Themen, Trends und Highlights der HANNOVER MESSE 2007

Mit innovativen Schüsseltechnologien und konkreten Lösungen wird die HANNOVER MESSE 2007, die vom 16. bis 20. April stattfindet, ihre Besu­cher empfangen. Diese weltgrößte Industrieshow präsentiert sich als qualifizierte und internationale Kommunikationsplattform für alle aktu­ellen industriell relevanten Themen. Angefangen als 'Export-Messe', entwickelte sich die HANNOVER MESSE mit wechselnden Ausstellungs­schwerpunkten zum weltweit wichtigsten Technologie-Ereignis in einem heute mehr denn je globalen Wettbewerb von innovativen Produkten und Prozessen.

Dabei ging die Entwicklung von der Austellung einer gesamten Maschine oder einer kompletten Anlage hin zur Präsentation von Komponenten, Details und Speziallösungen. Die Hersteller fokussieren sich dabei zunehmend auf ihre Kernkompetenzen, während sich die dynamisch wachsende Branche der Zulieferer immer mehr diversifiziert. Auch der Einzug der Informationstechnologien in die industrielle Fertigung hat das Erscheinungsbild der HANNOVER MESSE im Laufe der Jahrzehnte gründlich verändert. So entstehen kontinuierlich neue Fachgebiete auf denen spezialisisierte Anbieter mit innovativen Lösungen hervortreten. Diesen Wandel der Zeit ist die HANNOVER MESSE durch die Etablierung der einzelnen Fachmessen stets mitgegangen und hat dabei zugleich die einzelnen Lösungen unter einem gemeinsamen Dach wieder zu ihrer Gesamtheit zusammengführt. Unter diesem Dach der HANNOVER MESSE begegnen sich seit nunmehr 60 Jahren die Wettbewerber und deren Entscheider, um sich der Konkurrenz zu stellen. Nur wer in diesem Rennen Vorspung durch Innovationsfähigkeit hat, kann sich auf Dauer im globalen Wettlauf behaupten. Das Ausruhen auf Bewährtem reicht dabei längst nicht mehr aus, vielmehr ist das ständige Streben nach Erneuerung und Technologievorsprung zum Motor international erfolgreicher Unternehmen geworden. Nur wer in diesem Rennen die Nase vorn hat, kann sich auf Dauer gegen die Konkurrenz behaupten.

Das Thema Energiesparen und Energie-Effizienz zieht sich dabei wie ein roter Faden durch das gesamte Angebotsspektrum der diesjährigen HANNOVER MESSE. Vor dem Hintergrund der aktuellen Diskussionen zur Problematik der CO2-Emissionen und des Klimawandels werden Energie sparende effiziente Produkte und Lösungen auf der HANNOVER MESSE präsentiert und aktuelle Themen hierzu in zahlreichen Veranstaltungen von hochkarätigen Experten diskutiert.

Die HANNOVER MESSE 2007 zeigt wieder einen umfassenden und branchenübergreifenden Querschnitt industrieller Produktion und gibt einen Überblick über den neuesten internationalen Stand der Technik industrieller Tätigkeit. Die vielfältigen Themenschwerpunkte werden dabei auf den einzelnen Fachmessen fokussiert und vertieft.

100 Prozent Kontrolle

Qualitätssicherung und Kontrollaufgaben spielen in vielen Bereichen der Automatisierungstechnik eine Schlüsselrolle. Die Bildverarbeitung liefert hier eine schnelle und berührungslose Datenerfassung. Beispielsweise in der Qualitätssicherung von industriellen Produktionsprozessen und für Sicherheitsanwendungen haben sich Bildverarbeitungssysteme etabliert. Diese Entwicklung wird durch die Verfügbarkeit qualitativ hochwertiger und günstiger Sensorsysteme sowie durch die Zunahme der Leistungs­fähigkeit von Rechnersystemen unterstützt. Im Besonderen sind hier die Algorithmen zur Verarbeitung der von den Kamerasensoren erfassten Bildsignale zu nennen. Hier werden die Verfahren immer leistungsfähi­ger und die Algorithmen immer effizienter. In den letzten Jahren haben sich wesentliche Neuerungen ergeben, etwa in den Bereichen der mathematischen Modellbildung, Bilderfassung, Mustererkennung oder Bildfusion.

So finden diese Verfahren neben der Qualitätssicherung auch in Zugangskontrollsystemen oder in Schutzbereichs-Über­wachungs­einheiten ihren Einsatz.

Klein und innovativ

Die RFID-Technik hat sich in den letzten Jahren dynamisch entwickelt und ist in der Lage, in vielen Bereichen der Produktion und Logistik neue Trends und ausgefeiltere Techniken zu etablieren. Ob in der Fertigung, in Handel und Logistik, aber auch im privaten Bereich, die Einsatzbereiche von RFID sind enorm. Diese Querschnittstechnologie bietet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten und steht für mehr Effizienz, Sicherheit und die Vereinfachung komplexer Abläufe. Unterstützt wird all dieses durch immer leistungsfähigere Einheiten, die z. B. große Strecken zum Auslesen ermöglichen, die eine 100-prozentige metallische Kapselung realisieren oder die das autorisierte Lesen und Schreiben von Daten auf dem RFID-Chip zulassen. Noch gibt es eine Reihe von Speziallösungen für die unterschiedlichen Aufgaben, jedoch wird die Entwicklung neuer RFID-Chips alle wichtigen Funktionen in einem an die Applikation angepassten Gehäuse enthalten.

Die RFID-Technologie optimiert Prozesse, ermöglicht die Nachverfolgun­gen von Produkten, gewährleistet die Authentizität und belegt eine ord­nungsgemäße Lagerung, erleichtert Zugangskontrollen und erhöht die Sicherheit. Durch ihre Vielseitigkeit und Einfachheit schafft die RFID-Technik einen enormen Mehrwert für die gesamte Wirtschaft und ihre Prozesse.

Die Kollegen mit dem Stahlarm

In der Robotik wird durch neue Handlingkonzepte eine optimierte Produktförderung erreicht, und durch innovative 3D-Auswertetechniken wird die Zusammenarbeit von Mensch und Roboter optimiert.

Die Definition gemeinsamer Koordinatensysteme im 3D-Raum ermög­licht es, ein Werkstück durch mehrere Roboter gleichzeitig zu bearbeiten. Ein Roboter übernimmt das Handling der Werkstücke. Ein weiterer Robo­ter bearbeitet das Werkstück in der Bewegung. Diese Arbeitsteilung spart nicht nur die genaue Positionierung auf einem Förderband, sondern führt zu Zeitersparnissen, da die Positionen durch eine gemeinsame Bewegung aller beteiligten Roboter schneller angefahren werden können. Darüber hinaus gibt es mehr Freiheitsgrade, das Werkzeug zum Werkstück im Raum zu positionieren und zu orientieren. Die optimale Positionierung der Komponenten zueinander ermöglicht eine höhere Prozessqualität.

In halbautomatischen Fertigungsstraßen, die bei der Fertigung von klei­neren Stückzahlen Verwendung finden, ist der Einsatz des Menschen in der direkten Nachbarschaft zum Roboter gewünscht. Um diese Zusam­menarbeit zwischen Mensch und Maschine abzusichern, überwachen Kameras den 3D-Raum des Roboters, erfassen Menschen und Gegen­stände im Arbeitsbereich und passen das Verhalten somit die Bewegungs­geschwindigkeit an die aktuellen Begebenheiten an. Hierbei wird die Steuerung noch durch eine Reihe von aktiven Sensoren am Roboterarm unterstützt.

Prozessautomatisierung

Bestehende Produktionsanlagen werden permanent weiterentwickelt, um die Produktivität zu erhöhen, sie flexibler zu gestalten und ganzheit­lich zu optimieren. Besonders die Entwicklung der Sensorik zu immer kleineren und immer leistungsfähigeren Einheiten ist hier eine treibende Kraft. Aber auch die steigenden Leistungen und zunehmenden Fähigkei­ten der Informationssysteme in der Produktion liefern einen entschei­denden Beitrag, um die vorhandenen Optimierungspotenziale auszu­schöpfen.

Sensoren werden immer anwendungsspezifischer entwickelt, sodass deren Integration in bestehende Aufgabenfelder immer einfacher, siche­rer und kostengünstiger geschehen kann. Die gesamte Auswerte-Elektronik für alle aktuellen Messdaten ist in einem Gehäuse zusammen­gefasst und die nach außen gelieferten Informationen sind exakt den kundenspezifischen Wünschen angepasst. Auch Langzeitauswertungen, z. B. für Instandhaltungsaufgaben, werden direkt vom Sensor übernom­men.

Sollte dies einmal nicht ausreichen, bietet sich auch in den Schaltschrän­ken der Produktionsanlagen die Möglichkeit, die aufgenommenen Mess­werte abzuspeichern und auszuwerten. So lassen sich maschinen­übergreifende Produktionssituationen erfassen und optimierte Wartungsintervalle bestimmen.

