1. Januar bis 31. Dezember Jahresbericht Vorgelegt zur 60. ordentlichen Mitgliederversammlung München, 18. Juni 2010.

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1 1. Januar bis 31. Dezember 2009 Jahresbericht 2009 Vorgelegt zur 60. ordentlichen Mitgliederversammlung München, 18. Juni 2010 Mitglied der

2 Jahresbericht 2009 Inhalt Vorwort Forschung und Entwicklung Vorstufentechnik Drucktechnik Druckweiter verarbeitung/id-karte Material Umweltschutz/Chemie Qualitäts sicherung Übersicht der Forschungs- und Ent wicklungs themen im Jahr Beratung, Prüfungen und Gutachten Wissenstransfer und Weiterbildung Öffentlichkeits arbeit/vertrieb Schulungen und Symposien Vorträge und Unterrichts tätigkeit Sitzungen, Tagungen, Ausstellungen Gremienarbeit und Standardisierung ISO TC DIN-Gremien Personen Technische Beiräte Vorstand der Fogra...38 Ehrenmitglieder Rechnungsprüfer Geschäfts führung Fogra-Schulungen im 2. Halbjahr Der Fogra-Jahresbericht wird herausgegeben von der Fogra Forschungsgesellschaft Druck e.v., Streitfeldstraße 19, München und Postfach , München; Tel , Fax , info@fogra.org, Internet by Fogra 2

3 Fogra Forschungsgesellschaft Druck e.v. Vorwort Bei der Mitgliederversammlung im Mai 2009 wurde einstimmig eine neue Satzung für die Fogra beschlossen. Ihnen war vielleicht schon beim ersten Betrachten aufgefallen, dass die neue Satzung deutlich kürzer geraten ist als die Vorgängerversion sie passt nun in einen gewöhnlichen Briefumschlag. Die Textreduktion bedeutet zugleich auch eine Vereinfachung vieler Zusammenhänge. Kurzum: Wir hoffen, dass die neue Satzung leichter lesbar geworden ist. Darin bestand freilich nicht das alleinige Ziel. Vielmehr galt es auch, den Satzungstext an verschiedene aktuelle Gegebenheiten besser anzupassen. Die aus unserer Sicht wichtigsten Änderungen sind: Alle Vorstandsmitglieder werden von der Mitgliederversammlung gewählt. Eine direkte Benennung durch andere Institutionen entfällt somit. Die maximale Stimmenzahl der Mitglieder wird unabhängig von ihrer Beitragsleistung auf 15 Stimmen begrenzt. Die Mitglieder der Technischen Beiräte werden [ggf. auf Vorschlag der Verbände] vom Vorstand berufen. Das Kuratorium als Organ der Fogra wurde aufgelöst. Dessen vorherige Aufgaben übernehmen in der neuen Satzung die Mitgliederversammlung und der Vorstand. Am Wesen der Fogra als Forschungs institut für die Druckindustrie ändert sich dadurch nichts es handelt sich, wenn man so will, um administrative Anpassungen. Gleichzeitig wurde die Fogra jedoch strukturell vereinfacht und in ihrem Handeln flexibilisiert. Nicht zuletzt kommt der Mitgliederversammlung als Souverän des Vereins nunmehr eine größere Bedeutung zu. Eine weitere Änderung im administrativen Bereich ergab sich durch die Verabschiedung des stellvertretenden Geschäftsführers Maximilian Bauer in den Ruhestand. Diese Position hat nunmehr Rainer Pietzsch übernommen. Gleichzeitig ging die inhaltliche Arbeit der Fogra mit vollem Elan weiter. So wurde 2009 wie auch in den vorherigen Jahren intensiv auf den verschiedenen Gebieten der Druckindustrie geforscht. Es wurden drei Symposien und diverse Schulungen durchgeführt, zahlreiche Dienstleistungen für die Unternehmen der Druckindustrie angeboten und Gremienarbeit in der ISO und anderen Standardisierungsorganen geleistet. Davon mehr auf den folgenden Seiten. Viel Spaß bei der Lektüre! Stefan Aumüller Vorsitzender des Vorstands Dr. Eduard Neufeld Institutsleiter 3

4 Jahresbericht Forschung und Entwicklung 1.1 Vorstufentechnik Umgang mit Daten In der Vorstufentechnik zeichnet sich eine vollständige digitale Reproduktion von Farbe auf Basis von automatisierten PDF-Workflows ab. Neben einer steigenden Verwendung von PDF/X innerhalb fachkundiger Reprobetriebe ist weiter der Trend festzustellen, dass zunehmend Daten von Fachfremden erzeugt werden. Diese Daten sind oft mangelhaft und stellen die Vorstufendienstleister und Druckereien vor zunehmende Herausforderungen. Hierbei fällt auf, dass Druckdienstleister mehr und mehr die Verantwortung für die Datenseparation übernehmen müssen. Dies wird nicht zuletzt an der Verwendung von Programmen zur Druckfarbeneinsparung und Angleichung von Separationen deutlich [sogenannte Ink-Optimizer ], die sich großer Beliebtheit erfreuen. Prüfdruckerstellung und Validation Print Fast selbstverständlich ist mittlerweile die Fähigkeit, jederzeit farbverbindliche digitale Prüfdrucke für eine Reihe wichtiger Druckbedingungen herstellen zu können. Dies ist nicht nur für Vorstufenbetriebe Bedingung, sondern auch für alle Druckbetriebe, die digitale Daten übernehmen. Sowohl die Fogra-Dienstleistung Überprüfung des Prüfdrucksystems [FograCert - Proofing System] als auch die Überprüfung der Proofer stellung [FograCert Contract Proof Creation] erfreuten sich auch im Jahr 2009 einer zunehmenden Nachfrage. Es wurden knapp 400 Prüfdrucke und zehn Prüfdrucksysteme zertifiziert. Hinzu kommt die neue Qualität Validation Print als Farbvorlage im kreativen Designprozess, die sehr großen Zuspruch findet. Dies zeigt sich durch bereits 31 zertifizierte Systeme [ Validation Printing System ] sowie erste Mediendienstleister [ Validation Print Creation ], deren eingesandte Drucke auf Normkonformität überprüft werden konnten. Peter Karp, Berthold Oberhollenzer, Claas Bickeböller, Abteilungsleiter Andreas Kraushaar [von links nach rechts]. Fogra-Digitaldruck-Arbeitskreis Der 2008 gegründete Arbeitskreis tagte im Jahr 2009 zwei Mal, wobei die Diskussion über einen zukünftigen digitalen Produktionsstandard im Mittelpunkt stand. Generell ist festzustellen, dass die Arbeit der Abteilung Vorstufentechnik mehr und mehr durch Forschung, Gutachtertätigkeiten sowie neue Dienstleistungen im Digitaldruck gekennzeichnet ist. Hervorzuheben ist in diesem Zusammenhang die Zertifizierung Digital Print Expert. Hierbei steht die Qualifikation von Anwendern und Herstellern hinsichtlich aktueller ISO-Standards [ISO Validation Print ] im Bereich Digitaldruck und notwendiger Grundlagen in der Farbkommunikation [Farbmessung und Qualitätssicherung] sowie hybrider Datenaufbereitung im Mittelpunkt. In einer eintägigen Schulung werden die Teilnehmer detailliert mit den Themen vertraut gemacht. Freilich gibt es das Zertifikat Digital Print Expert erst dann, wenn der Teilnehmer eine schriftliche und praktische Prüfung besteht. Die ersten Digitaldruckexperten haben im Herbst ihre Prüfung erfolgreich absolviert. Mitarbeiter Seit März 2009 verstärkt Berthold Oberhollenzer die Abteilung Vorstufentechnik. Er hat zuvor seine Diplomarbeit in der Abteilung Umweltschutz/Chemie absolviert. Im Jahr 2009 haben sechs Diplomanden und drei Praktikanten die Vorstufenabteilung zeitweise verstärkt. Im Berichtszeitraum wurden folgende Forschungsvorhaben bearbeitet: Aufbau und Untersuchung eines Softproof-Arbeitsplatzes [IGF] über die AiF 4

5 Fogra Forschungsgesellschaft Druck e.v. Sachbearbeiter: Peter Karp In dieser Arbeit wurden Softproof- Arbeitsplätze, d. h. komplette Softproof-Systeme bestehend aus Monitor, Messgerät, Normlicht und Ansteuerungssoftware, auf ihre Eignung zur Darstellung eines hochqualitativen Softproofs untersucht. Es konnte erfolgreich gezeigt werden, dass für geschlossene Softproof-Systeme eine objektive Bewertung der Softproof-Darstellung möglich ist. Hierbei kann ein Qualitätsniveau sichergestellt werden, das mit der gegenwärtigen Farbverbindlichkeit von Prüfdrucken vergleichbar ist. Schwerpunkt dieser Arbeit war die umfassende Untersuchung der Farbwiedergabeeigenschaft des Monitors, der Kernkomponente des Softproof-Systems. Zur objektiven Bewertung der Farbwiedergabeeigenschaften wurden neue Kriterien entwickelt. Die Monitorqualität selbst, unabhängig von der Ansteuerung und Softproof-Anwendung, wird von zwei Kriterien maßgeblich bestimmt: der Blickwinkelabhängigkeit und der Flächenhomogenität. Es hat sich gezeigt, dass die heute für den grafischen Markt angebotenen Monitore die gestellten Anforderungen im Wesentlichen erfüllen. Trotzdem bleiben noch Wünsche hinsichtlich einer verbesserten Blickwinkelcharakteristik offen. Dies betrifft speziell das Tonwertverhalten einiger Monitore in den Mitteltönen und Schattenbereichen. Daher werden gemäß der hier entwickelten technischen Spezifikationen der Fogra Monitore in zwei Qualitäts- bzw. Blickwinkelklassen eingeteilt. Monitore, welche die Kriterien für Farbton, Buntheit und Helligkeit erfüllen, werden als Klasse-B-Monitor [ gut geeignet ] eingestuft. Wenn ein Monitor zusätzlich das Kriterium für ein stabiles Gradationsverhalten [stabiles Gamma ] über den Blickwinkel erfüllt, wird er als Klasse-A-Monitore [ sehr gut geeignet ] eingestuft. In Form des Fogra-Softproof-Handbuchs wurden für den Praktiker wichtige Hintergründe zum Softproof erläutert und Arbeitsanleitungen als Hilfestellung für die tägliche Arbeit entwickelt und zusammengetragen. Es wurde bisher mehr als Mal von der Themen- Website heruntergeladen und ist auch in englischer Sprache verfügbar. Als weitere Hilfsmittel wurden Monitor-Testbilder zusammengestellt und Programme zur Prüfung der Monitoransteuerung auf der kostenlosen Themen-Website der Fogra zur Verfügung gestellt. Das Thema wurde im Jahr 2009 abgeschlossen. Die Veröffentlichung erfolgte durch die Fogra Qualitätsbewertung von Device-Link- Farbtransformationen [IGF] über die AiF Sachbearbeiter: Claas Bickeböller In der Vorstufentechnik werden vermehrt neuartige Farbtransformationen zwischen farbseparierten Datensätzen [Device-Link-Farbtransformationen] eingesetzt, die eine Vielzahl von zusätzlichen Funktionalitäten unterstützen. Allerdings sind oftmals kosten- und zeitintensive Iterationen durch den Anwender erforderlich, bis eine korrekte und befriedigende Transformation vorliegt. Dies liegt darin begründet, dass bisher wenige Methoden etabliert wurden, um die Qualität dieser Farbtransformationen objektiv zu bewerten. Die größte Schwachstelle des ICC- Farbmanagements mit Geräteprofilen ist der Verlust des für ein Bild charakteristischen Schwarzaufbaus, wenn bereits in vier Farben separierte Bilder für eine neue Druckbedingung aufbereitet werden müssen. Druckereien bekommen oft Daten unbekannter Herkunft und Qualität. Diese müssen mit großem zeitlichem Aufwand angepasst werden, um zu vermeiden, dass nach Telemessung eines vergrößerten Felds des Ugra/Fogra-Medienkeils im Normlicht mit LMT-Colormeter mit Tubus. Der Medienkeil wird Feld für Feld vermessen. dem Ausschießen möglicherweise Nutzen mit sehr verschiedenen Farb- bzw. Schwarzaufbauten und möglicherweise zu hohen Flächendeckungen auf der Druckform entstehen. Dieses Vorgehen macht eine einheitliche und konsistente Regelung der Auflage für den Drucker fast unmöglich. Wenn Bilder mit verschiedenen Separationen verwendet werden, die möglicherweise gar nicht für die vorliegende Druckbedingung aufbereitet wurden, sind Probleme in der Graubalance und Weiterverarbeitung vorprogrammiert. Die zu testenden Eigenschaften von Device-Link-Profilen und somit auch die entsprechenden Kriterien zu deren Beurteilung hängen stark vom jeweiligen Anwendungsfall ab. Hierzu zählen die Prozessanpassung und die Prozesskonvertierung. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, derartige Methoden zur objektiven Beurteilung der Güte von Device-Link- Farbtransformationen eingehend zu untersuchen. Die in diesem Forschungsvorhaben angestrebten Ergebnisse sollen Einzug in Richtlinien, Methoden zur Qualitätsprüfung und Toleranzen finden und dadurch der Branche als roter Faden dienen. Die bisher durchgeführten und ausgewerteten Druckversuche zeigen unter anderem, dass die farbmetrische Übereinstimmung normalerweise kein Problem darstellt. Dagegen wurde herausgefunden, dass die visuelle Anmutung nicht sehr gut mit den typischen 5

