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"Leichtbau ist eine Querschnitts­tech­no­logie, die sich aus allen Wissens­ge­bieten speist und auf alle Branchen wirkt."

Prof. Dr.-Ing. habil. Maik Gude, Professur für Leicht­bau­design und Struk­tur­be­wertung, Institut für Leichtbau und Kunst­stoff­technik (ILK) an der Techni­schen Univer­sität Dresden spricht mit uns im Interview über die Arbeit des ILK, strate­gische Ziele und die Heraus­for­de­rungen in der Wissens- und Techno­lo­gie­trans­fer­land­schaft.

© Andreas Scheunert

futureSAX: Herr Prof. Gude, bitte beschreiben Sie in wenigen Worten die Kernkompetenzen und Hauptaufgaben der anwendungsorientierten Forschung des Instituts für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK).

Das ILK der TU Dresden führt Forschungs- und Entwick­lungs­ar­beiten auf dem Gebiet beanspru­chungs­ge­rechter Leicht­baustruk­turen und -systeme durch. Dabei liegt ein werkstoff- und produkt­über­grei­fender Ansatz zu Grunde, der die gesamte Entwick­lungs­kette Werkstoff – Konstruktion – Simulation – Prototyp – Serien­prozess –Test – Quali­täts­si­cherung – Kosten umfasst. Hierbei nimmt die Misch­bau­weise gemäß dem Dresdner Modell „Funk­ti­ons­in­te­gra­tiver System­leichtbau im Multi-Material-Design“ eine zentrale Stellung ein. Mit derzeit 238 Personen in neun Fachgruppen ist das Institut entspre­chend fachlich breit aufge­stellt. Die Arbeiten des ILK bilden auch die wesent­liche Basis für die umfang­reiche Lehrtä­tigkeit. So wird im Studiengang Maschi­nenbau der TU Dresden die einzig­artige Studi­en­richtung „Leichtbau“ betreut. Mit ca. 80 Absol­venten im Jahr umfasst unser Alumni-Netzwerk heute mehr als 1.000 Kontakte. 

Das ILK setzt in der wissen­schaft­lichen Arbeit bewusst auf einen Dreiklang aus Grund­la­gen­for­schung, anwen­dungs­ori­en­tierter Entwicklung und direkter Indus­trie­ko­ope­ration. Die ausschließ­liche Fokus­sierung auf eine anwen­dungs­ori­en­tierte Forschung ist mit Blick auf die aktuellen Forschungs­an­stren­gungen außerhalb Sachsen langfristig kaum noch zu gewinnen. Nur eine starke Grund­la­gen­for­schung schafft die Voraus­setzung für markt­do­mi­nie­rende Techno­logien von übermorgen.

futureSAX: Das ILK hat sich zu einem der wichtigsten Forschungsstandorte für den Leichtbau in Deutschland entwickelt. Welchen Beitrag leistet das ILK zum Wissens- und Technologietransfer für die wirtschaftliche Entwicklung in Sachsen?

Vielen Dank für das indirekte Lob. Es stimmt schon, dass das ILK heute noch seine Vorrei­ter­rolle wahrnehmen kann, wobei jedoch im inter­na­tio­nalen Vergleich der Vorsprung nur durch gebün­delte Anstren­gungen gesichert werden kann. Die Inves­ti­tionen in unserem Forschungs­be­reich sind außerhalb Sachsens um Potenzen höher und der Wettbewerb um unsere besten Absol­venten verschärft sich zusehends. Um hier langfristig unsere Spitzen­po­sition halten zu können, bedarf es der Bündelung der Kräfte – wie wir es etwa im Rahmen der Leichtbau-Allianz Sachsen e.V. bereits tun – sowie einer gezielten finan­zi­ellen und organi­sa­to­ri­schen Unter­stützung seitens des Freistaates.