Wer wacht, gewinnt: Condition Monitoring Systems (CMS)

Condition Monitoring steht für das Ermitteln und Interpretieren der Zustandsinformationen von Maschinen, Anlagen und deren Komponen­ten. Darauf basiert eine zustandsorientierte, vorausschauende Instand­haltung, die ungewollte Betriebsunterbrechungen, Stillstandszeiten und Produktionsausfälle verhindert und gleichzeitig Instandhaltungskosten senkt. Condition-Based Maintenance (CBM) heißt das Stichwort. Die Analyse des Begriffs macht deutlich, dass es sich hierbei nicht nur um den nächsten Trend für die Instandhaltung handelt, sondern um das Oberhaupt der CMS-Familie, das sich der Steuerung der Instandhaltung auf der soliden Basis des Zustandes von Maschinen und Anlagen ver­schrieben hat. CMS umfasst also die mess- und sensortechnischen Systeme sowie Zustandsinformationen, die aus Prozessdaten abgeleitet werden, während CBM das Dach darstellt, das erst die Umsetzung einer zustandsabhängigen Instandhaltungsstrategie erlaubt.

Wenn hochtechnische Produktionsanlagen an der Grenze der Belastung betrieben werden, können eine erhöhte Störanfälligkeit der Maschinen und erhebliche Kosten die Folge sein. Die Vernetzung mit anderen Unternehmen wird immer enger, Zeit- und Bestandspuffer werden redu­ziert. 'Just-in-Time-Produktion' ist ein integraler Bestandteil des Verhält­nisses von Hersteller und Kunde. Ungeplante Stillstände der Produk­tionsmaschinen sind dabei kaum zu kompensieren. Es ist daher von ent­scheidender Bedeutung, mögliche Fehler in der Produktion zu erkennen, bevor sie auftreten. Nur so lässt sich ein Stillstand der Produktion verhin­dern - und Wartungsarbeiten lassen sich gezielt planen. Die voraus­schauende und intelligente Instandhaltung, das Condition Monitoring ist dabei nicht mehr wegzudenken. Moderne Überwachungssysteme sind inzwischen zum Schlüsselfaktor künftiger Wettbewerbsstrategien geworden.

In diesem Jahr werden dem Besucher neben den neuesten Konzepten, vielfältiger Sensorik und Lösungen dieser Überwachungssysteme auch im Produktionsprozess stehende Maschinen und Anlagen gezeigt. Dies sind beispielsweise eine Karosseriebauzelle für ein Kraftfahrzeug mit den CMS-Schwerpunktthemen Schweißzangensensorik, Schwingungs­mes­sung sowie Thermografie und ein Flurförderfahrzeug mit integriertem Diagnosesystem zur kontinuierlichen Zustandsüberwachung der Druck­flüssigkeiten. Ferner wird der Nutzen von CM-Systemen auch an einer Schlauchbeutel-Verpackungsmaschine, an einer Kunststoffspritzgieß­maschine und an einer Werkzeugmaschine demonstriert. Zu sehen sein wird zudem das Überwachen einer im Feld arbeitenden Forstmaschine mittels Ferndatenübertragung.

Total Cost of Ownership

Von der Idee bis zur Entsorgung - wie ein roter Faden zieht sich das Thema 'Total Cost of Ownership' durch den Lebenszyklus von Maschinen und Anlagen und damit durch die Investitionsplanung aller Unterneh­men. Der Ansatz dient dazu, alle anfallenden Kosten von Investitions­gütern ganzheitlich abzuschätzen. Die Idee ist eine Abrechnung, die nicht nur die Anschaffungskosten enthält, sondern alle Aspekte der späteren Nutzung und vor allem Energiekosten, Reparatur und Wartung der betreffenden Komponenten. Somit können bekannte Kostentreiber oder auch versteckte Kosten möglicherweise bereits im Vorfeld einer Investi­tionsentscheidung identifiziert werden. Dies führt zu dem Trend, dass Kunden inzwischen Betriebsstunden und Maschinenverfügbarkeit kaufen. Wer dabei Condition-Monitoring-Systeme einsetzen will, muss auch an Lifecycle-Management und Total Cost of Ownership denken. Lebenszyklusorientierung sowie die Nutzungsdauer und Intensivierung der eingesetzten Maschinen und Anlagen stellen die heutigen Kriterien der Unternehmensstrategie dar. Lifecycle-Cost-Betrachtungen schaffen die Voraussetzung, um die tatsächlichen Lebenszykluskosten - von der Idee bis zur Entsorgung - zu betrachten oder zu bewerten.

