Fraunhofer-Innovationscluster »Adaptronische Systeme« startet in Darmstadt

Sie sorgen unter anderem für weniger Lärm und reduzieren Vibrationen in technischen Systemen. Im Fraunhofer-Innovationscluster »Adaptronische Systeme« setzen Fraunhofer-Forscher mit Partnern aus der Wirtschaft, Verbänden und Hochschulen sowie Politik wissenschaftliche Erkenntnisse in marktgerechte mechatronische und adaptronische Produkte um.

Schwere Schiffsmotoren sind kraftvoll, aber auch sehr laut. Wer mit einem Motorboot unterwegs war, weiß, dass das Dröhnen der Schiffsmotoren noch lange ein dumpfes Gefühl im Kopf hinterlässt. Forscher vom Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF haben zusammen mit einer Schiffswerft eine Methode entwickelt, die dem Dröhnen direkt am Fuße des Motors entgegenwirkt. Eine neue Motorlagerung soll Schiffsmotoren künftig die lärmenden Schwingungen austreiben. In diesen aktiven Lagern befinden sich Piezokeramiken, die, unter dem Motor montiert, die störenden Motorschwingungen durch Gegenschwingungen kompensieren – die störenden Motorvibrationen können sich nicht weiter ausbreiten.

Die Schlüsseltechnologie Adaptronik kann in vielen Bereichen eingesetzt werden. Das Beispiel Schiffsmotor zeigt stellvertretend für den Maschinen- und Anlagenbau, welches hohe Potenzial aktive Strukturen in der industriellen Anwendung haben können. Im Innovations-cluster konzentrieren sich die Forscher auf die Entwicklung, Umsetzung und Erprobung neuer aktiver Strukturkonzepte, die eine Verbesserung von Produkteigenschaften und deren Leistungsfähigkeit erlauben. »Die Adaptronik bietet ein hohes technologisches Potenzial, Strukturen zu optimieren. Dieses gilt es nachhaltig zu erschließen. Entscheidend ist dabei für uns, dem Markt gute, kommerziell erfolgreiche Lösungen bereitzustellen und auch den qualifizierten Nachwuchs zu entwickeln – Kooperation ist hier essentiell«, sagt Dr. Tobias Melz, Leiter des Kompetenzcenters Mechatronik/Adaptronik am LBF.

Das Innovationscluster Adaptronische Systeme versteht sich als kompetente Integrations- und Aktionsplattform, die den notwendigen und heute noch unzureichend wirksamen Transfer zwischen anwendungs- und grundlagenorientierten Forschungsaktivitäten unterstützt und gleichzeitig einen gezielten Informationstransfer in der Region Rhein-Main, den Aufbau neuer Geschäftskontakte und die Einleitung von Produktinnovation sowie den Zugang zu den Märkten im globalen Wettbewerb bietet. »Die Themenschwerpunkte sind neben der aktiven Schwingungs- und Lärmkontrolle form- und steifigkeitskontrollierende sowie lastumleitende aktive Systeme, zum Beispiel für die Crashsicherheit. Weiter arbeiten wir an intelligenten Überwachungssystemen mit vernetzten und bauteilintegrierten Sensoren auf Basis von Funktionsmaterialien«, sagt Dr. Roland Platz, der das Cluster wissenschaftlich leitet.

»Im Innovationscluster ´Adaptronische Systeme´ mit Heimat in Darmstadt werden neue adaptronische Strukturkonzepte für die Produktoptimierung in den Bereichen Schwingungsisolation, Lärmreduktion, Formkontrolle bis hin zur Leichtbau- und Zuverlässigkeitsoptimierung in technischen Systemen entwickelt. Partner aus der regionalen Industrie, aus Verbänden und der Forschung arbeiten mit Ausrichtung auf die Branchen Automotive, Maschinen- und Anlagenbau sowie Automation zusammen. Das Cluster beschleunigt somit den Transfer wissenschaftlicher Erkenntnisse in marktgerechte mechatronische und adaptronische Produkte«, erklärt Prof. Holger Hanselka, der Leiter des LBF. »Damit sich Zukunftstechnologien aus Deutschland weltweit stärker als Problemlöser etablieren können, müssen Wissenschaft, Wirtschaft und Politik an einem Strang ziehen«, sagt Prof. Hans-Jörg Bullinger, Präsident der Fraunhofer Gesellschaft. »Es geht darum, nicht nur Märkten zu folgen, sondern auch selbst Zukunftsmärkte wie die Adaptronik zu gestalten.« Das Cluster wird über drei Jahre zu je einem Drittel von der Fraunhofer-Gesellschaft, dem Land Hessen sowie von der Industrie finanziert.

Das LBF unterhält bundesweit die größte Forschungs- und Entwicklungseinheit auf dem Gebiet der Schlüsseltechnologie Adaptronik. Im Rhein-Main Gebiet entstand in den vergangenen Jahren die Grundlage für das neue Cluster. Erst im Juni wurde mit dem LOEWE-Zentrum AdRIA (Adaptronik – Research, Innovation, Application) ein in Europa einmaliges Forschungszentrum für Adaptronik ins Leben gerufen, das am LBF die Kompetenz von der Forschung und Entwicklung bis hin zur Kleinserie bündelt.

Die Fraunhofer-Gesellschaft als größter europäischer Anbieter von Dienstleistungen in Forschung und Entwicklung unterstützt diese Vernetzung und hat bereits vierzehn Innovationscluster in Deutschland gegründet. Ausgangspunkt für die Förderung der regionalen Zusammenarbeit ist der »Pakt für Forschung und Innovation«, den Bund und Länder gemeinsam mit den großen Forschungsorganisationen 2005 geschlossen haben.

Die Partner:
Fraunhofer LBF, TU Darmstadt, Deutsches Kunststoff-Institut, Adam Opel GmbH, Hyundai GmbH, Freudenberg New Technologies KG, Vibracoustic GmbH & Co KG, Schenk RoTec GmbH, Faurecia Innenraumsysteme GmbH, BASF AG, Stress & Strength, ISYS Adaptive Solutions GmbH, Heidelberger Druckmaschinen AG, ABB Corporate Research, Hessisches Ministerium für Wissenschaft und Kunst, Hessen Agentur GmbH, Materialforschungsverbund Rhein Main der TU Darmstadt, Materials Valley Rhein Main e.V., IHK Darmstadt, Stadt Darmstadt – Wirtschaft und Stadtentwicklung.