Anwendungszentrum Metakus Umformtechnische Newcomer mit Konsequenz

Redakteur: Annedore Munde

Am 9. Januar wurde in Baunatal das Anwendungszentrum Metallformgebung Metakus eröffnet. Arbeitsgrundlage sind ein klares Konzept und ein deutliches Alleinstellungsmerkmal: die Spezialisierung auf thermo-mechanische Prozessstrategien in der Umformtechnik. @blechnet sprach mit Prof. Kurt Steinhoff, wissenschaftlicher Leiter von Metakus, über erste Ergebnisse und neue Vorhaben.

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Eine klare Arbeitsteilung zwischen Metakus und Universität ist für Prof. Kurt Steinhoff selbstverständlich: „Industriepartner haben eine andere Erwartung als das wissenschaftliche Umfeld.“
Eine klare Arbeitsteilung zwischen Metakus und Universität ist für Prof. Kurt Steinhoff selbstverständlich: „Industriepartner haben eine andere Erwartung als das wissenschaftliche Umfeld.“
( Archiv: Vogel Business Media )

@blechnet: Prof. Steinhoff, Sie sind nicht nur Leiter des Metakus sondern auch Inhaber des Lehrstuhls für Umformtechnik an der Universität Kassel. Das scheint eine gute Symbiose zu sein?

Steinhoff: Metakus ist Partner für die Industrie. An der Uni ist ein fundierter Wissenschaftsbereich angesiedelt. Um am Forschungsstandort Kassel sowohl die industrielle Anwendungsforschung als auch die Grundlagenforschung auf ein internationales Top-Niveau zu bringen und langfristig zu halten, möchte ich diese beiden Bereiche in ihrer operativen Ausgestaltung auch strikt trennen.

Das System ist dabei schwarz-weiß. Grauzonen gibt es nicht. Industriepartner haben eine andere Ergebniserwartung als das wissenschaftliche Umfeld. Kurzfristige und vor allem praktikable Lösungen, Vertraulichkeit und Exklusivität stehen hier im Vordergrund. Veröffentlichungen sind allenfalls in Form von Patentanmeldungen gefragt.

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Im Wissenschaftssystem ist das anders. Veröffentlichungen und der wissenschaftliche Austausch sind hier maßgebliche Erfolgsfaktoren. Auch Langfristigkeit ist im Interesse des nachhaltigen Erkenntnisgewinns zumeist unabdingbar.

Genau diese klare arbeitsteilige Struktur war die Bedingung dafür, dass ich dem Ruf nach Kassel folgte. Als ich im Mai 2003 hier angefangen habe, hatte ich ein leeres Büro, ein klares Konzept und jede Menge Gestaltungsspielraum. Das war unsere Chance.

@blechnet: Welche Ihrer damals gesteckten Ziele konnten Sie bisher erreichen?

Steinhoff: Wir haben die angesprochene strukturelle Zweigleisigkeit Uni und Metakus konsequent in operative Strukturen umgesetzt. Und wir haben uns auf neuartige thermo-mechanische Prozessstrategien in der Umformtechnik spezialisiert – bei Metakus und am Lehrstuhl an der Uni.

Außerdem ist es uns gelungen, gemeinsam mit den Universitäten in Dortmund und Paderborn einen Sonderforschungsbereich zu diesem Thema einzuwerben. Das von der Deutschen Forschungsgesellschaft geförderte Projekt, welches von 2006 bis 2010 läuft und 19 Teilprojekte umfasst, widmet sich der Herstellung funktional gradierter Strukturen auf der Grundlage thermo-mechanisch gekoppelter Phänomene.

@blechnet: Können Sie praktische Beispiele nennen?

Steinhoff: Eine Bewährungsprobe für unsere Kompetenz im Bereich neuartiger thermo-mechanischer Umformprozesse war bei Volkswagen. Im neuen VW-Passat wird eine komplette Teilefamilie der integrierten Fahrgastzelle durch so genanntes Presshärten, also einer Kombination von Umformung und Härten, hergestellt. Mit der Entscheidung für diesen systemischen Ansatz war VW 2004 Vorreiter. Heute setzen nahezu alle großen Automobilhersteller auf die Warmumformung.

Eher durch Zufall hatten wir bereits im Jahr 2003 Kontakt mit VW und konnten erfolgreich innerhalb von sechs Monaten die Lösung für die Vermeidung von Zunderschichten auf Werkstücken anbieten. Durch das Aufbringen einer Nanokompositschicht auf dem Stahlblech, die nicht nur die Zunderbildung verhindert, sondern auch reibungsmindernde Substanzen enthält, wurde die zeiteffektive Serienproduktion der neuen Warmumformanlagen im Werk Kassel sicherstellt. Das hat damals Vertrauen in unsere Leistungsfähigkeit in der industriellen Anwendungsforschung geschaffen.

@blechnet: Wer zählt ansonsten zum Kundenkreis im Metakus?

Steinhoff: Einer unserer wichtigsten Kunden ist Posco aus Korea. Auch mit Arcelor Mittal arbeiten wir an verschiedenen Themen. Grundsätzlich sind wir offen für alle, die gemeinsam mit uns umformtechnische Probleme lösen wollen.

@blechnet: Warum sollte die Industrie zu Ihnen kommen?

