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Schlagzeile formulieren. „Gentelligente Bauteile in Lebenszyklen – Nutzung
vererbbarer bauteilinhärenter Informationen in der Produktionstechnik“
lautet der Titel des in Hannover beheimateten SFB. „Gentelligent ist unsere
eigene Wortschöpfung“, sagt Professor Dr.-Ing. Berend Denkena vom Produktionstechnischen
Zentrum Hannover in Garbsen. „Sie besteht aus den Worten
Genetik und Intelligenz. Unser Ziel ist es, Prinzipien der Biologie für technische
Systeme der Zukunft zu nutzen.“ Für die beteiligten Wissenschaftler ist klar:
Forschung im Bereich der Fertigungstechnik muss dabei in besonderem Maße
den Bezug zur Praxis suchen. Dass die Brücken zur industriellen Anwendung
geschlagen werden, dafür sorgt auch die Einbindung zahlreicher Partner aus
der Industrie – ein besonderes Kennzeichen dieses SFB. Und natürlich ist mitdenkende
Technik nicht zuletzt ein Dienst an den Bedürfnissen der praktisch
tätigen Ingenieure.
Die Intelligenz steckt dabei etwa im Material. Das bedeutet: Über Änderungen
im Materialgefüge von Stahl speichert das Bauteil Informationen über
seine Belastung. Mit jedem Einsatz, jeder zu starken Belastung verändert
sich der Martensitgehalt – eine besondere Materialgefügeform innerhalb
des Stahls – und kann abgelesen werden wie ein Belastungstagebuch. Wäre
es nicht praktisch, die Geschichte etwa eines Fräskopfes oder eines Querlenkers
in einem Auto direkt auf das Bauteil zu schreiben? Konstruktionsdaten,
Belastungsinformationen, Alter und Einsatzgebiete – solche Informationen
sollten – nach Meinung von Berend Denkena und seinen Mitstreitern – Ma -
schinenbauteile mit sich tragen wie eine Körperzelle ihren genetischen Code.
Auf diese Weise können sie ihr Lebenswissen an neue Bauteilgenera tionen
weitergeben. Hierin steckt der „genetische Teil“ der „Gentelligenz“.
Um dies zu erreichen, arbeitet das Forscherteam beispielsweise an Oberflächenmarkierungen.
Sie ritzen Muster in die Oberfläche eines Materials, die
Ähnlichkeit mit den Rillen einer Schallplatte haben und die sie selbst dann
noch auslesen können, wenn die Oberfläche zu zwei Dritteln zerstört ist. „In
einem anderen Teilprojekt entwickeln wir magnetische Magnesiumlegierungen,
die wir gezielt durch Ummagnetisierungen mit Informationen beschreiben
können“, erklärt Berend Denkena. Das entspricht dem Prinzip der Festplatten
im Computer – nur, dass die Informationen auf dem Fräskopf einen
robusteren Umgang vertragen müssen. So bleibt die Information dort, wo sie
am besten aufgehoben ist: am Bauteil.
Diese Informationssammlung, wie auch immer sie gespeichert werden wird,
ist die Basis für die Vererbung an die nächste Generation. Auf ihrer Basis lassen
sich zu groß dimensionierte Wellen oder zu anfällige Fräsköpfe optimieren.
„Das ist eine Informationsbereitstellung aus dem Lebenszyklus von Maschinen,
die es bisher noch nicht gibt“, fasst Berend Denkena zusammen. „Und
genau dort wollen wir hin.“
Jo Schilling
Brainstorming für intelligente Bauteile –
sie konstruieren erst einmal im Kopf, was sie
später in der Produktionstechnik verwirklichen
möchten: die Professoren Dr.-Ing. Friedrich-
Wilhelm Bach, Dr.-Ing. Berend Denkena, Dr.-
Ing. Bernd-Arno Behrens und Dr.-Ing. Ludger
Overmeyer (von links). Im Sonderforschungsbereich
„Gentelligente Bauteile in Lebenszyklen“
am Produktionstechnischen Zentrum
Hannover arbeiten sie gemeinsam daran,
Maschinenbauteilen ihre Geschichte direkt
ins Material zu schreiben.
Niedersächsisches Vorab 2008 63