Neue Werkstoffe setzen maßgebliche Innovationsimpulse für erfolgreiche Produktinnovationen in der Mobilität. Megatrends wie Nachhaltigkeit oder Ressourceneffizienz, Kundenanforderungen hinsichtlich hoher Funktionsintegration oder zukunftsfähige Ansätze in der Produktion stellen hohe Anforderungen an neue Werkstoffkonzepte und Verbundmaterialien. Dabei richten sich die Fragestellungen auf die Art der Megatrends, die durch die Materialentwicklungen für die Mobilität geprägt werden oder die Art und Weise, durch die Materialien und Produkte den Anforderungen der Nachhaltigkeit gerecht werden.
Der 14. Kongress Material Innovativ am 10. Juni 2015 in München diskutiert mit über 25 renommierten Werkstoffexperten aus Unternehmen wie Airbus Group, MTU Aero Engines AG, BMW AG oder Evonik Industries AG sowie rund 300 erwarteten nationalen und internationalen Teilnehmern neue Materialkonzepte für eine nachhaltige Mobilität. Einer dieser hochkarätigen Werkstoffexperten ist Dr.-Ing. Christian Weimer, Head of Operations, Technical Capabilities Centre Composites Technologies bei der Airbus Group. Er ist verantwortlich für die deutschen Verbundaktivitäten in Stade und Ottobrunn und seit mehr als elf Jahren für Unternehmen der Luft- und Raumfahrt tätig. Auf dem Kongress wird er sich mit dem Aspekten der Nachhaltigkeit als Innovationstreiber befassen.
Im Vorfeld des Kongresses bezog Dr. Weimer Stellung zu einigen der interessanten Fragestellungen.
Dr.-Ing. Christian Weimer
Welche strategisch wichtigen Fragestellungen prägen neue Werkstoffkonzepte für die Luftfahrt heute?
Dr. Christian Weimer: Im Wesentlichen geht es um Kostenreduktion bei gleichzeitig optimierter Leistungsfähigkeit. Leistungsfähigkeit bedeutet hier auch konkret Ressourcenschonung durch reduzierten Energieverbrauch. Die ganzheitliche Optimierung der Lieferkette stellt zum Erreichen der Kostenziele ein sehr wichtiges Element dar. Für ganz neue Plattformen spielt auch der Ultraleichtbau eine wichtige Rolle (Höhenplattformen, elektrisches Fliegen) – auch hier geht es letztlich um Ressourceneffizienz.
Welche künftigen Herausforderungen ergeben sich durch Kostensenkung bei gleichzeitiger Ressourcenschonung und hoher Effizienz an den innovativen Systemleichtbau?
Dr. Christian Weimer: Die Betrachtung aller Elemente der Wertschöpfungskette ist die zentrale Herausforderung. Die Rohstoffgewinnung, die verschiedenen Veredelungsstufen, die formgebenden Verarbeitungsschritte bis hin zur Systemintegration – all diese Punkte müssen hinsichtlich Effizienz und Kombinationsfähigkeit geprüft und zusammengeführt werden.
Welchen großen Herausforderungen muss sich die „Multifunktionalität“ stellen?
Dr. Christian Weimer: Es geht darum, verschiedene Aspekte der Multifunktionalität zunächst zu erkennen, sie zu definieren und dann zusammenzuführen. Ein Beispiel hierfür ist eine Strukturbauweise mit integriertem Blitzschutz. Hier dürfen die Struktureigenschaften nicht unter der Blitzschutzfähigkeit leiden. Gleichzeitig müssen die kostengünstige Fertigung und die Reparierbarkeit aber sichergestellt werden.
Wo liegt das größte Transferpotenzial für Entwicklungen in der Luftfahrt? Wie können die Automobilindustrie oder der Schienenverkehr profitieren?
Dr. Christian Weimer: Durch ein differenziertes Herantasten an die Sache sind Elemente zu finden, bei denen die Automobilindustrie oder auch andere profitieren können. Als Beispiele können hier unter anderem die Produktionsüberwachungssysteme, Konstruktionsprinzipien oder zerstörungsfreie Prüfmethoden genannt werden.
Die Kostenstruktur in der Herstellung ist entscheidend durch die industriellen Prozessketten geprägt. Neuartige Ansätze der Prozesskettenoptimierung liefern wesentliche Elemente zur Kostenreduktion, aber auch zur weiteren Steigerung der Leistungsfähigkeit der Werkstoffkonzepte. Welche Ansätze werden hier bereits verfolgt?
Dr. Christian Weimer: Ein aktuelles Beispiel ist das Hybride-Fertigungsverfahren. Hier ermöglicht es die Kombination von Endlosfaserverstärkung mit Kurzfaserspritzguss, in einem Schritt zu einem integrierten Bauteil zu kommen, wo vorher noch verschiedene Füge- und Montageschritte notwendig waren.
Im Bereich Multimaterialdesign spielen die Begriffe Nachhaltigkeit und Recyclingfähigkeit eine wichtige Rolle. Welche Ansätze gibt es in der Luftfahrt und welche Rolle spielen diese Fragen im Vergleich zur Automobilindustrie?
