Süddeutsche Zeitung - 06.09.2019

Freitag, 6. September 2019 EINEANZEIGENSONDERVERÖFFENTLICHUNGDES SÜDDEUTSCHEN VERLAGES 23

WERKSTOFFE DER ZUKUNFT

heutenochgehenüberzweiDrittelaller

technischenNeuerungendirektoderindi-

rektaufneueMaterialienzurück,sodas

BundesministeriumfürBildungundFor-

schung.DasgiltfürfastalleWirtschafts-

zweigeundTausendeUnternehmenwie

dieSimon-Gruppe.

NeueEinsatzgebiete

UmProdukteauseinemodermehreren

Werkstoffenherstellenzukönnen,diege-

wünschteEigenschaftenwieBiegsamkeit

oderFeuerfestigkeithaben,gibt esdie

Werkstoffforschung.Hierstandeninden

letztenJahrenetwaelektrischleitfähige

KunststoffeundultraleichteVerbundstof-

feimMittelpunkt.Beispiel:Faserverbund-

werkstoffe.Siezeichnensichdurchhohe

FestigkeitundSteifigkeitsowiegeringes

Gewichtausundhabenzuletztvieleneue

Einsatzgebiete erobert. Der Leichtbau-

Werkstoffwirdin Flugzeugen,Booten

undAutosverarbeitet,fürFahrradrahmen

undTennisschlägergenutzt.Und noch

sindnichtallePotenzialeausgeschöpft.

DasFraunhofer-ZentrumfürHochtempe-

ratur-LeichtbaunenntbeispielsweiseHit-

zeschutzsystemefürRaumflugkörperund

KomponentenfürTurbinenmitheißen

Gasen.

AuchderMedizinkanngeholfenwer-

den:Bisher galt Spinnenseideals das

stärkstebiologischeMaterial–stärkerals

beispielsweiseStahl.JetzthabenForscher

künstlicheZellulosefasernhergestellt,die

sogardieSpinnenseidetoppen.Nutzbarist

das ultrastarkeMaterial aus Zellulose-

Nanofasern(CNF)inderBiomedizin,da

dieZellulosevomKörpernichtabgesto-

ßenwird.

InnovativeVerfahren

UmMaterialienmitbisherunerreichten

Funktionalitäten zu erzeugen,arbeiten

ForschermitneuenVerfahren.EinBei-

spiel: Bisherverwendet dieWirtschaft

etwasiebenProzentdesPrimärenergie-

bedarfsin Deutschlandfürindustrielle

WärmebehandlungenzurHerstellungvon

metallischenundkeramischenBauteilen.

DieBearbeitungvonMaterialienmithilfe

elektrischerundmagnetischerFelderbe-

nötigtvielwenigerEnergie.Undsiekann

„normalerweisesprödeundschwerzube-

arbeitendeWerkstoffeplastischverform-

barmachen,sodasssieleichterzube-

arbeitensind“,wieOliverGuillonvom

JülicherInstitutfürEnergie-undKlima-

forschungerklärt.Auchließensichspe-

zielleLegierungenundMaterialkomposi-

tionenherstellen.

NocheinmalzurückzurSimon-Grup-

pe.DiehatvorzweiJahrenbegonnen,

eineneueKompositionfüreinensyntheti-

schenKunststoffzunutzen.Damitstellt

dasUnternehmenHartmetall-Spikesfür

WinterreifenvonAutosher,diekaum

nochFeinstaub-Emissionenerzeugen,und

diedieStraßenwenigerschädigenalsher-

kömmliche,indasReifenprofileingearbei-

teteMetallstifte.Besondersgroßistdas

InteresseandenneuenSpikesinSkandi-

navien,„weildortdieUmweltstandards

besondersstrengsind“,sagtGeschäftsfüh-

rerHilgert.„UnsereRezepturistnatürlich

geheim.“

Chancen durch

neue Werkstoffe

VONJÜRGENHOFFMANN

AusdemSchwarzwaldkommennichtnur
Kuckucksuhren.Auch neueWerkstoffe
werdenhierentwickelt,zumBeispielin
derSimon-GruppeinAichhalden.BeCoat
heißtderPanzerungswerkstoffdes 800 -
Mitarbeiter-Unternehmens. Eingesetzt
wirdderWerkstoff,derfürsPlasma-Pul-
ver-Auftragschweißenverwendetwird,in
unterschiedlichenRezepturenüberall,wo
harteMetalleimEinsatzgroßemVer-
schleißunterliegen.

