INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/2026

KOMPONENTEN UND SOFTWARE

KOMPONENTEN UND SOFTWARE DIE UNSICHTBARE REVOLUTION BEGINNT, WO DURCH METAL-MESH-FOLIEN DESIGN UND FUNKTION VERSCHMELZEN SMARTE ALL-IN-ONE-LÖSUNG Transparente Oberflächen sind bei modernen technischen Produkten längst mehr als ein Designelement. Sie sind funktionale Schnittstelle, Schutz und Kommunikationsmedium. Gleichzeitig sollen Geräte oder Funktionsbauteile kompakt, robust und zuverlässig sein. Sichtbare Antennen, separate Heizsysteme oder zusätzliche Schirmbleche passen nicht in dieses Konzept. Eine Lösung liegt in transparenten, leitfähigen Strukturen auf Metal-Mesh-Basis, die mehrere Funktionen in einer einzigen Folie bündeln können. Funktionale Anforderungen an technische Flächen steigen stetig: Sie sollen heizen, Signale übertragen, elektromagnetische Störungen abschirmen oder Sensorik integrieren. Gleichzeitig wächst der Anspruch an die Gestaltung und weitere Miniaturisierung. Transparenz wird zum Designelement, die Technik dahinter soll optisch möglichst unsichtbar bleiben. Was wie ein Widerspruch erscheint, lässt sich mit einer Struktur lösen, die dünner ist als ein menschliches Haar: Metal Mesh. Hinter diesem Begriff verbirgt sich ein hochpräzises Metallgitter aus ultrafeinen Leiterbahnen im Mikrometerbereich, die in transparente Substrate wie PET, Polycarbonat oder Glas eingebettet Unsichtbar bei hoher Leistungsfähigkeit: Metal Mesh eröffnet neue Freiheitsgrade in Funktionsintegration und Design sind. Dabei sorgen Li nienbreiten unter 5 µm dafür, dass die Struktur optisch kaum wahrnehmbar ist. Transmissionen von über 90 Prozent im Wellenlängenbereich von 400 bis 900 nm sind ebenso realisierbar wie Flächen widerstände von 0,2 bis 12 Ω/☐. Damit werden transparente Glas- oder Kunststoffoberflächen zu aktiven Systemkomponenten. LEITFÄHIG, FLEXIBEL UND LANGLEBIG Transparente, leitfähige Schichten sind aus Displays und Touchscreens bekannt. In der Industrie kommt dafür häufig Indiumoxid (ITO) zum Einsatz. Das keramische Material ist aber spröde und empfindlich. Wird es gebogen oder mechanisch belastet, kann es leicht brechen. Das macht es ungeeignet für flexible faltbare oder biegbare Displays und smarte Kleingeräte. Zudem ist ITO mit hohen Rohstoffkosten verbunden, denn es enthält das seltene Metall Indium. Zur Verarbeitung sind energieintensive Hochtemperaturprozesse notwendig. Diese Nachteile lassen sich mit den Metal-Mesh-Strukturen von Bopla umgehen. Der Spezialist für Elektronikgehäuse und Systemlösungen aus Bünde bietet der Industrie damit eine echte Alternative. „Metal Mesh basiert auf fein strukturierten Metallgittern, die wir durch präzise Druck- oder Ätzverfahren mit Silber, Kupfer oder Hybridlösungen mit Carbon-Nanotubes erzeugen“, erläutert Sebastian Gepp, Leitung Innovation bei Bopla. „Die Linien sind so schmal, dass sie optisch kaum wahrnehmbar sind. Damit erreichen wir bei minimalen Schichtdicken niedrigere Widerstände und gleichmäßige elektrische Eigenschaften, die auch nach mehr als 10.000 Biegezyklen stabil bleiben, und das bei hoher Transparenz.