Innovation mit Tradition

Das Fraunhofer PAZ am Chemiestandort Schkopau

Das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS präsentierte sich am Samstag, dem 22. September 2018 beim »Tag der offenen Tür« der DOW am Chemiestandort Schkopau. Neben Bustouren über das gesamte Firmengelände hatten die Besucherinnen und Besucher unter anderem auch die Gelegenheit, an Führungen durch das Fraunhofer-Pilotanlagenzentrum für Polymersynthese und -verarbeitung PAZ teilzunehmen und sich über die Forschungsaktivitäten von Fraunhofer im Bereich der Kunststoffverarbeitung zu informieren. Zum Veranstaltungstag stand Prof. Dr. Mario Beiner, wissenschaftlicher Leiter im Bereich des Polymerbasierten Materialdesigns am Fraunhofer IMWS, für Fragen des Moderators und der Besucherinnen und Besucher zur Verfügung. Die Inhalte des Interviews vor Ort können Sie hier nachlesen:

Fraunhofer PAZ Interview Beiner
© DOW Chemical

Das Fraunhofer PAZ präsentierte sich beim Tag der offenen Tür am Chemiestandort Schkopau.

Fraunhofer PAZ Polymer
© DOW Chemical

Besucherinnen und Besucher informierten sich unter anderem über die Forschungstätigkeit im Pilotanlagenzentrum für Polymersynthese und -verarbeitung PAZ.

Herr Prof. Beiner, bei Forschung und Wissenschaft denken viele an Bücher, Laborkittel und Fachleute, die sich untereinander austauschen. Sieht das auch bei Fraunhofer so aus?

Ja, all das gibt es auch bei uns. Die Besonderheit bei Fraunhofer ist allerdings, dass wir anwendungsorientierte Forschung betreiben. Das heißt, wir nutzen unsere Erkenntnisse nicht als Selbstzweck, sondern nutzen diese, um die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen zu verbessern. Wir arbeiten eng mit der Industrie zusammen, um neue Produkte zu entwickeln, Prozesse zu optimieren oder die Qualität bestehender Produkte zu steigern. Unser Spezialgebiet sind die Werkstoffwissenschaften. Wir durchschauen Materialien bis auf die kleinste Ebene und können sie somit verbessern. Das führt zu leistungsfähigeren Werkstoffen und mehr Ressourceneffizienz. Und genau mit dieser Expertise sind wir Dienstleister für die Industrie. Wir helfen beispielsweise Unternehmen, die gute Ideen haben, aber nicht das Know-how oder die technischen Geräte, um diese alleine umzusetzen und auf den Markt zu bringen. Oder wir unterstützen große Konzerne, die für ein Produkt leistungsfähigere Materialien suchen und dabei auf unser Know-how setzen.

 

Hier in Schkopau ist Fraunhofer im Pilotanlagenzentrum für Polymersynthese und -verarbeitung PAZ aktiv. Was passiert hier genau?

Wir sind am Fraunhofer PAZ nahe an der Industrie tätig und das sieht man hier gleich doppelt: am Standort und am Maßstab. Das Pilotanlagenzentrum befindet sich in direkter Nachbarschaft der Unternehmen, die teilweise auch unsere Kunden und die Anwender der Innovationen sind, die wir gemeinsam entwickeln. Diese enge Zusammenarbeit schätzen wir sehr. Und was den Maßstab betrifft, ist das besondere an unserer wissenschaftlichen Einrichtung in Schkopau, dass wir Maschinen und Anlagen einsetzen, wie sie auch in der Produktion bei den Unternehmen verwendet werden. Das Fraunhofer PAZ sieht aus wie eine kleine Fabrik – und das ist untypisch für Forschungseinrichtungen. Aber genau das ist sehr wichtig, denn unsere Lösungen für die Kunden sollen nicht nur im Labor funktionieren, sondern auch in der Dimension, die die Unternehmen brauchen. Wir arbeiten an der Entwicklung und Verarbeitung von Kunststoffen, und zwar vom molekularen Aufbau der Kunststoffe bis zum fertigen Bauteil für ein Auto oder Flugzeug. Schwerpunkte sind faserverstärkte Hochleistungs-Thermoplaste und innovative Kautschuk-Komposite.