BeispielLandwirtschaft
Frühermussten Bauern diestählernen
HarkenihresPflugesallepaarTageaus-
tauschen,heuteerhält dasMetalleine
SchutzschichtausBeCoatundhältsoeine
ganzeSaison.AuchMeißel,mitdenenim
Bergbau Gestein bearbeitet wird,zer-
schleißen dank Beschichtungmit dem
neuenWerkstofflangsamer.„Wirschauen
nachMärkten,derenUnternehmenwir
nebenunserenVerschleißwerkzeugenin-
novativeintelligente Werkstofflösungen
anbietenkönnen“,erläutertTobiasHil-
gert,GeschäftsführerderSimon-Gruppe.
„UnsereneuenWerkstoffehelfenunseren
Kunden,Betriebskostenzusparen,weil
dieMaschinenundWerkzeugeseltener
ausgetauschtwerdenmüssen.Dasistin

Märkten,dieauchvonBilliganbieternbe-

arbeitetwerden,einechterWettbewerbs-

vorteilfüruns.“

Rund 300000 EurohatdieEntwick-

lungderPTA-BeschichtungdenMittel-

ständlergekostet.Mitfinanzierthatdas

ProjektdieIndusHolding,zuderdie

Simon-Gruppegehört.MitdemFörder-

bankmodellhatIndus,unterderenDach

46 mittelständischeFirmenagieren,bis

EndeletztenJahres 18 Projektemitinsge-

samtdreiMillionenEurogefördert. 2019

wurde das Fördervolumen auf durch-

schnittlichdreiProzentdesKonzern-EBIT

proJahrerhöht.TobiasHilgert:„Fürdie

Erforschung und Entwicklung neuer

WerkstoffesindhoheInvestitionennot-

wendig,dieeinMittelständleralleinoft

nichtstemmenkann.WirhabendieIndus-

Förderbank 2017 zumerstenMalgenutzt

undwerdenunserProjekt 2020 erfolg-

reichabschließenkönnen.“

MaterialensindseitMenschengeden-

ken wichtig für Fortschritte gewesen.

Neuezufindenoderzuerfinden,warund

isteinewesentlicheTriebfederdesHomo

sapiens.AusSteinwurdendieerstenein-

fachenKlingenhergestellt,späterermög-

lichtedieMetallbearbeitungdieFertigung

komplexgeformterWerkzeuge,dieErfin-

dungderDampfmaschineläuteteschließ-

lichdieindustrielleRevolutionein.Auch

InnovationensindohneWerkstoffforschungund-entwicklung

undenkbar.NeueWerkstoffekönnendieProduktlebenszeit

verlängernundhelfen,dieBetriebskostenzusenken.

Spinnenseidegilt

alsdasstärkste

biologischeMate-

rial.Jetzthaben

Forscherkünstli-

cheZellulosefasern

hergestellt,dieso-

gardieSpinnensei-

detoppen.Foto:

dachux 21 -

stock.adobe.com

lichgepresst,erreichteseinenähnlichen

HärtegradwieSperrholzundlässtsichfür

denMöbelbauverwenden.

Auch Wissenschaftler des Fachbe-

reichsNachhaltigesBauendesKarlsruher

InstitutfürTechnologie(KIT)arbeitenan

derVerwendungvonPilzmyzeliumals

ökologischesund leichtes Baumaterial.

KIT-ArchitekturprofessorDirkHebelsieht

zudemgroßeChancenfürBambusals

nachwachsendenBau-undWerkstoff,der

invielenLändernauchaufBödengedeiht,

auf denen nicht viel anderes wächst.

SchonnachdreiJahrenkanndasholzähn-

licheGrasgeerntetwerden,esbraucht

kaumWasserundDünger,wächstimmer

wiedernachundbindetgroßeMengen

CO 2 .HebelundseinTeamwollenGebäu-

deausgepresstenBambusfasernundHarz

bauen–einGemisch,dasnurschwerent-

flammbarundsehrbeanspruchbarist.

InKombinationmitmodernenFerti-

gungstechniken und computerbasiertem

DesignerlebtHolzalsnachwachsender,

regionalverfügbarerBau-undWerkstoff

eineneueRenaissance.So bestehtein

schildkrötenartigerLeichtbaupavillonauf

derBundesgartenschauinHeilbronnaus

400 Holzkassetten,dieperRobotervor-

gefertigtwurden.Geplantwurdediege-

schwungeneKonstruktion,dieeineFläche

von 25 Meternüberspannt,vonderUni-

versitätStuttgart.EinpaarMeterweiter

stehtimneuenStadtquartierNeckarbogen

seit Kurzem das höchste Holzhaus

DeutschlandsmitzehnStockwerken.Die

Stützkonstruktion besteht aus Brett-

Produktion:
Anzeigen:

