Forschungszentrum für Sensormaterialien und Sensorsysteme »MatBeyoNDT«

Über zwei Drittel aller technischen Innovationen gehen direkt oder indirekt auf neue Materialien zurück. Der Materialwissenschaft kommt daher aufgrund stetig höher werdender Anforderungen an die einzusetzenden Materialien eine Schlüsselrolle zu, um den steigenden Ansprüchen und Funktionen kommerziell verfügbarer Produkte in der Industrie gerecht werden zu können.

In vielen industriellen Bereichen und bei der Produktion von Konsumgütern bewegt man sich immer weiter weg von unspezifisch einsetzbaren hin zu individuellen, an spezielle Anwendungen angepassten Lösungen. Diese Entwicklung wirkt sich unmittelbar auf die Art und Komplexität der Materialien und dementsprechend auch auf den Prozess der Materialentwicklung aus. Neben den Standard-Materialeigenschaften stehen heute auf Laborebene bereits viele weitere Möglichkeiten zur Verfügung, um Einfluss auf das Materialverhalten zu nehmen. Mit steigender Komplexität der Materialien wachsen auch die Anforderungen an Charakterisierungsmethoden, um diese zu beschreiben und deren industriellen Einsatz zu ermöglichen.

Fraunhofer IZFP-Forschungszentrum »MatBeyoNDT« 

Am Fraunhofer IZFP werden die bekannten zerstörungsfreien Prüfverfahren auf die Veränderungen im Umfeld industrieller Prozesse vorbereitet. Dies geschieht zum einen durch eine ganzheitliche Betrachtung des Lebenszyklus eines Produktes und der Rolle, die zerstörungsfreie Verfahren darin spielen. Dabei werden alle Daten, die Prozesse und Zustände rund um das betrachtete Produkt als Informationsträger aufgefasst und genutzt. Des Weiteren stellt diese Betrachtungsweise neue Anforderungen an die Datenverarbeitung und an das Verständnis der Wechselwirkungsmechanismen der zerstörungsfreien Prüfverfahren mit dem Produkt und seiner Umwelt.

Um die Komplexität der Materialinnovationen abbilden zu können, müssen sich auch die Methoden für deren Charakterisierung weiterentwickeln. Um die Materialien zu verstehen, kann nicht nur ein einzelnes, sondern muss eine Kombination mehrerer Prüfverfahren zum Einsatz kommen, die zusammen mit fortgeschrittenen computerbasierten Methoden zur Datenverarbeitung Aufschluss über komplexe Materialien geben oder zur Entwicklung neuer Sensormaterialien führen.

MatBeyoNDT begleitet von ersten Laboruntersuchungen bis zur großindustriellen Qualitätssicherung die Entwicklung der zukünftigen Materialinnovationen. Auf diese Weise werden Bedürfnisse an Prüfmethoden ermittelt und so weiterentwickelt, dass sie als industrietaugliche Prüfsysteme vermarktet werden können. Dies trägt dazu bei, dass komplexere Materialien wie programmierbare Werkstoffe vermehrt in der Industrie zum Einsatz kommen können.

Während die Gruppe MatBeyoNDT sehr breit aufgestellt ist und mit der Methodenentwicklung eine Vielzahl von interessanten Projekten im Bereich der Materialien mit 3D-Architektur anstrebt, werden zwei globale Themen die Gruppe in den nächsten Jahren besonders prägen: Additive Fertigungsverfahren dominieren die Art und Weise, wie 3D-strukturierte Materialien hergestellt werden und die Digitalisierung in der Materialwissenschaft wird bestimmen, wie in Zukunft mit Daten, die Materialien und Prozesse beschreiben, umgegangen wird.

Fraunhofer-Förderprogramm »Attract« – Von der Idee zur Innovation

Die Forschungsgruppe MatBeyoNDT wird von der Fraunhofer-Gesellschaft innerhalb des Fraunhofer-Programm »Attract« gefördert. Dieses Programm bietet hervorragenden externen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern die Möglichkeit, ihre Ideen innerhalb eines optimal ausgestatteten Fraunhofer-Instituts marktnah in Richtung Anwendung voranzutreiben. Der Wissenschaftlerin oder dem Wissenschaftler steht über 5 Jahre ein Budget von max. 2,5 Millionen Euro zur Verfügung, um eine Gruppe aufzubauen und zu leiten. Ziel ist es, das jeweilige Forschungsthema auf Grundlage der persönlichen Expertise auch über die Förderdauer hinweg zu verstetigen und damit zur Zukunftsstrategie des entsprechenden Instituts beizutragen.

