Die Feder

"Nimm doch einfach Alu statt Stahl." - bei diesem Satz leiden die meisten Leichtbauer schnell an körperlichen Schmerzen. Das kann doch bei so viel geringerer Festigkeit und Steifigkeit nie funktionieren! Was aber, wenn die in Frage kommendenen Bauteile gar nicht nach diesen Eigenschaften auszulegen sind, sondern vielmehr Härte und Tribologie für Auslegung, Gestaltung und damit die Masse verantwortlich sind? Dann ist "normales" Alu immer noch wenig hilfreich, es sei denn man findet einen Weg die Härte signifkant zu erhöhen. Da die Werkstoffmechanik hier den direkten Weg verbaut muss man da anders ran und so haben unser Gast Dr. Marcel Graf von der CMMC Gmbh und sein Team den langen Weg außen rum genommen. Das von ihnen entwickelte Verfahren zur gießtechnischen Herstellung von Verbundwerkstoffen aus Aluminium und Hartstoffen ermöglicht es Siliziumcarbid-Partikel direkt in das Metall einzubetten. Die so entstehenden Halbzeuge können wie normales Aluminium verwendet werden und ermöglichen bei verschleißbeanspruchten Bauteilen wie z.B. Zahnrädern erhebliche Masseeinsparungen. Wir sprechen mit Marcel darüber, wie er überhaubt dahin kam, wo er jetzt ist, wo er die größten Potenziale für diese Werkstoffe sieht und warum er sich in seiner Außenseiterrolle auf Faserverbundmessen wohlfühlt.

Warum man einen Sport betreibt, bei dem schon der Einstieg in das Gefährt unter Lebensgefahr stattfindet, weil es jeden Moment umkippen kann oder über das Heck mit Wasser vollläuft - das werden wir Landratten wohl nie ganz genau verstehen. Hört man aber die begeisterten Schilderungen unseres aktuellen Gastes oder sieht man sich unter dem Stichwort "International 14" diverse Videos an, dann kann man die Faszination des Jollensegelns gut nachvollziehen und versteht auch, warum das Motto der Segler "Näher am Wasser ist nur Schwimmen" ist. In unserer aktuellen Episode sprechen wir mit Axel Reinsch von der ar engineers GmbH aus Hamburg. Und natürlich lernen wir Axel als jemanden kennen, dessen Herz ganz maritim am Segelsport hängt und der nach einem erfahrungsprägenden Einstieg ins Berufsleben seine Begeisterung für herausfordernde Faserverbundanwendungen mit seinem eigenen Entwicklungsteam umsetzen kann. Und so entspannt sich ein unterhaltsames Gespräch von ersten Holzjollen über Bier und Kaffee an australischen Stränden, die Herausforderungen eines Entwicklungsunternehmens in einem handwerklich geprägten Markt bis hin zu der Erkenntnis, dass nach 71 Episoden zwei unserer Gäste bereits sportlich die Klingen bzw. hier die Masten im Wettkampf gekreuzt haben.

Unser Gast Dr. René Jähne ist Wissens- und Technologietransfermanager im NCCR DFAB – dem Nationalen Forschungsschwerpunkt für Digitale Fabrikation – an der ETH Zürich. Der gebürtige Leipziger und Maschinenbau-Absolvent der TU Dresden hat seinen Weg in die Schweiz über Australien, Markdorf am Bodensee und die EMPA gefunden Wir sprechen mit ihm über seinen Werdegang von der Luft- und Raumfahrttechnik über nachgiebige Strukturen und Formgedächtnislegierungen bis hin zur digitalen Fabrikation im Bauwesen. Das Gespräch führt von Nickel-Titan-Drähten, die Klappen in Flugzeugen ansteuern sollen (bisher leider noch Zukunftsmusik), über robotergestützte Betonfertigung an der ETH bis zu der eigentlich schlichten Frage: Wie viel Beton braucht eine Decke wirklich – und wer traut sich, das auf der Baustelle auch so umzusetzen? Die Antwort liegt irgendwo zwischen beeindruckenden Einsparpotenziale von bis zu 70 % und der nüchternen Realität geltender Bauvorschriften.

