FOKUS wickelte sich erst nach mehreren Stunden bis Tagen ein Rissnetzwerk (Abbildung 6). Dar- über hinaus konnte gezeigt werden, dass be- reits ein Tempern bei 150 °C zur Ausbildung eines ausgeprägten Makrorissnetzwerks führt (Abbildung 7). Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Riss- struktur durch die Anpassung physikalischer Prozessparameter zwar signifikant beeinflus- sen und unmittelbar nach der Abscheidung nahezu eliminieren lässt, dauerhaft rissfreie Schichten auf diesem Wege jedoch nicht rea- lisiert werden konnten. Diese Erkenntnis un- terstreicht, dass für die Abscheidung rissfreier oder mikrorissiger Schichten eine Anpassung des Elektrolyten bzw. der Einsatz geeigneter chemischer Additive erforderlich ist. Kristalline Chromschichten aus Cr(III)- Elektrolyten Durch die gezielte Anpassung physikali- scher Prozessparameter, insbesondere der Kombination aus geringer Elektrolyttem- peratur und hoher Stromdichte, können Chromschichten mit deutlich veränderter Mikrostruktur abgeschieden werden. XRD- Analysen zeigen eine ausgeprägt kristalline Struktur. Im Taber-Abraser-Test (Reibrolle S-33) ist der Abriebverlust dieser kristallinen Schichten gegenüber amorphen Schichten aus demselben Elektrolyten um mehr als Faktor 5 reduziert (Abbildung 8). Diese Ergebnisse bestätigen, dass die Kristallstruktur neben der Härte einen ent- scheidenden Einfluss auf die Abriebbestän- digkeit ausübt. Darüber hinaus zeigt sich, dass auch aus Elektrolyten mit organischen Komplexbildnern unter definierten Prozess- bedingungen kristalline Chromschichten abgeschieden werden können. Einschrän- kend ist jedoch anzumerken, dass die auf diese Weise abgeschiedenen Schichten wei- terhin Makrorisse aufweisen. Komplexität als Heraus- forderung und Chance Die Ergebnisse belegen eine ausgeprägte Nichtlinearität und Parameterempfindlich- keit der Prozess-Struktur-Eigenschafts-Be- ziehungen von Cr(III)-Systemen. Kleine Änderungen in Stromdichte und Tempe- ratur können qualitativ unterschiedliche Schichteigenschaften hervorrufen, wie den Übergang von röntgenamorph zu kristallin, von makrorissig zu rissfrei oder von geringer zu hoher Abriebbeständigkeit. Diese Komplexität stellt einerseits ei- ne erhebliche Herausforderung dar. Die Vielzahl der Einflussgrößen wie Elektro- lytzusammensetzung, pH-Wert, Tempe- ratur, Stromdichte, Stromform und Addi- tivkonzentration sowie deren gegenseitige Wechselwirkungen erzeugen einen hoch- dimensionalen Parameterraum, der mit rein empirischen Versuchsansätzen nicht systematisch erschlossen werden kann. Jede neue Elektrolytformulierung, jeder neue Ad- ditivkandidat erfordert erneut aufwändige Versuchsreihen, deren Erkenntnisse schlecht übertragbar sind. Andererseits birgt diese Parameterempfind- lichkeit erhebliches Potenzial, denn wer die zugrundeliegenden Zusammenhänge ver- steht, kann Schichteigenschaften gezielt einstellen und optimieren. Dieses Potenzial systematisch zu erschließen ist das Ziel des Forschungsprojekts DigiChrom. Durch den gezielten Einsatz digitaler Werkzeuge wie Ontologien, numerische Simulationen und maschinelles Lernen sollen die komplexen Prozess-Struktur-Eigenschafts-Beziehungen systematisch erschlossen und für die Prozess- entwicklung nutzbar gemacht werden. Das Projektkonsortium aus Industrie und For- schung stellt die Forschungsergebnisse auf den ZVO-Oberflächentagen 2026 in Karls- ruhe am 17. September 2026 in sechs Vor- trägen vor. Fazit Hartchromschichten aus Cr(III)-Elek- trolyten stellen keinen direkten Ersatz für konventionelle Hartchromschichten aus Cr(VI)-Elektrolyten dar, da sie ein grund- legend anderes Eigenschaftsprofil aufwei- sen. Die aktuellen Forschungsergebnisse belegen das erhebliche Entwicklungspoten- zial der Cr(III)-Technologie. Sie zeigen, dass Schichteigenschaften durch gezielte Wahl der Prozessparameter und Elektrolytzusam- mensetzung verbessert und an spezifische Anforderungen angepasst werden können. Zugleich unterstreichen sie, dass ein syste- matisch-datengestützter Ansatz für eine effi- ziente und zielorientierte Weiterentwicklung dieser Systeme unverzichtbar ist. Andreas Waibel, Katja Feige, Fraunhofer IPA Literatur [1] M. Hekli, Der Einsatz technischer Hartchromschich- ten als Verschleißschutzschichten, WOMag (2015). [2] Zentralverband Oberflächentechnik e.V., Chromtri- oxid und REACH, 2025. https://www.zvo.org/poli- tik/international/chromsaeure-und-reach (accessed 30 June 2026). [3] K. Ahmadi, N. Dole, O. Karadavut, F.C.R. Hernan- dez, T.D. Hall, E.J. Taylor, S.R. Brankovic, Crack Free Cr Coatings from Cr3+ Electrolyte, J. Electro- chem. Soc. 169 (2022) 12504. [4] B.O. Okonkwo, C. Jeong, H.B. 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