6 Jahresbericht 2009 Farbabstandsmaßen korreliert. Hier sind weitere Druckversuche geplant, die eine papierabhängige Farbtransformation berücksichtigen. Die Untersuchungen werden um Prüfungen mit dem Ziel der Übereinstimmung des lokalen Kontrasts zwischen Original und Reproduktion mit Hilfe der SSI-Methode [engl. structured similarity index] erweitert. Die wesentlichen Herausforderungen an die Güte von Device-Link-Transformationen stellen komplexe Dokumente und weniger einzelne Pixelbilder im Zusammenspiel mit dem aktuellen Workflow dar. Hierzu werden noch Testdateien erzeugt, um typische Konfigurationen von Objekttypen nachstellen zu können. Das Thema wird im Jahr 2010 abgeschlossen. Die Veröffentlichung erfolgt durch die Fogra Untersuchung von Methoden zur Übertragung der Farbwerte vom Prüfdruck auf den Auflagendruckprozess [IGF] über die AiF Sachbearbeiter: Berthold Oberhollenzer Digitalprüfdrucke werden heutzutage, anders als Andrucke, häufig nicht mehr auf Originalbedruckstoffen angefertigt. Dies führt zu Farbunterschieden zwischen Prüfdruck und Auflagendruck bei durchscheinenden Druckprodukten, sobald unterschiedliche Messunterlagen verwendet werden. Aus technischen Gründen verwendet man in der Medienvorstufe eine weiße und im Drucksaal eine schwarze Messunterlage. Bislang mangelt es allerdings an Korrekturverfahren bzw. Methoden, die auf Basis des Prüfdrucks auf weißer Messunterlage geeignete Zielwerte für die Prozesskontrolle auf schwarzer Messunterlage liefern. Dies stellt den Drucker in Zeiten steigender Qualitätsansprüche hinsichtlich einer bestmöglichen Übereinstimmung zwischen Prüfdruck und Druck vor große Probleme. Das Ziel ist die Entwicklung eines Korrekturverfahrens, das eine papierabhängige Umrechnung der Farbwerte von der weißen Messunterlage auf die schwarze Messunterlage ermöglicht. Darauf aufbauend wird eine Arbeitsanleitung für den Drucker erstellt, die aufzeigt, wie der Anwender auf Basis des jeweils eingesetzten Bedruckstoffs und des hier zu entwickelnden Korrekturverfahrens geeignete Zielwerte für die Prozesskontrolle berechnet. Die Ergebnisse aus der systematischen Bedruckstoffsammlung geben sowohl Druckeinkäufern als auch Druckern Hinweise an die Hand, um die bei ähnlichen Papierqualitäten zu erwartenden Farbunterschiede abschätzen und bereits am Anfang der Prozesskontrolle auf mögliche Probleme reagieren zu können. Die Anwendung dieser Umrechungsmethoden würde es Druckern erlauben, schneller in die Farbe zu kommen und somit Makulatur zu reduzieren. Dadurch kann eine höhere Prozesssicherheit mit einem gleichzeitig verringerten Reklamationsrisiko erzielt werden. Gegenwärtig werden die implementierten Korrekturmethoden an Testdrucken auf Papieren unterschiedlicher flächenbezogener Masse und für unterschiedliche Prozesse angewandt. Gute Ergebnisse wurden mit der Modifikation des Clapper-Yule-Verfahrens erzielt. Zusätzlich wurde in Zusammenarbeit mit der EMPA ein weiteres Verfahren entwickelt. Im Wesentlichen abgeschlossen sind die qualitativen und quantitativen Auswertungen der durchgeführten Messungen sowie die Korrelationsanalyse. Das Thema wird im Jahr 2010 abgeschlossen. Die Veröffentlichung erfolgt durch die Fogra Untersuchung von Normlichtkabinen im Hinblick auf die hochqualitative Remote-Softproof-Abmusterung [IGF] über die AiF Sachbearbeiter: Peter Karp Heute ist eine farbgenaue Übereinstimmung von Vorlage [Prüfdruck, Dia, Gegenstände etc.] und Druck unabdingbar. Hierzu ist neben einer messtechnischen Qualitätskontrolle das visuelle Urteil über die erreichte farbliche Übereinstimmung die wichtigste Voraussetzung für zufriedene Kunden und eine effektive und effiziente Produktion. Den größten Einfluss bei der visuellen Abmusterung hat die Beleuchtung. Fehlurteile aufgrund einer falschen Beleuchtung führen fast zwangsläufig zu Reklamationen und damit zu erhöhten Kosten im Produktionsprozess. Die Darstellung des Druckprodukts am Monitor [engl. Softproof] hat für die Abmusterung in der Druckvorstufe bereits ein hohes Qualitätsniveau erreicht. Die für den Softproof verwendeten LCD-Bildschirme sind mittlerweile auf eine derart hohe Farbgenauigkeit kalibrierbar, dass verbleibende Farbunterschiede hauptsächlich den Farbwiedergabeeigenschaften der vermeintlich normkonformen Beleuchtung zugeschrieben werden können. Dieser Mangel wird von Herstellern und Anwendern von Softproofsystemen insbesondere bei Bildschirmarbeitsplätzen an verschiedenen Standorten [engl. Remote Softproof] moniert. Farbabweichungen, die heutigen hohen Qualitätsansprüchen nicht mehr genügen, treten hierbei nicht nur zwischen Abmusterkabinen verschiedener Hersteller, sondern auch zwischen baugleichen Kabinen auf, insbesondere bei der Verwendung von Lampen aus verschiedenen Chargen. In diesem Forschungsvorhaben werden moderne Methoden zur Bestimmung der Farbwiedergabeeigenschaften implementiert, analysiert und im Kontext heutiger Anforderungen aus der grafischen Industrie weiterentwickelt. Im Anschluss daran wird eine Bestandsaufnahme von aktuellen Abmusterkabinen durchgeführt. Hierzu zählen Kabinen zur Abmusterung unmittelbar neben dem Bildschirm [Format ca. A4 bis A3] bis hin zu Abmusterbeleuchtungen für den Leitstand an der Druckmaschine. Hierbei erfolgt jeweils eine detaillierte lichttechnische und farbmetrische Charakterisierung inkl. der Erfassung der jeweiligen Farbwiedergabeeigenschaften bei verschiedenen Helligkeitsniveaus [Dimmstufen]. Charakteristische Abweichungen aufgrund der Dimmung werden hinsichtlich einer Möglichkeit zur Kompensierung der Unterschiede zwischen 6

