Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ekkard Brinksmeier erhält 1,5 Millionen Euro für Forschung zu Kühlschmierstoffen

03.06.2011
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert zweites Koselleck-Projekt an der Universität Bremen. Dabei geht es um die „Entwicklung mineralölfreier Kühlschmierstoffe aus den Bestandteilen von Mikroorganismen“.

Ekkard Brinksmeier, Professor für Fertigungsverfahren am Fachbereich Produktionstechnik der Universität Bremen und Direktor der Hauptabteilung Fertigungstechnik der Stiftung Institut für Werkstofftechnik (IWT), erhält ein Reinhart Koselleck-Projekt.

Seine Idee zur „Entwicklung mineralölfreier Kühlschmierstoffe aus den Bestandteilen von Mikroorganismen“ sowie sein wissenschaftlicher Lebenslauf überzeugten die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG). Nun bekommt er in den nächsten fünf Jahren 1,5 Millionen Euro, um dieses „in hohem Maß innovative und im positiven Sinn risikobehaftete Projekt“ durchzuführen.

Nach dem Informatiker Professor Rolf Drechsler ist Brinksmeier der zweite Bremer Uni-Wissenschaftler sowie der zweite Forscher im Fachgebiet Maschinenbau und Produktionstechnik überhaupt, der sich über ein Koselleck-Projekt freuen kann. Insgesamt bewilligte die DFG bislang nur 31 dieser begehrten Förderungen mit einem Gesamtvolumen von 34,2 Millionen Euro.

Die Chance, „kühne Idee“ in fünf Jahren mit viel Freiraum zu verwirklichen

Reinhart Koselleck-Projekte, benannt nach einem der bedeutendsten deutschen Historiker des 20. Jahrhunderts, sind eine Besonderheit in der deutschen Forschungslandschaft. Koselleck wirkte an der Universität Bielefeld, zählt zu den Begründern der modernen Sozialgeschichte, und er gilt als Querdenker. Entsprechend fördert die DFG mit diesen Projekten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler „mit Mut zum Risiko“, die sich „durch einen herausragenden wissenschaftlichen Lebenslauf auszeichnen, über großes wissenschaftliches Potenzial verfügen und innovative Forschungsziele verfolgen“. Sie sollen mit wenig Aufwand für die Antragstellung „innerhalb von fünf Jahren ein besonders innovatives Projekt mit offenem Ausgang durchführen“ können. Dazu DFG-Präsident Professor Matthias Kleiner: „Es geht uns um die kühne Idee und um die Person, die in der Lage ist, diese zu verwirklichen.“

„Keinerlei inhaltliche Vorgaben für die Forschungsrichtung und -ziele, kein langer, aufwendiger Antrag – es reichte eine kleine, formlose Projektskizze mit einer kurzen Beschreibung unserer Idee, die die Gutachter überzeugte.“ Brinksmeier ist begeistert, denn seiner Ansicht nach seien deutsche Forscher sonst viel zu sehr durch inhaltliche Vorgaben eingeschränkt und durch zu komplizierte formale Verfahren belastet. So könnten hoffnungsvolle Ideen oft nicht umgesetzt werden, und es werde häufig wertvolle Zeit blockiert, die besser in den Forschungslaboren genutzt werden könne.

„Mit Koselleck-Projekten läuft das alles etwas anders. Wir bekommen durch diese Förderung nun die Chance, in ein neues Gebiet vorzustoßen und unsere Idee mit großem Freiraum umzusetzen“, sagt Brinksmeier. Er und sein Team wollen mit ihren Forschungen die mineralölfreie Anwendung von Kühlschmierstoffen (KSS) ermöglichen und so einen Beitrag zur Ressourcen schonenden Metallbearbeitung leisten. Durch die komplexe Fragestellung erfordert das Vorhaben einen interdisziplinären Ansatz und die intensive Zusammenarbeit unter anderem der Fertigungstechnik und der Mikrobiologie.

Allein der jährlich hierzulande anfallende Sondermüll füllt 54 Millionen Eimer – eine Eimerkette, mit der sich Deutschland viermal umrunden lässt.

