Treibstoff sparen durch innovative Beschichtungen

Führt man die Rechnung fort für nur 10 Prozent aller Flugzeuge weltweit, würden jährlich 1,5 Millionen Barrel (1 Barrel = 159 Liter) weniger Flugbenzin verbrannt werden. Das ist nun vorstellbar – dank der Ergebnisse aus der internationalen Gemeinschaftsforschung CORNET (Collective Research Networking), die am 10. Mai 2012 am Institut für Fertigungstechnik und Hochleistungs-Lasertechnik der Technischen Universität Wien präsentiert wurden.

Leichtere Motoren sind jetzt möglich, weil Forscher eine innovative Oberflächentechnologie für Titanaluminide (TiAl) entwickelt haben. „Dieser relativ neue Konstruktionswerkstoff ist aufgrund seiner guten mechanischen Eigenschaften und des geringen Gewichts in der Energie-, Luftfahrt- und Automobiltechnik von allerhöchstem Interesse“, betont der Projektleiter, Prof. Michael Schütze von der DECHEMA – Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. (Frankfurt a.M.) Allerdings im Betrieb bei hohen Temperaturen oxidiert er und wird spröde.
Dem deutsch-österreich-französischen Forschungskonsortium ist es gelungen, diese Versprödungsneigung mit einer stabilen Schutzschicht zu verringern und eine nahezu konstante Festigkeit und Zähigkeit auch bei Temperaturen um 900°C zu erhalten. Damit können Ingenieure auch Anwendungen konstruieren, die hohe Sicherheitsanforderungen erfüllen müssen – und dabei beispielsweise in Turbinen Nickelbasiskomponenten durch die leichteren Titanaluminide ersetzen.

Bereits 15 Unternehmen, die die gesamte industrielle Technologiekette abbilden – ausgehend von den Legierungsherstellern bis zu den Flugtriebwerksherstellern – verfolgten die Forschungsarbeiten. Vor allem mittelständische Unternehmen (KMU) haben noch wenig Erfahrung mit der Verarbeitung dieser relativ neuen Materialien, brauchen aber dringend das Know-how, wenn sie sich als Zulieferer hochwertiger moderner Komponenten auf dem Markt behaupten wollen.
In den projektbegleitenden Ausschüssen wurden technische Fragen und Entwicklungen entsprechend den Anforderungen der KMU diskutiert und während der Forschungsarbeiten berücksichtigt. Die beteiligten mittelständischen Unternehmen konnten bereits während der Projektlaufzeit die gewonnenen wissenschaftlichen und technischen Erkenntnisse nutzen.

An dem CORNET-Projekt waren insgesamt acht Forschungsinstitute beteiligt. Die Koordination übernahmen zwei Forschungsvereinigungen aus dem Innovationsnetzwerk der AiF: die DECHEMA (federführend für das Gesamtprojekt) und die FVV – Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen e.V. sowie von der österreichischen Seite die MCL – Materials Cluster Styria. „Mit dieser innovativen Beschichtungstechnologie sichern sich die europäischen Motorenhersteller ein Stück weiter die Spitzenposition im globalen Wettbewerb“, resümiert Schütze und betont den interdisziplinären Ansatz der Forschung: „Die Anwendung von Titanaluminiden in Triebwerken stimuliert auch andere Anwendungen, zum Beispiel Gasturbinen in Kraftwerken oder Hochtemperaturkomponenten im Automobilbau. Es lohnt sich auch hier weiter zu forschen, das Potenzial für mehr Effizienz und Einsparungen ist da.“

CORNET ist ein europaweites Netzwerk aus Ministerien und Organisationen, die Gemeinschaftsforschung für KMU fördern, und wird von der AiF koordiniert. In transnationalen Kooperationen aus Wirtschaft und Wissenschaft wird technologisches Know-how branchenorientiert weiterentwickelt. Dieses CORNET-Projekt wurde in Deutschland vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) durch die AiF und in Österreich vom Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung (BMWF) durch die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft mbH (FFG) finanziell gefördert.

Ansprechpartner zum Projekt
In Deutschland: Dr. Patrick J. Masset, Tel. +49 9661 908-472, masset@atz.de
ATZ Entwicklungszentrum, Sulzbach-Rosenberg
In Österreich: Prof. Peter Schumacher, Tel. +43 3842 431010, peter.schumacher@unileoben.ac.at
Österreichisches Gießerei-Institut, Leoben

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. Die AiF ist die führende nationale Organisation zur Förderung angewandter Forschung und Entwicklung für den deutschen Mittelstand. Aufgabe ist es, als Dachverband von rund 100 Branchenverbänden 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.

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Anita Widera, Tel. +49 221 37680-114, anita.widera@aif.de