Werkstoffe leichter und fester machen

Das Institut für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnik der TU Chemnitz nutzt im Rahmen des Sonderforschungsbereiches ein servohydraulisches Prüfsystem für Ermüdungsversuche / bildquelle: TU Chemnitz/Hendrik Schmidt

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat sich für die Fortsetzung des Sonderforschungsbereichs 692 Hochfeste aluminiumbasierte Leichtbauwerkstoffe für Sicherheitsbauteile (HALS) an der Technischen Universität Chemnitz entschieden, der damit in seine dritte und letzte Förderperiode geht. Dies beschloss der zuständige Bewilligungsausschuss der DFG auf seiner Herbstsitzung am 21. November 2013 in Bonn. Wissen aus den Gebieten Werkstoffwissenschaft, Umform-, Produktions- und Oberflächentechnik, Mechanik, Konstruktions- und Fertigungstechnik sowie Wirtschaftswissenschaften werde hier in gewinnbringender Form zusammengeführt.

Zu den besonderen Leistungen des SFBs in den vergangenen acht Jahren zählt die Erforschung ultrafeinkörniger Gefüge, die bei massiver plastischer Verformung von Leichtmetallen entstehen und besonders interessante mechanische Eigenschaften wie hohe Festigkeit bei gleichzeitig guter Verformbarkeit aufweisen. Diese Werkstoffe sind gerade auch vor dem Hintergrund solcher Megathemen wie der Energiewende von großem, praktischem Wert. Die Chemnitzer Grundlagenforschung stieß auf zunehmendes Interesse in der Fachwelt, zum Beispiel in den Werkstoffwissenschaften. So wurde im Rahmen des SFBs eines der weltweit größten Werkzeuge zur Umformung mittels Gleichwinkel-Kanalpressen (engl. equal channel angular pressing) entwickelt. Gänzlich neue Umformverfahren zur Gradierung von ultrafeinkörnigen Gefügen, die besonders gute Eigenschaften in oberflächennahen Bereichen von Halbzeugen ermöglichen, entstanden gemeinsam mit dem Chemnitzer Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU, einem der bedeutendsten Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen auf dem Gebiet der Produktionswissenschaften. Schließlich profitierte der SFB zunehmend von Fortschritten in der mechanischen Modellierung und numerischen Simulation, die auch in der dritten Förderperiode einen wichtigen Schwerpunkt bilden werden.

Ziel des Sonderforschungsbereiches ist auch in den kommenden vier Jahren, das Potenzial hochfester aluminiumbasierter Leichtbauwerkstoffe zur Herstellung von Sicherheitsbauteilen voll auszuschöpfen. Zudem werden die Forschungsergebnisse zum Beispiel zur hochgradig plastischen Umformung im Rahmen von Transferprojekten gezielt in die Industrie überführt und dort für die Halbzeugfertigung genutzt. Die DFG-Gutachter waren insbesondere von dieser zweigleisigen Strategie mit starken Projekten sowohl in der werkstoffwissenschaftlichen Grundlagenforschung als auch bei der konkreten ingenieurwissenschaftlichen Anwendung begeistert, so Prof. Dr. Martin Wagner, der als zukünftiger Sprecher des SFBs die Planung für die dritte Förderperiode federführend koordiniert hat. Mit dem Eintritt des bisherigen Sprechers, Prof. Dr. Bernhard Wielage, in den Ruhestand, wird er eines der größten Forschungsvorhaben der TU Chemnitz wissenschaftlich leiten.

Als Leitinstitut für ressourceneffiziente Produktion bringt auch das Fraunhofer IWU seine umfangreichen Kompetenzen in Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der Produktionstechnik für den Automobil- und Maschinenbau in diesen Sonderforschungsbereich ein. Mit der Eröffnung der neuen E3-Forschungsfabrik Ressourceneffiziente Produktion Anfang 2014 können neue Konzepte zu den Themen Energie- und Ressourceneinsparung entwickelt und erprobt werden. Auch hier werden die Ergebnisse des SFBs einfließen.

Sonderforschungsbereiche (SFB) ermöglichen bei zeitlicher Begrenzung und regelmäßiger Begutachtung die Durchführung aufwändiger Forschungsvorhaben an Hochschulen. Im Rahmen dieser auf eine Dauer von bis zu zwölf Jahren angelegten Forschungsvorhaben arbeiten Wissenschaftler aus verschiedenen Fachrichtungen gemeinsam an einem Thema. Ziele der SFB sind insbesondere die Förderung junger Nachwuchstalente und die Profilbildung der beteiligten Hochschulen und Forschungsinstitute.

Zum Stichtag 1. Oktober 2013 fördert die DFG bundesweit 232 Sonderforschungsbereiche. Hierfür stehen gemäß Wirtschaftsplan 2013 insgesamt rund 588 Millionen Euro zur Verfügung. Dies entspricht einem Anteil von rund 22 Prozent am Gesamthaushalt der DFG. Es werden 171 klassische Sonderforschungsbereiche sowie 61 SFB/Transregio gefördert, eine Programmvariante, bei der der Forschungsverbund von bis zu drei Hochschulen gemeinsam getragen wird. Die 232 Sonderforschungsbereiche verteilen sich auf 57 Sprecherhochschulen. Forscher der TU Chemnitz sind aktuell an einem Sonderforschungsbereich und an zwei SFB/Transregio-Vorhaben beteiligt.

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