7 Fogra Forschungsgesellschaft Druck e.v. verschiedenen Lampen bzw. Leuchten untersucht. Ferner sollen mit Hilfe farbpsychologischer Versuche eine visuelle Referenzskala sowie ein geeignetes [spektrales] Fehlermaß entwickelt werden, die den Anwendern die Ausprägung der verschiedenen Farbwiedergabeeigenschaften verdeutlichen. In dem noch jungen Projekt wurde bereits eine Untersuchung von Labormessgeräten hinsichtlich der erzielbaren Genauigkeiten durchgeführt. Hierzu zählen sowohl die Kurzzeit- und Langzeit-Wiederholbarkeit als auch die Absolutgenauigkeit unter den Geräten. Zum Vergleich wurde auch das Handmessgerät Eye-One Pro der Firma X-Rite aufgenommen. Erste Auswertungen weisen darauf hin, dass die Unterschiede zwischen den Geräten mit Farbabweichungen korrespondieren, die bei gleichzeitiger Betrachtung als deutlich unterschiedlich einzustufen sind. Ferner wurden weitere Abmusterkabinen im Fogra-Labor installiert und hinsichtlich der Normkonformität gemäß ISO 3664:2009 untersucht. Das Thema wird im Jahr 2011 abgeschlossen. Die Veröffentlichung erfolgt durch die Fogra Systematische Revision und Weiterentwicklung der Normserie ISO Förderung: Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft, Infrastruktur, Verkehr und Technologie/bvdm/WAN-IFRA /Fogra Sachbearbeiter: Berthold Oberhollenzer Viele regional und global agierende Auftraggeber wünschen heute ausdrücklich eine Produktion auf Basis nationaler bzw. internationaler Standards. Der nationale Standard auf dem Gebiet der Prozesskontrolle im Offsetdruck, nämlich der ProzessStandard Offsetdruck [PSO], basiert auf der ISO-Norm und den damit verknüpften Normen. Die für die Standardisierung notwendigen Grundlagen wurden maßgeblich von der Fogra und dem Bundesverband Druck und Medien e.v. [bvdm] entwickelt. Die kontinuierliche Nachfrage von Druckeinkäufern nach ISO zertifizierten Mediendienstleistern bestätigt die Wichtigkeit der Standardisierung und sichert nachhaltig deren wirtschaftlichen Erfolg. Die bestehende Familie der Normenserie ISO und insbesondere die Normteile 1 [Einleitung und Terminologie], 2 [Offsetdruck] und 3 [Zeitungsdruck] sind sukzessive über viele Jahre entstanden. Die grundlegenden Prinzipien basieren auf dem konventionellen, d. h. filmbasierten Workflow, und sind in der Veröffentlichung des ProzessStandard Offsetdruck aus dem Jahre 1996 verankert. Im Jahr 2004 Aufbau eines Softproof-Arbeitsplatzes. wurde eine Revision veröffentlicht, die im Wesentlichen die CIELAB-Sollwerte der Volltonfärbung sowie deren Toleranzen an die aktuellen Gegebenheiten anpasste. In dieser Zeit hatten bereits viele Druckereien von dem filmbasierten Workflow auf die Druckplattenerstellung mit Hilfe von Computer-to-Plate-Systemen [CtP] umgestellt. Vor dem Hintergrund der Abwärtskompatibilität repräsentierte der PSO diese entscheidende Trendwende in der grafischen Industrie mit der Anpassung der filmlosen an die konventionelle Druckformherstellung. Die mit der CtP-Technologie verbundenen Vorteile, insbesondere die flexible Prozesskalibrierung, standen hierbei nicht im Vordergrund. Die gegenwärtig gültige Fassung der ISO :2004/ Amd1 erfolgte im Rahmen einer Ergänzung [engl. Amendment] im Jahr Es muss allerdings festgestellt werden, dass wesentliche Änderungen in der grafischen Industrie leider noch keine Berücksichtigung in der ISO fanden. Hierzu zählen unter anderem die Berücksichtigung von neu entwickelten Papierqualitäten und Druckbedingungen, die Anpassung der Farbtoleranzen, der Druck mit UV-härtenden Druckfarben, die Nutzung moderner nichtperiodischer Raster sowie der wasserlose Offsetdruck. Eine weitere erfolgreiche und wettbewerbsfähige Druckproduktion auf Basis internationaler Standards ist allerdings nur möglich, wenn diese die gegenwärtige Situation bestmöglich widerspiegeln, d. h. eine dem aktuellen Standard der Technik entsprechende Qualität gewährleisten. Eine stückweise Überarbeitung des vorhandenen Standards, z. B. auf Basis einer weiteren Ergänzung, führt sehr wahrscheinlich zu einer Zersplitterung der Normen. Vielmehr sollen in diesem Forschungsvorhaben die geschilderten unberücksichtigten Produktionsaspekte in das Standardisierungskonzept integriert und vorhandene Vorgaben auf dem aktuellen Stand der Technik angepasst werden. Im Jahr 2009 trafen sich die Projektteilnehmer sieben Mal. Während die meisten Aspekte einvernehmlich diskutiert wurden, ist vor dem Hintergrund der Berücksichtigung der Graubedingung noch eine finale Abstimmung nötig. Die notwendigen Untersuchungen sind weitgehend abgeschlossen. Gegenwärtig werden die Auswertungen zur farbmetrischen Auswertung der Spreizung mit Hilfe der Graubedingung durchgeführt. Dokumente, die den aktuellen Projektstand berücksichtigen, sind im Entwurfsstatus verteilt und werden im Projektkreis diskutiert. Das Thema wird im Jahr 2010 abgeschlossen. Die Veröffentlichung erfolgt durch die Fogra. 7

8 Jahresbericht Drucktechnik Die Abteilung Drucktechnik hat im Jahr 2009 Forschungsvorhaben in den Bereichen Offsetdruck, Zeitungsdruck, Endlosdruck und Siebdruck bearbeitet. Dabei besaßen die meisten Arbeiten einen direkten Bezug zur nationalen und internationalen Standardisierung dieser Druckverfahren. So lagen die Schwerpunkte beim Offsetdruck auf den Farbort änderungen, die sowohl durch die Druckfarbentrocknung als auch durch den Auftrag einer Lackierung entstehen können. Deren Auswirkungen müssen bekannt sein, um die Vorgaben des ProzessStandard Offsetdruck und der ISO einzuhalten. Weiterhin wurden die Grundlagen einer Revision der für den vierfarbigen Rastersiebdruck relevanten Normen ISO und ISO erarbeitet. Im Bereich des Endlosdrucks erfolgte eine Prüfung, inwieweit die Sollfarborte der ISO , unter der Voraussetzung einer vollständigen Aushärtung der UV-Druckfarben, erreicht werden können. Eine Qualitätssteigerung der Druckprodukte und neue Anwendungsgebiete soll ein Mitte 2009 begonnenes Forschungsprojekt für Zeitungsdruckereien erschließen. Dabei werden Rahmenbedingungen für den Druck von höherwertigen Papieren auf Coldset- Druckmaschinen geschaffen. Die Ergebnisse sollen Partner of ebenfalls Einzug in ein allgemein anerkanntes Standardisierungskonzept finden. Die von der Fogra und den Landesverbänden des bvdm angebotene Zertifizierung nach ProzessStandard Offsetdruck [ISO 12647] erfreut sich weiterhin einer großen Beliebtheit. So sind insgesamt bereits rund 400 Druck- und Medienbetriebe zertifiziert. Davon stammt ungefähr ein Viertel aus Ländern außerhalb Deutschlands. Um die große internationale Nachfrage bewältigen zu kön- providing onsite support for the certification according to Process Standard Offset [ISO ] Rafael Skoczowski, Henry Röbert, Stefanie Saba, Abteilungsleiter Jürgen Gemeinhardt, Bernhard Sammereier, Helmut Wordel, Johannes Basner, Karl Traber [von links nach rechts]. nen, hat die Abteilung Drucktechnik ein Partnerprogramm ins Leben gerufen. Dieses ermöglicht Spezialisten aus der Druckbranche, die Zertifizierungsprüfung außerhalb des deutschsprachigen Raums vor Ort zu leiten und die angefertigten Druckexemplare zur Auswertung an die Fogra zu schicken. Die Fogra und der bvdm unterstützen ausdrücklich die internationale Etablierung der Normenfamilie ISO Zu den Aufgaben der Abteilung Drucktechnik gehört weiterhin das Betreiben der zur Fogra gehörenden Versuchsdruckerei. Deren Kernstücke bilden die Bogenoffset- D r u c k m as c hine Speedmaster CD 74-5 der Heidelberger Druckmaschinen AG sowie drei CtP-Anlagen [Lüscher, Heidelberger, Creo] mit unterschiedlichen Bebilderungstechniken. Sie werden für die Produktion interner Drucksachen und zur Bearbeitung von Forschungsprojekten eingesetzt. Im Berichtszeitraum wurden folgende Forschungsvorhaben bearbeitet: Einfluss der Lackierung auf das farbliche Aussehen eines Offsetdrucks auf Papier und Karton [IGF] über die AiF Sachbearbeiter: Stefanie Saba, Rafael Skoczowski, Jürgen Gemeinhardt Die farbliche Erscheinung von Offsetdrucken verändert sich durch eine Lackierung deutlich. Messtechnisch äußert sich dieses Verhalten in veränderten Glanz- und CIELAB-Farbwerten. Zusätzlich findet eine Veränderung der Tonwertzunahmen der Primärfarben statt. Hierfür ist zum großen Teil die 0 /45 -Beleuchtungsgeometrie gängiger Farbmessgeräte und Densitometer verantwortlich, die das entstehende Glanzlicht größtenteils ausblendet. Folglich erscheinen glänzend lackierte Drucke meist dunkler und gesättigter. Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollte der Einfluss des Lacks auf die visuelle Erscheinung sowie die drucktechnisch relevanten Messgrößen 8

9 Fogra Forschungsgesellschaft Druck e.v. von Offsetdrucken untersucht werden. In das Projekt wurden Öldrucklacke, Dispersionslacke und UV-Lacke einbezogen. Durch Lackierversuche am Probedruckgerät und an Praxisdruckmaschinen wurden Proben mit verschiedenen Lackschichtdicken erstellt. Darauf erfolgte die Bestimmung der resultierenden Glanz-, Farbort- und Tonwertänderungen. Die Farbmessungen konnten mit Hilfe eines Goniospektralfotometers unter verschiedenen Winkelgeometrien durchgeführt werden. Die messtechnischen Auswertungen wurden durch visuelle Bewertungen und Lichtechtheitstests ergänzt. Die Untersuchungen ergaben, dass die Farbortänderungen der Volltöne und des Papierweiß umso stärker ausfallen, je größer die Glanzunterschiede zwischen lackiertem und unlackiertem Druckprodukt sind. Es wurden Methoden entwickelt, mit denen die zu erwartenden Änderungen anhand von Materialparametern berechnet werden können. Hierzu erfolgte die Definition des sogenannten Glanzindex. Dieser ermöglicht eine quantitative Erfassung des Glanzes von Lacken. Die Änderungen der Tonwertzunahmen durch einen Lackauftrag hängen von der verwendeten Lackart ab. Ein Zusammenhang mit der Glanzänderung besteht hier jedoch nicht. Für typische Materialkombinationen wurden Charakterisierungsdaten bereitgestellt, aus denen ICC-Profile für lackierte Druckprodukte generiert werden können. Das Thema wurde im Jahr 2009 abgeschlossen. Die Veröffentlichung erfolgte durch die Fogra Auswirkung von Trocknungseffekten auf die drucktechnischen Steuer- und Messgrößen im Bogenoffsetdruck [IGF] über die AiF Sachbearbeiter: Helmut Wordel, Jürgen Gemeinhardt Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens sollen die Änderungen von drucktechnischen Steuer- und Messgrößen durch Trocknungseffekte im Bogenoffsetdruck untersucht werden. Dabei handelt es sich um die Farborte, Volltondichten, Tonwertzunahmen und den Glanz. Mit Hilfe der Ergebnisse sollen die zu erwartenden Änderungen im Vorfeld des Drucks bestimmt werden können. Es sind Steuerempfehlungen abzuleiten, die es ermöglichen, im getrockneten Zustand einen standardisierten Druck nach ISO bzw. ProzessStandard Offsetdruck zu erreichen. Dabei wird zwischen Messungen mit und ohne Polarisationsfilter unterschieden. Für herkömmliche Druckfarben soll der zeitliche Verlauf der Messgrößen unmittelbar nach dem Druck bis zum Erreichen des Gleichgewichtszustands Vereinfachte Darstellung mehrfacher Lichtreflexionen an den Grenzflächen innerhalb der Lackschicht. Reflexionen an der Farbschicht und Lichtstreuungen im Papier sind hier nicht berücksichtigt. dargestellt werden. Bei UV-Druckfarben sollen hingegen die Unterschiede herausgearbeitet werden, die sich durch den Einsatz der UV-Strahler nach verschiedenen Zeitintervallen ergeben. Zur Durchführung von Laborversuchen wurde eine Messapparatur konstruiert und an die Transportschiene eines Probedruckgeräts angebaut. Unmittelbar nach dem Bedrucken gelangen die Probedruckstreifen unter eine Anordnung von zwei Spektralfotometern mit und ohne Polarisationsfilter, wo automatische Farb- und Dichtemessungen ausgelöst werden. Der erste Messvorgang findet nach ungefähr 0,1 s statt und simuliert somit für Inlinemessgeräte relevante Zeitintervalle. Die bisher durchgeführten Versuche zeigen, dass die Volltondichten unmittelbar nach dem Bedrucken zunächst ansteigen und danach wieder abfallen. Der Anstieg kann durch die Bildung von Abrissfäden und deren Relaxation erklärt werden. Anschließend findet eine Anpassung der Oberflächenstruktur der Farbschicht an den darunterliegenden Bedruckstoff statt. Dieser Effekt kann durch die Verwendung von Polarisationsfiltern minimiert werden. Das Thema wird im Jahr 2010 abgeschlossen. Die Veröffentlichung erfolgt durch die Fogra Erzielbarer Farbort der schwarzen Druckfarbe unter Berücksichtigung des Aushärtungszustands im Endlosdruck Förderung: Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft, Infrastruktur, Verkehr und Technologie / Fogra Sachbearbeiter: Rafael Skoczowski, Jürgen Gemeinhardt Das Ziel des Forschungsvorhabens war die Ermittlung der erzielbaren Volltonfärbung Schwarz auf gestrichenen Papieren, bei der eine ausreichende Trocknung der Farbschicht problemlos erreicht werden kann. Die gewonnenen Erkenntnisse sollten als Grundlage für eine Anpassung der ISO und des ProzessStandard Offsetdruck an praxisübliche Bedingungen im Endlosdruck dienen. Der Druck unter Standardbedingungen garantiert somit das Erreichen des gewünschten Aussehens bei gleichzeitig voller Aushärtung der Druckfarben. Des Weiteren sollten die Einflussfaktoren auf die Aushärtung der UV-Druckfarben ermittelt werden. Hierzu erfolgte eine systematische Untersuchung von Strahlerleistungen, Materialien [Papier und Druckfarben], Druckgeschwindigkeiten und Feuchtmitteln in Labor- und Praxisversuchen. Dabei zeigte sich, dass die Erhöhung der Strahlerleistung und die Verringerung der Druckgeschwindigkeit zu einem besseren Härtungsgrad der Farbschichten führen. Der Zeitpunkt der Trocknung und die Feuchtmittelführung spielen keine signifikante Rolle. Eine Erniedrigung der Volltondichten führt ebenfalls zu einer erhöhten Aushärtung. Allerdings ist die erzielbare Verbesserung abhängig vom verwendeten Bedruckstoff. So ist auf matt gestrichenen Papieren in der Regel eine 9

10 Jahresbericht 2009 geringere Abhängigkeit des Härtungsgrads von der Volltondichte zu erkennen als auf glänzend gestrichenen Papieren. Die Effekte sind jedoch generell als relativ gering einzustufen, so dass keine Empfehlung für die Änderung der Sollfarborte im Standardisierungskonzept ausgesprochen wird. Das Thema wurde im Jahr 2009 abgeschlossen. Die Veröffentlichung erfolgte durch die Fogra Grundlagen zur Überarbeitung der Normung im Siebdruck Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie im Programm zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung [IGF] über die AiF Sachbearbeiter: Karl Traber, Jürgen Gemeinhardt Die in der Fogra durchgeführten Untersuchungen im Rahmen des AiF-Projekts Siebdruckgerechte Proof- Erstellung und Colour Management [34.014] haben aufgedeckt, dass die in Deutschland erhältlichen Siebdruckfarben nicht mit der Norm ISO übereinstimmen. Entsprechende Farbserien sind theoretisch zwar herstellbar, besitzen jedoch nicht die geforderte Lichtechtheit für siebdruckspezifische Anwendungen. Weiterhin zeigten sich große Schwierigkeiten, die in der ISO spezifizierten Volltonfärbungen und Tonwertzunahmen auf Praxisbedruckstoffen einzuhalten. In diesem Forschungsvorhaben sollen die farbmetrischen Vorgaben für die Druckfarben des Rastersiebdrucks auf einem Referenzbedruckstoff [ISO ] und auf Auflagesubstraten [ISO ] entsprechend den marktaktuellen Gegebenheiten neu und konsistent zueinander definiert werden. Die Druckkennlinien für UV- und Lösemitteldruckfarben sind zu überprüfen und gegebenenfalls zu aktualisieren. Zusätzlich ist eine Einteilung der Bedruckstoffe in Gruppen vorzunehmen, auf denen die geforderten Sollwerte und Toleranzen erreichbar sind. Die durchgeführten Färbungsreihen mit ausgewählten UV- und Lösemitteldruckfarben hoher Lichtechtheit haben gezeigt, dass die normativ geforderten Transparenzvorgaben eingehalten werden. Für die Sollfarborte auf dem Referenzpapier APCO/II mussten hingegen neue Vorschläge erarbeitet werden, die sich von den bisherigen Vorgaben der ISO unterscheiden. Druckversuche in verschiedenen Siebdruckereien zeigten mit UV-Druckfarben im 18er Raster einen erzielbaren Tonwertumfang von 3 % bis 99 %. Bei Verwendung eines 40er Rasters verringert er sich auf 10 % bis 99 %. Diese Werte können zu Goniospektralfotometer zur Durchführung von winkelabhängigen Farbmessungen. Druckbeginn auch mit Lösemittelfarben erreicht werden. Durch die Verstopfung der Siebe verringert sich der Tonwertumfang im Lichterbereich während der Auflage jedoch deutlich. Das Thema wird im Jahr 2010 abgeschlossen. Die Veröffentlichung erfolgt durch die Fogra Einsatz von höherwertigen Papieren auf Zeitungsdruckmaschinen [IGF] über die AiF Sachbearbeiter: Stefanie Saba, Jürgen Gemeinhardt Die Untersuchungen sollen Wege zum Bedrucken von höherwertigen Papieren auf herkömmlichen Zeitungsdruckmaschinen aufzeigen. Dabei sind aufgebesserte Zeitungsdruckpapiere sowie SC, MFC- und LWC-Papiere einzubeziehen. Das Bedrucken dieser Papiere soll ohne Zusatzaggregate an den Druckmaschinen und mit dem Einsatz praxisüblicher Druckfarben durchgeführt werden können. Es ist zu klären, unter welchen Bedingungen ein reibungsloser und qualitativ einwandfreier Produktionsablauf gewährleistet ist. In diesem Zusammenhang muss sichergestellt sein, dass die frisch auf das Papier gedruckten Farben während des Druckvorgangs nicht auf Bauteile der Druckmaschine bzw. damit in Berührung kommende Druckexemplare ablegen. Des Weiteren sollen die notwendigen Voraussetzungen für die Druckweiterverarbeitung definiert werden, um störende Konterspuren zu vermeiden. Unter Berücksichtigung der erzielbaren Farbschichtdicken sind weiterhin die Tonwertzunahmen und Farborte für Primär- und Sekundärfarben auf den eingesetzten Papieren zu bestimmen. Die Bedruckstoffe sind bezüglich ihrer drucktechnischen Eigenschaften in sinnvolle Gruppen einzuteilen und mit den Druckbedingungen des internationalen Standardisierungskonzepts zu vergleichen. Um einen repräsentativen Querschnitt aus praxisüblichen Bedruckstoffen und Druckfarben zu erhalten, erfolgte bisher eine Auswahl relevanter Papiere und Farbserien. Diese wurden einer labortechnischen Charakterisierung unterzogen. Das Thema wird im Jahr 2011 abgeschlossen. Die Veröffentlichung erfolgt durch die Fogra. 10

11 Fogra Forschungsgesellschaft Druck e.v. 1.3 Druckweiterverarbeitung/ ID-Karte Das Jahr 2009 war für die Abteilung Druckweiterverarbeitung/ID-Karte überaus erfolgreich. Es wurden drei Forschungsthemen abgeschlossen und drei neue Forschungsthemen begonnen. Dabei nimmt das Forschungsgebiet Radio Frequency Identification [RFID] eine wichtige Stellung ein. In diesem Bereich liegt in der Fogra der Schwerpunkt momentan noch bei den Chipkartentechnologien. Jedoch ist geplant, diese Themen auf das ganze Spektrum der RFID-Anwendungen zu erweitern, um auch hier der Druck- und im Speziellen der Etikettenindustrie als Forschungs- und Dienstleistungspartner zur Seite zu stehen. Der Dienstleistungsbereich der Abteilung gliedert sich in drei Bereiche: klassische Druckweiterverarbeitung, Identifikationskarten/Ausweise und Sicherheitstechnik. Die größte Nachfrage nach Beratung und Begutachtung war, wie schon in den vorausgegangenen Jahren im Kartenprüflabor zu verzeichnen. Dabei war das Interesse an einer künstlichen Langzeitalterung der Identifikationsprodukte sehr ausgeprägt. Diese Entwicklung ist verständlich, da das Kartenprüflabor vor mehr als einem Jahrzehnt eine künstliche Alterung für ID-Karten entwickelt hat, die eine sehr gute Vergleichbarkeit mit der realen Alterung zeigt. Hier lag im vergangenen Jahr auch der Kernpunkt in der Normungsarbeit [DIN NA ]. Ein weiterer Schritt auf dem Weg zu Normen für die sogenannten Longlifecards [ISO/IEC Teil 1 und 2] wurde unternommen. Die Druckweiterverarbeitungsanfragen waren von Aspekten der Haltbarkeit der Klebebindung, Kaschierproblemen und Verklebungsproblemen [Einklebern, Faltschachteln] dominiert. Rudolf Auer, Florian Hirschhalmer, Alexandra Dold, Manuel Böhm, Bartosz Niewiadomski, Diana Szegedi, Martin Pöller, Abteilungsleiter Arne Müller [von links nach rechts; nicht im Bild: Rupert Schröer, Werner Uhde]. Im Berichtszeitraum wurden folgende Forschungsvorhaben bearbeitet: Anforderungen an die Veredelung von Druckprodukten im Hinblick auf Transportbelastungen [IGF] über die AiF Sachbearbeiter: Bartosz Niewiadomski, Thomas Kuën, Arne Müller Die Verkaufsfähigkeit eines Produkts wird maßgeblich durch die optische Wirkung seiner Verpackung bestimmt. Verpackungen vermitteln eine Werbebotschaft, die die Kaufentscheidung des Endverbrauchers beeinflusst. Zu diesem Zweck werden Drucksachen einer Veredelung unterzogen, wodurch ein visuell höherwertigeres Erscheinungsbild sowie eine individuellere Gestaltung einer Verpackung realisiert werden sollen. Zusätzlich ist eine der Hauptaufgaben einer Veredelung des Drucks, die Verpackung vor mechanischen Beschädigungen beim Endverbraucher zu schützen. Die bei der Veredelung aufgebrachten Lackschichten oder Folienkaschierungen bieten jedoch in vielen Fällen nur eingeschränkten Schutz vor Transportbelastungen. Da die Anforderungen an die optische Unversehrtheit von Druckprodukten sehr hoch sind und diese nach Transportvorgängen frei von Abrieben oder Scheuerspuren sein müssen, werden Drucksachen in Umverpackungen transportiert, die diese vor äußeren Einwirkungen schützen sollen. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass es beim Transport trotz Umverpackung zu Schäden des Transportguts kommen kann. Die Größenordnung der Schadenssummen kann aufgrund der hohen Auflagen, insbesondere im Verpackungsbereich, zu einer existenziellen Bedrohung kleiner und mittlerer Betriebe werden. Es wurden Prüfmethoden zum Nachstellen von Transportschäden an Papierstapeln und einzelnen Druckprodukten entwickelt. Beim Transport real auftretende Schäden konnten nachgestellt werden. Hierbei wurde insbesondere der schädliche Einfluss von Resonanzfrequenzen auf die Transportgüter beobachtet. Darüber hinaus wurde die Methode zur Durchführung von Transportsimulationen durch eine weitere Methode ergänzt, die es erlaubt, Prüflinge gleichmäßig mit Scheuerbelastungen zu beaufschlagen und eine mess- 11