Die Studierendenzahlen im Bereich der MINT-Fächer sind in den letzten Jahren leider stark zurückgegangen. Und das, obwohl nach wie vor ein großes Angebot offener Stellen auf dem Arbeitsmarkt zur Verfügung steht. Doch woher sollen Schülerinnen und Schüler wissen, dass über die klassischen naturwissenschaftlichen Fächer, wie Mathematik, Physik, Chemie und Biologie, hinaus auch andere Wege offen stehen, wie den eigenen Interessen in einem Studium genau dieser Fächer nach zu gehen. Aus diesem Grund ist es uns wichtig Junge Leute für Naturwissenschaft und Technik zu begeistern und ihnen unsere Arbeit näher zu bringen. Daher nehmen wir als Arbeitsgruppe an den regelmäßig stattfindenden  Schüleraktivtäten »Tag der Technik @ School« und dem Schülerpraktikum »IngFo« teil.
 

Tag der Technik @ School

Im Rahmen des Tag der Technik @ School kommen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den Ingenieurwissenschaften der Universität des Saarlandes, der Hochschule für Wirtschaft und Technik des Saarlandes (htw saar), des Fraunhofer IZFP und der ZeMA GmbH in die Schulen. Der Tag der Technik @ School bietet dabei ein integriertes Konzept für alle Altersstufen ab Klasse 5 und damit ein vielfältiges und abwechslungsreiches Angebot für alle Schülerinnen und Schüler in weiterführenden Schulen. Das Konzept kombiniert eine Science Rallye für die Klassenstufen 5 bis 7, bei der Aha-Effekte und Spaß am Selbermachen und Tüfteln im Mittelpunkt stehen. Für die Schülerinnen und Schüler aus Klassenstufe 8 bis 12 wird ein bunter Mix aus Workshops, einer interaktiven Ausstellung und Vorträgen angeboten. Während die Workshops das Ziel haben, selbst etwas spannende Experimente ausprobieren zu können, liegt der Fokus der Ausstellung und der Vorträge darauf, Informationen zu Studienangebot und Berufsperspektiven zu geben.

Weiter Infos: Tag der Technik @ School
 

Schülerpraktikum IngFo

Jede Schülerin und jeder Schüler muss im Laufe des Schullebens zur Vorbereitung auf das Berufsleben ein Berufspraktikum absolvieren. Häufig landen sie in Kindergärten, Büros etc.
Da es gerade in den technischen Bereichen aufgrund des jungen Alters der betreffenden Schülerinnen und Schüler schwierig ist, Praktikumsplätze zu finden, ist es oft nicht möglich, in den Alltag eines Ingenieurs oder eines Technikers hinein zu schnuppern. Aus diesem Grund wurde das Schülerpraktikum IngFo durch die Universität des Saarlandes ins Leben gerufen, um so einen Einblick in Naturwissenschaft und Technik und insbesondere auch in die Forschung zu bieten. Während des zweiwöchigen Schülerpraktikums sind die teilnehmenden Schülerinnen und Schüler jeden Tag in einem anderen Labor, wo sie eigenständig zu unterschiedlichen Vertiefungsrichtungen in der Ingenieurwissenschaft experimentieren können.

Im Fraunhofer IZFP ist der IngFo-Tag als eine Einführung in die Welt der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung konzipiert. Nachdem die Teilnehmenden die theoretischen Grundlagen im Rahmen einer »Vorlesung « näher gebracht bekommen haben, dürfen sie anschließend das erworbene Wissen praktisch in Workshops anwenden. Um einen möglichst großen Einblick zu ermöglichen, haben wir verschiedene Workshops zu Thermographie, Ultraschall, Radar und Wirbelstrom konzipiert, in denen die Schülerinnen und Schüler in Kleingruppen selbständig  kleine Prüfaufgaben bewältigen. 

Weitere Infos: IngFo Schülerbetriebspraktikum