Jon Steinlein ist gebürtiger Münchner, aufgewachsen am Bodensee, wohnhaft in Lübeck – eine Biographie, die konsequent nordwärts navigiert. Jon ist Wirtschaftsingenieur und Schiffbauingenieur (FH Kiel), hat bei Rademacher Composites und einer Rendsburger Werft gearbeitet, bevor er beim Center of Maritime Technologies in Hamburg landete, wo er das Netzwerk Marilight für maritimen Leichtbau koordinierte. Heute ist er beim Verband für Schiffbau und Meerestechnik (VSM) als Advisor für Technologie und Vorschriftenentwicklung tätig. Die drei zentralen Themen der Episode: erstens, warum Kreuzfahrtschiffe trotz ihrer schwindelerregenden Höhe nicht umkippen (Stichwort: Formstabilität); zweitens, weshalb Faserverbundwerkstoffe im großen Schiffbau trotz ihrer technischen Vorzüge noch immer ein Nischendasein fristen – das historisch gewachsene Regelwerk SOLAS grüßt aus dem frühen 20. Jahrhundert; und drittens, warum die maritime Branche gerade eine echte Renaissance erlebt, mit vollen Auftragsbüchern und wachsender geopolitischer Bedeutung.

Wir sprechen mit Dr. Michael Vorhof von der Fox Core GmbH aus Dresden über die von ihm und seinen Kollegen entwickelten Sandwichbauinserts. Der neuartige Ansatz besteht dabei in der Nutzung strukturaufgelöster Metallelemente, die einerseits in der Lage sind große lokale Lasten sicher in Sandwichelemente einzuleiten, gleichzeitig aber im Gegensatz zu konventionellen monolithischen Elementen erhebliche Masseeinsparungen ermöglichen. Daneben bieten diese Elemente noch weitere Vorteile, so dass wir jede Menge Neues erfahren.

Unser heutiger Gast, Dr. Marcel Sittel-Faraj von der Carbon Fiber Conversions GmbH, hat sich auf die Herstellung von Faserhalbzeugen mit "akzeptablen" Faserlängen spezialisiert. Er nutzt dabei ein von ihm entwickeltes Verfahren zum Recycling von verunreinigten Trockenfaserabfällen und bereitet diese in seinem Unternehmen zur Halbzeugen auf, die dann wiederum zu thermoplastischen Compounds weiterverarbeitet werden. Und weil nach der Spritzgußschnecke auch von der längsten Faser nur noch Bruchteile übrig sind, ist die Länge auch kein Thema mehr. Daneben haben wir natürlich noch etwas über das Saunieren als mögliches Meetingformat, die Herausforderungen des Kreislaufwirtschaftsgesetzes und die Besonderheiten des Sondermaschinenbaus gesprochen.

Diesmal geht es für Kai dahin, wo im Prinzip alles anfing - zur Mitras Composites Systems Gmbh nach Radeburg. Unsere Gäste sind die stellvertretende Geschäftsführerin Julia Ott und der Leiter der Forschung und Entwicklung, Robert Walter. Da wir seit langem mal wieder eine Live-Aufzeichnung machen und deshalb in äußerst entspannter Atmosphäre zusammensaßen ist uns auch ganz durchgerutscht, dass am Anfang die Aufnahmeeinstellungen alles andere als optimal waren. Das hat am Ende doch die KI ganz erstaunlich gut korrigiert, sodass wir eine schöne Episode geschaffen haben, in der wir natürlich nicht umhinkamen des Thema SMC anzusprechen. Als viel, viel spannender als dieser Wiedergänger unter den Themen war für uns aber die Diskussion über die Hunde im Unternehmen und deren Auswirkungen auf Arbeitsklima und Produktivität. Daneben haben wir dann auch noch das eigenen Produktes der Mitras intensiv besprochen - die Green Guard Fahrradgarage. Und wenn man diese mit der optionalen Dachbegrünung nutzt, dann muss man auch immer mal wieder - back to the roots.

Vielleicht hätten wir eine sehr ausführliche Einleitung schreiben können, denn unseren heutigen Gast und den Leipziger Chemiker Wilhelm Ostwald unterscheidet, wie erwähnt, nur eine einzelnes 't'. Der Chemiker Ostwald war der Erstübersetzer der Arbeiten von Nicolas Carnot ins Deutsche. Er erkannte auch als einer der ersten die Bedeutung der Carnot'schen Arbeit als Grundlage für den Zweiten Hauptsatz der Thermodynamik und die außerordentliche Bedeutung der Arbeit des schon mit 36 Jahren verstorbenen Franzosen für die Entwicklung der Verbrennungs-kraftmaschine. Und so ist es doch mehr als nur ein fehlender Buchstabe der Sascha Oswald von der LAMILUX Composites GmbH mit Carnot verbindet, hat er doch während seines Berufseinstiegs als Motorenentwickler bei einem Tuner den Carnot'schen Kreisprozess in allen seinen Ecken detailliert erkundet und auf maximale Leistung optimiert. Die exothermen Vorgänge haben ihn offensichtlich nicht ganz losgelassen, denn in seiner heutigen Position als Head of Business Development bei Lamilux muss er sich unter anderem auch damit beschäftigen, wie man den Härtevorgang von Polyestersystem so optimiert, dass Qualität, Eigenschaften und Wirtschaftlichkeit in einem hart umkämpften Markt immer gegeben sind. Damit finden wir dann doch wieder zu den Faserverbunden zurück und lernen viel über eine oft übersehene Massenanwendung im Caravan und Fahrzeugbereich.

