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Hochschule Schmalkalden (HSM)
Der Mensch im Mittelpunkt. Die Innovationen im Werkzeugbau zwischen Ökonomie und Ökologie
Automatisierung, Digitalisierung, Künstliche Intelligenz: Die Herausforderungen des Maschinen- und Werkzeugbaus waren in den letzten Jahren mannigfaltig. Sie sind aber beileibe nicht die einzigen Aufgaben: Gerade die Nachhaltigkeit gewinnt immer mehr an Bedeutung, und der Maschinen- und Werkzeugbau muss sich im Spannungsfeld zwischen Ökonomie und Ökologie verorten. Diese Reibung ist kein Gegeneinander, vielmehr kann und sollte der Druck als Initial für innovative Impulse dienen, so ein Kredo des jüngsten Praxisforum Werkzeugbau des Verbands Deutscher Werkzeug- und Formenbauer (VDWF) und der WBA Aachener Werkzeugbau Akademie an der HSM.
Gemäß dem Motto des Tages „Der Mensch steht im Mittelpunkt“ ging es um die Bedürfnisse von Menschen, die ein antreibender Motor der Innovationskraft des Maschinen- und Werkzeugbaus in seinen verschiedenen Facetten sind. Die weitere Erhöhung des Lebensstandards zählt hier ebenso wie Produkte ökologischer sowie kostengünstig und daher allgemein verfügbar anzubieten. Um diese Ziele zu erreichen, können Instrumente wie die Künstliche Intelligenz helfen.
Die Nachhaltigkeit erlangte in den letzten Jahren mehr und mehr Bedeutung. Gerade weil der Klimawandel und seine Folgen immer deutlicher zutage treten und ins gesellschaftliche Bewusstsein rücken, richten sich Forderungen an Politik und Wirtschaft. Allerdings trifft diese Entwicklung den Maschinen- und Werkzeugbau keineswegs unvorbereitet: Der sorgsame Umgang mit Materialien, Rohstoffen und Energieträgern war schon je geboten und ein wichtiger Aspekt von Entwicklungen und Innovationen, von Hochschulen angewandter Wissenschaften, forschenden Unternehmen und ihren gemeinsamen Kooperationsprojekten.
Gastgeber des Praxisforums war die Angewandte Kunststofftechnik, wobei Prof. Dr. Thomas Seul, Inhaber der Professur für Fertigungstechnik und Werkzeugkonstruktion an der HSM und Präsident des VDWF, die Aufgabe der Begrüßung übernahm. Hier machte er deutlich, dass es gut ausgebildeter Problemlöser bedarf: Gerade anwendungsnahe ingenieurwissenschaftliche Studiengänge wie die Kunststofftechnik vermitteln im Rahmen des Bachelor- und Masterstudiums Fertigkeiten und Fähigkeiten, die die zukünftigen Ingenieure und Ingenieurinnen in die Lage versetzen, innovative Antworten auf die komplexen Herausforderungen unserer Gegenwart zu finden.
Innovationen, Rezyklate und ökologische Potenziale des Schäumens
Die thematische Ausrichtung der Treffpunkte wechselt mit dem Ort der Veranstaltung, und in Schmalkalden steht traditionellerweise der Spritzguss im Fokus. In den Vorträgen des Tages wurden unterschiedliche Aspekte der Nachhaltigkeit verhandelt: Die Frage war unter anderem, wie wir Rezyklate optimal nutzen, Kreisläufe schließen oder den Energiebedarf gemäß ökologischer Imperative decken können. Hier können wir nur einige Aspekte vertiefen: Wer mehr von den Inhalten erfahren will, sei auf den Link auf den Forschungsblog der HSM unter dem Artikel verwiesen.
Den Anfang machte Frank Schockemöhle von dem Unternehmen Pöppelmann, der sich mit dem Thema „Reduzierung der Treibhausgasemission durch Einsatz von Rezyklaten“ befasste. Das Familienunternehmen aus Lohne hat eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft ihrer Produktion und Produkte ins Visier genommen und eine mehrstufige Strategie zur Umsetzung konzipiert. Es versteht sich von selbst, dass der Lebenszyklus von Kunststoffen maximiert werden sollte, werden diese Materialien doch in aufwändigen Verfahren gewonnen. Ein Ansatz ist dabei, Kunststoffe zu recyceln und wieder in den Kreislauf zu überführen, wobei auch die EU den Unternehmen aufgibt, entsprechende Mengen an postconsumer-Material, das in anderen Worten schon einmal genutzt wurde, einzubringen. Probleme sind dabei der Aufwand der Aufbereitung und die eingeschränkten Möglichkeiten der Wiederverwendung. Diese wird umso aufwändiger, je mehr Materialien, also unterschiedliche Kunststoffe oder andere Materialien, wie Papier und Metall, Verwendung finden. Etiketten oder die Aluminiumdeckel bei Joghurtbechern sind bekannte Beispiele. Die Recyclingfähigkeit ist mithin bereits beim Produkt- und Produktionsdesign zu bedenken.
Dr. David Welling von der Aachener Werkzeugbau Akademie (WBA) skizzierte anschließend die Möglichkeiten und die Herausforderungen eines öko-effektiven Werkzeugbaus, in dem sich die Spannungen von Ökologie und Ökonomie produktiv aufheben. Einen Einblick in die aktuellen Entwicklungen beim Karosseriebau bei BMW Landshut gaben Klaus Sammer, Leiter Werkzeugbau, Instandhaltung und Vorentwicklung der Leichtmetallgießerei, und Thomas Kopp: Wie können bestimmte innovative Technologien zum Beispiel beim Verfahren des Aluminium-Druckgusses effizienter und nachhaltiger werden und zugleich den notwendigen Standards an Qualität und Rentabilität genügen? Noch erwähnt sei der Beitrag Uwe Kolshorns vom Kunststoff-Instituts Lüdenscheid, der auf die Vorzüge des Schäumens in Aspekten der Ökologie aber auch der Produktivität hinwies. Zentral sei, die materiellen Charakteristika des Schaums wiederum beim Produktdesign zu denken, um alle Potenziale zu heben.
Das Praxisforum wurde abgerundet durch einen Besuch der Formconsult Werkzeugbau GmbH aus Schmalkalden. Das Resümee der Veranstaltung legt einen Blick auf den Anfang der Veranstaltung nahe, also die Begrüßungsworte von Prof. Thomas Seul: Sein Plädoyer war die konstruktive Zusammenarbeit von Hochschulen für angewandte Forschung und Unternehmen. Durch diese Kooperation ließe sich die Expertise der akademischen Forschungsbereiche zum beiderseitigen Vorteil nutzen.
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Aktuelle Forschungsvorhaben
ExAM – Extrusionswerkzeuge auf Basis von Additiv Manufacturing
Kooperationsprojekt mit der Universität Paderborn und dem Fraunhofer Institut für Additive Produktionstechnologien für die Hochschule Schmalkalden:
Prof. Stefan Roth (Professur für
Produktionsentwicklung/Konstruktion)
Veranstaltungen
22.01.2025 | 18:00 Uhr | Audimax & Foyer
Neujahrsempfang der Hochschule
29.01.2025 | 18:00 Uhr | Aula
Antrittsvorlesung Prof. Dr. Christoph Menz (Juniorprofessur für Autonome Systeme – Digitale Schaltungstechnik)
und Forschungssemesterbericht Prof. Dr. Wiebke Störmann (Professur für Wirtschaftswissenschaften)
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Throwback
Dr. Holger Becker, MdB, Mitglied im Ausschuss für Bildung, Forschung und Technikfolgeabschätzung und im Ausschuss für Digitales, stellte im Rahmen der Schmalkalder Tec-Talks die Start-up-Strategie der Bundesregierung vor.
Die entscheidende Frage ist die, wie Politik die Gründungsimpulse und die Freisetzung innovativer Energien anregen kann. Neben bürokratischen Hürden und Fragen von Finanzierung und Fachkräftegewinnung geht es vor allem um die Etablierung einer Gründungskultur, in der kreatives Ausprobieren geschätzt wird und das Scheitern erlaubt ist: Die Initiativen von Pionier:innen bei Ausgründungs- und Skalierungsversuchen sollen begleitet und, wo möglich, gefördert werden. So können die Innovationspotenziale von Forschung und Entwicklung ausgeschöpft und unter anderem der Transfer gestärkt werden.
