Smart Composites. Ein Innovationsforum Mittelstand

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Etta Schreiber
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1 Smart Composites Ein Innovationsforum Mittelstand

Vorwort Wenn Forschergeist und Unternehmertum aufeinandertreffen, dann ist der Nährboden dafür gelegt, dass Neues entsteht. Diesen Nährboden wollen wir mit den Innovationsforen Mittelstand bereiten.

2 Vorwort Wenn Forschergeist und Unternehmertum aufeinandertreffen, dann ist der Nährboden dafür gelegt, dass Neues entsteht. Diesen Nährboden wollen wir mit den Innovationsforen Mittelstand bereiten. Kleine und mittlere Unternehmen sind das Herz der deutschen Wirtschaft. Hidden Champions sind im Land verteilt und vertreiben ihre innovativen Produkte in der ganzen Welt. Doch gerade kleine und mittlere Unternehmen brauchen starke Partner, wenn sie langfristig in anspruchsvollen Innovationsfeldern erfolgreich sein wollen. Solche starken Partner finden sie in Hochschulen und Forschungseinrichtungen. Die Innovationsforen Mittelstand bringen Unternehmen, Hochschulen und Forschungseinrichtungen zusammen, damit zukunftsweisende Kooperationen entstehen können. Das erfordert von allen Beteiligten Offenheit, Kreativität und den Mut, neue Wege zu gehen. Unsere Erfahrungen zeigen, dass dieser Mut meist mit wirtschaftlichem Erfolg belohnt wird. Die Förderinitiative ist ein zentrales Element unseres Zehn- Punkte-Programms Vorfahrt für den Mittelstand, mit dem wir die Innovationsdynamik im deutschen Mittelstand auf vielfältige Weise stärken. Prof. Dr. Johanna Wanka Bundesministerin für Bildung und Forschung

3 Das Innovationsfeld Neue Werkstoffe gehören zu den entscheidenden Treibern bei der Entwicklung neuer Produkte. Nach Expertenschätzungen basieren heute bis zu 70 % aller neuen Erzeugnisse auf neuen Werkstoffen ( Vom Material zur Innovation, BMBF, 2015). Zu den Zukunftslinien dieses innovativen Wachstumsmarktes gehört die Entwicklung von Leichtbaumaterialien, insbesondere von hochleistungsfähigen faserverstärkten Kunststoffen, sowie von adaptiven und intelligenten Werkstoffen, sog. Smart Materials. Diese beiden Themen stehen im Mittelpunkt des Innovationsforums. Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Innovationsforum Smart Composites begleitet die Weiterentwicklung neuer Technologien zur Integration elektronischer Bauelemente und Systeme in hochleistungsfähige multifunktionale Faserverbundstrukturen. Das Ziel des Forums besteht in der Herausbildung eines neuen zukunftsträchtigen, interdisziplinären und branchenübergreifenden Innovationsclusters für diesen Entwicklungsbereich. Durch den Einsatz von Sticktechnologien können Lichtleitfasern in Leichtbaustrukturen integriert werden.

Eine wesentliche Grundlage dafür bildet die interdisziplinäre Zusammenarbeit der Textiltechnologie, der Elektrotechnik und des Maschinenbaus.

Faserverbundwerkstoffen schafft das aufzubauende Innovationsnetzwerk die Voraussetzungen, um künftig erfolgreich in den Wachstums märkten des

4 Eine wesentliche Grundlage dafür bildet die interdisziplinäre Zusammenarbeit der Textiltechnologie, der Elektrotechnik und des Maschinenbaus. Mit der Entwicklung neuer Technologien für die Herstellung von hochleistungsfähigen, intelligenten und multifunktionalen Faserverbundwerkstoffen schafft das aufzubauende Innovationsnetzwerk die Voraussetzungen, um künftig erfolgreich in den Wachstums märkten des Leichtbaus und der intelligenten Werkstoffe zu agieren. Textile Faserverstärkung und thermoplastisches Granulat als Ausgangsmaterial für Hochleistungsverbundstrukturen.

5 Die Akteure Mit dem Innovationsforum Smart Composites führt die INNtex Innovation Netzwerk Textil GmbH in enger Zusam menarbeit mit der Wirtschaftsförderung Erzgebirge GmbH verschiedene Akteure und Kompetenzträger zusammen, die über Expertise in den Bereichen Textiltechnik, Elektrotechnik und Kunststofftechnik verfügen. Zu den Initiatoren des Konsortiums gehören wissenschaftliche Einrichtungen wie das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU sowie das Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme ENAS und die Technische Universität Chemnitz Institut für Strukturleichtbau. Darüber hinaus wurden über 50 weitere potenzielle Partner identifiziert, vornehmlich KMU im Bereich der Sensorentwicklung und -herstellung, aber auch Textil- und Kunststofftechnik-Unternehmen und Dienstleister, mit denen eine Vernetzung angestrebt wird. Das offene Innovationsnetzwerk ist Teil der langfristigen Strategie zur Integration elektronischer Bauelemente und Systeme in hochleistungsfähige multifunktionale Faserkunststoffverbundstrukturen und gleichzeitig zur Förderung von Innovation, Zusammenarbeit und Weiterentwicklung der Technologie auf Branchenebene. Im Vordergrund der Zusammenarbeit stehen der Aufbau und die Festigung der strategischen Partnerschaft zu wichtigen Anwenderunternehmen. Das betrifft vor allem die Haupteinsatzbranchen für den Leichtbau wie den Automobil-, Schienenfahrzeug-, Schiff- und Flugzeugbau. Ein weiterer Schwerpunkt besteht in der Vertiefung der wissenschaftlichen Zusammenarbeit mit überregionalen deutschen Kompetenzzentren. Das gilt vorrangig für die führenden Cluster für hochleistungsfähige Faserverbundwerkstoffe in Niedersachsen, Bayern und Baden-Württemberg. Zugleich wird die Zusammenarbeit mit entsprechenden Unternehmen und Instituten in den grenznahen tschechischen und polnischen Gebieten angestrebt.