STZWSonderthemen

JürgenMaukner

»impressum

VONHANS-CHRISTOPHNEIDLEIN

Forschertüftelngerne.Soentwickelten
ProfessorAlirezaKharazipourundsein
TeamvonderUniversitätGöttingenin
einemForschungsprojektbesondersleich-
teHolzwerkstoffplattenmiteinemKern
ausPopcorn(Puffmais),diebeigleichen
mechanischenEigenschaftennurhalbso
schwerwieSpanplattensind.„Interessant
ist dieFähigkeitdesPopcorngranulats,
FormaldehydabTemperaturenvon 70 °C
zubinden.Dadurchwirddasproblemati-
scheGaswederbeiderHerstellungnoch
imGebrauchfreigesetzt“,sagtProfessor
Kharazipour.AlsEinsatzgebietesiehter
nebendemMöbelbauauchdenDämm-
stoffbereich, denn Popcorngranulat hat
einesehrgeringeWärmeleitfähigkeit.Ge-
nutztwerdenkönntenauchgeringwertige
MaissortimentewieBruchmais,diealsLe-
bensmittelnichtinfragekommen,betont
derProfessor.

GUTEDÄMMEIGENSCHAFTEN

AnPilzenalsalternativerBaustoffund
DämmmaterialforschtdagegendieBio-
designerinJuliKrayeramFraunhofer-Ins-
titutfürUmwelt-,Sicherheits-undEner-
gietechnikUmsichtinOberhausen.Ge-
nauergesagtgehtesumdieVerwendung
vonPilzmyzelium,einemfeinenGeflecht
feinerFädenundfadenförmigerZellen,
dasunterirdischwächst.Krayerentwickelt
Verfahren,mitdenensichdiesezuWerk-
stoffenweiterverarbeitenlassen.Hierbei
werdendiePilzwurzelnmiteinemNähr-
bodenausbiologischemAbfallwieKaf-
feesatz,Stroh und Buchenspänen ver-
mischt.NacheinigenWochendurchzie-
hendieMyzeliendasgesamteSubstrat
undbildeneinefesteStruktur,diean-
schließendzerkleinertwird.
ZerbröseltlässtsichdanndasMaterial
inpraktischjedebeliebigeFormpressen,
das vielseitig weiterverarbeitet werden
kann.„DasaufdieseWeiseentstehende
MaterialhatsehrguteDämmwerteund
machtessomitzueinerAlternativezu
Styropor“,erklärtKrayer.Wirdeszusätz-

schichtholz,DeckenundWändeaushei-

mischemFichtenholz.Treppenhausund

FundamentwurdenausBrandschutzgrün-

denausStahlbetonerrichtet.

NeuentdecktwirdauchLehmalsviel-

seitiger,gesunderundökologischerBau-

stoff, der problemlos wiederverwendet

undentsorgtwerdenkann.„BeiProduk-

tionundVerarbeitungfallenzudemkaum

CO 2 - Emissionenan“,sagtLehmbau-Pio-

nierPeterBreidenbach,Geschäftsführer

vonClaytechausViersen.AuchderNa-

turkosthändlerAlnaturasetztebeimBau

seinerneuenFirmenzentraleinDarmstadt

aufLehm.MiteinerBruttogeschossfläche

von 13500 QuadratmeternistderKom-

plexdaseuropaweitgrößteBürogebäude

miteinerAußenfassadeausLehm.

Was die Natur so bietet

HäuserausPilzen–MöbelausPuffmais:DieEntwicklungundVerwendungnachhaltiger,ökologisch

verträglicherundgesunderWerkstoffeimHaus-undMöbelbauliegtimTrend.Hierzugibtesauch

unkonventionelleneueAnsätze.

»INFO

FürdenBauwerdenmeistPrimärrohstoffe

wieSandoderKieseingesetzt,dajährlich

nurfünfProzentdesBauschuttsalshoch-

wertigesProduktfürdenEinsatzimHoch-

bau indieBauwirtschaftzurückgeführt

werden.ImProjekt„Baucycle“entwickeln

vier Fraunhofer-Institute eineganzheit-

licheRecyclingstrategiefürfeinkörnigen

Bauschutt mit dem Ziel, heterogenen

BauschuttwiederinhomogeneBaupro-

dukteüberführenzukönnen.Zudemwird

eineMarktplattformentwickelt,umAn-

bieterundNachfragerzusammenzubrin-

gen. Hans-ChristophNeidlein

Aufderdiesjähri-

genBundesgarten-

schauwerdenneue

Ansätzezumdigi-

talenHolzbauge-

zeigt.DieSchalen-

konstruktiondieser

Hallebasiertauf

biologischenPrin-

zipiendesPlatten-

skelettsvonSee-

igeln.Foto:BUGA

Heilbronn 2019

GmbH

VICTORIATOPPING

WirdNaturzumBaustoffunddas

Familienhauszumgeschlossenen

Ökosystem?

Futurium|Alexanderufer 2 | 10117 Berlin|futurium.de

Wie wollenwirleben?

Eröffnung