Die Fräsmaschine läuft auf Hochtouren, Metallspäne fliegen – kommt es plötzlich zu einem Stillstand, wird es sofort teuer. Denn jeder Produktionsstopp kostet Geld. In vielen Betrieben werden deshalb Werkzeuge vorsorglich ausgetauscht, lange bevor ihre Hightech-Beschichtung tatsächlich am Ende ist. Aus Sicherheitsgründen bleibt eine dicke Restschicht ungenutzt, wertvolle Ressourcen werden verschwendet. Genau hier setzt die Masterarbeit Clever & Hard von Jan Bolsinger an: Der Absolvent der Hochschule Aalen hat eine intelligente Oberfläche entwickelt, die im entscheidenden Moment selbst signalisiert, dass die Beschichtung versagt – und den Bearbeitungsprozess rechtzeitig stoppt, berichtet die Hochschule Aalen. Dafür wurde der 25-Jährige jetzt mit dem 42. Karl-Kessler-Preis ausgezeichnet.
Für exzellente Abschlussarbeiten an der Hochschule Aalen vergibt die Maschinenfabrik Alfing Kessler (MAFA) jedes Jahr den Karl-Kessler-Preis, der an den Firmengründer des Alfing-Kessler-Werks erinnert. Unser Gründer war ein großartiger Erfinder. Ein richtiger ‚Daniel Düsentrieb‘, der maßgeblich die industrielle Produktion von Kurbelwellen vorangetrieben hat, sagte MAFA-Geschäftsführer Konrad Grimm in seiner Begrüßung zur feierlichen Preisverleihung. Das Thema Werkzeuge spiele für MAFA eine ganz wichtige Rolle, und die Masterarbeit von Jan Bolsinger habe daher auch einen elementaren Bezug zur MAFA. Als ich die Arbeit gelesen habe, dachte ich, wow, was für ein tolles Thema mit einem ganz neuen Ansatz! Die Jury-Entscheidung sei einstimmig gefallen, Jan Bolsinger sei ein würdiger Preisträger.
In seiner Masterarbeit mit dem Titel Clever & Hard beschäftigte sich Jan Bolsinger mit einem hochrelevanten Problem aus der industriellen Praxis: Werkzeuge werden häufig ausgetauscht, obwohl die Beschichtung noch funktionsfähig ist. Grund dafür ist, dass zur Sicherheit eine erhebliche Restschichtdicke als Toleranz eingesetzt wird – mit entsprechenden Kosten- und Umweltauswirkungen. Ziel der Abschlussarbeit war die Entwicklung einer intelligenten Werkzeugoberfläche, die beim Versagen der Beschichtung ein eindeutig detektierbares Signal erzeugt. Bolsinger setzt dabei auf ein zweistufiges Funktionsprinzip: Versagt die Beschichtung und es kommt zur Schichtdelamination – also einer Ablösung der Beschichtung vom Grundmaterial – wird ein Festschmierstoff freigesetzt. Dieser sorgt dafür, dass der Reibkoeffizient bis zu 75 Prozent sinkt und der Bearbeitungsprozess automatisch gestoppt wird. So wird das Bauteil geschützt und ein weiterer Betrieb des verschlissenen Werkzeugs zuverlässig verhindert.
Abhängigkeiten abbauen und Lebensdauer verlängern
Die technische Innovation bringt große finanzielle und ökologische Vorteile mit sich. Denn die Herstellung und Verarbeitung von Hartmetallen aus Wolframcarbid und Kobalt – einem besonders harten und verschleißfesten Werkzeugstoff – ist energie- und emissionsintensiv. Zudem ist die Preisentwicklung von Wolfram extrem angestiegen und die Abhängigkeit von China immens. Jede Standzeitverlängerung ist daher wirtschaftlich und ökologisch relevant, betont der frischgebackene Karl-Kessler-Preisträger. Wir sollten in Deutschland ein großes Interesse daran haben, dass wir Werkzeuge länger nutzen können. Inzwischen habe es schon viele Gespräche mit Firmen gegeben, die alle von dem innovativen Ansatz begeistert seien, sagt Bolsinger nicht ohne Stolz.
