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Wie verschärfter Arbeitsschutz zu Innovationen führt

14.06.2012
Der diesjährige Otto von Guericke-Preis der AiF ging an ein interdisziplinäres Forscherteam: Hermann Finckh vom Institut für Textil- und Verfahrenstechnik Denkendorf (ITV) und Vincenzo Forcillo vom Institut für Werkzeugmaschinen (IfW) der Universität Stuttgart.

In einem Vorhaben der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) entwickelten sie ein innovatives, hochwirksames Schutzsystem aus technischen Textilien für Holzbearbeitungsmaschinen. Das große Interesse der Industrie – insgesamt 13 Unternehmen engagierten sich im projektbegleitenden Ausschuss – und der schnelle Transfer der Forschungsergebnisse in die Wirtschaft beeindruckten die Jury.


Simulation einer Beschussprüfung: Bei 20 Vorhangslagen hat das Projektil keine Chance durchzukommen. Bildquelle: ITV

Deutschland ist weltweit der größte Hersteller von Holzbearbeitungsmaschinen, jedes Jahr werden hierzulande knapp 1.000 Stück gebaut. Doch wo gehobelt wird, fallen auch Späne – aber nicht nur: Im Falle eines Werkzeug- oder Schneidenbruchs können die Bruchstücke mit Schnittgeschwindigkeit weggeschleudert werden. Das birgt Verletzungsgefahren für das bedienende Personal. Die Arbeitsschutzmaßnahmen sollen diese vermindern und geben Standards vor in den sogenannten Maschinenrichtlinien. Eine Anpassung der Normen in der Holzbearbeitung im Dezember 2009 führte dazu, dass die bisherigen Schutzvorhänge aus PVC die Anforderungen nicht mehr erfüllen konnten. Die Branche lief Gefahr, ihre Maschinen nicht mehr normenkonform liefern zu können. Insbesondere für die mittelständischen Unternehmen waren die ersten Notlösungen aus Aramidgewebe, die ohnehin schwierig zu handhaben sind, sehr kostenintensiv. Eine weitere Alternative, die Maschinen vollständig einzukapseln, wäre ein enormer Aufwand und für viele Betriebe finanziell nicht zu stemmen.

Dieses branchenspezifische Problem griff das Forschungskuratorium Maschinenbau e.V. (FKM) im VDMA auf, eine der rund 100 Forschungsvereinigungen der AiF, und schaute – allerdings branchenübergreifend – nach einer Lösung. „Ein neues Material musste her, dass einerseits robust ist, um die Projektile zurückzuhalten, andererseits aber flexibel genug, um die zu bearbeitenden Werkstücke nicht zu beschädigen“, erklärt Forcillo, „es lag nahe, hier eine Lösung im Bereich der technischen Textilien zu suchen.“ „Da dieses Forschungsgebiet unter dem Dach der AiF sehr gut vernetzt ist, gelang es schnell, eine Kooperation auf den Weg zu bringen und die Kompetenzen aus dem Maschinenbau und der Textiltechnik zu bündeln“, berichtet Dietmar Goericke, Geschäftsführer des FKM, und betont: „Hier zeigt sich wieder einmal die Stärke der IGF, mit interdisziplinären Projekten die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Unternehmen zu unterstützen.“

Finckh, Forcillo und ihre Teams haben insgesamt 26 textile Lamellenmaterialien in Vorhangssystemen geprüft. Eigens dafür mussten spezielle Prüfstände entwickelt und aufgebaut werden. Zehn Materialien erfüllten die Normvorgaben. Die Unternehmen favorisierten ein Polyamidgewebe mit spezieller Beschichtung: ein Material mit besonders hohem Rückhaltevermögen, gutem Verschleißverhalten und gleichzeitig einem günstigen Kosten-Nutzen-Verhältnis. Parallel wurden Simulationsmodelle für die Beschussprüfung von Lamellen und Vorhangssystemen entwickelt. Damit ist die Schutzwirkung berechenbar und auch die Weiterentwicklung neuer Schutzsysteme leichter. „Diese vollkommen neuen Lösungen in so kurzer Zeit zu erarbeiten, war auch deshalb möglich, weil sich Industriepartner intensiv daran beteiligt haben“, lobt Finckh das Engagement der Unternehmensvertreter, „mit ihren Erfahrungen, Bedürfnissen und umfangreichen Materiallieferungen geeigneter technischer Textilien waren wir sicherlich viel schneller am Ziel. Die Zusammenarbeit war so gut, das sie jetzt in einem IGF-Folgeprojekt fortgesetzt wird. Denn die neuentwickelten Schutzsysteme bieten aufgrund zusätzlicher Eigenschaften – wie die schalldämpfende Wirkung – noch mehr Mehrwert.“