Nicht zufrie­den­stellend ist ferner, dass der Forschungs­standort Sachsen zwar eine einzig­artige Dichte an grund­lagen- und anwen­dungs­ori­en­tierten Forschungs­ein­rich­tungen aufweist, dies jedoch bislang in der wirtschaft­lichen Entwicklung unserer Region noch zu wenig spürbar wird.

Das ILK geht hier voran. Denn im Unter­schied zu der in vielen Forschungs­pro­jekten und -clustern bislang weitgehend isolierten Betrach­tungs­weise einzelner Themen­felder, wie etwa Werkstoff­technik, Model­lierung und Simulation, Konstruktion und Prozess­technik, verfolgt das ILK seit mehreren Jahren einen syste­mi­schen Ansatz. Dieser erlaubt es insbe­sondere KMU, gezielt Schlüs­sel­stellen in den Wertschöp­fungs­ketten zu besetzen. Der Techno­lo­gie­transfer unter den spezi­fi­schen Randbe­din­gungen der sächsi­schen Industrie gelingt nur dann, wenn für das Unter­nehmen unmit­telbar ein Mehrwert generiert werden kann. Oftmals sind die hiesigen Unter­nehmen weder in der Lage, eigene Forschungs­pro­jekte zu finan­zieren noch haben sie die Ausdauer mehrere Jahre an einer Marktein­führung zu arbeiten. Zielführend ist häufig nur, was heute verfügbar ist und morgen bereits im eigenen Haus gefertigt werden kann. Dieser Spagat zwischen Grund­la­gen­for­schung und sehr praxis­naher Anwendung ist spannend und heraus­for­dernd zugleich.

"In Sachsen sind in den vergangenen 20 Jahren

14 Unternehmen unmittelbar durch die Arbeit des ILK entstanden,

die heute mehr als 600 Mitarbeiter beschäftigen."

futureSAX: Das ILK ist ein Vorreiter im Bereich Ausgründungen aus der Wissenschaft. Nennen Sie uns bitte ein besonders gelungenes Beispiel für einen universitären Spin-off aus dem Portfolio des ILK.

Ziel des ILK-Vorstandes ist es jedes Jahr mindestens ein Startup zu bilden. Mit Blick auf die SCABA GmbH (2016) und die HERONE GmbH (2017/18) liegen wir da gut im Plan. Dabei kann das ILK aber auf eine lange Tradition von Ausgrün­dungen und Ansied­lungen zurück­schauen. In Sachsen sind in den vergan­genen 20 Jahren 14 Unter­nehmen unmit­telbar durch die Arbeit des ILK entstanden, die heute mehr als 600 Mitar­beiter beschäf­tigen. Hier ein einzelnes Unter­nehmen heraus­zu­greifen wäre schwierig, insbe­sondere da natürlich die jüngsten Unter­neh­mungen die größte Aufmerk­samkeit erhalten sollten.

Dennoch möchte ich mit der CG Rail GmbH und der Leichtbau-Zentrum Sachsen (LZS) GmbH zwei Unter­nehmen heraus­greifen, die proto­ty­pisch für den erfolg­reichen Techno­lo­gie­transfer stehen.

Die CG Rail GmbH mit dem Produk­ti­onssitz in Großröhrsdorf fokus­siert auf die Forschung und Entwicklung im Bereich moderner Bahn- und Verkehrs­systeme. Aktuelles Highlight ist der in einem Joint-Venture mit CRRC entwi­ckelte CETROVO, ein vollständig aus Carbon herge­stellter Hochge­schwin­dig­keits-Metro-Zug. Somit ist der weltweit größte Schie­nen­fahr­zeugher­steller und einer der größten Indus­trie­kon­zerne überhaupt bereits heute in Sachsen aktiv und will seine Basis langfristig sichern und ausbauen. Hieraus ergeben sich erheb­liche Wachs­tumspo­ten­tiale für die gesamte Region Ostsachsen.