Steinhoff: Wir kämpfen nicht gegen Etabliertes. Mit unserer Kernkompetenz im Bereich der thermo-mechanischen Umformung liefern wir hochspezialisierte Lösungsansätze. Wir sind davon überzeugt, dass dieser Technologieansatz auch in den nächsten Jahren noch ein hinreichend hohes Innovationspotenzial für ganz unterschiedliche umformtechnische Prozessumgebungen bietet.

Außerdem haben wir eine Reihe von modernsten technischen Möglichkeiten vor Ort. 2004 haben wir noch an der Uni beispielsweise einen Hardware-Simulator entwickelt, der in den vergangenen Jahren im fortlaufenden Abgleich mit den gestiegenen Kundenbedürfnissen konsequent weiter entwickelt wurde und nun eines der wichtigen Technologiestandbeine von Metakus darstellt.

Mit dieser Versuchseinrichtung sind wir in der Lage, die innerhalb der realen Prozesskette (Erwärmung, Umformung und Abkühlung) auftretenden komplexen thermo-mechanischen Wechselwirkungen auf überaus effiziente Art zu erfassen. Die Vielzahl der hierbei ermittelten Daten erlauben Prozessoptimierungen in unterschiedliche Richtungen. So verarbeitet zum Beispiel unser Partner Femutec diese Prozessdaten im Rahmen der Software-Simulation.

Natürlich wollen und müssen wir in der Lage sein, Prototypen herzustellen. Dafür bauen wir aktuell eine Pressenlinie auf, die im April in Betrieb genommen wird. VW und die Theodor Gräbener GmbH & Co KG haben uns hier mit etwa zwei Mio. Euro unterstützt.

Im Juni wird außerdem eine integrierte Schmiedezelle bestehend aus einer 1000 t-Schmiedepresse mit Induktionserwärmungsanlage und Roboterautomatisierung installiert – eine weitere sehr wichtige Investition für unser Haus.

Was hochwertige Werkstoffanalytik angeht, so kann Metakus natürlich auch auf die bestehenden Laboreinrichtungen der Universität Kassel zugreifen.

@blechnet: Wie sieht der Fortschritt von Metakus kurz und knapp in Zahlen aus?

Steinhoff: In 2003 sind wir mit ersten kleinen Aufträgen gestartet. Am Ende des laufenden Geschäftsjahres 2008 werden wir mehr als 1 Mio. Euro durch industrielle Auftragsforschung erwirtschaftet haben.

@blechnet: Aber Spezialisierung bedeutet auch Grenzen.

Steinhoff: Das stimmt. Deshalb haben wir bereits heute Randbereiche definiert und entwickelt, die die Grenzen der thermo-mechanischen Umformung erweitern. Das sind beispielsweise neue Strategien zur funktionsorientierten Gestaltung von Werkstück- und Werkzeugoberflächen oder die Integration thermo-mechanischer Prozessstrategien zur Herstellung von funktionsoptimierten Klein- und Kleinstbauteilen.

Außerdem sollen alle Methoden, die bisher für dünnwandige Bleche angewandt wurden, auch auf dickwandige Bleche appliziert werden.

@blechnet: Wie reagiert die Umformbranche auf den Newcomer in Hessen?

Steinhoff: Kassel hatte in der umformtechnischen Forschungslandschaft bis vor wenigen Jahren kein nennenswertes Gewicht. Das sieht aufgrund unserer Spezialisierung heute anders aus. Eine vergleichbar ausgeprägte Expertise findet man im nationalen und internationalen Umfeld kaum.

Im Bereich der Warmumformung von Stahlblechen hat die Technische Universität Luleå (LTU) in Schweden weitgehende Kompetenzen vorzuweisen. Dort ist diese Prozessidee vor etwa 30 Jahren entstanden und seitdem kontinuierlich weiter entwickelt worden.

@blechnet: Stichwort Schweden. Ein neues deutsch-schwedisches Exzellenzzentrum konzentriert sich ausschließlich auf die thermo-mechanische Umformung.

Steinhoff: Seit 2006 arbeiten wir bereits intensiv mit Luleå zusammen. Im Herbst letzten Jahres haben wir dann das Exzellenzzentrum ins Leben gerufen. Der Grund: Die Anforderungen an Hochleistungsstahl steigen weltweit. Wir sehen vor allem im Bereich der Warmumformung von Stahlblechen noch erhebliche Entwicklungsreserven, die wir gemeinsam aufgreifen möchten.

Im Boot sitzen vier Partner: Die beiden Universitäten in Kassel und Luleå verkörpern den wissenschaftlichen Teil. Den Wissens- und Technologietransfer in die Industrie sichern das Metakus und das industrielle Forschungsinstitut Svensk Verktygsteknik AB aus Luleå.

@blechnet: Wie sehen Ihre Ziele für die Zukunft aus?

Steinhoff: Wir stehen gerade erst am Anfang. Grundsätzlich möchten wir als Zentrum für integrierte thermo-mechanische Prozessstrategien in der Metallformgebung die Pole-Position im weltweiten Umfeld einnehmen. Neben wissenschaftlicher Forschung und industrieller Anwendung ist uns auch die Darstellung der Thematik in der Öffentlichkeit wichtig. Deshalb starten wir im Oktober 2008 mit einer Reihe internationaler Konferenzen, die abwechselnd in Kassel und Luleå stattfinden werden.

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