“ Der metallische Aufbau der Produkte ermöglicht zudem eine thermische Stabilität bis circa 100 °C. In der Entwicklung eröffnen sich damit neue Spielräume für flexible oder gebogene und geformte Bauteile. TRANSPARENTE HEIZFOLIEN Ein zentrales Einsatzfeld für diese Strukturen sind transparente Folienheizungen. Auf Basis von Metal Mesh entstehen Flächenheizer mit Leistungsdichten von bis zu 3.000 W/m 2 . Auf 3 mm starkem Glas lassen sich damit Heizraten von bis zu 0,4 K/s erzielen. Eine Temperaturerhöhung um 15 K ist innerhalb von 38 s möglich, Spitzentemperaturen bis 100 °C auf Glas sind realisier- Dipl.-Ing. Mathias Bünte, Business Development bei Bopla in Bünde 32 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2026/04 www.industrielle-automation.net

KOMPONENTEN UND SOFTWARE bar. Entscheidend ist die direkte Wärmeübertragung auf das Bauteil. Anders als bei konventionellen Systemen aus Heizdraht und Lüfter wird nicht primär die Umgebungsluft erwärmt, sondern die Oberfläche selbst. Dadurch sinken Energieverluste deutlich. Der Energiebedarf liegt bei lediglich 25 bis 30 Prozent konventioneller Heizmethoden. „Wir bringen die Heizstruktur unmittelbar auf oder hinter das Bauteil, etwa auf ein Glas- oder ein Displayfenster“, erklärt Gepp. „Die geringe Masse der Folie ermöglicht schnelle Reaktionszeiten, gleichzeitig ist eine unbegrenzte Anzahl von Schaltzyklen möglich, da keine mechanisch bewegten Teile vorhanden sind.“ Typische Anwendungen sind das Verhindern von Beschlag und die Enteisung von Kamerafenstern, Lidar- oder Radarsensoren sowie die Temperaturstabilisierung empfindlicher Elektronik im Außenbereich oder Tiefkühlbereich. Besonders gefragt ist der Einsatz der Folien zum Heizen von Gehäusen in dauerhaft kalten Umgebungen ab -20 °C und darunter. TRANSPARENTE ANTENNEN INTEGRIEREN Neben der Heizfunktion lassen sich mit Metal Mesh auch transparente Antennen in Glas- oder Kunststoffflächen integrieren, sodass separate Module oder sichtbare Leiterbahnen entfallen. Das spart Bauraum, reduziert Schnittstellen und vereinfacht die Montage. Dank hoher Leitfähigkeit und präziser Strukturierung sind Hochfrequenzanwendungen bis in den Gigahertz-Bereich möglich - von NFC sowie transparenten WiFi- und RFID-Antennen bis hin zu 5G- und künftig auch 6G-Anwendungen. Passive Antennen und Reflektoren lassen sich ebenso realisieren. Gepp DURCHSICHTIGE OBERFLÄCHEN WERDEN ZUM FUNKTIONALEN SYSTEM berichtet: „Für viele unserer Kunden ist entscheidend, dass Antennenstrukturen nicht mehr als eigenständiges Bauteil eingeplant werden müssen, sondern unsichtbar integriert sind und sich den gewünschten Geometrien anpassen lassen.“ Die hohe Flexibilität bei exzellenter Leitfähigkeit und die UV- Stabilität sind weitere Vorteile. Transparente Antennen auf Basis von Metal Mesh von Bopla sind unter anderem Automotive-qualifiziert. Beispiele aus der Praxis sind transparente Fensterantennen, die Mobilfunksignale trotz dämpfender Verglasung zuverlässig ins Gebäude übertragen, oder IoT- oder RFID-Antennen, die in Gehäusefronten integriert werden. Geschützte Fertigungsprozesse sorgen für reproduzierbare Qualität und HF-Präzision. TOUCH-TASTEN - KLAR UND PRÄZISE Metal-Mesh-Strukturen eignen sich ebenso für kapazitive Sensorelemente. Transparente Touch-Tasten, Slider- oder Matrix-Sensoren fügen sich nahtlos in Displays, Glas- oder