die Themen Digitalisierung und Nachhaltigkeit sehr im Vordergrund, darauf sind Unternehmen angewiesen. Viele Rezepturen müssen aufgrund von Nachhaltigkeitsaspekten angepasst werden. Momentan passiert in der Lackproduktion noch viel auf der Basis erdölbasierter Rohstoffe und davon wollen wir immer weiter weg. Wenn ich mit einem Modell, das ich schon habe, einen Stoff umformulieren kann, dann muss ich nicht mehr am ganz großen Rad drehen, sondern kann vielleicht schon mit einem voroptimierten System anfangen. Die Idee dahinter ist, dass sich mit mehr Daten mehr Modelle erstellen lassen. Große Firmen fangen damit an, mit Hochdurchsatzanlagen zu arbeiten. Hierauf fokussieren sich auch unsere aktuellen Projekte an der Hochschule.
Stichwort Rohstoffe: Wie realistisch ist es, dass wir uns langfristig wirklich von den erdölbasierten Lacken entfernen können?
Nach meiner Einschätzung stecken wir noch in den Kinderschuhen. Haben wir nachwachsende Rohstoffe, muss man auch da über den CO2-Fußabdruck diskutieren. Wenn dieser Rohstoff in der Produktion einen höheren Fußabdruck hat, ist es auch nicht relevant. Das Problem ist außerdem, dass wir den Markt dafür noch nicht haben und auch noch nicht überall die Kundenakzeptanz. Die Systeme sind noch nicht optimiert: Sie sind preislich meist teurer. Da ist auf jeden Fall noch viel zu holen, für manche Systeme haben wir auch noch gar keine Lösung. Wobei wir auch ehrlich sagen müssen, dass wir 90 Prozent des Erdöls verbrennen und nicht als Rohstoff verwenden.
Mehr als 1,8 MillionenTonnen Farben und Lacke werden jährlich in Deutschland hergestellt. Als Teil der Chemieindustrie in Deutschland setzen die Mitgliedsunternehmen des Verbands der Lack- und Druckfarbenindustrie (VdL) auf technische Innovationsfreude, wissenschaftliches Know-how und Professionalität bei der Entwicklung ihrer modernen Produkte. Mithilfe moderner digitaler Technik suchen alle das Optimum bei der Herstellung einwandfreier Leistungen für Kunden und Partner, unterstreicht der VdL in seiner Imagebroschüre aus dem Jahr 2023: „Mittelständisch geprägt fühlen wir uns stets auch der Umwelt und unserem Lebensraum verbunden. In den Produktionsprozessen beachten und überprüfen unsere Mitglieder die ökologischen Auswirkungen ihres Wirtschaftens und haben sich der Nachhaltigkeit verpflichtet.“ Der VdL ist korporatives Mitglied und ein Fachverband des Verbands der Chemischen Industrie (VCI).
Circa 100 Unternehmenin Europa produzieren Pigmente und Füllstoffe, die zum Einfärben von Farben, Lacken oder Kunststoffen verwendet werden können. Dies berichtet der Arbeitgeberverband Chemie Rheinland-Pfalz auf seinem Onlineportal Wir.Hier. Als Ergebnisse industrieller Forschungsarbeit der letzten hundert Jahre werden Pigmente als farbige – gegebenenfalls schwarze, weiße oder fluoreszierende beziehungsweise „schimmernde“ – Festkörperteilchen definiert, die organischer oder anorganischer Natur und im Anwendungsmedium unlöslich sind. Für eine optimale Wechselwirkung mit dem Licht sind sie sehr klein, teilweise sogar im Nanobereich. Die farbgebenden Eigenschaften eines Pigments kommen dadurch zum Tragen, dass seine Teilchen mit dem sichtbaren Licht in Wechselwirkung treten. Das Auge des Menschen nimmt Licht in dem Wellenlängenbereich zwischen etwa 400 Nanometern (Violett) und 700 Nanometern (Rot) wahr, die Pigmentteilchen selbst sind hauptsächlich zwischen 200 Nanometern und einigen Mikrometern (einigen tausend Nanometern) groß. Bei vielen Pigmenten spielen auch ihre technischen Eigenschaften eine wichtige Rolle: Spezielle Pigmente können zum Beispiel dafür sorgen, dass sich dunkle Autos oder Fassaden in der Sonne weniger aufheizen.
