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 rollFEED® Turning auf EMAG Maschinen: Tempomacher für die Drehbearbeitung
17.10.2017 | EMAG GmbH & Co. KG

nachricht Schuler-MSC2000-Dual-Servopresse am Fraunhofer IPT für Werkzeugtests und Entwicklungsprojekte
17.10.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise