Leicht, schnell und ein echter technologischer Fortschritt aus Chemnitz!

Direkt hinter dem Hörsaalgebäude steht seit einem Jahr die Strukturleichtbau-Forschungshalle MERGE. Die Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung (SLK) feierte dort vor kurzem ihr 10-jähriges Jubiläum. Wir sprachen mit Professor Lothar Kroll über das schnelle Wachstum seiner Professur und die einzigartige Spitzenforschung in Chemnitz.

Sie haben mit Ihrem Institut 10-jähriges Jubiläum gefeiert. Wenn Sie sich zurückerinnern. Mit welchem Gefühl sind Sie 2006 hier gestartet?
Prof. Dr. Lothar Kroll: Als ich hier im Juni 2006 angefangen habe, wurde gleichzeitig das Zukunftsthema Leichtbau etabliert. Meine Mannschaft bestand aus etwa zehn Mitarbeitern, die sich bis dahin mit Maschinenbau und Konstruktionen beschäftigt hatten. Wir haben aber schnell gemerkt, dass das Thema Leichtbau an Fahrt gewinnt und für viele Branchen interessant ist: Überall will man ja Material- und Produktionskosten reduzieren.

Hinter Strukturleichtbau versteckt sich die Forschungsidee, Materialien einzusparen und Produkte effizienter und vor allem leichter zu machen. Wo ist das für Sie besonders interessant?
Wir entwickeln vor allem Technologien für die Großserie. Uns interessieren nicht im Vordergrund Verbundstoffe, die in Kleinstserien eingesetzt werden; z.B. im Flugzeug. Da werden pro Jahr in Deutschland keine tausend Stück produziert. Bei der Automobilproduktion geht es teilwiese um 500.000 Stück. Wenn man es in dieser Großserie schafft, Materialkosten und Gewicht zu sparen, erreichen wir letztendlich auch eine viel größere Reduktion von CO2-Emmissionen.

Sie betreten also mit Ihrer Forschung ganz neues Terrain?
Definitiv. Um Leichtbau in einem Massenmarkt einzusetzen, braucht man ganz andere Technologien. Diese sind recht kompliziert. Zum einen setzen wir auf Spritzguss mit Kunststoffen, der so sehr schnelle Prozesse erlaubt. Zum andere verwenden wir technische Textilien, da Textilprozesse auch sehr schnell ablaufen.. Und nun geht es darum, diese Materialien wieder in kurzen Taktzeiten zu verheiraten.

Wo ist Ihnen das schon gelungen?
Beim Audi R8 haben wir das Gewicht eines Batterieträgers, der sonst aus Aluminium ist, um 40 Prozent und die Herstellungszeit um 30 Prozent reduziert. Der VW-Vorstand hat uns dann für den Innovationspreis vorgeschlagen und wir haben diesen Preis, der weltweit alle VW-Standorte einschließt, auch noch gewonnen.
Ein weiteres Beispiel: Ein aktuelles Bauteil ist ein Motorträger für den e-Golf 7. Da können wir zeigen, dass unsere Technologie auf dem Massenmarkt funktioniert. Wir reduzieren das Gewicht um fast 40 Prozent und die Kosten um 35 Prozent. Das sind komplizierte Prozessschritte, denn der Teufel steckt meist im Detail. Es sind manchmal Kleinigkeiten, an die man nicht gedacht hat, aber die gerade den Prozess unmöglich machen. Aber nicht nur für uns, sondern auch für andere. Mit dem Unterschied, dass wir eine Lösung finden. Das ist echter technologischer Fortschritt aus Sachsen. So komplex, dass die Asiaten das noch nicht kopieren können. Das ist ein absolutes Alleinstellungsmerkmal. Das sehe ich für Sachsen als eine besondere Chance.

200 Mitarbeiter arbeiten mittlerweile an der Professur SLK. „Wir zählen mittlerweile zu der größten Professur in Deutschland“, sagt Prof. Kroll nicht ohne Stolz. 2012 wurde mit MERGE das erste und einzige Bundesexzellenzcluster auf dem Gebiet der Leichtbauforschung in Chemnitz etabliert. MERGE gehört nun zu einem Institutsverbund Leichtbau, der neben dem Institut Strukturleichtbau, das An-Institut Cetex und das Fraunhofer Forschungszentrum STEX am IWU vereint. Außer der Professur SLK gehören dem Institut Strukturleichtbau die Professuren Sportgerätetechnik, die Professur Textile Technologien und drei Stiftungsprofessuren dazu. In diesem Leichtbau-Verbund arbeiten circa 400 Mitarbeiter an dem Thema fortschrittliche Leichtbautechnologie.