Mit einer 25 bis 250Mikrometer dünnen Polymerschicht kann ein spezieller Schutzlack in der Elektronikindustrie den Erhalt einer Leiterplatte unterstützen: Sie schützt die Bauteile der Leiterplatte wie Lötstellen, Anschlüsse von elektronischen Komponenten, freiliegende Leiterbahnen und andere metallisierte Bereiche vor Korrosion unter Betriebsbedingungen und kann so die Lebensdauer der Leiterplatte erhalten. In den verschiedensten Umgebungen eingesetzt, helfen Schutzlacke, Leiterplatten vor Feuchtigkeit, Salzsprühnebeln, Chemikalien und extremen Temperaturen zu bewahren – und auf diese Weise zum Beispiel Korrosion, Schimmelbildung und Stromausfälle zu verhindern. Das Einsatzgebiet aller Schutzlacke in der chemischen Industrie ist vorstellbar riesig, weiß der VdL zu berichten: Beschichtungen an Bauteilen von Gebäuden, Brücken, Containern, Werkzeugen, Baumaschinen oder Schiffen schützen vor Korrosion, Kälte, Verwitterung, Schmutz und Chemikalien. Zudem haben Korrosionsschutzbeschtungen sogar Antihaft- und Antigrafitti-Funktionen, selbst über den Wolken.
Mit 593 MillionenEuro Umsatz im Jahr 2024 ist die Serienproduktion für die Automobilindustrie die größte der sieben größten Abnehmerbranchen des Lackmarkts in Deutschland, in denen im gleichen Jahr insgesamt 358.000 Tonnen Lacke für 2,6 Milliarden Euro verkauft wurden, gefolgt von Autoreparaturlacken (532 Millionen Euro) und Metallerzeugnissen (390 Millionen Euro). Autoreparaturlacke erzielten trotz geringer Verkaufsmengen hohe Umsätze durch ihre hohe Wertigkeit, so der Verband der Lack- und Druckfarbenindustrie (VdL) auf seinem Portal „Wir sind Farbe“. Lack ist ein Vielstoffgemisch, das durch das Mischen von Bindemitteln, Lösungsmitteln, Pigmenten und Additiven hergestellt wird, wobei die genauen Schritte je nach Lackart wie zum Beispiel Wasserlack oder Pulverlack variieren, aber immer das Dispergieren der festen Bestandteile in der Flüssigkeit – Mischen und Mahlen – und die anschließende Filtration und Abfüllung umfassen. Moderne Lacke nutzen oft biobasierte Rohstoffe und High-Solid-Formulierungen mit einem geringeren VOC-Gehalt (volatile organic compounds). Die Herstellung von Lacken ist ein mehrstufiger industrieller Prozess, bei dem verschiedene Rohstoffe physikalisch und chemisch kombiniert werden, um eine flüssige Substanz zu erhalten, die nach der Anwendung eine feste, schützende oder dekorative Schicht bildet.
Innerhalb der nächsten 25 Jahremüssen witterungsbedingt in der Europäischen Union bis zu 9,4 Milliarden Quadratmeter Fassaden- oder Dachflächen renoviert oder gar neu gebaut werden, prognostiziert die Europäische Umweltagentur. Fassadenwände von Gebäuden bestehen üblicherweise aus Metall, Beton oder Holz – sie schützen, interagieren aber kaum mit ihrer Umgebung. Das soll sich zukünftig ändern: Ihre Nutzung soll durch Mikroorganismen angepasst werden, die nicht nur die Materialien vor Verwitterung schützen, sondern gleichzeitig CO2 speichern und Schadstoffe aus der Luft filtern. An einer mit Mikroorganismen angereicherten Wandfarbe arbeitet ein internationales Konsortium unter Beteiligung der Technischen Universität Graz, der Universität Ljubljana sowie Partnern aus der Wirtschaft im Projekt REMEDY. „Das ist ein sehr großes Potenzial, das wir nutzen sollten“, sagt Carole Planchette vom Institut für Strömungslehre und Wärmeübertragung der TU Graz. „Mikrobiologische Lebensgemeinschaften auf Dächern und Fassaden könnten zahlreiche Funktionen übernehmen, ohne dabei knappe, unbebaute Flächen zu beanspruchen.“