Kunststoffoberflächen ein. Die Transparenz der Produkte von Bopla liegt bei über 85 Prozent, die Sensorik bleibt optisch unsichtbar. Je nach Anwendung kommen Metal-Mesh-Strukturen oder transparente Leitpasten zum Einsatz. Serielle Schnittstellen wie I²C, SPI, UART oder USB ermöglichen eine einfache Systemanbindung. Zeitgemäße HMI-Lösungen profitieren mit dieser Lösung von klaren Flächen, reduzierter Mechanik und hoher Designfreiheit. TRANSPARENTER EMV-SCHUTZ Elektromagnetische Störungen können die Funktion sensibler Elektronik beeinträchtigen. Transparente Metal-Mesh-Strukturen können auch als EMV-Schirmung dienen. Damit lassen sich 01 Transparente Antenne: Hohe Leitfähigkeit, zuverlässige Übertragung der Signale - und dabei nahezu unsichtbar Dämpfungen von bis zu 60 dB bei rund 80 Prozent Transmission erreichen. Die leitfähige Struktur reflektiert und absorbiert elektromagnetische Wellen, ohne die Sichtfläche zu blockieren. Eingesetzt über Displays oder auch Fenstern oder Blenden und nahtlos integriert mit optisch transparenten Klebstoffen, schützt sie sensible Elektronik zuverlässig. HEIZUNG UND ANTENNE IN EINER SCHICHT Besonders interessant für Anwender wird die Metal-Mesh-Technologie, wenn mehrere Funktionen kombiniert werden. Heizund Antennenstrukturen können auf demselben Substrat realisiert werden, ergänzend lässt sich die Fläche zur EMV-Schirmung nutzen. Eine transparente Oberfläche übernimmt dann gleichzeitig die Aufgaben Heizen, Signalübertragung und Schirmen. Eine Voraussetzung dafür ist die sorgfältige HF- und EMV-Planung: Heiz- und HF-Leitungen müssen getrennt geführt, Masseflächen definiert und Filterstrukturen berücksichtigt werden. „Die Integration mehrerer Funktionen ist kein Selbstläufer“, weiß Sebastian Gepp. „Wir betrachten frühzeitig das Gesamtsystem und setzen bei Bedarf auf Kooperationen mit qualifizierten Partnern. Nur wenn EMV, Thermik und HF gemeinsam bedacht werden, entsteht eine robuste Lösung.“ Geräteentwickler können mit dieser kombinierten Lösung davon profitieren, dass sich die Zahl der Einzelkomponenten insgesamt reduziert. Bauraum, Gewicht und Montageaufwand sinken. Gleichzeitig bleibt die optische Transparenz beim Endprodukt erhalten. METAL MESH BRINGT FREIHEITSGRADE BEI FUNKTIONSINTEGRATION UND DESIGN Beim Einsatz von Metal-Mesh-Strukturen verschwindet die Funktion visuell, technisch gewinnt sie jedoch an Leistungsfähigkeit. Nicht das sichtbare Bauteil definiert die Funktion, sondern die nahezu unsichtbare Mikrostruktur im Inneren der Fläche. Metal-Mesh-Strukturen ermöglichen es, Heizen, Signalübertragung, Sensorik und Abschirmung in einer einzigen, nahezu unsichtbaren Schicht zu vereinen. Für Entwickler eröffnet das neue Freiheitsgrade in Funktionsintegration und Design. Für Anwender entstehen Produkte, die schlanker, energieeffizienter und ästhetisch klarer sind, ohne funktionale Kompromisse. Metal Mesh wird so zum unsichtbaren Leistungsträger moderner Elektronik. Bilder: Bopla Gehäuse Systeme, FTS Hennig www.bopla.de 02 Bis 3.000 W/m 2 : Transparente Flächenheizer mit Metal Mesh verhindern beispielsweise das Beschlagen oder Vereisen von Kamerafenstern oder von Lidarsensoren www.industrielle-automation.net INDUSTRIELLE AUTOMATION 2026/04 33