12 Jahresbericht 2009 technische Bestimmung des Glanzgrades, vor und nach der Beaufschlagung, durchzuführen. Der Grad der durch Scheuerbelastungen herbeigeführten Glanzveränderung wurde in Relation zur Widerstandsfähigkeit der Oberflächen hinsichtlich Abrasionseinflüssen gesetzt. Zur Minimierung der schädlichen Einflüsse von Vibrationen wurden Versuche mit Schaumstoffpolstern durchgeführt. Die als Dämpfungsglied zwischen Aufbau und Prüfgut fungierenden Polster führten zu einem verminderten Auftreten von Scheuerschäden. Eine Veränderung der Packdichte sorgte ebenso für eine Reduktion von Schäden. Modifikationen veredelter Oberflächen mit Hilfe von Distanzrastern brachten eine deutliche Verbesserung der Widerstandsfähigkeit der untersuchten Prüflinge hinsichtlich Scheuerschäden. Das Aufbringen von Distanzrastern könnte insbesondere bei hochwertigen Druckprodukten zum Einsatz kommen. In diesem Segment wird ohnehin ein ver stärk ter Aufwand betrieben, dem Auftreten von Scheuerschäden vorzubeugen. Die Anwendung der Prüfmethode zur Transportsimulation könnte im Vorfeld einer Produktion Aufschluss über die Eignung einer Veredelung zum Transport geben. Aufgrund der Komplexität und der hohen Kosten für einen derartigen Versuchsaufbau ist jedoch sein Einsatz im Rahmen von Vorversuchen bei der täglichen Produktion unwahrscheinlich. Bei einer gutachterlichen Bearbeitung transportbedingter Schadensfälle werden die in diesem Forschungsvorhaben erlangten Erfahrungswerte allerdings hilfreich sein, die Widerstandsfähigkeit von Verpackungen hinsichtlich Scheuerbelastungen zu überprüfen und zu beurteilen. Das Thema wurde im Jahr 2009 abgeschlossen. Die Veröffentlichung erfolgte durch die Fogra Sichtbare Veränderungen von Druckprodukten durch Hotmeltklebungen [IGF] über die AiF Sachbearbeiter: Martin Pöller, Arne Müller Für die Buchherstellung ist eine Vielzahl von Verarbeitungsschritten notwendig. Abgesehen von den drucktechnischen Schwierigkeiten, die in der Praxis auftreten können, gibt es immer wieder Probleme nach der Weiterverarbeitung, d. h. bei den fertig gebundenen Erzeugnissen. Ein Teil dieser Schwierigkeiten, so zeigt die Bearbeitung von Gutachten in der Fogra, steht in Zusammenhang mit den bei der Buchfertigung eingesetzten Klebstoffen. Hotmelts kommen für die Klebebindung von Broschuren [Softcover] als Durchfetten von Hotmelt im Bereich des durch Falzeinbrennen geformten Falzes [im Bild unten]. Rücken- und Seitenleime zum Einsatz. Sie sind ferner unverzichtbar für das sichere und positionsgenaue Einkleben von Fremdprodukten in Broschuren oder das Kleben von Verpackungen. Neuerdings werden sie auch in der Buchproduktion bei der Deckenfertigung für Deckenbände [Hardcover] und zum Einhängen von Buchblöcken in die Buchdecken eingesetzt. Insbesondere weichere, elastische, dauerklebrige oder wiederablösbare Hotmelt-Klebstoffe bringen eine Gefahr für die Druckprodukte mit sich. Niedrig viskose Bestandteile aus diesen Hotmelts wandern in die an die Verklebung angrenzenden Druckpapiere und führen dort zu einem sehr störenden Transparentwerden dieser Schichten, das die Fachleute umgangssprachlich als Durchfetten bezeichnen. Die Ziele des Forschungsvorhabens waren die Untersuchung und das Abstellen des Durchfettens bei Druckprodukten. Dieser Fehler ist für den Verarbeiter besonders kritisch, da er erst nach einem bestimmten Zeitraum nach der Produktion auftritt und somit während der Produktion nicht bemerkt werden kann. Daher war es ein weiteres Ziel, eine schnelle Simulationsmethode zur Beschleunigung der natürlicherweise ablaufenden Diffusionsvorgänge zu entwickeln, um das Auftreten des Fehlers für eine bestimmte Zeitspanne oder die projektierte Lebensdauer des Produkts ausschließen zu können. Bei den chemischen Untersuchungen der durchgefetteten Klebeproben konnte kein separater Inhaltsstoff des Hotmelts nachgewiesen werden, der das Durchfetten verursacht. Die Auswertung der Klebeversuche zeigt folgendes Ergebnis: Nur in ganz wenigen Ausnahmefällen tritt kein Durchfetten auf. Mit Zunahme der Lagerdauer im Trockenschrank wird das Durchfetten verstärkt. Innerhalb einer Papierserie nimmt mit steigender Flächenmasse die Gefahr des Durchfettens unmittelbar nach dem Verkleben ab. Im zeitlichen Verlauf der Lagerung im Trockenschrank wird dieses unterschiedliche Verhalten bezüglich des Durchfettens aber z. T. aneinander angeglichen. Die Hotmelts reagieren bei den verklebten Papieren unterschiedlich. Eine Systematik des Durchfettens bei den drei eingesetzten Fugitivklebstoffen in Abhängigkeit der Viskosität dieser Klebstoffe ist nicht erkennbar. Der Grad der Verschlechterung des Durchfettens ist uneinheitlich und zeitlich unterschiedlich. Es gibt Papier-Klebstoff-Kombinationen, bei denen sich erst nach 6 Wochen eine sichtbare Veränderung ergibt. Es existieren aber auch Kombinationen, bei denen diese Veränderungen bereits nach kurzer Zeit ablaufen. Die Tendenz zum Durchfetten von Hotmelt ist bei den gestrichenen Papieren höher als bei den Naturpapieren. Ein Durchfetten bei den Buchbindepappen ist nicht zu beobachten. Die temperaturbedingte Viskositätsänderung des Hotmelts hat keine systematische Auswirkung auf 12

13 Fogra Forschungsgesellschaft Druck e.v. das Durchfetten. Mit der Erhöhung des Abstands des Heißleimauftragskopfs ist eine Zunahme der Tendenz des Durchfettens zu erkennen. Die Veredelung der bedruckten Kartons scheint das Durchfetten von Hotmelt zu unterbinden. Papiere mit hohem Porenvolumen neigen in der Anfangsphase weniger zum Durchfetten als Papiere mit niedrigem Porenvolumen. Die Messung der Ölaufnahme nach Cobb-Unger liefert einen guten Hinweis auf das Durchfettverhalten der Papiere. Das Thema wurde im Jahr 2009 abgeschlossen. Die Veröffentlichung erfolgte durch die Fogra Optimierung der Hochfrequenztrocknung bei der Klebebindung von Broschuren mit metallisierten Umschlagmaterialien [IGF] über die AiF Sachbearbeiter: Martin Pöller, Arne Müller In den angelsächsischen Ländern erfreuen sich Bücher mit glänzenden, deutlich ins Auge stechenden Metalliceffekten größter Beliebtheit. Dieser Trend erobert zunehmend den deutschsprachigen Markt. Mehr noch als in vielen anderen Ländern wird in Deutschland jedoch gleichzeitig ein sehr hoher Wert auf eine dauerhafte Haltbarkeit der Bindung und auf ein optimales Aufschlagverhalten gelegt. Diese Vorteile verspricht unter anderem die Dispersionsklebebindung, die aus den genannten Gründen von etlichen Verlagen gefordert wird. Eine wirtschaftliche Klebebindung mit Dispersionsklebstoffen ist nur möglich, wenn die Trocknung des Klebstoffs durch die Hochfrequenztrocknung [HF- Trocknung] beschleunigt werden kann. Dabei besteht von Haus aus die Problematik, dass es zu unerwünschten Ablösungen der Folienkaschierung im Bereich des Buchrückens kommen kann. Bei der Hochfrequenztrocknung von dispersionsgebundenen Buchprodukten mit metallisierten Oberflächen kommt es häufig zu Problemen in Form von Spannungsüberschlägen oder Blasenbildungen im Bereich der Metallisierung. Diese Probleme treten vor allem bei metallisierten Umschlagkartons, bei mit metallischer Polyesterfolie kaschierten Kartons, bei Prägefoliendrucken und Drucken mit Metallpigmentfarben im Bereich des Buchrückens auf. Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollen die vier unterschiedlichen Arten metallisierter Broschurenumschläge untersucht werden: metallisierter Karton, mit metallisierter Kunststofffolie kaschierter Karton, Heißfolienprägedruck und Offset- bzw. Siebdruck mit Metallpigmentfarben. Schwerpunkt der Untersuchung sind mögliche Wechselwirkungen zwischen den Materialkomponenten während der Hochfrequenztrocknung in der Klebebindung. Dabei ist grundsätzlich zu beachten, dass jeder Broschurenumschlag zusätzlich zum Metalliceffekt lackiert oder mit transparenter Folie kaschiert ist, was entweder vor dem Aufbringen der metallisierten Schicht oder nachträglich geschieht. Im Vordergrund der Untersuchungen steht die bei der HF- Trocknung auftretende Erwärmung der metallisierten Bereiche, die zu einer Folien ab lösung [Delaminierung] des Umschlages oder zu anderen optischen Veränderungen der Oberfläche wie Blasen oder Runzeln führt. Die Untersuchungen konzentrieren sich auf die Fehler, die zu gravierenden optischen oder funktionellen Mängeln der Produkte führen, die durch den Buchkäufer leicht als solche erkannt werden und daher zu Produktreklamationen führen. Die Forschungsergebnisse sollen einerseits dazu beitragen, kostenträchtige Reklamationen künftig vermeiden zu können und andererseits eine wirtschaftliche Produktion unter Einsatz der Hochfrequenztrocknung ohne Leistungsminderung zu gewährleisten. Das Thema wird im Jahr 2011 abgeschlossen. Die Veröffentlichung erfolgt durch die Fogra Funktionssicherheit und physikalische Prüfung von RFID-Anwendungen im Hinblick auf die Schnittstelle zwischen Lesegerät und kontaktlosem Chipsystem [Contactless Integrated Circuit] Messaufbau nach ISO/IEC für eine normgerechte RFID-Funktionsanalyse von Proximity-Karten [nach ISO/IEC 14443]. [IGF] über die AiF Sachbearbeiter: Rudolf Auer, Thomas Kuën, Arne Müller Die Radio Frequency Identifikation [RFID] ist eine Methode, Daten berührungslos und ohne Sichtkontakt auszulesen. Die Funktionssicherheit von RFID- Systemen [Transponder und Lesegerät] hängt im Wesentlichen davon ab, ob die induktive Kopplung einer Transponder- Spule [Antenne] an die Antenne des Lesegeräts, das mit dem RFID-Transpondersystem kommunizieren soll, problemlos möglich ist oder ob diese durch verschiedene äußere Einflüsse oder systembedingte Parameter gestört wird. Die RFID-Systeme für Kartenanwendungen und deren Kopplungsart sind durch internationale Normen beschrieben, aber dennoch treten im Praxiseinsatz Schnittstellen-Probleme auf, obwohl sowohl die Hersteller der RFID-Transpondersysteme als auch die Hersteller 13