Die Masterarbeit bilde nun tatsächlich die echte Grundlage für eine Projektförderung, um Clever & Hard Realität werden zu lassen, freut sich auch Prof. Dr. Joachim Albrecht, der die Arbeit an der Hochschule Aalen betreut hat. In seiner kurzweiligen Laudatio mit Anlehnung an Schillers Glocke (Fest verbunden in den Händen wird die Schicht auf Stahl gebrannt. Heute muss das Werkzeug werden! Frisch, Gesellen, seid zur Hand!) lobte der Leiter des Forschungsinstituts für Innovative Oberflächen (FINO) den Preisträger, der sich auch durch Rückschläge nie beirren ließ und mit großer Passion an dieser schlauen Oberfläche geforscht habe. Jan Bolsinger braucht eine ganze Menge Arbeit, damit ihm nicht langweilig wird, sagte Albrecht mit einem Schmunzeln und bedankte sich auch bei den Preisstiftern: Der Karl-Kessler-Preis sei nicht irgendein Preis – es sei ein Preis aus der Region, für die Region. Auch Prof. Dr. Volker Knoblauch, Prorektor für Forschung an der Hochschule Aalen, sprach den Stiftern ein großes Dankeschön aus: Mit diesem attraktiven Preis würden nicht nur neuartige und intelligente Lösungsansätze ausgezeichnet, sondern auch Neugier, die Bereitschaft, die Ärmel hochzukrempeln und die berühmte Extra-Meile zu gehen. Dass sich Leistung lohnt, dafür setzt der Karl-Kessler-Preis ein wichtiges Zeichen.
Studium gegen Langeweile
Technik und Forschung, das fand Jan Bolsinger schon immer cool. Nach seinem Abitur am Technischen Gymnasium in Aalen studierte er Maschinenbau an der DHBW Stuttgart und arbeitete anschließend beim Stuttgarter Unternehmen Koenig & Bauer MetalPrint als Konstruktionsingenieur. Durch die Arbeit ist er auch im Ausland rumgekommen, das war für ihn eine super Zeit. Aber ich wollte mich weiterentwickeln und den Master machen, sagt der junge Mann, der immer neue Herausforderungen sucht, weil ihm sonst schnell langweilig wird. Ich hatte großes Glück, dass mein Arbeitgeber mich immer unterstützt hat. So konnte ich mit einem Firmenstipendium den Forschungsmaster Advanced Materials and Manufacturing an der Hochschule Aalen machen.
Inzwischen arbeitet Jan Bolsinger als wissenschaftlicher Mitarbeiter am LaserApplikationsZentrum (LAZ) der Hochschule Aalen mit der Promotion als Ziel. Dass er jetzt mit dem Karl-Kessler-Preis ausgezeichnet wird, freut und ehrt mich gleichermaßen. Für den jungen Mann war der Preis sozusagen auch ein Geburtstagsgeschenk – kam die Nachricht doch genau an seinem 25. Geburtstag. Ich hatte gar nicht damit gerechnet und war dann schon überrascht, als ich die Mitteilung erhielt, sagt Bolsinger verschmitzt. Ob er sich mit dem Preisgeld in Höhe von 4000 Euro selbst ein Geburtstagsgeschenk gemacht hat? Das habe ich in meine Altersvorsorge investiert. Ist ja besser, frühzeitig damit anzufangen, meint Bolsinger ganz pragmatisch. Und beweist damit, dass er nicht nur mit seiner Forschung in die Zukunft denkt.
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Text zum Titelbild: Große Freude bei der Verleihung des 42. Karl-Kessler-Preises (v.l.n.r.): Manfred Grimminger, Peter Raubacher, Prof. Dr. Joachim Albrecht, Preisträger Jan Bolsinger, Prof. Dr. Markus Merkel, Konrad Grimm, Prof. Dr. Volker Knoblauch und Peter-Hermann Fischer (Bild: Hochschule Aalen / Saskia Stüven-Kazi)