Wie wichtig ist die Wirtschaft für Ihre Forschungsvorhaben?
Wir haben eine stabile Brücke zwischen Wissenschaft und Wirtschaft aufgebaut. Wir haben von Anfang an versucht, uns den Fragen der Wirtschaft zu stellen. Die ersten zwei Jahre waren sehr hart. Wir hatten noch keine Maschinen oder Vorzeigeprodukte. Ich habe damals meine Kontakte zu Unternehmen genutzt, um Drittmittel einzuwerben. So konnten wir am Anfang unser Team fast jährlich verdoppeln. Heute arbeiten wir sehr gut mit den vielen Industriepartnern, vor allem sächsischen Partnern, eng zusammen. Wir diskutieren auf Augenhöhe. Wenn die Schnittstellen menschlich passen, dann sind Innovationen fast ein Selbstläufer. Wir forschen hier nicht im Eifelturm, sondern nehmen die Industriepartner mit.

Inwieweit bieten sich da in der Chemnitzer Wirtschaft Vorteile an? Profitieren Sie von einem traditionellen Maschinenbau oder Werkzeugmaschinenbau?
Chemnitz hat auf jeden Fall einen starken Maschinenbau. Was für uns noch stärker ausschlaggebend ist, ist das textile Know-How am Standort. Mit CETEX, STFI und Karl Mayer gibt es traditionelle Chemnitzer Textilmaschinenhersteller und Forschungsinstitute. Um beispielsweise aus Carbonfasern unsere Faserverbundsysteme zu machen, brauchen wir die Prozesse der Textiltechnik, welche diese Partner beherrschen.

Die Liste seiner Funktionen und Aufgaben ist bei Prof. Kroll lang. Er ist nicht nur Universitätsprofessor, sondern unter anderem auch Direktor des Cetex An-Instituts für Textil- und Verarbeitungsmaschinen gemeinnützige GmbH, Koordinator des Bundesexzellenzclusters MERGE und der Chemnitzer Allianz Textiler Leichtbau (ATL), Leiter des Fraunhofer-Forschungszentrums STEX am IWU und Prodekan Forschung, Internationales und Gleichstellung der Fakultät Maschinenbau. Ein weiterer Beweis der starken Textilforschung von Chemnitz ist aus seiner Sicht das Engagement der CETEX und des Fraunhofer STEX bei dem VW-Forschungsvorhaben Open Hybrid LabFactory, ein einzigartiger industrieller Leichtbau-Campus in Wolfsburg. „Hier wird die Industrieforschung für den Leichtbau von morgen vorangetrieben, und wir sind für die gesamte textile Fertigungskette zuständig, weil hier eben die speziellen Textilmaschinen aus Chemnitz benötigt werden. Da sind wir stolz, bei dieser weltweit wichtigen Entwicklung ganz vorn mit dabei zu sein.“

Auch die Politik unterstützt Sie. Ihr Forschungsprojekt MERGE wurde im Rahmen der Bundesexzellenzinitiative eingerichtet.
Die Politik macht sich weltweit Gedanken um Klimaschutz und Ressourceneffizienz. Da passen wir wunderbar dazu. Die sächsischen Ministerien haben erkannt, was hier für ein riesiges Potenzial liegt. Durch die Bundesexzellenzinitiative haben wir Mitarbeiter einstellen und Geräte anschaffen können. Die Infrastruktur wurde vom Land finanziert. In unserer Halle können wir die Prototypen bis zu Serienbauteilen entwickeln.

Was macht die MERGE-Maschine?
Vom Grundprinzip ist das eine Spritzguss-Kunststoffmaschine, die Kunststoffteile in hohen Stückzahlen produzieren kann. Wir haben diese jetzt so konfiguriert, dass sie viel mehr kann: sie kann Materialen wie Kunststoff, Textil oder auch Metall verheiraten, sie kann Metall im Kunststoffwerkzeug umformen und wir können Sensoren einbetten. Wir können komplizierte Teile in einem Schuss fertigen, die dann extrem leicht sind. Wir wollen nicht schweißen, schrauben oder nieten. Diese Prozesse dauern lange. Es soll alles automatisiert und mit einem Vorgang ablaufen. Wir wollen bisherige Leichtbau-Prozesse verkürzen. Eine ICE-Kupplung aus Carbonfaser, die wir für die Deutsche Bahn entwickelt haben, ist zwar um die Hälfte leichter als die ursprüngliche, aber die Herstellung dauert fast eine Woche. Das ist für den Automobilbau zu langsam. Das Ziel ist, dass man wenige Prozessschritte hat, ansonsten muss man immer wieder aufwärmen und abkühlen, was Zeit und Energie kostet. Wir wollen Textilien, Metalle und Sensoren in eine Form eingelegen und mit einem Schuss in den Kunststoff alles einbetten.

