Forschung für smarte Hochleistungswerkstoffe

Prof. Robert Böhm Foto: Lars Neumann

EU-Projekt im Bereich der Materialforschung mit Beteiligung der HTWK Leipzig gestartet

Nanomaterialien auf Kohlenstoffbasis wie zum Beispiel Graphen oder Kohlenstoff-Nanoröhrchen haben aufgrund ihrer außergewöhnlichen Eigenschaften in den vergangenen Jahren für Aufsehen in der Wissenschaftswelt gesorgt. Und obwohl im Jahr 2010 der Physik-Nobelpreis an zwei Graphen-Forscher verliehen wurde, fehlt bis heute der große industrielle Durchbruch. Nun wird – koordiniert von der Europäischen Union – ein neuer Versuch unternommen, diesen Materialien innerhalb der Schlüsseltechnologie Leichtbau zum Durchbruch zu verhelfen.
Mitte Oktober ist das Projekt „High-performance carbon-based composites with smart properties for advanced sensing applications“ („EsSENce“) mit Beteiligung der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK Leipzig) gestartet. Ziel ist es, neuartige Hochleistungswerkstoffe unter Verwendung dieser Nanomaterialien für Anwendungen im Maschinen- und Automobilbau, in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Medizintechnik zu entwickeln. Besonderes Augenmerk wird hierbei auf intelligente Bauteileigenschaften unter Anwendung integrierter Sensorik gelegt.

Nanomaterialien im Leichtbau

„Die Verwendung von Nanomaterialien im Leichtbau ermöglicht eine Vielzahl extrem spannender neuer Anwendungen. So ist es etwa vorstellbar, dass nanobasierte Sensoren für neue Schadensüberwachungskonzepte von Windkraftanlagen oder Satelliten eingesetzt werden. Damit würde die Lebensdauer solcher technischen Systeme um Jahre erhöht werden. Denkbar sind aber auch neue Impulse in der Medizintechnik. Eine breite Palette neuartiger Biosensoren könnte unter Verwendung von Tintenstrahl- oder Siebdrucktechnologien für diagnostische Zwecke im menschlichen Körper eingesetzt werden. Für die Zukunft ist aber auch klar, dass die Realisierung des Potenzials fortgesetzte koordinierte Anstrengungen in vielen Teilbereichen der Materialforschung erfordert“, sagt Robert Böhm, der – gemeinsam mit Dr. Sharali Malik vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) – die Projektarbeiten in Deutschland leitet. Böhm ist Professor für Leichtbau mit Verbundwerkstoffen an der Fakultät Ingenieurwissenschaften der HTWK Leipzig.

Das EsSENce-Projekt wird mit jährlich 130.000 Euro gefördert und ist auf vier Jahre angelegt. Beteiligt sind unter anderem die National Technical University of Athens (NTU Athen, Griechenland), die University of Bristol (Großbritannien), die Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (Schweiz), das Instituto Tecnológico de Aragón Zaragoza (Spanien), die Cracow University of Technology (Polen), die TU Delft (Niederlande), die University of Limerick (Irland), die Ghent University (Belgien) und zahlreiche Industriepartner wie etwa BASF oder SGL Carbon. Das EsSENce-Projekt soll neben der Karriereförderung von Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern auch dazu dienen, vielversprechende Forschungsprojekte im europäischen Rahmenprogramm „Horizont Europa“ anzustoßen, das im Januar 2021 startet.

Hintergrund

Koordiniert wird das Projekt von der 1971 gegründeten zwischenstaatlichen Organisation „European Cooperation in Science & Technology“ (COST), das nationale wissenschaftliche und technische Forschung auf europäischer Ebene vernetzt. Alljährlich sind mehr als 45.000 Forschende beteiligt. Die sogenannten „COST-Aktionen“ umfassen sowohl Grundlagenforschung als auch angewandte Forschungsaktivitäten. Ziel der COST ist es, die europäische Zusammenarbeit auf dem Gebiet und wissenschaftliche Interaktion zu stärken. Demnach soll in „EsSENce“ ein europäisches dezentrales Innovationszentrum für Verbundwerkstoffe entstehen. Neben der Förderung der Mobilität von Studierenden sowie Forscherinnen und Forschern werden auch Konferenzen, Workshops und Summer Schools organisiert.

Mehr Informationen finden Sie unter: www.cost.eu/actions/CA19118/#tabs|Name:overview

Literaturangabe: Böhm, R.; Hufnagl, E.; Kupfer, R.; Engler, T.; Hausding, J.; Cherif, C.; Hufenbach, W.: Thermoplastic composites reinforced with textile grids: development of a manufacturing chain and experimental characterisation. Applied Composite Materials 20 (2013), pp. 1077-1096