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Exzellenzcluster MERGE
Leitbild

Leitbild des Exzellenzcluster MERGE

Eine globale Herausforderung der Menschheit ist die Reduzierung des Ausstoßes klimaschädlicher Treibhausgase. Durch eine Massereduzierung bewegter Bauteile, insbesondere im Transportwesen, können massiv Ressourcen eingespart und die CO2-Emmission verringert werden. Der Leichtbau zählt damit zu den Innovationstreibern in Europa und ist von Politik und Industrie als Schlüsseltechnologie erkannt worden. Effiziente Leichtbaulösungen nutzen die synergetische Kombination unterschiedlicher Materialien. Gegenwärtig sind deren Verarbeitungsprozesse in der Regel voneinander getrennt, wodurch separate Arbeitsschritte und aufwändige Fügetechnologien eingesetzt werden müssen.

Die Vision des Exzellenzclusters MERGE "Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" ist daher die Verschmelzung von großserientauglichen Basistechnologien zur ressourceneffizienten Herstellung von Leichtbaustrukturen hoher Leistungs- und Funktionsdichte.

Eine derartige Technologiefusion zeichnet sich durch erhebliche Energie- und Materialeinsparungen aus. Bei Leichtbaustrukturen ist zudem per se ein effizienter Materialeinsatz gegeben, was bei mobilen Anwendungen naturgemäß eine Verbrauchs- und CO2-Reduzierung zur Folge hat. Damit verfolgt der Exzellenzcluster die langfristige Strategie der sog. Bivalent Ressource Efficiency (BRE-Strategie). Diese erfordert eine enge Zusammenarbeit von Ingenieur- und Naturwissenschaften einerseits und von technologie- und auslegungsorientierten Fachdisziplinen andererseits.

missionstatement

Die dem Forschungsbedarf zugrundeliegenden fundamentalen Produktionsverfahren sind den Textil-, Kunststoff- und Metallverarbeitungsprozessen zu entnehmen, die sich allesamt durch ihre Großserientauglichkeit, Flexibilität und Reproduzierbarkeit auszeichnen.

Darüber hinaus werden aktive Komponenten wie Sensoren, Aktuatoren und Generatoren als Elektronikmodule durch in-line oder in-situ Prozesse integriert, um die nächste Stufe hochfunktioneller Leichtbaustrukturen zu erreichen.

Innerhalb der Projektlaufzeit von zunächst fünf Jahren liegt der Fokus auf der Effizienzsteigerung bei der Herstellung von Leichtbaustrukturen durch Technologiefusion. Im Hinblick auf die voranschreitende Verknappung natürlicher Ressourcen soll langfristig die Entwicklung nachhaltiger Technologien forciert werden. Strategien zur Nutzung von erneuerbaren Rohstoffen sowie die Recyclingfähigkeit von Multimaterialsystemen sind daher ebenfalls Teil der Forschungsarbeiten.

Der Exzellenzcluster MERGE bündelt als eine neue strukturelle und organisatorische Einheit die Kernkompetenzen auf dem Gebiet ressourceneffizienter Technologien für Leichtbaustrukturen und gestattet die Kooperation und die Einbindung von nationalen und internationalen Unternehmen innerhalb der Clusterplattform. Die beteiligten Forschungsbereiche sind mit der TU Chemnitz, den An-Instituten und Fraunhofer-Instituten an einem Forschungsstandort, dem Technologie-Campus, konzentriert, was auf "kurzen Wegen" den Erkenntnistransfer zur Prozessverschmelzung begünstigt.

Die neue BRE-Strategie des Clusters bildet eine Brücke zwischen den unterschiedlichen Technologiefeldern. Nur durch eine adäquate Verbindung können Ideen, Methoden und Modellierungssysteme symbiotisch zusammengeführt werden, um die Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen zu ermöglichen. Der Austausch des wissenschaftlichen Expertenwissens in den interagierenden Plattformen ist ein essentieller Bestandteil für Innovationen im Cluster.