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„In der Raumfahrt sind völlig neue Denkansätze gefordert“
Was ist das Ziel der Studie „Materials in lightweight constuction for space industry“?
Claus Bayreuther: Mit der Studie bewerten wir analytisch und objektiv vergleichend vorherrschende Werkstofftechnologien der Raumfahrtindustrie und reflektieren die aktuelle Marktsituation sowie die Bedürfnisse der Raumfahrt. Aus unserer Studie können Unternehmen konsequent nötige Vertriebsstoßrichtungen, Marktpotentiale, Stärken und Schwächen der aktuellen technischen Trends ableiten, weshalb unsere Studie einen objektiven, realistischen, klaren und sehr wertvollen Beitrag zur aktuellen Sicht und Erwartungshaltung des gesamten Raumfahrtmarktes über die gesamte Zulieferpyramide bis hin zum Endkunden liefert. Dazu befragen wir im Moment fast 30 Unternehmen – von Zulieferern bis zu den Endkunden. Die Raumfahrt ist für den Leichtbau ein attraktiver Markt.
Was macht ihn so attraktiv?
Der Markt ist im Automobilbau extrem gesättigt und preisgetrieben. Leichtbau und insbesondere Leichtbauinnovationen haben allerdings ihren Preis. In der von kleinen Stückzahlen geprägten Raumfahrtindustrie lohnen sich Investitionen, denn Einsparungen durch den Leichtbau sind hier größer und betragen schnell zwischen 7.000 und 15.000 Dollar pro Kilo.
Taugt die Raumfahrt als Vorbild für andere Branchen, z.B. für den Automobilbau?
Die Raumfahrt ist qualitätsgetrieben – im Gegensatz zum Fahrzeugbau. Die Motive für die Gewichtseinsparung und auch die Preisstrukturen der beiden Branchen sind nicht miteinander vergleichbar. Durch den hohen Qualitätsanspruch sind in der Raumfahrt völlig andere, neue Denkansätze und Ideen möglich und gefordert.
Können Sie ein Beispiel nennen?
Neue Denkansätze sind u.a. im gesamten Produktentstehungsprozess gefragt. Gerade in der Raumfahrtindustrie ist dafür ein tiefgründiges Verständnis der simulationsgetriebenen Wertschöpfungskette im Ultraleichtbau von der ersten Idee, über die virtuelle Auslegung bis hin zum fertigen Produkt zu entwickeln – und zwar ganzheitlich, systemisch. Eine effiziente Prozesskette setzt hier neben einem guten Projektmanagement vor allem soziale Fähigkeiten voraus. Und da liegen oft die größten Probleme. Aus vielen Gesprächen mit Managern weiß ich, dass nicht nur fehlende Ressourcen und Standardisierungen Leichtbau-Projekte zum Scheitern bringen können, sondern auch mangelnde Kommunikation, Kompetenz und Agilität. Sie sind aber die Basis für effiziente Prozesse in der Gestaltung von Ultra-Leichtbaustrukturen in allen Industriebranchen.
Bei Ihren eigenen Entwicklungen folgen Sie dem Grundsatz „Form follows force”. Was genau bedeutet das?
Wir reduzieren ein dreidimensionales Bauteil auf das Nötigste: auf topologisch einfache Strukturen. Dazu folgen wir den sog. Lastpfaden und verlegen die Fasern dort exakt in Kraftrichtung. Wir reduzieren damit die Komplexität eines Bauteils und interpretieren es neu. Die AMC, bei der ich den Fachbereich Leichtbau leite, verfolgt diesen Leitsatz in ihrer Prozesstechnologie xFK in 3D konsequent und mit aller Klarheit. „Form follows force“ ist auch in der Raumfahrt der in der Designfindung prägende Leitsatz.
Was steckt hinter dieser Technologie?
Mit der Prozesstechnologie xFK in 3D reduzieren wir die Strukturen eines Bauteils auf Faserstränge für eindimensionale Lastpfade. Diese Faserstränge sind kraft- und spannungsoptimiert und ermöglichen eine hohe und gezielt einstellbare Struktursteifigkeit. Ohne Faserverschnitt ist die Technologie xFK in 3D zudem sehr ressourcen- und umweltschonend. Sie leitet in der Leichtbauindustrie einen sog. „Step Change“ ein, weil sie simulationsgetrieben neue, bionisch inspirierte und damit hoch intelligente Strukturen entsprechend dem Grundsatz „Form follows force“ entstehen lässt.
Dr.-Ing. Claus Georg Bayreuther ist seit 2015 für die AMC tätig und leitet dort seit 2018 den Fachbereich Leichtbau. In seiner beruflichen Tätigkeit war er in verschiedenen Führungsaufgaben vornehmlich im Bereich Berechnungen und Simulationen für namhafte EDL-Unternehmen der Automobil-, Luftfahrt- und Maschinenbauindustrie tätig. Er verfügt über ein langjähriges profundes und interdisziplinäres Fachwissen im Leichtbau, welches er u.a. in Seminartätigkeiten und als mehrjähriger Hochschuldozent weitergibt.
Die Studie „Materials in lightweight constuction for space industry“, die in Kooperation der Automotive Management Consulting (AMC) mit dem luxemburgischen Raumfahrt-Zulieferer GRADEL entsteht, wird am 10. September im Lightweight Technologies Forum in Stuttgart vorgestellt.
Foto: Dr. - Ing. Claus Georg Bayreuther