Im Interview mit METALVERSE erklärt Kirsten Baston, geschäftsführende Gesellschafterin bei Eltropuls, warum wenige Mikrometer Schichtdicke über das Überleben eines Bauteils entscheiden können, was Plasmanitrieren grundlegend von anderen Wärmebehandlungsverfahren unterscheidet – und warum ein Familienunternehmen manchmal den längeren Atem hat als alle anderen.

METALVERSE: Frau Baston, was fasziniert Sie persönlich an der Oberflächentechnik?

Kirsten Baston: Die Erkenntnis, dass man mit vergleichsweise einfachen Mitteln einen enormen Unterschied machen kann. Dass beispielsweise eine ein Mikrometer dünne PVD-Beschichtung darüber entscheidet, ob ein Bauteil überlebt oder nicht – das ist bei jedem Projekt aufs Neue faszinierend.

METALVERSE: Könnten Sie uns das Plasmanitrieren einmal in seinen technischen Grundzügen erläutern?

Baston: Plasmanitrieren ist ein Vakuumprozess. Man braucht das Vakuum, um bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen ein Plasma zünden zu können. Zwischen dem Anlagenbehälter und der Charge wird eine Spannung angelegt – dadurch entsteht ionisiertes Gas. Die dabei erzeugten Stickstoff-Ionen und angeregten Stickstoffteilchen werden durch die angelegte Spannung automatisch zur Bauteiloberfläche befördert und diffundieren dort direkt ein. Gegenüber dem klassischen Gasnitrieren ist das ein entscheidender Vorteil: Beim Gasnitrieren wird Ammoniak eingesetzt, der giftig ist und am Ende verbrannt werden muss. Das entfällt beim Plasmanitrieren vollständig – weder schädliche Einsatzstoffe noch schädliche Abgase, und der Gasverbrauch ist minimal, weil der Prozess im Vakuum stattfindet.

METALVERSE: Welche Schichttiefen sind dabei möglich?

Baston: Das ist letztlich eine Frage von Werkstoff, Kosten und Zeit. Bei einem unlegierten Stahl können wir Eindringtiefen von bis zu 0,8 Millimetern erreichen – das ist aber schon das obere Ende. In der Praxis bewegt man sich je nach Anforderung und Legierungsgrad meist bei geringeren Schichtdicken.

METALVERSE: Eltropuls hat die Warmwand-Plasmanitrieranlage maßgeblich mitentwickelt. Was war der entscheidende Fortschritt gegenüber dem Vorgänger?

Baston: Davor gab es Kaltwandanlagen mit wassergekühlter Ofenwand. Das Problem war, dass Bauteile nahe der Wand sehr kalt blieben, während die in der Mitte heiß wurden. Das führte zu großen Streuungen im Behandlungsergebnis, die Chargendichte war gering, und man musste sehr aufwändig mit Gittern und anderen Hilfsmitteln arbeiten, um überhaupt Temperaturgleichmäßigkeit herzustellen. Mit der Warmwand-Technologie konnten wir erstmals große Chargen mit sehr gleichmäßigem Ergebnis behandeln – und gleichzeitig den Energieverbrauch drastisch senken, weil wir keine Wärme mehr über die Wand vernichten. Das haben wir auf dem Härterei-Kongress 1980 vorgestellt und im gleichen Zeitraum auch das Patent angemeldet.

METALVERSE: Das Patent ist ausgelaufen. Wie sichert man den Technologievorsprung ohne Patentschutz?

Baston: Indem man einfach besser bleibt als alle anderen. Wir entwickeln die Elektronik, die Steuerung, alle wesentlichen Komponenten selbst – alles ist optimal auf den Plasmanitrierprozess abgestimmt. Das lässt sich nicht so leicht kopieren, weil dahinter Jahrzehnte an Erfahrung stecken. Und wir testen unsere Anlagen permanent unter realen industriellen Bedingungen – in unserer eigenen Lohnhärterei. Dieses Wissen fließt direkt in die Anlagenentwicklung zurück.

METALVERSE: Was sind die häufigsten Fehler, die Betriebe beim Einstieg machen?

Baston: Meistens liegt das Problem nicht im Prozess selbst, sondern in der Spezifikation. Viele neigen dazu, nach dem Prinzip „viel hilft viel” zu denken. In der Oberflächenveredelung ist aber oft genau das Gegenteil richtig. Eine Spezifikation sollte so eng wie nötig sein, damit das Bauteil funktioniert – aber gleichzeitig so weit wie möglich, damit sie kosteneffizient realisierbar ist. Und man muss alle vorgelagerten Fertigungsschritte und nachgelagerten Montageschritte von Anfang an mitbedenken. Nur dann lassen sich die Möglichkeiten des Plasmanitrierens wirklich ausschöpfen.

METALVERSE: Wie aufwändig ist die Einführung für einen Betrieb ohne eigene Experten?

Baston: Das ist einer der schönsten Aspekte des Verfahrens: Es ist unheimlich stabil und fehlerverzeihend. Der Prozess ist elektrisch geregelt, also über gut mess- und steuerbare Größen – das macht ihn wesentlich robuster als Verfahren, die ausschließlich über Chemie gesteuert werden. In unserer eigenen Lohnhärterei behandeln wir gemischte Chargen oft nach einem einzigen Programm, bei dem nur Temperatur und Zeit variiert werden. Das funktioniert für fast alles.

METALVERSE: Wo sehen Sie die Wärmebehandlung in den nächsten Jahren?

Baston: Den stärksten Trend, den wir beobachten, ist die weitere Elektrifizierung von Prozessen und die Ablösung von Erdgas. Das betrifft uns direkt weniger, weil Plasmanitrieren ohnehin ein inhärent elektrisches Verfahren ist – aber es ist ein Signal, dass wir auf der richtigen Seite stehen. Wir sehen zunehmend Anfragen aus Regionen, in denen Ammoniak schlicht nicht verwendet werden darf. Das kommt uns unmittelbar zugute.

METALVERSE: Was ist Ihr wichtigster Rat an Unternehmen, die sich erstmals mit dem Thema beschäftigen?

Baston: Binden Sie die Wärmebehandlung so früh wie möglich in das Projekt ein – solange noch alle Gestaltungsmöglichkeiten offen sind. Und suchen Sie sich einen erfahrenen Partner. Das Ziel sollte nie sein, einen einzelnen Prozessschritt zu optimieren, sondern das Bauteil und seine gesamte Prozesskette gemeinsam zu denken.

Kirsten Baston, geschäftsführende Gesellschafterin ELTRO GmbH (Quelle: Vulkan Verlag)

Kirsten Baston

Geschäftsführende Gesellschafterin

ELTRO GmbH

Das vollständige Interview können Sie in der 2. Ausgabe der PROZESSWÄRME 2026 lesen.