Die MERGE-Maschine steht in einer zwölf Meter hohen Halle. „Sie kann drei verschiedene Komponenten von Kunststoff einspritzen“, erklärt der Professor. Und er und sein Team haben noch viele Ideen für die Erweiterung. „Zum Beispiel wollen wir zusätzlich zu den Hybridkomponenten noch Schaumstoff mit einspritzen. Die Maschine ist weltweit einmalig“, ist der Forscher überzeugt. „Und das kommt aus Chemnitz, das muss man sich mal vorstellen!“ Ein zweiter und dritter Bauabschnitt für das Strukturleichtbauzentrum folgt noch, dann entstehen neben der bisherigen Halle ein Labor- und ein Bürogebäude. Die Gesamtinvestition wird sich auf etwa 30 Millionen Euro belaufen.

Sie arbeiten an Ihrem Traum, das größte Leichtbauzentrum Europas hier aufzubauen.
Das wird uns auch gelingen. Und ich habe noch mehr vor. Wir wollen hier ein neues Fraunhofer Institut gründen für Textilmaschinenbau. Wir nutzen damit die Kompetenzen, die aus der Historie heraus gewachsen sind. Das kann die Renaissance der Textiltechnik in Sachsen werden. Allerdings nicht für Bekleidung, sondern für Hochleistungsbauteile. Die dazu notwendigen Textilmaschinen sind bereits in der Entwicklung und Erprobung. Einige davon sind Weltneuheiten.

Wie bewältigen Sie das schnelle Wachstum?
Das ist schon ein großer Druck, der uns alle fordert. Ich bin froh, dass die Universitätsleitung dieses Wachstum mitmacht, obwohl die Strukturen nicht so ausgelegt sind. Die Verwaltung ist durch unsere zahlreichen Projekte sehr gefordert, schon allein was die Abrechnung betrifft. Aber es ist eben wichtig, sichtbar zu sein. Ohne die Hilfe von Universität, Ministerium und den Industriepartner hätten wir nie geschafft, so etwas aufzubauen. Das ist ein Gemeinschaftswerk.

Sie wollen sich auch stärker internationalisieren. Was haben Sie vor?
Von den 43 Bundesexzellenzclustern hat man vom BMBF nur unseren Cluster MERGE für die Internationalisierung ausgewählt. Und wir sind nun mit MERGEurope mit dabei. Wir binden jetzt internationale Partner ein und starten mit den Nachbarländern Polen und Tschechien. Erste Industrieprojekte mit Polen nehmen wir bereits in Angriff. Außerdem haben wir eine europäische Leichtbau-Allianz gegründet, wo MERGE Mitbegründer ist und in wenigen Wochen zum Koordinator ernannt werden wird. Wenn das klappt, werden wir hier von Chemnitz aus die europäische Allianz Leichtbau anführen.

Was ist für Sie der große Vorteil am Standort Chemnitz?
Was Chemnitz auszeichnet, ist der starke Mittelstand. Hier entstehen aus den Projekten heraus Freundschaften. Durch das Vertrauen gelingen auch Folgeprojekte. Das ist ein ganz unkompliziertes Zusammenarbeiten. Viele Familienbetriebe sind bei Entscheidungen flexibler. Es ist wie eine Familie. Und das kannte ich aus meiner früheren Arbeit mit Großunternehmen nicht.

Muss man den Chemnitzern Mut machen?
Ja. Die Chemnitzer kommunizieren zu wenig, was sie eigentlich können. Hier liegen viele verborgene Ideen und Potenziale. An anderen Standorten werden Kleinigkeiten vermarktet. Und hier bei uns entsteht Großes, aber kaum jemand spricht darüber. Die Chemnitzer müssen ja nicht zu Schaumschlägern werden. Es reicht, wenn sie sagen würden, was sie können.