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Wie Quantencomputer dem Leichtbau helfen

Technologietag Leichtbau BW blickt auf nahe Zukunft
Vorsprünge durch Quantencomputer

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„Wir wollen Sie zu Innovationen inspirieren.“ Mit diesen Worten eröffnete Dr. Wolfgang Seeliger, Geschäftsführer Leichtbau BW, den Technologietag „Leichtbau Innovation Camp 2020“ aus dem Live-Studio in Stuttgart. Bild: Leichtbau BW
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Der Technologietag des Netzwerks Leichtbau BW visierte am 9. November 2020 die direkt bevorstehende Zukunft an: Quantencomputing könne die Welt verändern und leichter machen. Sogar Mittelständlern sei zu raten, sich damit zu beschäftigen – jetzt.

Leichtbau eröffnet Wettbewerbsvorsprünge: Dies zu belegen und Impulse dafür zu liefern, war das Ziel des siebten Technologietags der Leichtbau BW GmbH mit Sitz in Stuttgart. „Wir wollen Sie zu Innovationen inspirieren, damit Sie an der Spitze stehen“, sagte Dr. Wolfgang Seeliger, Geschäftsführer der Landesagentur, zu den 200 digital teilnehmenden Besuchern, vorwiegend Mittelständlern. Mit dieser Begrüßung machte Seeliger unmissverständlich klar, dass die folgenden Keynotes keine akademischen Ausflüge seien, sondern auf einen anstehenden Wandel mit Chancen verwiesen: Quantencomputer würden schon bald neuartige Materialien erschließen, die den Leichtbau auf ein neues Niveau heben könnten. Und der Holzbau habe die Chance, das Weltklima doch noch zu retten.

Quantenphysik inspiriert den Leichtbau

„Ein Quantum für Deutschland“, überschrieb Dirk Wittkopp seine Start-Keynote. Er leitet die IBM Deutschland Forschung & Entwicklung GmbH. Zusammen mit der Fraunhofer-Gesellschaft wird IBM in Ehningen bei Stuttgart im nächsten Jahr den ersten „Hub“ für das Quantencomputing außerhalb der USA in Betrieb nehmen – und hat auf diesem Feld schon weitreichende Erfahrungen. Quantencomputer erschließen Rechenleistungen, die weit über jenen klassischer Computersysteme liegen. Sie haben das Potenzial, völlig neuartige (Leichtbau-) Materialien simulativ auf Basis von Software zu entwickeln, erklärte Wittkopp.

Der Grund liege darin, dass die Recheneinheiten „Qubits“ nicht mehr nur die zwei Zustände 0 und 1 beschreiben, sondern auch Zustände dazwischen. Weil sich Analogien zwischen solchen Qubits und den komplexen Zuständen von Materialien mit Molekülen und Atomen nutzen lassen, eröffnet das Quantencomputing ganz neue Rechenmöglichkeiten. „Wir sind am Anfang, aber es geht sehr schnell voran. Wir verdoppeln die Leistungsfähigkeit der Quantencomputersysteme jedes Jahr“, betonte Wittkopp. Mit dem Netzwerk „IBM Quantum Network“ gehe IBM jetzt auf Industrie und Forschung zu, um das bisherige Wissen zu teilen und bisher unlösbare Probleme anzugehen.

IBM lädt ins Quanten-Netwerk ein

Wer sich heute mit Quantencomputing beschäftige, sichere sich frühzeitig einen Wettbewerbsvorteil, vor allem auch im Bereich der Materialentwicklung. „Das Netzwerk wächst schnell. Ich kann nur dazu aufrufen, ein bis zwei Mitarbeiter im eigenen Unternehmensumfeld zu finden, die dieses Thema vorantreiben. Das gilt auch für den Mittelstand“, rief Wittkopp den Leichtbau-Unternehmern zu. Die IBM arbeite dabei mit Partnern zusammen, die allen zur Seite stünden. Es gehe darum, vorbereitet zu sein.

Ebenso grundsätzlich gestaltete sich die Botschaft von Keynote-Speaker Prof. Hans Joachim Schellnhuber als Special Guest, Direktor Emeritus des Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung. Der Klimaforscher erklärte, warum die 2°-Obergrenze für die Erderwärmung so wichtig sei. Ab 1,5° entstünden irreparable Schäden am Organismus Erde wie etwa die Zerstörung der Korallenriffe. Heute seien wir bereits bei einem Plus von 1,2 °C.

Noch wäre die 2°-Klimagrenze zu schaffen: mit Holz

Doch überraschenderweise sieht der Klimaforscher noch eine Chance aufgrund der Simulationen aus Potsdam: „Der große Elefant im Raum ist die Baubranche – diese ist für 40 Prozent der CO2-Emissionen verantwortlich. Die magische Antwort auf den etablierten Betonbau ist der Holzbau.“ Radikal und konsequent auf Holz zu setzen, könne sogar eine Wende bringen. „Würden wir Neubauten und Infrastruktur bis hin zu Brücken aus Holz und Smarttextiles bauen, könnten wir der Klimakrise entgehen und der Atmosphäre sogar noch CO2 entziehen!“

Dr. Seeliger nutzte die Chance für den Hinweis „Leichtbau ist Teil der Lösung.“ Tatsächlich reichen Leichtbau-Erwägungen zunehmend bis in das Bauwesen hinein – etwa mit 3D-Bewehrungen aus leichtem Carbon, wodurch sich ansonsten abbruchreife Brücken noch sanieren lassen. Das war Thema der dritten Keynote von Günther Grabher von der österreichischen Grabher Group.

Nach den Keynotes folgte eine Innovation in der Organisation der (Corona-bedingt digitalen) Tagung: Leichtbau braucht Austausch. Die Teilnehmer konnten sich in „Innovation Camps“ einwählen, um Fachvorträge zu hören und das interaktive Gespräch untereinander zu suchen. (os)

Kontakt:
Leichtbau BW GmbH
Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg
Breitscheidstr.4
70174 Stuttgart
Tel. +49 711 128988–40
www.leichtbau-bw.de

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