Wie akut das Problem für die Unternehmen war und wie anwendungsnah die Forschungsergebnisse sind, zeigt die schnelle praktische Umsetzung, die bereits erfolgt ist. Etwa 20 Maschinenbauunternehmen setzen inzwischen die innovativen Lamellensysteme ein und sichern durch den neuesten Standard die Marktfähigkeit ihrer Maschinen. Sie beliefern allein deutschlandweit 400 bis 500 holzverarbeitende Betriebe, die nun ihren Mitarbeitern sicherere Arbeitsbedingungen bieten können. Für die Textilbranche wiederum eröffnete sich ein neuer Markt, auf dem ebenfalls schon etwa 20 Unternehmen das Know-how zur Herstellung der benötigten technischen Textilien nutzen.

Das Projekt verdeutlicht, wie ein Problem aus einer Branche mit Technologien aus einem anderen Wirtschaftzweig gelöst werden kann. „Und genau das ist der große Vorteil des quer über alle Branchen und Technologiefelder aufgestellten Innovationsnetzwerks der AiF“, betont Yvonne Proppert, kommissarische Präsidentin und Vizepräsidentin der AiF. Sie überreichte heute die Auszeichnung auf dem 19. Innovationstag Mittelstand, gemeinsam mit Dr. Sven Halldorn, dem Leiter der Abteilung Technologiepolitik im Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi). „Mit dem Otto von Guericke-Preis wollen wir darauf aufmerksam machen, wie unter anderem auch durch eine frühe Einbindung der Industrie ein besonders schneller und erfolgreicher Transfer von Forschungsergebnissen in die Wirtschaft gelingen kann. Das hier ausgezeichnete Forschungsprojekt greift ein typisches vorwettbewerbliches Problem auf, das nur gemeinschaftlich und mit Blick über den Tellerrand zu lösen ist. Genau hier setzen wir mit der Industriellen Gemeinschaftsforschung an, hier haben wir Erfolg, und daran kann der ganze Mittelstand teilhaben.“ Die mit 5.000 Euro dotierte Auszeichnung vergibt die AiF jährlich an Forscher, die in IGF-Vorhaben Ergebnisse mit besonders hohem Nutzen für mittelständische Unternehmen erzielen.

Über die Preisträger
Der Diplom-Ingenieur Hermann-Alexander Finckh studierte Maschinenwesen an der Universität Stuttgart. Bereits seit 1994 ist er am Institut für Textil- und Verfahrenstechnik Denkendorf tätig. Zu seinen Forschungsschwerpunkten zählen die numerische Simulation mittels der Finite-Elemente-Methode zur Lösung von Festigkeitsproblem aller Art (z. B. Crashberechnungen im Automobilbau) und die hierzu erforderliche Mess- und Prüftechnik wie die Computertomographie, Prüfstände für Hochgeschwindigkeitsbelastungen, Wechselbelastungen etc.

Der Diplom- und Patent-Ingenieur Vincenzo Forcillo studierte ebenfalls Maschinenwesen an der Universität Stuttgart mit den Schwerpunkten Werkzeugmaschinen und Konstruktionslehre. Sein Weg führte nach dem Abschluss 2008 allerdings zum Institut für Werkzeugmaschinen der Universität Stuttgart, wo er seit diesem Jahr Gruppenleiter der Abteilung Holzbearbeitung ist. Hauptinhalte seiner Tätigkeit sind neben der Sicherheitstechnik die Untersuchung von Holzbearbeitungsmaschinen und der damit verbundenen Zerspanungstechnologie von Holz und Verbundwerkstoffen.

Über die AiF
Die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen "Otto von Guericke" e.V. ist ein 1954 gegründetes, industriegetragenes Innovationsnetzwerk zur Förderung von Forschung und Entwicklung im Mittelstand. Es verknüpft die Interessen von Wirtschaft, Wissenschaft und Politik. Aufgabe ist es, als Dachverband von rund 100 branchenspezifischen Forschungsvereinigungen die Volkswirtschaft Deutschlands in ihrer Wettbewerbsfähigkeit nachhaltig zu stärken. Die AiF als gemeinnütziger Verein ist Träger der Industriellen Gemeinschaftsforschung und betreut gemeinsam mit der AiF Projekt GmbH und der AiF F∙T∙K GmbH, ihren einhundertprozentigen Tochtergesellschaften, weitere Förderprogramme der öffentlichen Hand. Im Jahr 2011 setzte die AiF rund 675 Millionen Euro an öffentlichen Fördermitteln ein.
Pressekontakt
Anita Widera, Telefon: +49 221 37680-114, anita.widera@aif.de

Anita Widera | idw
Weitere Informationen:
http://www.aif.de
http://www.fkm-net.de/forschung/forschunsbeispiel/index.html

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