14 Jahresbericht 2009 der Lesegeräte sich darauf berufen, dass ihre Produkte normgerecht sind. Die Prüfnormen enthalten standardisierte Antennen, über die durch Induktionsvorgänge die Funktion der entsprechenden RFID-Systeme zu prüfen ist. Dieses Vorgehen idealisiert aber offensichtlich die realen Einsatzbedingungen, bei denen andere Antennen zum Einsatz kommen und eine Vielzahl unterschiedlicher elektromagnetischer Felder als äußere Einflüsse zusätzlich auf die Schnittstelle RFID-Transpondersystem Lesegerät einwirken. Das Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung zuverlässiger Funktionsprüfungen für RFID-Systeme. Neue Testmethoden sollen die Verbesserung der Aufbauten zur Prüfung der RFID-Systeme beinhalten, aber auch die Entwicklung von RFID- Versuchskarten, mit Hilfe derer die Lesegeräte getestet werden können. Die Prüfmethoden wurden dabei so konzipiert, dass störende Umgebungseinflüsse, die in der Praxis auftreten können, mit einbezogen und simuliert werden, die Prüfaufbauten dabei aber konstant gleiche Ergebnisse liefern und nicht durch zufällige Einflüsse [Netzschwankungen] verstimmt werden. Ein normgerechter Messaufbau für die Untersuchung von RFID-Systemen wurde realisiert. Es konnte ein moduliertes und verstärktes Trägersignal zur Einkopplung in die Antennenspule des gemäß ISO/IEC errichteten Aufbaus erzeugt werden. Die Untersuchung des Einflusses der Stromversorgung auf die induzierte magnetische Feldstärke ergab eine direkte Proportionalität. Der Einfluss des Kartenmaterials auf mögliche Resonanzfrequenzveränderungen wurde anhand unterschiedlicher Arten von Karteninlays, in Kombination mit unterschiedlichen Kartenmaterialien, mit Hilfe eines Impedanz Analysators untersucht. Die geringsten Verstimmungen der Resonanzfrequenz konnten an Kartenkörpern aus PET gemessen werden. Im Gegensatz dazu waren die deutlichsten Verstimmungen an PC-Karten zu beobachten. Geätzte Antennen weisen den geringsten Abfall der Resonanzfrequenz auf. Das Einstrahlen von Störfrequenzen im Bereich der Hilfsträgerfrequenzen der Transponder brachte die RFID- Kommunikation zum Erliegen. Mit Hilfe einer HF-Abschirmkammer konnten diese Störungen aufgehoben werden. Die Anwendungsmöglichkeiten der erzielten Ergebnisse liegen in einer Erhöhung der Anwendungssicherheit von RFID- Systemen und Lesegeräten. Darüber hinaus bilden die erzielten Ergebnisse eine Grundlage zur Ergänzung der Prüfnormen für RFID-Karten und Lesegeräte [z. B. ISO/IEC ]. Das Thema wurde im Jahr 2009 abgeschlossen. Die Veröffentlichung erfolgte durch die Fogra. Eigenbau-Messgerät zur einseitigen Belastung von Chipkarten Belastungsinduzierte Reichweitenverkürzung von RFID- Systemen [IGF] über die AiF Sachbearbeiter: Bartosz Niewiadomski, Arne Müller Erfahrungen der Fogra mit RFID-Systemen haben gezeigt, dass nach äußeren Belastungen [z. B. durch dynamische Biegebeanspruchung] die Distanz zur Antenne des Leseterminals verkürzt werden muss, damit eine kontaktlose Chipkarte [CICC = Contactless Integrated Circuit Card] oder ein RFID-Transpondersystem [z. B. RFID-Label oder RFID-Tag] vom Leseterminal erkannt wird und damit eine Informationsübertragung stattfinden kann. Die Abnahme der Reichweite für die Informationsübertragung ist dabei häufig eine Vorstufe des Funktionsausfalls des RFID-Transpondersystems oder der CICC. Diese Fehlerart ist besonders tückisch, da sie bei normierten produktionsbegleitenden Belastungstests häufig nicht erkannt wird. Die Hersteller von Inlays können solche Fehler in der Regel nicht aufspüren, da sie ihre Produkte als Halbfertigprodukte testen und die konkrete Einbausituation des Inlays im Fertigprodukt und dessen Verarbeitung durch die Hersteller der RFID-Transpondersysteme als Fertigprodukte nicht direkt beeinflussen können. [Ein Inlay ist ein Trägermaterial mit darauf angeordneter Antenne und einem mit dieser Antenne verbundenem Chip, welches den Transponder des RFID-Systems bildet.] Der maximal mögliche Abstand zwischen CICC oder RFID-Tag und Leseterminal ist weiterhin auch ein Leistungsmerkmal, das den Komfort der Benutzung für den Karteninhaber oder die Zuverlässigkeit des RFID-Systems definiert. Die Hersteller von RFID- Systemen sind für die sichere Funktion ihrer Produkte verantwortlich. Insbesondere bei Lösungen für den Logistikbereich können Funktionsbeschränkungen nicht hingenommen werden, da ein Nichterkennen des Transportguts zu dessen Ausschleusung aus dem automatischen Transportablauf führt. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Aufklärung der Zusammenhänge zwischen der Art der äußeren Belastung, den unterschiedlichen Schichtaufbauten der RFID-Transpondersysteme und den auf Grund der äußeren Belastungen auftretenden Abnahmen der Reichweiten. Dabei werden die am besten funktionierenden Materialien und Schichtaufbauten ermittelt und die gefährlichsten Belastungsfälle identifiziert. Diese Kenntnisse ermöglichen einerseits die Produktion widerstandsfähigerer RFID- Transpondersysteme und können andererseits dazu beitragen, dass für unter- 14

15 Fogra Forschungsgesellschaft Druck e.v. schiedliche Anforderungsprofile und Belastungsfälle ein den Anforderungen entsprechender Kartenaufbau gewählt werden kann. Das Thema wird im Jahr 2011 abgeschlossen. Die Veröffentlichung erfolgt durch die Fogra Entwicklung von Prüfmethoden zur Bestimmung der Einsatztauglichkeit von RFID- und Dual-Interface-Karten unter starken Klimabelastungen [IGF] über die AiF Sachbearbeiter: Rudolf Auer, Arne Müller Bei der Ausschreibung von Projekten für Identifikationskarten [ID-Karten] und elektronisch lesbare Reisepässe fordern die ausgebenden Institutionen mittlerweile in der Regel eine Erklärung der Karten- oder Passhersteller, die eine Funktion der Transponder für die kontaktlose Datenübertragung über Radio Frequency Identification [RFID] in Karten oder Pässen auch bei extremen Temperaturen und hoher Feuchtigkeit garantiert, ohne dass die Karten/Pässe vor Ende ihrer projektierten Lebensdauer ausfallen dürfen. Die entsprechenden Tests können jedoch bisher von Prüflaboratorien nicht ausgeführt werden, da die metallischen Gehäuse der Klimaprüfschränke die Messungen beeinflussen und keine zuverlässigen Aufbauten zur prüftechnischen Umsetzung vorliegen. In dem Forschungsvorhaben sollen geeignete Methoden entwickelt werden, mit denen sich sowohl Karten- bzw. Passhersteller als auch Prüflaboratorien absichern können. Für Chipkarten existieren bisher keine publizierten oder genormten Prüfvorschriften zur Funktionsprüfung von RFID-Transpondersystemen unter Einfluss extremer Klimaverhältnisse. Beispiele für derartige Anwendungen sind die Einbrennlackierung von Automobilen [maximale Temperatur 200 C für eine Stunde], die Wärmebehandlung von Maschinenteilen [400 C für einige Stunden], die Wäsche von OP-Mänteln [90 C für zwei Stunden] oder die Lagerung von Medizinpräparaten oder Blutkonserven [-70 C für einige Wochen]. Bei der Mehrzahl der genannten Anwendungen arbeitet das gekapselte RFID-System zudem als Datenlogger, der während der Lagerung in dem extremen Klima nicht mit einem Lesegerät angesprochen werden muss, sondern erst nach Umklimatisierung bei Raumtemperatur ausgelesen wird. Im Fokus des Forschungsvorhabens steht jedoch die Funktionsprüfung während der extremen Klimabelastung und nicht danach. Prüfung auf Metallabrieb von Unterschriftsstreifen auf Kreditkarten. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Erarbeitung praxisgerechter und reproduzierbarer Verfahren zur Funktionsprüfung von RFID-Transpondersystemen in Karten und Pässen unter Einfluss extremer Klimaverhältnisse im Temperaturbereich zwischen 35 C und 85 C bei relativen Luftfeuchten, die in Abhängigkeit von der Temperatur bis zu 95 % r. F. erreichen. Hierzu müssen neben den klimatischen Einflüssen auf die bezüglich ihres vollen Funktionsumfangs zu prüfenden kontaktlosen Chipkarten und elektronischen Pässen auch andere äußere Einflüsse berücksichtigt werden. Die im Rahmen des Forschungsvorhabens entwickelten Prüfverfahren sollen in die internationale Normung bei ISO/IEC in die Gremien JTC 1 SC 17 WG 1 und JTC 1 SC 17 WG 3 eingebracht werden. Das Thema wird im Jahr 2011 abgeschlossen. Die Veröffentlichung erfolgt durch die Fogra. Großer Klimaschrank, in dem Paletten bis Format 100 cm x 140 cm Platz haben. 15

16 Jahresbericht Material Der Schwerpunkt der Abteilung Material liegt in dem Angebot von Dienstleistungen und in der Bearbeitung von Forschungsvorhaben, die sich mit Farbbewertung, den einzelnen Eigenschaften der Materialien Druckfarbe und Papier sowie den Wechselwirkungen zwischen Druckfarbe und Papier befassen. Dabei werden auch Probleme mit den Bedruckbarkeits- und Verdruckbarkeitseigenschaften von Druckpapieren behandelt. Zu den nachgefragten Dienstleistungen gehören insbesondere die Bearbeitung von Gutachten und Beratungen zu Praxisproblemen aus der Druck- und Papierindustrie. Im Berichtszeitraum wurden folgende Forschungsvorhaben bearbeitet: Vermeidung von Geistern im Rollenoffsetdruck durch Verringerung von Ablagerungen auf Drucktüchern [IGF] über die AiF Sachbearbeiter: Ludwig Zins, Dr. Uwe Bertholdt Das Phänomen Geistern im Rollenoffset verursacht gegenwärtig massive Probleme. Bei vorgegebenen Papieren und Sujets versuchen Druckbetriebe momentan, den Ausprägungsgrad des Geisterns in der täglichen Praxis zu minimieren. Dabei kommen insbesondere Tackvariationen der Druckfarben durch fallweise Zugabe von Additiven bzw. Erhöhung der Feuchtmittelführung zum Einsatz, deren Möglichkeiten aber nicht zur vollständigen Unterdrückung des mechanischen Geisterns führen und teilweise drastische Auswirkungen auf die Tonwertzunahmen und damit auf andere Aspekte der Druckqualität haben. Diverse Expertenkreise aus Vertretern der Druck- und Zulieferindustrie haben sich der Problematik bisher mit nur wenig Erfolg angenommen. Ludwig Zins, Gina Sommer, Harald Pertler, Monika Beckmann, Abteilungsleiter Dr. Uwe Bertholdt, Christoph Zimmermann [von links nach rechts]. Im Rahmen dieser Forschungsarbeiten sollen Kenntnisse zu Wechselwirkungen zwischen Feuchtmitteln und Druckfarben, zwischen Drucktüchern und Papier sowie zwischen Feuchtmitteln und Papier mit dem Ziel erarbeitet werden, Ablagerungen auf Drucktüchern zu begrenzen und damit die Entstehung von Geisterbildern im Rollenoffset- Heatsetdruck zu verhindern bzw. zu minimieren. Es wird geprüft, inwieweit folgende Aspekte die Neigung zum Aufbauen auf Drucktüchern und damit das Geistern verringern: Papiere mit hoher mechanischer Oberflächenfestigkeit gegenüber Drucktuchmaterialien Papier/Feuchtmittel-Kombinationen mit schneller Feuchtmittelpenetration dichte Papiere Druckfarbe/Feuchtmittel-Kombinationen mit geringer Druckfarbenextraktion durch das Feuchtmittel Druckfarbe/Feuchtmittel-Kombinationen mit niedriger Zügigkeit und großer Konstanz der Tonwertzunahme bei erhöhtem Feuchtmittelgehalt Weiterhin wird untersucht, inwieweit die definierte Erhöhung der Feuchtmittelführung tatsächlich zu höherem Feuchtmitteleintrag in das Papier führt und ob diese Größe zur Steuerung einer Druckauflage im Hinblick auf die Minimierung des Auftretens von Geistern im Rollenoffsetdruck durch Abwaschen von Ablagerungen auf dem Drucktuch geeignet ist. Hierbei werden simultan die Auswirkungen auf die Tonwertzunahmen in nicht vom Geistern betroffenen Rasterarealen dokumentiert und bewertet. Die geplanten Arbeiten widmen sich diesen Problemen mit vorbereitenden systematischen Laboruntersuchungen, die eine separate Untersuchung bestimmter Wechselwirkungen zulassen und anschließenden Praxisdruckversuchen erfolgten Papieruntersuchungen hinsichtlich der Wasserdampfdurchlässigkeit und der Feuchtmittelpenetration. Weiterhin wurden Extraktionsversuche von Druckfarben mit Feuchtmitteln begonnen Das Thema wird im Jahr 2011 abgeschlossen. Die Veröffentlichung erfolgt durch die Fogra. 16

17 Fogra Forschungsgesellschaft Druck e.v Geistern im Bogenoffsetdruck: Substrateinflüsse, Kinetik und messtechnische Beschreibung [IGF] über die AiF Sachbearbeiter: Harald Pertler, Gina Sommer, Dr. Uwe Bertholdt Die Untersuchungen stellen eine Fortsetzung der Arbeiten des Forschungsthemas dar und sollen sich insbesondere dem Einfluss des Papiers auf die Ausprägung des Geisterns widmen. Hierzu ist die Herstellung von Papieren mit definiert variierten Zusammensetzungen im Labor und kleintechnischen Maßstab geplant. Diese Proben können realistisch nach einer Labormethode untersucht werden. Diese Arbeiten finden in Kooperation mit der Papiertechnischen Stiftung [PTS] in München statt. Es erfolgt die Einbeziehung von Naturpapieren und Folien. Weiterhin wird untersucht, inwieweit Geistern im Bogenoffsetdruck mit Hilfe winkelvariabler Glanzmessung oder anderweitig messtechnisch beschrieben werden kann. Neben schwarzen Druckfarben werden auch bunte Skalendruckfarben getestet. Für Zwecke der Zertifizierung werden Referenzmaterialien [Druckfarben und Substrate] identifiziert bzw. entwickelt. Es werden chemisch-analytische Untersuchungen zur Kinetik der Aldehydfreisetzung aus trocknenden Offsetdruckfarben vorgenommen erfolgte die Anfertigung von Laborpapieren durch den Kooperationspartner PTS und deren Untersuchung in der Fogra. Weiterhin wurden Geisterpotenziale von bunten Druckfarben, Naturpapieren und Folien sowie Wechselwirkungen zwischen Hexanal und Hexansäure mit Streichfarbenpigmenten untersucht. Breiten Raum nahmen Versuche zur optisch messtechnischen Beschreibung der Geistereffekte ein. Die Arbeiten zur Identifikation von Referenzmaterialien wurden begonnen. Das Thema wird im Jahr 2011 abgeschlossen. Die Veröffentlichung erfolgt durch die Fogra Materialeinflüsse auf Druckfarbe- Feucht mittel-emulsionen im Bogenoffsetdruck [IGF] über die AiF Sachbearbeiter: Ludwig Zins, Dr. Uwe Bertholdt Das Forschungsthema widmet sich der Erlangung vertiefter Kenntnisse über das Zusammenwirken von Druckfarben, Druckbildaufbau und Feuchtmittelzusammensetzung und die Ausbildung der Druckfarbe-Feuchtmittel-Emulsion im Bogenoffsetdruck. Folgende Schwerpunkte wurden untersucht: Unterschiede in der Emulsionsqualität bei verschiedenen Druckfarbenbindemitteln [insbesondere konventionellen und UV-härtenden] Unterschiede in der Emulsionsqualität bei verschiedenen Feuchtmitteln [insbesondere mit und ohne Isopropanol] Unterschiede in der Emulsionsqualität bei unterschiedlicher Farbabnahme [Rasterflächen unterschiedlichen Flächendeckungsgrades und Vollflächen bei sehr geringer Farbabnahme] Auswirkung obiger Variationen auf die Tonwertzunahme von Rasterflächen Alle Versuche wurden an Praxis- Druckmaschinen ausgeführt. Die Emulsionszustände wurden durch mikroskopische Videoaufnahmen mit anschließender Bildanalyse im Hinblick auf die Tröpfchengrößenverteilung bewertet. Es wurden Proben der Druckfarbenemulsion an jedem Versuchspunkt direkt vom Walzensystem der Druckmaschine entnommen und thermoanalytisch auf den jeweiligen Gehalt an freiem und gebundenem Wasser untersucht. Bei ausgewählten Versuchspunkten wurden die Druckfarbenemulsionen zusätzlich rheologisch geprüft. Während der Versuche kam ein DMS-Messsystem zur Überwachung des Feuchtmittelgehalts und der Druckfarbschichtdicke zum Einsatz. Zahlreiche Versuche mit verschiedenen Druckfarben, Feuchtmitteln, Farbauftragswalzenbezügen, Feuchtmittelfarbstoffen und an verschiedenen Stellen des Farbwerks der institutseigenen Speedmaster CD74 zeigten überraschenderweise nicht die erwarteten Feuchtmitteltröpfchen in den Videobildern. Das Thema wurde 2009 abgeschlossen. Die Veröffentlichung erfolgte durch die Fogra Bewertung neuer Methoden der senso rischen Analyse von Ver packungsdrucken im Lebensmittelbereich [IGF] über die AiF Sachbearbeiter: Harald Pertler, Gina Sommer, Dr. Uwe Bertholdt Zur Verbesserung der Verbrauchersicherheit beim Konsum von verpackten Lebensmitteln und zur Steigerung der Qualitätssicherung in der Druckindustrie werden sensorische Prüfungen von Lebensmittelverpackungen vorgenommen, die im UV- und konventionellen Offset- und Flexodruck produziert wurden. Verschiedene sensorische Prüfungsmethoden werden auf ihre Vergleichbarkeit hin untersucht. Durch gezielte Variationen eingesetzter Rohstoffe und Verarbeitungsbedingungen wird die Möglichkeit geprüft, sensorische Beeinflussungen von Lebensmitteln so weit zu vermindern, dass sensorische Schwellenwerte unterschritten werden können. Vergleichende Untersuchungen von Rohstoffen sensorisch einwandfreier in Kombination mit solchen von sensorisch problematischen Verpackungen gestatten die weitere Eingrenzung von Kontaminationsquellen und die Angabe konkreter Rohstoffund/oder Verarbeitungsempfehlungen erfolgte neben der Einrichtung eines Prüfraumes und der Auswahl und Qualifizierung des Sensorikteams der Fogra die Methodenanpassung an die konkreten Gegebenheiten für Druckproben in der Fogra. Mehrere Druckauflagen für Lebensmittelverpackungen wurden aus der Druckindustrie beschafft und vergleichend sensorisch untersucht. Das Thema wird im Jahr 2010 abgeschlossen. Die Veröffentlichung erfolgt durch die Fogra. 17