 

Gibt es Produkte aus dem täglichen Leben, die hier am Pilotanlagenzentrum mit dem Know-how von Fraunhofer entwickelt wurden?

Ja, natürlich. Gemeinsam arbeiten wir am Fraunhofer PAZ zum Beispiel an neuartigen thermoplastischen Elastomeren. Dies sind Materialien mit den Eigenschaften von Gummis, die mittels klassischer Verarbeitungsverfahren für Thermoplaste wie Spritzguss oder Extrusion verarbeitbar sind. Typische Einsatzgebiete sind beispielsweise Schläuche und Membranen in der Medizin- und Lebensmitteltechnik. Vorteil der neuentwickelten Materialien ist die Kombination aus extrem hoher Dehnbarkeit mit guter Festigkeit. Dabei kommt man vollständig ohne sogenannte Weichmacher aus, die auf Grund ihrer Fähigkeit zum Übergang in umgebende Medien kritisch zu sehen sind.

Außerdem werden hier am Fraunhofer PAZ viele Leichtbau-Produkte hergestellt: Faserverstärkte Kunststoffe bieten spektakuläre Möglichkeiten für den Leichtbau. So können etwa in Autos Bauteile, die bisher aus Metall konstruiert waren, durch Kunststoffbauteile ersetzt werden, die viel leichter, aber genauso stabil sind. Das senkt das Fahrzeuggewicht, damit Spritverbrauch und CO2-Emissionen. Wir entwickeln solche Materialien und die Verfahren, mit denen sie sich in Massenproduktion herstellen lassen. Außerdem bewerten wir, wie belastbar Bauteile sind, die mit Leichtbau-Materialien hergestellt sind.

Auch in der Photovoltaik spielen Kunststoffe eine wichtige Rolle, etwa als Verkapselungsmaterialien. Wir ermitteln hier in Schkopau beispielsweise, welche Kunststoffe ideal geeignet sind, um hohen Temperaturen und hoher UV-Belastung gewachsen zu sein, um eine möglichst lange Lebensdauer von Solarmodulen zu gewährleisten. Dazu betreiben wir hier in Schkopau ein Modultechnologiezentrum, in dem wir selbst Solarmodule fertigen können. Auch in diesem Bereich ist die Arbeit am Industriemaßstab immens wichtig. Das Pilotanlagenzentrum in Schkopau war 2005 das erste innerhalb der Fraunhofer-Gesellschaft. Mittlerweile ist es ein Erfolgsmodell, das für andere Standorte übernommen wurde.

Demnächst soll das Pilotanlagenzentrum ausgebaut werden. Wie können der Standort Schkopau und die hier angesiedelten Unternehmen davon profitieren?

Ja, das stimmt. Wir erweitern sowohl das Gebäude als auch den Maschinenpark und werden etwa 15 Millionen Euro investieren. Hierbei unterstützt uns das Land Sachsen-Anhalt mit EFRE-Mitteln. Dies zeigt, wie hoch die Bedeutung der Chemie- und Kunststoffbranche für die Region ist. Beim Ausbau berücksichtigen wir den Bedarf der Kunden und schaffen ein Gesamtmaschinenkonzept, um noch bessere Lösungen für maßgeschneiderte Elastomere und Composite anbieten zu können.

 

Was bietet der Standort Schkopau für Fraunhofer, was andere Standorte nicht bieten könnten?

Unser größter Vorteil ist ganz klar die Nähe zur Industrie und damit zu unseren Anwendern. Wir bearbeiten viele gemeinsame Projekte und profitieren von den kurzen Wegen und praktizieren einen wertvollen Dialog zu Fragestellungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette, vom Materialdesign bis zur Überprüfung von fertigen Bauteilen und zum Recycling. Außerdem machen wir uns die sehr gute Infrastruktur und die Arbeitsbedingungen zunutze. Nicht zuletzt profiteren wir von der Historie dieses Standortes. Hier gibt es eine große Akzeptanz für die Themen, die hier über viele Generationen gewachsen sind. Und mitgewachsen ist das Know-how und die sehr intensive regionale Vernetzung. Wir wollen am Fraunhofer PAZ einen Beitrag zum Erhalt dieser Industrie leisten, denn die kann im globalen Wettbewerb nur durch Innovationen bestehen, bei denen wir mit unserer Kompetenz unterstützen.