Dr. Christian Weimer: Wir beschäftigen uns auf mehreren Ebenen mit dieser Fragestellung. In der konkreten Umsetzung sind zum Beispiel Technologien zur Nutzung des Verschnitts in der Produktion. Hier ist es das Ziel, die Restabfallquote möglichst auf Null Prozent der energieintensiv hergestellten Kohlenstofffaser zu bringen. Längerfristig sind es aber Demontagekonzepte, die es erlauben, die verschiedenen Komponenten sortenrein zu recyclieren.
Welche Erwartungen verbinden Sie mit Ihrer Teilnahme auf dem Symposium Material Innovativ 2015 – Neue Werkstoffkonzepte für eine Nachhaltige Mobilität?
Dr. Christian Weimer: Die Teilnahme am Symposium ermöglicht den Austausch mit anderen Insidern aus verschiedenen Branchen. Ebenso ergeben sich neue Impulse durch die präsentierten Technologien in den Vorträgen. Konkret können aus solchen Kontakten – Industrie übergreifend – Ideen entstehen, die zu neuen Ideen, Projekten und vielleicht sogar Kooperationen führen.
Kongress: Neue Werkstoffkonzepte für eine nachhaltige Mobilität
Nicht nur im Automobilbau, sondern auch in der Luftfahrt bieten Leichtbaukonzepte zukunftsweisende Innovationen. Aluminium ist heute das wichtigste Leichtbaumaterial, wenn es um Mobilität geht. Geringes Gewicht, hohe Belastbarkeit, einfach in der Verarbeitung, vielfältig einsetzbar und nachhaltig in Fertigung, Nutzungsphase und beim Recycling – diese Kriterien machen den Werkstoff Aluminium für den Automobilbau und die Luftfahrt so attraktiv. Der Kongress Material Innovativ am 10. Juni in München diskutiert neue Ansätze und Herausforderungen im Bereich der Metalle, Polymere und Hybridmaterialien entlang der gesamten Wertschöpfungskette.
Welche Megatrends prägen die Werkstoffentwicklungen für die Mobilität? Wie werden Materialien und Produkte den Anforderungen der Nachhaltigkeit gerecht? Welche neuen Materialentwicklungen und Werkstoffkonzepte mit Metallen und Polymeren gibt es? Welche neuen Ansätze zur Funktionalisierung von Werkstoffen und Oberflächen zeichnen sich ab? Was sind die zentralen Ziel- und Fragestellungen in Design und Produktionstechnik im Hinblick auf neue Werkstoffkonzepte bei Hybridmaterialien? Experten von renommierten Unternehmen aus unterschiedlichen Fachbereichen geben Antworten zu diesen und weiteren Problemstellungen.
Der Fokus des Innovationskongresses richtet sich auf aktuelle Herausforderungen in den Bereichen neue Hochleistungslegierungen, Aluminium als nachhaltiger Werkstoff, neue Ansätze bei Polymeren oder Verbundmaterialien für einen intelligenten Leichtbau.
Zu den Themen des diesjährigen Kongresses zählen unter anderem:
- Innovationen im Bereich der Metalle, Polymere und beim Multimaterialdesign
- Werkstoffkonzepte und Produktdesign für zukunftsfähige Produkte
- Nachhaltigkeit in der Werkstoffentwicklung und Anwendung – Potenziale von Sekundärmaterialien und nachwachsenden Rohstoffen
- Neue Materialien als Treiber für einen nachhaltigen Leichtbau
- Alternative Materialen und Ansätze aus der Bionik
Der Kongress Material Innovativ 2015 zählt mit rund 300 erwarteten internationalen Teilnehmern zu einer der bedeutendsten Werkstoffplattformen der bayerischen Materialszene. Als Partner konnten in diesem Jahr Business Upper Austria – Wirtschaftsagentur Oberösterreich, SWISSMEM – Schweizer Verband der Maschinen-, Elektro- und Metall-Industrie sowie die bayern design GmbH gewonnen werden.
Das bewährte Veranstaltungsformat mit Vorträgen und einer begleitenden Ausstellung wird 2015 erweitert durch wissenschaftliche Kurzvorträge, Poster-Sessions und die Future-Materials-Lounge, in der sich Teilnehmer, Referenten und Aussteller zur Diskussion von speziellen Fragestellungen und potenziellen Projekten treffen können.
Neben dem reinen Wissenstransfer geht es um das über den Kongress weiterführende Industrie übergreifende Vernetzen der Teilnehmer über Branchen und Technologien hinweg. Mit Teilnehmern und Referenten aus der Luft- und Raumfahrt, dem Automobil- oder Maschinenbau und den Materialwissenschaften ist es möglich, visionäres Innovationspotenzial auch jenseits des eigenen Tellerrandes aufzuspüren und zugleich schon vor Ort auf die richtigen Kooperationspartner zu treffen, so das erklärte Ziel der Veranstalter.