18 Jahresbericht Umweltschutz/ Chemie Die Abteilung Umweltschutz/Chemie hat das Ziel, umweltfreundliche Technologien für die Druckindustrie zu entwickeln bzw. die Einführung von umweltschonenden Techniken zu begleiten und die Voraussetzungen zu ihrer schnellen und effektiven Nutzung zu schaffen. Die Abteilung bearbeitet Projekte aus den Bereichen Emissions- und Abfallverminderung für alle Druckverfahren. Einen Schwerpunkt der Arbeiten bildet die Verträglichkeit von verschiedenen Prozesshilfsstoffen mit den Materialien der Druckmaschinen. Der Grund dafür sind Erfahrungen aus der Vergangenheit bei der Einführung neuer Generationen von Waschmitteln und Feuchtmitteln. Durch die Entwicklung von Prüfrichtlinien zum Vorabtest der Materialverträglichkeit neuer Hilfsstoffe können jetzt mit größerer Sicherheit neu entwickelte, umweltschonende Produkte in den Markt eingeführt werden. Einen weiteren Schwerpunkt der Arbeiten bilden Untersuchungen zur UV-Technologie. Der in der Industrie zu dieser Technologie vorhandene Kenntnisstand ist merklich geringer als bei konventionellen Trocknungsverfahren. Um die Möglichkeiten, die diese Technik bietet, voll ausschöpfen zu können, sind Informationsveranstaltungen, wie das in zweijährigem Rhythmus stattfindende Anwenderforum UV-Druck, notwendig. Gleichzeitig sollen auch vorhandene Wissenslücken auf diesem Gebiet durch verschiedene Forschungsprojekte geschlossen werden. Abteilungsleiter Dr. Wolfgang Rauh, Dr. Philipp Stolper, Heiko Leidenfrost, Martin Emig, Gerd Obst, Sebastian Sponsel, Alexander Schiller, Stephan Dietzel, Andreas Christl [von links nach rechts, nicht im Bild: Klaus Lidl, Antje Sandow, Sandra Swillms]. Reinigungsmittel für den Offsetdruck Die Fogra arbeitet weiterhin an der Umsetzung der bereites bei der drupa 95 veröffentlichten Brancheninitiative Reinigungsmittel für den Offsetdruck. Auch im Jahr 2009 ist eine Reihe von Reinigungsmitteln zur Materialverträglichkeit mit Bogenmaschinen der manroland AG, Bogenmaschinen der Heidelberger Druckmaschinen AG, Bogen- und Rollendruckmaschinen der Koenig & Bauer AG, Bogenmaschinen von RYOBI Ltd., Drucktuchwaschanlagen der Baldwin Germany GmbH und Waschanlagen der technotrans AG geprüft worden. Listen der aktuell geprüften und empfohlenen Reinigungsmittel sind mehrfach veröffentlicht worden und werden auch im Internet zeitnah bereitgestellt [www. fogra.org]. Im Jahr 2009 ist auch eine Reihe unterschiedlicher Waschvliese aus Tuchwaschanlagen vergleichend getestet und bewertet worden. Korrosionsinhibierte Feuchtmittel für den Offsetdruck Dr. Rauh und Herr Dietzel sind Mitglieder im Arbeitskreis Korrosion an Druckmaschinen. Die Korrosionsprüfungen von Feuchtmitteln auf Übereinstimmung mit den Richtlinien für die Druckmaschinenhersteller Heidelberger Druckmaschinen AG, manroland AG sowie Koenig & Bauer AG erfolgen laufend im Labor der Fogra. Die Untersuchung von Feuchtmitteln hinsichtlich Verträglichkeit mit Polymerbestandteilen der Druckmaschinen liefen parallel. Die Arbeiten zur Verbesserung des Prüfprozederes [siehe Forschungsthema ] laufen planmäßig und werden voraussichtlich im Jahr 2010 zu einer Modifikation der Prüfanweisungen führen können. Listen der aktuell geprüften und empfohlenen Feuchtmittel sind in der Fachpresse und im Internet veröffentlicht [ Im Berichtszeitraum wurden folgende Forschungsvorhaben bearbeitet: Recyclierbarkeit von Druckprodukten auf Basis von UV-härtenden Druckfarben [IGF] über die AiF Partner: Forschungsinstitut für Pigmente und Lacke e.v., Stuttgart Sachbearbeiter: Dr. Philipp Stolper, Alexander Schiller, Dr. Wolfgang Rauh Das Forschungsprojekt hat das Ziel, das Recyclingverhalten von UV-Druckfarben zu analysieren und zu verbessern. Mit den Untersuchungen soll herausgearbeitet werden, welche Parameter das Deinking von UV-gehärteten Drucken auf Papier bestimmen und welche prinzipiellen Unterschiede zwischen einzelnen Farbsystemen bestehen. Damit sollen Erkenntnisse gewonnen werden, wie sich diese Parameter auf das Deinking auswirken. Um das Projekt erfolgreich bearbeiten zu können, ist die Kooperati- 18

19 Fogra Forschungsgesellschaft Druck e.v. on zweier Forschungsinstitute notwendig. Die Fogra Forschungsgesellschaft Druck e.v. verfügt über das notwendige Know-how in den Fachgebieten Drucktechnik und Deinking. Das Forschungsinstitut für Pigmente und Lacke e.v. [FPL] verfügt über die erforderlichen Kenntnisse in der Polymerchemie und zur Formulierung von Druckfarben. Im Jahr 2009 sind eine Reihe unterschiedlicher Polymere hinsichtlich ihres Lösevermögens und der damit verbundenen gelchromatografischen Charakterisierung untersucht worden. Es zeigte sich, dass Polymere mit hohen Quervernetzungsgraden nur unzureichend präpariert werden können. Aus diesem Grund konzentrieren sich die laufenden Arbeiten auf weitgehend linear vernetzte Systeme. Das Thema wird im Jahr 2011 abgeschlossen. Die Veröffentlichung erfolgt durch die Fogra. Druckfarben extrahiert werden und sich in der Flüssigkeit anreichern. Seit der Verwendung neuer, 2-propanolfreier Feuchtmittelkonzentrate ist auf dem Markt zu beobachten, dass die in den Druckmaschinen befindlichen Gummiwalzen stark geschädigt werden. Das hatte zur Folge, dass bei ca. 20 % aller neu ausgelieferten Druckmaschinen diese Walzen im Garantiezeitraum ersetzt werden mussten. Eine Erklärung für diese Phänomene konnte bislang weder von den Druckmaschinenherstellern noch von den Anbietern der Gummimaterialien gefunden werden. Im Rahmen dieses Projektes fanden deshalb Untersuchungen statt, die Anund Abreicherungen von Bestandteilen von Feuchtmitteln im Offsetdruck während des Praxiseinsatzes nachwiesen. Es zeigte sich, dass bestimmte Feuchtmittelzusätze zu einer massiven Extraktion Das Thema wird im Jahr 2010 abgeschlossen. Die Veröffentlichung erfolgt durch die Fogra Untersuchungen zur Ursache von sensorischen Problemen im UV-Druck und Erarbeitung von Empfehlungen zu deren Vermeidung [IGF] über die AiF Sachbearbeiter: Dr. Wolfgang Rauh, Stephan Dietzel Die Verbraucher reagieren zunehmend sensibel, wenn sie potenzielle Gesundheitsgefährdungen in Druckprodukten, Lebensmitteln oder anderen Gegenständen des täglichen Bedarfs Untersuchungen zu An- und Abreicherungen der Bestandteile von 2-propanolfreien Feuchtmitteln im Offsetdruck während des Praxiseinsatzes und der Auswirkungen dieser Prozesse auf die Materialverträglichkeit der Werkstoffe von Gummiwalzen in den Druckmaschinen [IGF] über die AiF Sachbearbeiter: Dr. Wolfgang Rauh, Stephan Dietzel, Dr. Philipp Stolper Feuchtmittel für den Offsetdruck werden nicht als Frischware eingesetzt, sondern in einem Kreislauf an den Druckmaschinen benutzt. Sie werden nur in größeren Abständen vollständig ausgetauscht. Im Regelfall wird innerhalb von Wochen und z. T. Monaten nur die effektiv verbrauchte Flüssigkeitsmenge ergänzt. Während dieser Zeit finden Veränderungen in den chemischen Zusammensetzungen dieser Feuchtmittel statt. Die Feuchtmittel können an einzelnen Inhaltsstoffen verarmen. Es können auch Inhaltsstoffe der Neue Hochtemperatur-Gelpermeationschromatographie-Anlage zur Bestimmung von Polymeren. der Gummiwerkstoffe in der Druckmaschine führen. Inwieweit diese Extraktion für die beobachteten, ringförmigen Quell- bzw. Schrumpfvorgänge verantwortlich ist, wird noch geprüft. Der gegenwärtige Bearbeitungsstand weist auf die Möglichkeit hin, dass die Prüfanweisung für die Polymerprüfung von Feuchtmitteln verbessert werden kann. Auf diese Art und Weise sollte es in Zukunft möglich sein, bereits bei der Freigabeprüfung Feuchtmittel kritisch und besser selektieren zu können. vermuten. Insbesondere werden Fehlgerüche häufig beanstandet. Diese Reklamationen können zu umfangreichen Rückrufaktionen mit sehr hohen wirtschaftlichen Schäden führen. Bisher ist die Beurteilung des Geruchs im Regelfall subjektiv, da kein allgemein anerkanntes Referenzverfahren wie beispielsweise der sogenannte Robinson-Test im Fall von Geschmacksveränderungen für den Gesundheitsbereich existiert. Ein solches Verfahren wird in diesem Forschungsprojekt entwickelt und zur Praxisreife geführt. Das ursprüngliche 19

20 Mitglied der Jahresbericht 2009 Konzept, das auf einer Verwendung des sogenannten Olfaktomaten beruhte, konnte leider nicht umgesetzt werden, da der Anbieter des Geräts Mitte 2008 die Produktion einstellte. Im Laufe der Untersuchungen erfolgten Tests von sogenannten elektronischen Nasen. Mit diesen Geräten sollte der ursprünglich vorgesehene Olfaktomat ersetzt werden. Die gegenwärtig vorliegenden Resultate deuten darauf hin, dass dieses Ziel erreicht werden kann. Zusätzlich ist ein Verfahren auf Basis der Kopplung Thermodesorption/GC/MS hinsichtlich der Eignung für die schnelle und qualifizierte sensorische Bewertung untersucht worden. Die bereits vorliegenden Ergebnisse von bestrahlten Rohpapieren zeigen charakteristische Peaks in den Chromatogrammen, die Fehlgerüchen zugeordnet werden können. Das Thema wird im Jahr 2010 abgeschlossen. Die Veröffentlichung erfolgt durch die Fogra Umweltfreundliches Drucksystem mit LED-Härtung für lösemittelfreie UV-Farben [IGF] über die AiF als ZIM-Förderprojekt Partner: ISIMAT GmbH Siebdruckmaschinen, Ellwangen Sachbearbeiter: Dr. Wolfgang Rauh, Stephan Dietzel Der mittelständische Anbieter von Siebdruckmaschinen [ISIMAT GmbH] plant den Ersatz von Quecksilber-Mitteldruckstrahlern durch UV-LEDs. Dieser Ersatz führt zu sehr hohen Einsparungen von Energie. Im Moment sind jedoch keine für die UV-LEDs geeigneten Farbsysteme auf dem Markt. Im Forschungsprojekt wird ein für diese Strahlungsquellen geeignetes Initiatorsystem entwickelt und getestet. Für die Entwicklung der geplanten Druckfarben wurde ein Prüfgerät gebaut. Es besteht aus einer LED- Belichtungseinheit in Kopplung mit einem Fotokalorimeter. Das Prüfgerät ermöglicht eine vergleichsweise einfache Empfindlichkeitsbestimmung für die neu entwickelten Druckfarben und erleichtert somit die Anpassung an die Anforderungen der Druckmaschinen. Das Thema wird im Jahr 2010 abgeschlossen. Die Veröffentlichung erfolgt durch die Fogra. Service Wenn Sie neben den laufenden Forschungsthemen, wie sie in diesem Jahresbericht dargestellt werden, auch an den geplanten Themen interessiert sind, dann fordern Sie das gedruckte Fogra-Forschungsprogramm 2010 bei Wolfgang Hergl per an: Auf finden Sie im Bereich Forschung auch eine entsprechende PDF-Datei zum Herunterladen. Forschungsprogramm München, Januar