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(Online-Artikel.de) - Interview mit dem Adaptronik-Wegbereiter Prof. Dr. Ing.-habil. Elmar Breitbach

In Autos, LKW, Zügen, Flugzeugen oder an großen Maschinen – überall beeinträchtigen Vibrationen und Lärm einen effizienten und auch gesunden Betrieb. Dagegen hat Prof. Dr.-Ing. habil. Elmar Breitbach nicht nur eine Vision, sondern auch viele patentierte Lösungen parat. Er ist einer der Gründungsväter und Wegbereiter der Adaptronik-Technologie und hat sich nichts Geringeres zum Ziel gesetzt, als diese weltweit in ihren vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten Früchte tragen zu lassen.

Über 100 Patente in den Bereichen Adaptronik und Leichtbau hat er angemeldet. Ferner baute der Experte für Strukturmechanik, Multifunktionswerkstoffe, Funktionsleichtbau und  Faserver-bundtechnologie das European Center of Adaptive Systems (ECAS) sowie den Masterstudiengang (Master of Science) Adaptronik an der Privaten Fachhochschule Göttingen auf. Zudem ist er Professor an der Technischen Universität Braunschweig,  Vorstandsvorsitzender des ECAS e. V. und berät das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt als ehemaliger Institutsdirektor.

Was ist in Ihren Augen Adaptronik?

„Eine Technologie intelligenter, multifunktionaler Werkstoffe und Strukturen mit Wurzeln in der Mechanik und Elektronik, die Lösungen gegen unerwünschte Schwingungen und Lärm störende Dehnungen parat hat. Sie besteht aus Aktuatoren, Sensoren und Regler, die selbständig Zustandsänderungen wie Dehnungen oder Schwingungen erkennen und diesen z. B. mit Gegenschwingungen und Tilgern effektiv entgegenwirken bzw. auf diese intelligent reagieren."

Welche Perspektiven hat in Ihren Augen die Adaptronik-Technologie derzeit?

„In der technischen Entwicklungskurve sind viele Produkte bereits weit oben angelangt. Der wirkliche Durchbruch steht aber noch bevor. In den kommenden Jahren werden viele dieser Produkte auch als Standard- und Großserien-Lösungen angeboten werden. Große Unternehmen wie VOITH Turbo GmbH & Co. KG haben dies erkannt und sich deshalb, wie viele andere Institute und Unternehmen, dem Entwicklernetzwerk ECAS e. V. angeschlossen. Die Adaptronik wird zunehmend in der Automobilindustrie und im Maschinenbau Prozesse und Produkte optimieren. Sogar in der Medizintechnik und der Unterhaltungselektronik sehe ich großes Potenzial. Denn die adaptronischen Systeme können die mechanische Energie der Schwingung in elektrische Energie umwandeln und sind somit sogar in der Lage, bei geringsten Abmessungen Energie zu sammeln, um sie dann im Bedarfsfalle wieder für den Betrieb eines adaptronischen Systems einzusetzen."

Wie begannen Sie mit der Forschung und Entwicklung adaptronischer Systeme?

„In den 1980er Jahren hatte ich mich in den USA für die damals brandneuen Smart Materials interessiert und diesen Impuls nach Deutschland in das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. mitgenommen. Als ich dann einen Ruf als Institutsdirektor an das DLR und an die TU Braunschweig bekam, begann ich, im DLR eine Abteilung mit inzwischen 30 Mitarbeitern aufzubauen. So konnten viele Ideen, Ansätze und Probleme rund um die Adaptronik angegangen werden."

Welche Rolle spielt der ECAS e. V. bei der Entwicklung adaptronischer Lösungen?

„Es gibt in der Industrie eine lange Leidensliste von Problemen. Es geht bei einem solchen Netzwerk vor allem darum, Probleme aus der industriellen Praxis mit Lösungen aus der Adaptronik zusammenzubringen und im direkten persönlichen Kontakt, so direkt wie möglich, gemeinsam einen Weg finden, um die Effizienz von Maschinen und Prozessen zu erhöhen. Häufig sind es simple Schwingungsprobleme, die Maschinen langsamer und unpräziser arbeiten lassen. In speziellen Arbeitskreisen arbeiten Experten dann zeitnah an passenden Lösungen auf der Basis adaptronischer Systeme."

Wo stehen die ECAS-Akteure im internationalen Wettbewerb derzeit?

„Es gibt derzeit auf dem Weltmarkt keine besseren Aktuatoren in der Adaptronik als die im DLR entwickelten Flächenaktuatoren. Die Serienfertigung ist sehr präzise und die neue Generation Piezokeramiken ist leicht, robust und sehr zuverlässig. In der Praxis bewährt sich die Technologie momentan nicht mehr nur bei Prototypen."

Wo hat sich die Adaptronik-Technologie bereits bewährt?

„Die Technologie kommt ja vor allem aus der Luft- und Raumfahrt sowie aus dem Transportwesen. Dort haben die Aktuatoren und Sensoren ihren Nutzen zuerst bewiesen. Der Militärtransporter A400M arbeitet mit Propellern, die mit einer Leistung von jeweils 11.000 PS sehr stark vibrieren. Das erzeugt sehr viel Lärm und belastet das Material. Deshalb wurden hier pro Flugzeug erfolgreich 300 so genannte adaptive Schwingungstilger eingesetzt.

Bei Robotern in der Industrie sorgt die Adaptronik für ein präziseres und schnelleres Arbeiten, ebenso bei großen Fräs- und Schneidemaschinen. In vielen Pilotprojekten haben wir den Nutzen und die Zuverlässigkeit der Adaptronik-Technologien nachgewiesen. Das ist keine Zukunftsmusik mehr. Jetzt liegt es an der Industrie, mit uns gemeinsam die Entwicklung voran zu treiben.

In großen Autos werden zur Schwingungsbewältigung bis zu 50 Kg Tilgermasse benötigt. Das ist viel Gewicht, das sich mit einer adaptronischen Lösung einsparen lässt. Die zunehmend leichter werdenden Autos haben ohnehin starke Schwingungsprobleme, die Lärm auch im Innenraum verursachen. Übrigens können sogar viele Verkabelungen effizienter abgelöst werden."

Vor welchen Herausforderungen steht die Adaptronik noch?

„Wir brauchen mehr Serienlösungen. Dazu müssen wir noch enger mit der Industrie zusammenarbeiten. Hierfür bietet ECAS den richtigen Weg. Außerdem müssen adaptronische Lösungen auch kostengünstig sein. Das ist eine der wichtigsten Grundanforderungen aus der Wirtschaft. Deshalb habe ich bei der Einrichtung des neuen Masterstudiengangs ‚Adaptronik' auch großen Wert darauf gelegt, dass ein Modul „Kosten-Nutzen-Analyse und Bewertung" (Business Administration) entsprechendes Gewicht verliehen bekommt. Wir kennen unsere Hausaufgaben und arbeiten als Netzwerk eifrig daran. Für Partner aus der Wirtschaft und deren Herausforderungen sind wir da sehr offen."

Alle Fragen und Antworten zum freien Abdruck in der Presse. Einzelne Statements können verwendet werden, sofern Inhalt und Kontext nicht geändert werden. Es gilt das geschriebene Wort.

Weitere Informationen zur Zukunftstechnologie Adaptronik und dem Europäischen Zentrum für Adaptronik finden Sie auf www.ecas.eu.