Wir alle sind an dem Verbrauch von KSS beteiligt. Ob für Auto, Fön oder Fernseher, in fast jedem Produktionsprozess ist der Einsatz von KSS erforderlich. Teilweise direkt wie bei der Fertigung der Antriebwelle für einen Motor, oder indirekt, wenn zum Beispiel das Werkzeug zur Herstellung der Kunststoffhülle eines Telefons gefertigt wird. KSS dienen zur Kühlung und Schmierung der Kontaktzone zwischen Werkzeug und Werkstück, dem Transport unter anderem der Späne sowie der Gestaltung der Oberflächen durch chemische Reaktionen. „Im Verlauf der Fertigung nahezu eines jeden Produktes ist irgendwann ein Prozess des Umformens oder Trennens wie Schleifen, Bohren und Drehen erforderlich“, erklärt IWT-Wissenschaftler Dr. rer. nat. Thomas Koch. „Das heißt, dass ein Werkstück in einem mechanischen Bearbeitungsverfahren in die gewünschte Form gebracht wird, indem das überflüssige Material zum Beispiel in Form von Spänen abgetragen wird. Bei der maschinellen Metallbearbeitung kann das in den meisten Fällen nicht oder nur schlecht ohne KSS funktionieren.“

Es gibt mehrere Arten von KSS. Im Rahmen des Koselleck-Projektes betrachten Brinksmeier und sein Team die wassermischbaren KSS. Diese Emulsionen bestehen zu 95 Prozent aus Wasser und einer fein abgestimmten Mischung von bis zu 60 chemischen Komponenten. Die Gemische werden zwar in eigenen, den Werkzeugmaschinen angeschlossenen Systemen stetig wiederaufbereitet, verlieren aber im Laufe der Zeit zum Beispiel ihre spezifischen Eigenschaften wie Korrosionsschutz oder Schaumverhalten. Daher haben KSS nur eine begrenzte Haltbarkeit.

„Jährlich werden weltweit etwa 40 Millionen Tonnen KSS umgesetzt“, sagt Koch. Mit dieser Menge ließe sich zum Beispiel der Kölner Dom gut 205 Mal füllen. „Und allein in Deutschland müssen pro Jahr rund 580.000 Tonnen KSS entsorgt werden, wobei der Anteil der wassermischbaren KSS mit zirka 540.000 Tonnen überwiegt“, ergänzt er. Fast dreimal könnte der Kölner Dom mit diesem Anteil geflutet werden, und füllte man die verbrauchten wassermischbaren KSS in handelsübliche 10-Liter-Eimer, ergäbe sich eine 15.120 Kilometer lange Kette mit rund 54 Millionen Eimern. Sie reichte viermal rund um Deutschland. Es fallen jährlich also enorme Mengen wasserlöslicher KSS als Sondermüll an. Nach den Vorstellungen der Bremer Forscher soll das künftig weniger werden.

Produkte der Mikroorganismen sollen mineralölbasierte Bestandteile ersetzen

Neben dem technischen Verschleiß durch mechanische und thermische Belastungen beeinflussen auch Wechselwirkungen durch mikrobiellen Befall die technische Qualität von KSS und führen zum Versagen der Gemische. Brinksmeier will die Haltbarkeit von KSS verlängern, indem er ihre mineralölbasierten Bestandteile durch ein regeneratives System mit bakteriellen Komponenten ersetzt. Viele Bakterienarten können genau die Stoffe produzieren, die den KSS zugesetzt werden. Sie reichern diese Produkte wie zum Beispiel Fette und Wachse in ihren Zellen an und geben sie an ihr Umfeld ab.

„Die Fähigkeiten dieser Bakterien lassen einen unschätzbaren Vorteil in zerspantechnischen Anwendungen erwarten, da die Populationen in der Lage sind, sich permanent zu regenerieren“, erklärt Brinksmeier. Ihr Einsatz könne sich sowohl auf die KSS-Produktion als auch erheblich auf die Haltbarkeit der KSS auswirken. In ihrem Vorhaben wollen die Forscher nun die Organismen mit den gewünschten Eigenschaften finden, in Versuchen deren Potenzial für die Verwendung in der Fertigungstechnik belegen und anwenden.

