Revolutionäre Materialien sprengen Grenzen

Auf einem Gemeinschaftsstand auf der Hannover-Messe 2008 wird ein Querschnitt aller Extre-Mat-Bereiche präsentiert. Der wissenschaftliche Koordinator des Projekts, Dr. Christian Linsmeier vom IPP, Bereich Materialforschung, und Dr. Uwe Schüssler von der Bayern Innovativ GmbH, verantwortlich für den Extre-Mat-Wissenstransfer, beantworten Fragen.

MM: Welchen Umfang hat das Projekt – personell und finanziell?

Linsmeier: Das Projekt läuft über fünf Jahre und hat ein Kostenvolumen von etwa 35 Mio. Euro, wovon 17,4 Mio. Euro von der EU übernommen werden. 37 beteiligte Organisationen aus zwölf Ländern decken alle Arbeitsfelder von der Grundlagen- über die anwendungsnahe Forschung bis hin zur industriellen Entwicklung ab. Weit über 100 Materialforscher arbeiten aktiv im Projekt mit.

MM: Was genau wollen Sie mit dem Projekt erreichen?

Schüssler: Ziel von Extre-Mat ist die Entwicklung neuer Materialien, die extremen Belastungen gewachsen sind. Die innovativen Höchstleistungsmaterialien – beispielsweise Werkstoffe, mit denen extreme Wärmeflüsse abgeführt werden können, oder ultradünne Schutzschichten, die auch bei hohen Temperaturen für schädigende Stoffe undurchlässig bleiben – sollen neue Anwendungsbereiche in Energietechnik, Elektronik und Raumfahrt erschließen.

Anwendungsbeispiele sind sehr effektive Kühlkörper für die Hochleistungselektronik, neue Triebwerke und Hitzeschilde für die Raumfahrt oder bestrahlungsresistente Bauteile für den Einsatz in der Fusionsforschung oder in der Kerntechnik. Zusätzlich werden diese neuen Materialien als „spin-offs“ auch auf ihre Tauglichkeit für Bremsen oder in Gasturbinen untersucht.

MM: Wo liegen Grenzen, die sich Ihrer Einschätzung nach nicht überwinden lassen?

Linsmeier: Was vor 10, 20 oder 30 Jahren technisch unmöglich schien, ist heute machbar. Bestehende Grenzen gilt es durch Materialforschung immer wieder neu auszuloten und zu verschieben. Hierbei sind völlig neuartige Ansätze, wie sie von einzelnen Universitäten oder Grundlagenforschungseinrichtungen verfolgt werden, von höchster Bedeutung.

MM: In welchen Bereichen ist der Bedarf an Höchstleistungswerkstoffen am größten?

Schüssler: Zusätzlich zu den Extre-Mat-Feldern Raumfahrt, Elektronik und Energietechnik gibt es Bedarf in der petrochemischen Industrie und bei einzelnen Anwendungen auf dem Mobilitätssektor. Diese werden im Rahmen von Extre-Mat als „Spin-off-Anwendungen“ untersucht.

MM: Welche Anwendungsbereiche werden zukünftig durch neue Materialien ganz anders aussehen?

Linsmeier: Als Querschnittstechnologie liefern neue Werkstoffe häufig einen nicht auf den ersten Blick erkennbaren Beitrag zu wichtigen Innovationen. Am spektakulärsten dürfte die Energietechnik durch neue Materialien revolutioniert werden.

Neue Werkstoffe sind der Schlüssel zur Erschließung einer treibhausgasfreien Energieversorgung, sei es durch Fusion, Wasserstofftechnologien oder das Einfangen von CO2 in Kohlekraftwerken. Andere Auswirkungen werden weniger offensichtlich sein. In der Elektronik stellt das Wärmeabfuhrproblem die Grenze für die Kompaktierung von elektronischen Bauteilen und Computern dar.

MM: In welchem Bereich der Materialtechnologien werden zurzeit die größten Innovationssprünge gemacht?

Linsmeier: Im Rahmen des Extre-Mat-Materialspektrums haben wir die größten Entwicklungssprünge bei den Schutzmaterialien und den Wärmesenken-Materialien zu verzeichnen. Dies ermöglicht für die Raumfahrt eine wesentlich höhere Sicherheit bei dem Wiedereintritt von Raumfahrzeugen in die Erdatmosphäre und den Bau von kompakteren Hochleistungselektronikkomponenten.

MM: Was werden Sie 2008 auf der Hannover-Messe zeigen?

Schüssler: Wir werden einen Querschnitt durch das gesamte Projekt zeigen. Schwerpunkte sind neben den Entwicklungsleistungen aller Projektpartner auch die Aspekte Nutzung und Vermarktung der Ergebnisse. Für kleinere Extre-Mat-Partner, die eine eigene Messepräsentation nicht realisieren können, ergibt sich so die hervorragende Möglichkeit, internationale Kontakte zu Interessenten aus der Industrie zu knüpfen.

Bayern Innovativ, Halle 2, Stand C08