Ob unser heutiger Gast Michael Mangold, Bezirksleiter Ostdeutschland bei BÜFA Composite Systems GmbH & Co. KG, beim Frühstück eher die süße oder die herzhafte Variante bevorzugt, haben wir leider nicht gefragt. Aber wir haben viel über seinen Werdegang erfahren, der ihn von der Ausbildung und Zertifizierung von Fachkräften über die industrielle Verarbeitung von GFK bis zur Kundenberatung bei BÜFA gebracht hat. Und so streifen wir sowohl den zertifizierten Klebeprozess für Schienenfahrzeuge aber auch die Dichtungstechnologie von Öltankschwimmdächern, den Vorteil kleiner Fachveranstaltungen und diskutieren, warum gefühlt im Ausland die Offenheit gegenüber Faserverbund größer als in Deutschland ist.

Unser heutiger Gast, Dr. Christoph Karpe, Entwicklungsleiter und Qualitätsmanager der Rudolf Wulfmeyer Aircraft Interior GmbH & Co. KG, erläutert uns nämlich ausführlich wie das Unternehmen von den klassischen Haken- und Flausch-Bändern - aka Klettverschlüsse - hin zu hochbrandgeschützten Spezialklebstoffen für die Luft- und Raumfahrtindustrie gekommen ist. Daneben streifen wir sehr ausführlich Christophs Tätigkeiten in diversen beratenden Ausschüssen des VDI und der FAA.

Klar, viele von uns kennen diesen lästigen Ohrwurm in der Version, die Cher 1990 für den Soundtrack zum Film "Meerjungfrauen küssen besser" aufgenommen hat. Das Original ist aber viel älter und wurde seit 1963 in zahlreichen Versionen mit wiederkehrendem Charterfolg veröffentlicht. Damit teilt sich dieses Lied faktisch die Entstehung und Historie mit dem Testen der intralaminaren Schubeigenschaften von Faserverbundwerkstoffen. Das diese für die Auslegung und Berechnung von Leichtbaustrukturen wichtig sind hat auch hier dazu geführt, dass zahlreiche Versionen des Schubversuches in unterschiedlichsten Versionen und Arrangements existieren. Iosipescu, V-Notch oder Schubrahmen sind nur einige davon ... Jemand der vielleicht von Cher, auf jeden Fall aber vom Schubversuch so begeistert ist, dass eine erfolgreiche Selbstständigkeit darauf aufgebaut hat ist unser heutiger Gast Dr. Fabian Grasse, Gründer und Geschäftsführer der Grasse Zur Ingenieurgesellschaft GmbH aus Berlin. Über die Zeit ist aus einer recht spontanen Ausgründung ein erfolgreicher Partner für das Testen von Faserverbundwerkstoffen geworden. Daher entspannt sich ein erquickliches Gespräch über Testing, die Probleme und Herausforderungen des Standorts Berlin bis hin zur Bedeutung von Kundenterminen. Und am Ende sind wir uns einig - it's in his kiss.

Vorfruchtwert ist auch so ein Fachbegriff, von dem man als Leichtbauer nicht gedacht hat, dass man sich damit beschäftigen muss. Der Vorfruchtwert beschreibt für den Landwirt welchen Mehr- oder Minderertrag er erwarten kann, wenn er einen Pflanze als Vorfrucht auf einem Feld einsetzt. Der sehr hohe Vorfruchtwert von Nutzhanf führt im nächsten Anbauzyklus zu Ertragssteigerungen von bis zu 20% und ist eventuell auch ein Grund, warum hier Landwirtschaft und Leichtbau sehr gut miteinander zusammenarbeiten können. Mit einem Faible für beides, die Landwirtschaft und den Leichtbau, ist unser heutiger Gast Kay Koelzig von der FUSE GmbH aus der Nähe von Leipzig absolut prädestiniert uns über die ideale Verschmelzung dieser Industrien aufzuschlauen. Und so lernen wir in einem leider viel zu kurzen Gespräch viel über Ackerbau, den Unterschied zwischen Textil- und Verstärkungsfaser, die nahezu volständige Nutzung aller Pflanzenteile aber auch die Hindernisse und Herausforderungen eines Startups. Daneben hat es Kay geschafft mit einigen gängigen Vorurteilen über die Naturfaser aufzuräumen und - zumindest bei uns - echte Begeisterung für die Hanffaser als Alternative zum klassischen Glas auszulösen.