Ansprechpartner:

Prof. Dr.-Ing. habil. Ekkard Brinksmeier (Tel: 0421 218-54 00, E-Mail: brinksmeier@iwt.uni-bremen.de)
Dr. rer. nat. Thomas Koch (Tel.: 0421 218-54 86, E-Mail: koch@iwt.uni-bremen.de)
Sabine Nollmann (Wissenschaftskommunikation/PR, Tel.: 0170 904 11 67, E-Mail: mail@kontexta.de)

Eberhard Scholz | idw
Weitere Informationen:
http://www.iwt-bremen.de
http://www.iwt-bremen.de/fertigungstechnik/brinksmeier.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Nutzfahrzeuge: Neuer Professor entwickelt effizientere und leichtere Bauteile mit 3D-Metall-Drucker
03.05.2018 | Technische Universität Kaiserslautern

nachricht Die Zukunft des Fliegens auf dem Prüfstand
25.04.2018 | Technische Universität München

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Im Focus: Faserlaser mit einstellbarer Wellenlänge

Faserlaser sind ein effizientes und robustes Werkzeug zum Schweißen und Schneiden von Metallen beispielsweise in der Automobilindustrie. Systeme bei denen die Wellenlänge des Laserlichts flexibel einstellbar ist, sind für spektroskopische Anwendungen und die Medizintechnik interessant. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) haben, im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts „FlexTune“, ein neues Abstimmkonzept realisiert, das erstmals verschiedene Emissionswellenlängen voneinander unabhängig und zeitlich synchron erzeugt.

Faserlaser bieten im Vergleich zu herkömmlichen Lasern eine höhere Strahlqualität und Energieeffizienz. Integriert in einen vollständig faserbasierten...

Im Focus: LZH zeigt Lasermaterialbearbeitung von morgen auf der LASYS 2018

Auf der LASYS 2018 zeigt das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) vom 5. bis zum 7. Juni Prozesse für die Lasermaterialbearbeitung von morgen in Halle 4 an Stand 4E75. Mit gesprengten Bombenhüllen präsentiert das LZH in Stuttgart zudem erste Ergebnisse aus einem Forschungsprojekt zur zivilen Sicherheit.

Auf der diesjährigen LASYS stellt das LZH lichtbasierte Prozesse wie Schneiden, Schweißen, Abtragen und Strukturieren sowie die additive Fertigung für Metalle,...

Im Focus: Achema 2018: Neues Kamerasystem überwacht Destillation und hilft beim Energiesparen

Um chemische Gemische in ihre Einzelbestandteile aufzutrennen, ist in der Industrie die energieaufwendige Destillation gängig, etwa bei der Raffinerie von Rohöl. Forscher der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) entwickeln ein Kamerasystem, das diesen Prozess überwacht. Dabei misst es, ob es zu einer starken Tropfenbildung kommt, was sich negativ auf die Trennung der Komponenten auswirken kann. Die Technik könnte hier künftig automatisch gegensteuern, wenn sich Messwerte ändern. So ließe sich auch Energie einsparen. Auf der Prozesstechnik-Messe Achema in Frankfurt stellen sie die Technik vom 11. bis 15. Juni am Forschungsstand des Landes Rheinland-Pfalz (Halle 9.2, Stand A86a) vor.

Bei der Destillation werden Flüssigkeiten durch Verdampfen und darauffolgende Kondensation des Dampfes in ihre Bestandteile getrennt. Ein bekanntes Beispiel...

Im Focus: Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt

Wie verleiht man Zellen neue Eigenschaften ohne ihren Stoffwechsel zu behindern? Ein Team der Technischen Universität München (TUM) und des Helmholtz Zentrums München veränderte Säugetierzellen so, dass sie künstliche Kompartimente bildeten, in denen räumlich abgesondert Reaktionen ablaufen konnten. Diese machten die Zellen tief im Gewebe sichtbar und mittels magnetischer Felder manipulierbar.

Prof. Gil Westmeyer, Professor für Molekulare Bildgebung an der TUM und Leiter einer Forschungsgruppe am Helmholtz Zentrum München, und sein Team haben dies...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Rotierende Rugbybälle unter den massereichsten Galaxien

23.05.2018 | Physik Astronomie

Invasive Quallen: Strömungen als Ausbreitungsmotor

23.05.2018 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Matrix-Theorie als Ursprung von Raumzeit und Kosmologie

23.05.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics