Heizdecke hält die Form in Form

Es ist bei Bedarf ziemlich groß, auf Wunsch ziemlich heiß und im Ganzen ziemlich innovativ: Aus CFK-Laminat stellen Forscher der Fachhochschule Dortmund elektrisch beheizbare Kunststoffformen her (Halle 2, Stand C36). Diese sollen während des gesamten Herstellprozesses „außergewöhnlich dimensionsstabil“ sein und selbst bei größten Bauteilen „eine bisher unerreichte Maßhaltigkeit“ sicherstellen. Erste Serienanwendungen für die Luftfahrtindustrie haben sich nach Auskunft der Wissenschaftler als sehr erfolgreich erwiesen und darüber hinaus durch den innovativen Formenbau die Fertigungskosten auf die Hälfte reduziert.

Beheizen lassen sich nach diesem Verfahren nicht nur großflächige Strukturen, wie sie für Innenverkleidungen im Flug- und Schienenverkehr oder im Behälterbau gebraucht werden, sondern auch Formen für Rotorblätter von Windkraftanlagen sowie Formteile für die Medizintechnik. Das Laminat übernimmt bei diesem Verfahren die tragende Funktion und fungiert zugleich als Widerstandsheizung. Derzeit werden Formentemperaturen von über 100 °C realisiert, und die Experten gehen davon aus, dass über 200 °C zu erreichen sind. Die Fachhochschule bietet zusammen mit der Patentverwertungsagentur Provendis Lizenzen an, kann aber auch zusammen mit Industriepartnern komplette Produktionssysteme umsetzen.

Innovationen für die Produktion stellt am gleichen Stand auch die Fachhochschule Bielefeld vor: Wissenschaftler haben eine mechatronische Lösung für Schwingförderrinnen und Siebmaschinen gefunden, mit der sich diese Geräte sogar im Betrieb an die jeweilige verfahrenstechnische Aufgabe, beispielsweise das Fördern von Granulat, anpassen lassen. Das Getriebe, das in herkömmlichen Konstruktionen verwendet wird, haben die Bielefelder durch eine elektronische Lösung ersetzt. Im Vergleich zu den bisher üblichen Unwuchtwellen, die nur durch Umbau der Maschine eingestellt werden konnten, lässt sich die Phasenlage der synchron umlaufenden Welle hier einfach am Regler verstellen. Auch bei der Geräuschentwicklung bietet die Mechatronik Vorteile. Der bei jeder Umdrehung fällige Flankenwechsel an den Zahnrädern, der zu Verschleiß und Krach führte, entfällt.

Mit Fertigungsverfahren haben sich auch die Mitarbeiter der Fachhochschule Köln befasst. Unter der Leitung von Prof. Christoph Hartl loten sie im Rahmen eines EU-Projektes aus, ob und wie sich das Innenhochdruckumformen nutzen lässt, um Mikrobauteile herzustellen (Halle 2, Stand C36). Komplex geformte Leitungs- und Düsenelemente für Mikrodosiersysteme, rohrförmige Bauteile für chirurgische Instrumente oder hochpräzise Wellen für Kamerasysteme sehen sie als Anwendungsgebiete für das Verfahren, das sie aus der Fertigung von Automobil-Teilen übertragen wollen. Die Produktionserfahrungen lassen sich jedoch nicht einfach anpassen, da bei den genannten Teilen die Bauteilabmessungen in die gleiche Größenordnung fallen können wie die Werkstoffkristalle. Die Kölner sammeln daher zunächst Basisinformationen zum Fertigungsprozess und arbeiten an Konzepten und Prototypenanlagen, mit denen sich das Hydroforming auch für das Herstellen von Kleinstteilen in Großserie eignet.

Entwicklungen in kleinen Dimensionen haben sich die Forscher vom Institut für angewandte Nano- und Optische Technologien der Hochschule Niederrhein vorgenommen. Ihre Mikropumpe iPump fördert kleinste Mengen und ist so konstruiert, dass sie sich ohne Reinraumtechniken oder Mikrostrukturierungsverfahren herstellen lässt. Als Anwendungsgebiet nennen die Krefelder Entwickler vor allem Einwegprodukte (Halle 2, Stand C36).

Auf eine frühere Stufe des Entwicklungsprozesses konzentrieren sich die Experten der Höchberger Wölfel Beratende Ingenieure GmbH & Co. KG: Sie wollen dem Konstrukteur die Entscheidung für einen Werkstoff erleichtern und haben eine Messmaschine mit integriertem Simulationsprogramm entwickelt, mit der mehrachsige Versuche durchgeführt werden können, um durch Reverse Engineering lastfallspezifische Materialdaten zu erheben (Halle 2, Stand A 54).