Anders gelagert ist die LZS GmbH. 2003 im Verbund der TU Dresden Aktien­ge­sell­schaft (TUDAG) gegründet, gehört sie heute zu den führenden technisch-wissen­schaft­lichen Forschungs- und Entwick­lungs­partnern der Industrie. Die LZS bieten in Koope­ration mit dem ILK das gesamte Spektrum der modernen Bauteil- und Syste­m­ent­wicklung - von der Machbar­keits­studie, über Konstruktion, Simulation und Fertigung bis hin zur Bauteil- und System­prüfung.

futureSAX: Wie kann Ihrer Meinung nach, der Transfer von der Forschung in die Anwendung noch besser unterstützt werden und welche ungenutzten Transferpotenziale sehen Sie?

Es ist festzu­halten, dass im weltweiten Vergleich der zügige Ergeb­nis­transfer von der Forschung in die indus­trielle Anwendung in Europa allgemein und speziell Sachsen noch zu selten gelingt und vor allem zu langsam ist. Die Ursachen für diesen evidenten Stand­ort­nachteil sind vielschichtig. Allgemein können jedoch die geringe Risiko­be­reit­schaft der Knowhow-Träger und der notwen­digen Kapital­geber sowie die fehlenden infra­struk­tu­rellen Voraus­set­zungen, insbe­sondere bei techno­lo­gie­ori­en­tierten Ausgrün­dungen, als Ursachen genannt werden. Genau an dieser Stelle setzen die Aktivi­täten des ILK an. Ziel unserer strate­gi­schen Arbeit ist es, in einem gewach­senen univer­si­tären Umfeld einen Inkubator aus Forschung und Industrie zu schaffen. Ein solcher Inkubator konzen­triert auf ca. 10.000 m² eine Forschungs­ein­richtung, ein Start-Up Center sowie ein Indus­trial Appli­cation Center unter einem Dach. Mit seiner Themen­stellung und in seiner räumlich engen Verzahnung von Industrie und Forschung ist dieser Ansatz weltweit einmalig und soll auf der Zwickauer Straße in Dresden erstmals umgesetzt werden. Für Sachsen bietet sich darüber hinaus die Möglichkeit die im Freistaat vorhan­denen unikalen Kompe­tenzen zu bündeln und künftig besser und zielge­rich­teter zu unter­stützen. Überge­ord­netes Ziel muss dabei sein, die schnelle und zielge­richtete Verwertung der in Sachsen an vielen Stellen verfüg­baren Forschungs­er­geb­nisse und hieraus die Sicherung und Schaffung indus­tri­eller Beschäf­tigung im Freistaat. Wir am ILK haben schon gezeigt, dass wir dazu in der Lage sind. In Zukunft wollen wir das noch besser und vor allem schneller machen.

futureSAX: Das ILK ist Koordinator von FOREL einer nationalen Plattform zur Entwicklung von Hightech-Leichtbausystemlösungen in Multi-Material-Design für E-Fahrzeuge. Welche Bedeutung hat FOREL für Sachsen und über die deutschen Landesgrenzen? 

Das Innova­ti­ons­po­tential des System­leichtbaus und seiner wissen­schaftlich-techni­schen Grund­lagen liegt insbe­sondere in der durch­gän­gigen, werkstoff-übergrei­fenden Betrachtung der Prozess­ketten. Genau hier setzt das Projekt­cluster FOREL (Forschungs- und Techno­lo­gie­zentrum für ressour­cenef­fi­ziente Leicht­baustruk­turen der Elektro­mo­bi­lität) an, da hierin – ILK-typisch – ein syste­mi­scher Ansatz bei der Definition von Forschungs­pro­jekten verfolgt wird. In aufein­ander abgestimmten Vorhaben wird in FOREL ein ganzheit­liches, durch­gän­giges Entwick­lungs- und Techno­lo­gie­netzwerk auf breiter Ebene aufgebaut, das es erlaubt, vorhandene Lücken in den Techno­lo­gie­ketten zu identi­fi­zieren und durch werkstoff- sowie ferti­gungs­tech­nische Grund­la­gen­un­ter­su­chungen gezielt zu schließen. Denn erst in der durch­gän­gigen Betrachtung von Werkstoff, Prozess, Simulation und generi­schem Prototyp entlang der Wertschöp­fungs­kette und des Produkt­le­bens­zy­klusses gelingt es, die spezi­fi­schen Wechsel­wir­kungen aufzu­zeigen und vorhandene Effizi­enz­po­ten­tiale für die angestrebte Großserie metho­disch zu erschließen. Gemeinsame metho­dische Basis ist das Dresdner Modell eines „Funk­ti­ons­in­te­gra­tiven System­leichtbaus in Multi-Material-Design“, das bereits 1993 am ILK entwi­ckelt wurde.