Wasser marsch: Wasserhydraulik schont Ressourcen und Umwelt

Vor allem das zunehmende Umweltbewusstsein - einhergehend mit nationalen und internationalen Gesetzen, Verordnungen und Richtlinien - beeinflusst technische Lösungen. Die Vorteile der Wasserhydraulik sind vielfältig: niedriger Energieverbrauch, geringerer Rohstoffverbrauch, optimale Leistungsdichte, weniger Schadstoffe und Emissionen, keine ökologisch bedenklichen Abfälle und schließlich auch besserer Arbeits- und Gesundheitsschutz. Die Folge: geringere Kosten. Einsatzmöglich­keiten von wasserhydraulischen Antriebssystemen sind nahezu unbe­grenzt überall da, wo bisher niedrigviskose Flüssigkeiten als Werkzeug- oder Druckübertragungsmedium zum Einsatz kamen: Automobil­industrie, Bau- und Bergwerksmaschinen, Metallbe- und verarbeitung, Holzbearbeitung, Kraftwerke, Nahrungsmittel- und Verpackungs­maschinen, Papierindustrie, Off-Shore-Technik und weitere mehr. Die Wasserhydraulik als innovative Technik stellt sich diesen Herausforde­rungen - zu sehen live vor Ort auf dem Gemeinschaftsstand Wasser­hydraulik.

Energie-Effizienz als Treiber für die Entwicklung neuer Antriebe Energy saving Drives

Elektromotoren, Hydraulik oder Pneumatik, der Energieverbrauch stehen zunehmend im Fokus des Interesses. Angesichts der aktuellen Diskussion um den Klimaschutz sowie ständig steigender Energiepreise ist das Energiesparen bei Antrieben jeglicher Art ein Gebot der Stunde. Keine Zeit verlieren heißt dabei die Devise, der Umstieg auf energieeffiziente Antriebe kann nicht über Nacht erfolgen. Der Kaufpreis z. B. eines Elektromotors kann nun nicht mehr das alleinige Kriterium sein, seine Energieeffizienzklasse stößt zunehmend auf Interesse. Bis zu 50 Prozent der Energiekosten lassen sich bei vielen Antrieben auch durch den Einsatz von Frequenzumrichtern sparen, namentlich bei elektrischen Antrieben mit quadratischem Momentenverlauf, wie dies bei Lüftern, Pumpen und Kompressoren der Fall ist. Denn bei manchen Elektro­motoren beträgt der Energieanteil an den Lebenszykluskosten mehr als 95 Prozent.

Die Luft ist rein - Energie sparende Pneumatik

Das weitaus größte Potenzial, Druckluftkosten zu senken, sehen Fach­leute darin, drehzahlgeregelte Kompressoren einzusetzen und Druckluft-Management-Systeme zu installieren, die mehrere Kompressoren nach vorgegebenen Stromsparvorgaben regeln. Solche Systeme haben nahezu alle bedeutenden Kompressoren-Anbieter im Programm.

Es werden darüber hinaus mit steigender Tendenz servopneumatische Systeme eingesetzt. Diese bieten zum Beispiel als Schweißzangen­antriebe den Vorteil, nach dem Setzen eines Schweißpunktes die Zange nur so weit zu öffnen, dass ein Roboter diese berührungslos an einer Karosserienaht entlangführen kann. Damit sinkt der Luftverbrauch pro Punkt je nach Topologie des Schweißguts um bis zu 75 Prozent. Diese Ersparnis ergibt sich daraus, dass die Zange nur beim Einfädeln in die Struktur über den vollen Hub öffnet, während beim Weitertakten von einem Punkt zum andern nur noch ein Bruchteil des Hubs ausgeführt wird, wodurch der Luftverbrauch erheblich sinkt.

Eine weitere Möglichkeit des Energiesparens bei der Druckluftversorgung betrifft das Aufspüren von Leckagen, was heute auch im Sinne des Condition Monitoring von Druckluftnetzen erfolgt und mit den vorge­stellten neuartigen Sensoren umgesetzt werden kann. Dabei kann es sich außerdem lohnen, den Druck im Netz abzusenken und nur auf unnötige Reserven zu verzichten.

Hydraulik stellt sich dem Energiesparen und der elektrischen Konkurrenz

Wenn statt der früher weit verbreiteten Konstantpumpen Regelpumpen zum Einsatz kommen und die Möglichkeiten der Energierückführung konsequent ausgenutzt werden, schneidet die Hydraulik auch beim Ver­gleich der Energiekosten gut ab. Vorrangig wird wenig Druck abgenom­men, regeln diese Pumpen ab und stellen jeweils nur den Druck und den Volumenstrom zur Verfügung, die gerade gebraucht werden. Das spart natürlich viel Strom, denn je niedriger die durchschnittliche Abnahme­menge ist, desto höher sind die Einspareffekte.