Wissenstransfer auf dem Gebiet der Werkstoffe bietet auch der Bayerische Forschungsverbund Materialwissenschaften (Format) mit seinem Informationssystem M-Line 2. In der Werkstoffdatenbank, die im Internet unter www.werkstoffe.de hinterlegt ist, sind Informationen zu rund 6000 Werkstoffen gesammelt, in denen der Nutzer mit fünf Suchmöglichkeiten die richtige Lösung für seinen spezifischen Fall recherchieren kann (Halle 2, Stand A54).

Software hilft ebenso beim Optimieren von Prozessen. Informatiker um Prof. Frank Puppe von der Universität Würzburg stellen das Simulationswerkzeug Sesam vor, mit dem sich Optimierungsideen an virtuellen Anlagen erproben lassen (Halle 2, Stand A54). Programmierkenntnisse sollen nicht erforderlich sein, um die Modelle zu erstellen. Vielmehr steht dafür eine graphische Modellieroberfläche zur Verfügung. Weil Sesam agentenbasierte Modelle verwendet, bewältigt das System komplexe Szenarien auf einfache Weise. Erprobt wurde das Werkzeug bereits zum Verbessern der Lagerlogistik, der Fertigung, aber auch für Krankenhäuser und das Optmieren des Verkehrs. Die Software entstand am Lehrstuhl für Künstliche Intelligenz der Uni Würzburg. Nachhaltigen Support und auch die Weiterentwicklung des Programms soll ein Unternehmen sichern, das im Rahmen eines Technologietransfer-Projektes gegründet wurde.

Das webbasierte Software-System InterWatt der Nürnberger Ingsoft GmbH behält den Überblick über den Energieverbrauch, selbst wenn mehrere tausend Verbrauchsstellen zu verwalten sind (Hale 13, Stand E56). Einsetzen lässt es sich nach Angaben der Nürnberger zum Beispiel in Industrieunternehmen, wo es die Daten aus allen zur Verfügung stehenden Quellen integriert und es ermöglicht, ein automatisch arbeitendes Energie-Controlling aufzubauen.

Den Überblick über ein nicht minder komplexes Feld versprechen die Design-Experten der Ludwigsburger User Interface Design GmbH (Halle 2, Stand C12). Die Ergonomie-Dienstleister sind spezialisiert auf internationale Produkttests und arbeiten im Netzwerk Internationel Usability Partners (IUP) mit Experten in Europa, Nordamerika und Fernost zusammen. Denn eine Gestaltungslösung, die sich in Deutschland bewährt hat, löst in China vielleicht nur ein Stirnrunzeln aus, wenn sprachliche und kulturelle Eigenheiten nicht ausreichend berücksichtigt wurden. Internationale Tests sollen Flops verhindern.

Dr. Birgit Oppermann birgit.oppermann@konradin.de

Mikropumpe ohne Reinraum fertigen

Ein erfolgreiches Jahr 2006 meldet das Bauhaus Luftfahrt – eine Organisation, die 2005 aus der Taufe gehoben wurde und in den Räumlichkeiten der TU München in Garching untergebracht ist. Die Institution sieht sich national und international als Gedankengeber und Kooperationspartner für deutsche und US-Institute. Den an das historische Bauhaus in Weimar und Dessau angelehnten Namen verdankt sie der fachübergreifenden Arbeitsweise der rund 20 Wissenschaftler, die am Flugverkehr der Zukunft, vor allem im Mittelstreckenbereich, arbeiten. Die zunehmende Verkehrsdichte, zurückgehende Ölreserven sowie wachsende Auswirkungen auf die Umwelt verlangen nach neuen Antworten für den Flugverkehr. In diesem Zusammenhang entstanden Designstudien und Vorentwürfe zum HyLiner, einem Mittelstreckenflugzeug mit großer Flexibilität bei Start und Landung sowie im gesamten Einsatzspektrum. Ein weiteres Ziel ist es, durch weitere Forschung die Emissionen im Luftverkehr in den nächsten 15 Jahren zu halbieren. Gründungsmitglieder sind neben dem Freistaat Bayern die Luftfahrtunternehmen EADS, MTU Aero Engines und Liebherr-Aerospace.

Halle 2, Stand A54