Die Perspektiven Lösungen Die am Innovationsforum beteiligten Partner zielen auf die Entwicklung neuer Technologien ab, die eine Funktionalisierung von Leichtbaustrukturen erlauben.

6 Die Perspektiven Lösungen Die am Innovationsforum beteiligten Partner zielen auf die Entwicklung neuer Technologien ab, die eine Funktionalisierung von Leichtbaustrukturen erlauben. Grundlage ist die Ausrüstung von bisher passiven faserverstärkten Textilien mit Mikrocontrollern, Kommunikationssystemen, Identifikatoren, Sensoren und Aktoren, die mittels kunststoffverarbeitender Technologien zu intelligenten Hochleistungsverbundstrukturen weiterverarbeitet werden. Dabei übernehmen z. B. integrale Dehnungssensoren mit miniaturisierter Verarbeitungselektronik Aufgaben der Systemüberwachung und -steuerung. Interaktive Wabenbrücke: Beim Betreten der Brücke bringen Passanten multifunktionale Wabenelemente zum Leuchten. Dies erlaubt den effizienten Einsatz von Ressourcen bei minimalem Energieverbrauch sowohl bei der Herstellung als auch bei der Anwendung von Smart Composites. Darüber hinaus wird im Sinne von Industrie 4.0 die konsequente Informatisierung über den gesamten Wertschöpfungsprozess und den Produktionslebenszyklus umsetzbar. Ziel des Innovationsforums ist es, durch die Identifizierung und Bündelung der regionalen und interregionalen

7 Kompetenzen einen nachhaltig wirkenden Innovationsverbund aufzubauen. Mit diesem regionalen Bündnis werden die Grundlagen geschaffen, um die Innovationspotenziale der neuen Technologie für die Bereiche Elektronik, Maschinenbau, Kunststoff- und Textiltechnik systematisch auszuschöpfen und im Ergebnis einen qualitativen Sprung in der Technologieentwicklung zu erreichen. Potenziale für die Partner Das Innovationsforum gibt den Anstoß, um langfristig die regionalen Kompetenzen so zu profilieren, dass sowohl eine Alleinstellung im Wettbewerb entsteht als auch neue Märkte auf dem Gebiet des multifunktionalen Leichtbaus erschlossen werden. In der Kernregion Erzgebirge gehören die Automobil-, die Automobilzulieferindustrie, die Textilindus trie und der Maschinenbau zu den dominierenden Branchen. Durch die enge Zusammenarbeit mit leistungsfähigen Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette können eine große Marktnähe gesichert sowie Geschäftsfelder aus- und neu aufgebaut werden. Kompetenzprofil Das Innovationsforum konzentriert sich regional auf den Erzgebirgsraum, der in Deutschland zu den Landkreisen mit der höchsten Bevölkerungs- und Industriedichte gehört. In den drei größten Branchen Metall, Maschinenbau und Elektronik/Elektrotechnik arbeiten 66 % aller Industriebeschäftigten in überwiegend klein- und mittelständigen Unternehmen. In Zusammenarbeit mit den stark maschinenbau-, leichtbau- und elektronikorientierten Forschungsinstituten soll das Kompetenzfeld Smart Composites in der Region ausgebaut und ein Netzwerk mit Leuchtturmcharakter etabliert werden. Das Innovationsforum dient dabei als Plattform mit Inkubatorfunktion, aus der heraus interdisziplinäre Partnerschaften aufgebaut werden, die neuartige Produkt- und Dienstleistungslösungen auf dem Gebiet des multifunktionalen Leichtbaus mit Breitenanwendung entwickeln und am Markt platzieren.

8 Kontakt INNtex Innovation Netzwerk Textil GmbH Sabrina Möckel Annaberger Str Chemnitz Tel.: Fax: Impressum Herausgeber Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) Referat Regionale Innovationsinitiativen; Neue Länder Berlin Stand August 2017 Druck BMBF Gestaltung PRpetuum GmbH, München Bildnachweis Titel: TU Chemnitz, Hendrik Schmidt; Vorwort: Presse- und Informationsamt der Bundesregierung, Steffen Kugler; Das Innovationsfeld: TU Chemnitz, Sabrina Möckel, Fraunhofer IWU, Michael Heinrich; Die Perspektiven: TU Chemnitz, Hendrik Schmidt Diese Publikation wird als Fachinformation des Bundesministeriums für Bildung und Forschung kostenlos herausgegeben. Sie ist nicht zum Verkauf bestimmt und darf nicht zur Wahlwerbung politischer Parteien oder Gruppen eingesetzt werden.

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