Strate­gi­sches Ziel bis 2020 ist es nun, dieses am Standort Dresden gewachsene Netzwerk und das hierin verfügbare Wissen durch Infra­struktur- und Förder­maß­nahmen zu verste­tigen und gezielt in den Wirtschaftsraum Ostsachsen (von Dresden bis Görlitz) zu trans­fe­rieren. Dies gelingt, da FOREL unabhängig von einzelnen OEM-Inter­essen agieren kann und auf deren spezi­fische Forschungs­a­spekte keine Rücksicht nehmen muss. Vielmehr kann das Cluster in einem noch aufzu­bau­enden Demons­tra­tions- und Koope­ra­ti­ons­zentrum die Heraus­for­de­rungen von KMU direkt adres­sieren und so unmit­telbar einen Mehrwert durch gezielte Produkt­ent­wicklung schaffen. Die Attrak­ti­vität dieses alter­na­tiven Ansatzes zeigt sich eindrucksvoll in den mittler­weile mehr als 100 aktiven Partnern. Damit stützen sich die angebahnten Trans­fer­maß­nahmen von Beginn an auf das größte und erfolg­reichste deutsche KMU-Forschungs­cluster im Gebiet des modernen System-leichtbaus und zugehö­rigen Techno­logien.

"Ein Erfolgsgeheimnis des ILK ist es

wahrscheinlich ein Mittler zwischen den Welten zu sein..."

futureSAX: Die Schlüsseltechnologie Leichtbau bietet branchenübergreifende Anwendungspotentiale.  Welche Bedeutung haben Ihrer Ansicht nach branchenübergreifende Innovationsplattformen, wie futureSAX in diesem Zusammenhang?

Leichtbau ist eine Querschnitts­tech­no­logie, die sich aus allen Wissens­ge­bieten speist und auf alle Branchen wirkt. Inter­dis­zi­pli­närer, branchen­über­grei­fender Austausch liegt somit in den Genen des modernen System­leichtbaus, wie er seit fast 25 Jahren in Dresden prakti­ziert wird. Aber auch schon zur Gründung der Fakultät Leichtbau an der TH Dresden im Jahre 1954 stand die branchen­über­grei­fende Forschung im Mittel­punkt der Arbeit. Sie sehen, die Idee ist nicht ganz neu. Wenn aber dieser Ansatz über mehr als 60 Jahre trägt, dann muss er nachhaltige Poten­tiale bergen. Ein Erfolgs­ge­heimnis des ILK ist wahrscheinlich ein Mittler zwischen den Welten zu sein und am Schnitt­punkt vieler Entwick­lungs­felder zu arbeiten. Erfolg­reiche Lösungen aus der Automo­bil­technik in die Luftfahrt zu trans­fe­rieren ist anspruchsvoll aber erfolg­ver­spre­chend. Genauso können Methoden der Medizin­technik helfen, die Quali­täts­si­cherung und die Kosten bei der additiven Fertigung von Dichtungen in den Griff zu bekommen. Voraus­setzung ist dabei immer eine gemeinsame Sprache und das scheint mir die eigent­liche Heraus­for­derung beim branchen­über­grei­fenden Austausch zu sein. futureSAX mit seinen engagiert entwi­ckelten Formaten helfen hier nach meiner Meinung ungemein eine gemeinsame Sprache zu finden. Und die kann gern auch sächsisch sein.

futureSAX: Vielen Dank für das Interview.

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