Holger Kunze im Gespräch

HAUSBESUCH

 

Ein CNC-Bearbeitungszentrum, Lasermaschinen, Glühöfen – das Forschungslabor des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) ähnelt einer Werkhalle. So sieht praxisnahe Forschung aus, sagt Holger Kunze. Er leitet die Hauptabteilung Mechatronik am Institutsteil Dresden. Der Institutsleiter, Prof. Welf-Guntram Drossel, und Kunze arbeiten federführend am Projekt smart³ mit. Drei Viertel ihrer Forschungskapazität widmet die Hauptabteilung derzeit den Smart Materials.

 

In der Halle biegen Forscher FGL-Drähte in Form, programmieren sie durch Glühen und bauen sie in Mechaniken ein, so genannte Demonstratoren. Bei Erwärmung sollen die Drähte später genau definierte Bewegungen ausführen. Manchem Demonstrator sieht man den Endzweck an: dem Schließmechanismus für einen Kühlergrill beispielsweise. Es geht auch ohne Strom, sagt Kunze. Er hält die Flamme eines Feuerzeugs an den Draht in der Konstruktion. Wie von Geisterhand gezogen, öffnen sich die Kühlerlamellen. Statt Stellmotor und Hebelmechanismus nur noch gebogener Draht – das ist die Zukunft.

 

"Interdisziplinäres Arbeiten ist zwingend für den Erfolg von Smart Materials."

 

Parallel arbeitet das Fraunhofer IWU auch an Anwendungen für Piezokeramik. Kunze zeigt ein Stück biegsamer Folie, das aussieht wie eine Leiterplatte: eine Piezomembran. Es ersetzt die Dosierpumpe bei medizinischer Infusionstechnik, eine ganze Maschine.

 

Konstruktives Umdenken bewirken. Lösungen entwickeln, bei denen die Funktion schon im Werkstoff enthalten ist. Beweisen, dass man mit Smart Materials einfach, sicher und preiswert bauen kann – das ist es, woran die Forscher des Fraunhofer IWU arbeiten. Funktionsintegration nennen sie es. Für Kunze ist es der leichtere Teil der Aufgabe. Der schwierigere bestehe darin, Smart Materials überhaupt erst in die Köpfe der Ingenieure zu bringen. Denn dort sind sie noch nicht. Deswegen werden ihre Produkte unnötigerweise immer komplizierter. Wir Ingenieure neigen dazu, einmal Gelerntes zu perfektionieren, ohne es je generell in Frage zu stellen, findet Kunze. Dieses Paradigma aufzubrechen, hält er für die wichtigste Aufgabe von smart³.

FGL öffnet die Kühlerrippen eines Fahrzeuges
Dieser Kühlergrill öffnet sich bei Wärmezufuhr ganz ohne Stellmotor.

Von Anfang an war dem Forscher klar, dass er dazu sein Labor verlassen muss und dass auch Industriepartner allein nicht ausreichen. Beispielsweise hat er Industriedesigner ins Projekt geholt. Sie entwickeln andere Ideen als Ingenieure – und Demonstratoren, die man besser begreift. Im Wortsinn: Der Demonstrator für eine Handprothese mit Sehnen aus FGL-Drähten geht auf die Idee eines Industriedesign-Studenten zurück. Man sieht ihm die Problemlösung sofort an. Genau darum geht es im Frühstadium der Anwendung von Smart Materials: ihren Nutzen im wahren Leben sichtbar zu machen. Interdisziplinäres Arbeiten ist zwingend für den Erfolg.

 

Kunze muss zurück an den Schreibtisch, ein Treffen des smart³-Konsortiums in Berlin vorbereiten. Morgen sitzen sie dann wieder so bunt gemischt am Tisch, wie er es mag: Forscher, Unternehmer, Industriedesigner, Soziologen und Wirtschaftswissenschaftler.

Handprothesen-Modell mit FGL
Eine Handprothese mit Muskeln aus FGL-Draht kommt dem Original viel näher