Keramische Verbundstrukturen
Fraunhofer-Zentrum "Keramische Verbundstrukturen",
Bayreuth (7 Mio. €)
Vor dem Hintergrund weltweit steigender Rohstoffpreise und knapper werdender Ressourcen gewinnt der Hochtemperatur-Leichtbau immer mehr an Bedeutung. Insbesondere für bestehende und künftige Energie- und Antriebssysteme werden Werkstoffe und Bauweisen für höhere Einsatztemperaturen gefordert. Verbesserungen in der Temperaturbeständigkeit haben eine große Hebelwirkung auf den Wirkungsgrad der Energiewandlung und tragen damit sowohl zur Schonung der Ressourcen als auch der Umwelt bei.
Diesem wichtigen Technologiethema widmet sich seit 2006 die mit Mitteln des Bayerischen Staatsministeriums für Wirtschaft, Infrastruktur, Verkehr und Technologie gegründete Fraunhofer Projektgruppe Keramische Verbundstrukturen in Bayreuth. Unter wissenschaftlicher Leitung von Professor Dr.-Ing. Walter Krenkel (Universität Bayreuth) werden nun nach erfolgreicher Aufbauarbeit die nächsten Schritte zur Gründung eines Fraunhofer-Institutes für Hochtemperatur-Leichtbau vorbereitet. Ab 2012 soll die Projektgruppe zu einem Zentrum für Hochtemperatur-Leichtbau mit Mitteln aus "Aufbruch Bayern" sowie EFRE-Geldern ausgebaut werden. Lag der Fokus der bisherigen Arbeiten vor allem auf keramischen Produkten, soll dann zusätzlich die prototypische Entwicklung von Leichtbaustrukturen aus polymeren und metallischen Werkstoffen aufgenommen werden.
Hochtemperatur-Leichtbau ist eine ausgeprägt interdisziplinäre und werkstoffübergreifende ingenieurwissenschaftliche Disziplin. Er reicht von der Synthese neuer Materialien über die Auslegung, Modellierung, Herstellung und Systemintegration bis zur Lebensdaueranalyse von Strukturbauteilen, speziell für den Hochtemperatureinsatz, unter Einbeziehung der erforderlichen Qualitätssicherung. Hierzu sind ausgeprägtes fachspezifisches Knowhow und langjährige Erfahrung erforderlich. Das in Bayreuth entstehende Zentrum ist deshalb mit der Verbindung aus Leichtbau und Hochtemperaturwerkstoffen einzigartig in ganz Europa und gewinnt mit seinen Projekten zunehmend an volkswirtschaftlicher Bedeutung. Der Bedarf der Industrie an wärmebeständigen und schadenstoleranten Strukturwerkstoffen steigt ständig. So finden sich temperaturbeständige Leichtbauwerkstoffe beispielsweise in aero-thermisch hochbelasteten Flugzeug- und Flugkörperkomponenten, im Motorenbau, in Hochtemperatur-Wärmetauschern neuerer Kombi-Kraftwerke, in Hochleistungs- Gasturbinen sowie in neuartigen Kupplungs- und Bremssystemen der Fahrzeugtechnik.
Für den Ausbau der Aktivitäten ist ein neues Forschungsgebäude mit Laboren und Prüfständen im Technikumsmaßstab geplant. Die räumliche Nähe zu den materialwissenschaftlichen Lehrstühlen der Universität Bayreuth sowie zu der Neue Materialen Bayreuth GmbH und zu zahlreichen Start-Up-Unternehmen bietet eine hervorragende Basis für eine enge Zusammenarbeit und das weitere Wachstum des Materialforschungsstandorts Bayreuth.