Neben den angestammten fluidtechnischen Antrieben haben viele Her­steller auch moderne 'Elektrozylinder' entwickelt. Diese elektrischen Linearantriebe sind zwar erheblich teurer als ein vergleichsweise einfacher Pneumatikzylinder, doch sparen sie genau dann Energie, wenn die einzelnen Hübe in relativ großen Zeitabständen erfolgen. Jedes fluid­technische System muss den Systemdruck permanent vorhalten, hier spart der Elektromotor des E-Zylinders, da er nur während des Arbeits­taktes Strom verbraucht.

Energie: effizient und sicher

Die Verbesserung der Effizienz und Sicherheit entlang der gesamten Energiewertschöpfungskette ist das zentrale Thema auf der diesjährigen Leitmesse 'Energy'. Aktuelle technische Lösungen für die effiziente Nutzung vorhandener Energiequellen, für einen sicheren und verlust­armen Transport einschließlich der optimierten Energieverteilung sowie für die effiziente Energieanwendung werden präsentiert. Bei der elektri­schen Energieversorgung hält der Trend zur Dezentralisierung unter Nutzung von fossilen Brennstoffen und regenerativen Energiequellen weiter an. Insbesondere der Anteil der Regenerativen wächst rasant und das weltweit. Allen voran steht die Windenergie, die in Deutschland bereits heute 5,7 Prozent des Strombedarfs deckt. Diese rasanten Ent­wicklungen werden auf der 'Energy' aufgegriffen. Für jeden Leistungs­bedarf, ob im privaten oder im industriellen Bereich, werden zugeschnit­tene dezentrale Energiesysteme angeboten, wobei verbesserte Energie­effizienz sowie erhöhte Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit der Anlagen auch hier eine besondere Rolle spielen, um zukünftig konventio­nelle Technologien weiterhin zunehmend zu ersetzen. Windkraftanlagen, Kraftwerke auf der Basis von Biogas oder Biomasse, Blockheizkraftwerke angetrieben mit Verbrennungsmotoren oder realisiert durch Brennstoff­zellen und nicht zuletzt Fotovoltaikanlagen sind typische Beispiele für die Vielzahl der vorgestellten dezentralen Energieversorgungssysteme für einen nachhaltigen und umweltgerechten Energiemix der Zukunft.

'No-Dig'-Technologien und -Sicherheitssysteme prägen die Pipeline Technology

Die grabenlose Direktverlegung durch Kombination von Microtunnelling und Horizontalbohrtechnik ermöglicht in einem kontinuierlichen Arbeitsschritt die Verlegung eines Rohrstranges bei gleichzeitiger Erstel­lung des Bohrloches. Diese einstufige Arbeitsweise spart Zeit und Geld und ist gefragter denn je, da in den nächsten Jahren viele Städte und Kommunen ihre Rohrleitungssysteme erneuern müssen Ein weiteres Trendthema auf der Leitmesse 'Pipeline Technology' sind integrierte Lösungen zur Überwachung des Betriebsablaufs und der Betriebssicher­heit von Pipelines, um die kostbaren Stoffe wie Öl, Gas oder Wasser möglichst sicher und ohne Verluste zu transportieren.

Drucklufttechnik nutzt Sparpotenziale

Energieeffizienz und Anlagenoptimierung gehören zu den Schwerpunkt­themen auf der 'ComVac'. Die Anbieter der Drucklufttechnik präsentie­ren sich mit ihren technologischen Spitzenprodukten wettbewerbsstark und exportorientiert. 'Der Markt für Drucklufttechnik ist von einer wach­senden internationalen Nachfrage geprägt', so die übereinstimmende Aussage der namhaften deutschen Kompressorenhersteller. Das Thema Energiesparen zieht sich wie ein roter Faden durch das Angebots­spektrum der 'ComVac', wobei insbesondere ganzheitliche Lösungen das große Sparpotenzial von durchschnittlich 30 Prozent ausschöpfen können. Die Produkthighlights, wie innovative Schraubenkompressoren mit reduzierter Leistungsaufnahme bei gesteigerter Druckluftmenge sowie neue Kompressoren mit bis zu 60 Prozent preiswerterer Luftküh­lung anstatt Wasserkühlung, werden sicherlich im Blickpunkt des Interes­ses der Fachbesucher stehen. Daneben ist die Integration neu entwickel­ter elektronischer Komponenten zusammen mit intelligenten Software­systemen zu bestaunen, um die Druckluft- und Vakuumanlagen effizien­ter, leistungsfähiger und gleichzeitig betriebssicherer und wirtschaft­licher zu machen.

Oberflächenoptimierte Bauteile erfüllen höchste Ansprüche

Die Ansprüche an Bauteiloberflächen wachsen ständig und erfordern optimierte Beschichtungsverfahren mit wirtschaftlichen und umwelt­freundlichen Technologien. Multifunktionelle Bauteiloberflächen, die die Funktionsfähigkeit technischer Teile erheblich erweitern und gleichzeitig einen hohen Verschleiß- und Korrosionsschutz aufweisen, stehen im Mittelpunkt der Oberflächentechnik. Aber auch dekorative Beschich­tungslösungen für Metalle, Kunststoffe, Keramiken oder Gläser sind gefragt. Neben erhöhter Prozesssicherheit und verbesserter Wirtschaft­lichkeit gehören besonders energieeffiziente Verfahren und Anlagen, ausgereifte Arbeits- und Entsorgungskreisläufe sowie der Einsatz umweltfreundlicher Materialien und Prozesse zu den Trendthemen auf der 'SurfaceTechnology mit Powder Coating Europe'.

Beispiele hierfür sind innovative Lackiertechniken mit speziellen Wasserlacksystemen oder modernen Pulverlacken, Oversprayrecycling und Hybridverfahren. So lassen sich Synergien durch die Kombination von Plasma- und Lackier­techniken vorteilhaft nutzen. Aktuelle Beispiele hierfür sind nanostruktu­rierte Lackoberflächen oder Funktionsschichten mit Anti-Fouling-Effek­ten.

Plasma als multifunktionales Werkzeug

Besonders innovativ sind multifunktionale Oberflächen, die beispiels­weise hart, korrosionsbeständig und gleichzeitig verschleißfest sind. Hier hat sich die industrielle Plasmatechnik unter den modernen Oberflächen­technologien zu einem bedeutenden innovativen Universalwerkzeug entwickelt. Die plasmagestützten Oberflächentechniken werden heute in so unterschiedlichen Bereichen wie der Herstellung von Datenträgern und Anzeigesystemen für die Kommunikationstechnik, der bio­kompatiblen Beschichtung medizinischer Implantate, der Vergütung optischer Komponenten und vor allem beim Verschleiß- und Korrosions­schutz an Werkzeug- und Maschinenbauteilen industriell eingesetzt.

Zulieferer zeigen Entwicklungskompetenz

Zugeschnittene Systemlösungen für spezifische Kundenanforderungen kostengünstig, schnell und flexibel anbieten zu können, ist heute ein Muss in der Zulieferbranche. Dabei steht neben der technischen Optimie­rung zunehmend die Kostenreduzierung im Blickpunkt des Interesses. Hinzu kommt die Geschwindigkeit bei Produktneu- und -weiterentwick­lungen als maßgebender Wettbewerbsfaktor. Innovationstreiber und Impulsgeber für die gesamte Zulieferindustrie ist nach wie vor der Auto­mobilbereich, der kompetente und flexible Entwicklungspartner verlangt, die technologisch anspruchsvolle Systeme und Baugruppen sowie einzelne Komponenten und Teile entwickeln und kostengünstig anbieten können. Aber auch der Anlagen- und Maschinenbau hat die Kosten­einsparpotenziale durch Entwicklungspartnerschaften mit der Zuliefer­branche erkannt und lässt komplexe Produktionseinheiten von strategi­schen Lieferanten entwickeln und fertigen.

Optimierte Konstruktionen und funktioneller Materialmix

Der Wettbewerb zwischen den einzelnen Werkstoffen, Konstruktionen und Herstellungsprozessen für Komponenten und Systeme aus der Zulie­ferbranche bleibt weiterhin spannend. Ständig höhere Anforderungen, z. B. in Bezug auf mechanische Belastungen, Temperatur- und chemische Beständigkeit sowie zunehmende Funktionalität und nicht zuletzt ver­bessertes Design bei möglichst geringem Bauteilgewicht, fordern inno­vative Werkstoffe und Verarbeitungstechnologien. In der Fahrzeugtech­nik sind Leichtbau- und Verbundwerkstoffe weiter auf dem Vormarsch. Dabei steht ein ständig optimierter Materialmix, der die spezifischen technischen und wirtschaftlichen Vorteile einzelner Werkstoffe optimal nutzt und somit zu verbesserten Konstruktionen und Kostenreduzierung führt, im Mittelpunkt der vorgestellten Komponenten und Systeme auf der 'Subcontracting'. Neue oder verbesserte Fügetechniken haben ihr Anwendungsspektrum kontinuierlich erweitert. Insbesondere die Kleb­technik ist voll im Trend und wird vor allem im Automobilbau verstärkt eingesetzt. So sind heute mitunter mehr als 150 Meter Klebnaht pro Auto vorhanden, wo es vor wenigen Jahren noch wenige Zentimeter waren. Aber auch beim Schiffs- und Flugzeugbau hat sich die moderne Klebtechnik, die Bauteile aus unterschiedlichen Materialien hochfest und elastisch zusammenfügt, zum Beispiel zum Verkleben von Faser­verbundwerkstoffen, bereits bewährt.

Neue Werkstoffe für gestiegene Ansprüche

Immer leichter, immer kostengünstiger, immer beständiger sollen Werk­stoffe in nahezu allen industriellen Anwendungen sein. Dabei sind neue Trends in der Materialentwicklung zu beobachten. Hier sind - neben Metallen, Kunststoffen, Gummi und Keramik - vor allem auch Verbund­werkstoffe zu nennen. Das Potenzial der Verbundwerkstoffe liegt dabei in der beanspruchungsoptimierten Kombination der besten Eigenschaf­ten der jeweiligen Werkstoffe, ohne sich deren Nachteile einzuhandeln. So können Komponenten beispielsweise gewichtsoptimiert oder festig­keitsoptimiert ausgelegt und konstruiert werden. Im 'Innovations­zentrum Ingenieurwerkstoffe' werden von namhaften Herstellern und Instituten glasfaser- und kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe, Metall­verbundwerkstoffe sowie Kunststoff-Metall-Verbundsysteme präsentiert und im angeschlossenen Werkstoff-Forum thematisiert.

Kleiner Maßstab, große Wirkung - Nanopartikel, Nanobeschichtungen, Nanofasern

Die Oberflächen- und Materialeigenschaften eines Produktes bestimmen gleichzeitig seine Lebensdauer. Damit diese möglichst lange währt, forcieren Spezialisten für Mikrotechnik und Nanotechnik sowie Fachleute für neue Materialien und Fertigung beständig die Entwicklung. Der Bereich Nanobeschichtungen ist der bislang am weitesten fortgeschrit­tene in der angewandten Nanotechnologie. Nanobeschichtungen kom­men bereits in Entspiegelungsschichten, Schutzschichten und Barriere­schichten zum Einsatz. Und das Potenzial der industriellen Anwendung ist noch lange nicht erschöpft. Nicht zu vernachlässigen ist dabei die gleichzeitige Entwicklung neuartiger Sensorik und Messtechnik, um die Innovation im Nanomaßstab nachweisen und damit gezielt vorantreiben zu können. Die hohen Entwicklungskosten machen allerdings eine Vernetzung von Forschung, Entwicklung und Industrieunternehmen erforderlich, um den Markteintritt neuer Anwendungsmöglichkeiten zu erreichen.

Dass Anwendungen der Nanotechnik endgültig den Weg aus den Laboren in die Industrie gefunden haben, beweisen die rund 60 Aussteller des Produktmarktes 'Mikro, Nano, Materialien' auf der 'MicroTechnology'.

Gemeinsam mehr erreichen - Mikro-Innovationen werden zu intelligen­ten Systemen verbunden

Kleiner, leichter, effektiver: Mikrotechnik ersetzt heute viele herkömm­liche Technologien in Hightech-Produkten. Miniaturisierte Komponenten wie Sensoren steigern die Funktionalität und brauchen dabei wenig Platz. Neue Erkenntnisse in der Mikromaterialbearbeitung verleihen Oberflächen ungeahnte Eigenschaften. Analysetools werden zu tragbaren autarken Systemen, wie z. B. das Labor auf Chip-Basis. Die noch junge Branche ist dazu übergegangen, einzelne Innovationen zu intelligenten Systemen zu verbinden. Nicht nur die nano- oder mikroskalige Einzel­komponente steht im Mittelpunkt der Betrachtung, sondern ihre Integra­tion in Gesamtsysteme, die dann erst große technologische Sprünge etwa in den Bereichen Optik, Fluidik, Biologie, Medizin und Elektronik ermöglicht. In der Sensorik lassen sich so beispielsweise Informationen gewinnen, die mittels Elektronik verarbeitet werden und dann als Signale und Daten zur weiteren Verwendung zur Verfügung stehen.

Micro Electro Mechanical Systems (MEMS) auf dem Vormarsch

MEMS sind winzige mikroelektromechanische Systeme auf Silizium­basis, die sich anschicken, viele Bereiche des täglichen Lebens zu erobern. Wie meistens in der Mikroelektronik gut versteckt als so genannte 'embedded Systems'. Es eröffnet sich neben den angestammten MEMS-Anwendungsbereichen Automobilelektronik, Kommunikations- und Datentechnik eine Reihe weiterer, sehr attraktiver Einsatzmöglichkeiten mit hervorragenden Wachstumschancen beispielsweise in der Medizin­technik und Medizinelektronik. Auch bei optischen Anwendungen zeich­nen sich weitere wichtige MEMS-Entwicklungen ab. Bei Beamern der nächsten Generation kommen z. B. MEMS-Mikrospiegel-Arrays für die Projektion zum Einsatz. Die MEMS sorgen hier sowohl für deutlich redu­zierte Geräte-Abmessungen als auch für signifikant weniger Energie­bedarf und das zu geringeren Kosten. Die daraus resultierende geringere Wärmeentwicklung wiederum hat einen reduzierten Aufwand für die Kühlung zur Folge und die Geräte werden also nicht nur energieeffizien­ter, sondern auch leiser.

Innovationen pur

Nanotechnologie, Bionik, und Supraleitung sind nur einige Beispiele der innovativen zukunftsorientierten Themenfelder, die in diesem Jahr konzentriert in der Halle 2 präsentiert werden. Ergebnisse aus der Grundlagenforschung sowie Lösungen anwendungsorientierter Forschungs- und Entwicklungsprojekte bieten eine hochinteressante Mischung für Vertreter großer Industriekonzerne und vor allem auch für kleine und mittelständische Unternehmen. Fachlich weit übergreifende Lösungen, die nur durch interdisziplinäre Verzahnung von Informations- und Kommunikationstechnik mit Maschinenbau, Elektro- und Energie­technik gefunden werden können, sind heute mehr denn je gefragt.

Angepasst zum Erfolg - Adaptronik macht Bauteile intelligenter

Eine der zukunftsträchtigen Schlüsseltechnologien ist die Adaptronik. Hier werden 'intelligente Strukturen' aus adaptiven Systemen ent­wickelt, in Produkte integriert und damit deren Nutzwert gesteigert. Die Adaptronik bringt Leben in mechanische Strukturen und ermöglicht es Bauteilen, sich aktiv an veränderliche Umgebungs- und Betriebsbedin­gungen anzupassen. Der Trend zu diesen selbst anpassenden Systemen ist vor allem in der Automobilindustrie, im Maschinenbau, der Anlage­technik, der Luft- und Raumfahrt, aber auch in der Elektrotechnik sicht­bar. Adaptive Systeme sind insbesondere in der Lage, Schwingungen abzuwehren, Lärm zu reduzieren oder fast völlig zu unterdrücken. In der Fahrzeug-Entwicklung beispielsweise können mikrometerfeine synthe­tische Fasern und Folien aus Piezokeramik die Lärmbelastung erheblich minimieren. Die Vibrationen, welche Motor und Fahrwerk im Wagen auslösen, werden quasi neutralisiert. Dank adaptronischer Komponenten passen sich die Bauteile an Veränderungen an, reduzieren unerwünschte Eigenschaften, wie etwa störenden Motorenlärm. Großes Potenzial ruht in einer neuen Generation von Piezomaterialien. Diese Werkstoffe sind wahre Wandlungskünstler, denn sie können elektrische und mecha­nische Energie ineinander umwandeln.

Bewährtes aus der Natur - Neues aus der Bionik

Eisbären stehen Pate für eine transparente Wärmedämmung bei der solaren Wasseraufheizung, der Organismus von Wasserjagdspinnen ermöglicht die Entwicklung von Materialien, die beim Eintauchen ins Wasser dauerhaft trocken bleiben, Lotuseffekte verringern den Schmutz auf Oberflächen, in Anlehnung an die Strukturen von Grashalmen werden Faserverbundprofile entwickelt, die aufgrund ihrer Hohlräume einen extremen Leichtbau ermöglichen, es werden nach dem Vorbild spezieller Pflanzen sich selbst reparierende Materialien entwickelt oder bionische Vorbilder und Ideen aus dem Meer werden im Bereich der 'Marinen-Bionik' technologisch umgesetzt. Die Tier- und Pflanzenwelt erweist sich auch bei neuen Werkstoffen als eine unerschöpfliche Quelle für ausgereifte Lösungen.

In Halle 2, auf dem Forschungs- und Innova­tionsmarkt der HANNOVER MESSE, organisiert die Technische Universität Berlin Servicegesellschaft die Sonderpräsentation Bionik. Die bionischen Technologien werden dort von verschiedenen Universitäten und Instituten vorgestellt.