Innovative Materialien in Bremen

In einer Zeit immer kürzerer Produktlebenszyklen spielen Hochleistungswerkstoffe und innovative Materialien, z. B. verstärkte Kunststoffe, technische Keramiken, Naturstoffe sowie Oberflächen und Beschichtungen, neuartige Pulver und Schäume wie auch Nanokomposite und smart-materiales eine immer größere Rolle. Aber auch herkömmliche Werkstoffe wie Stahl, Eisen oder Aluminium bergen nach wie vor anwendungsbezogen ein großes Optimierungs- und Entwicklungspotential in sich. ´Neue Materialien´ mit definierter Einstellung der Materialkennwerte sowie mit materialspezifischen Herstellungsprozessen eröffnen Möglichkeiten für Produktivitätssteigerungen und Umweltentlastungen. Innovationen und auch rechtliche Rahmenbedingungen stellen darüber hinaus immer wieder neue Anforderungen an die eingesetzten Materialien, und das in vielen Anwendungsgebieten und unterschiedlichen Branchen.
Durch den Einsatz innovativer Materialien werden Prozesse (Herstellungs-, Transport-, Fertigungs-, Produktions-, Bearbeitungs-, Beschichtungsprozesse etc.) und Anwendungen unterstützt bzw. erst ermöglicht. Stichworte wie höhere Festigkeiten, Einsatz im Hochtemperaturbereich, Lebensdauererhöhung, Reduktion von Verschleiß und Emissionen, Miniaturisierung, Biokompatibilität, Leichtbau, Umweltverträglichkeit, verdeutlichen, dass neue Materialien als Fundament für Innovation mit den unterschiedlichsten Zielsetzungen dienen. Hierbei ist es wichtig, dass nicht nur an die Entwicklung, Herstellung, Beschichtung, Verarbeitung und Applikation neuartiger Materialien, sondern auch an den erstmaligen Einsatz bekannter und zu optimierender Werkstoffe in bereits existierenden Produkten gedacht wird. Der Einsatz ´richtig eingestellter´ Alternativwerkstoffe stellt in diesem Sinne gleichfalls eine Innovation dar, da durch die Werkstoffsubstitution höhere Produkt-Qualitäten erreicht und/oder geringere Kosten verursacht werden können.

Im Land Bremen gibt es neben einem nennenswerten Stahlproduzenten, der sich am Standort Bremen auf Spezialstähle, u. a. für die Automobilproduktion spezialisiert hat (Arcelor) eine Vielzahl von Unternehmen, die neue und konventionelle Materialien verarbeiten. Während die großen Unternehmen in Bremen (z.B. Airbus, Astrium, Daimler, Rheinmetal, Atlas Elektronik) in der Regel Entwicklungsabteilungen besitzen, die sich auch mit innovativen Materialien auseinandersetzen, sind kleine und mittlere Unternehmen beim Einsatz von neuen Werkstoffen im Allgemeinen oft personell und fachlich überfordert und deshalb beim Einsatz neuer Werkstoffe eher zurückhaltend. Die wissenschaftliche Expertise für die Bewertung und Entwicklung neuer und die Optimierung bekannter Materialien sowie die werkstoffgerechte Prozessführung ist aus werkstofftechnischer und verfahrenstechnischer Sicht im Land Bremen herausragend, so dass sich ein Wissenschaftsschwerpunkt ´Materialwissenschaft´ herausgebildet hat. Zu dessen Kern zählen vier außerhochschulischen Forschungsinstitute: das Bremer Institut für angewandte Strahltechnik (BIAS), das Faserinstitut Bremen e.V. (FIBRE), das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) sowie die Stiftung Institut für Werkstofftechnik (IWT). Darüber hinaus sind von Bedeutung das inneruniversitäre Institut für Mikrosensoren, -aktuatoren und -systeme (IMSAS) sowie die Fachgebiete Ceramics und Computational Material Science (CMS) der Universität Bremen. Diese aus werkstofftechnischer Sicht relevanten Einrichtungen genießen genauso wie die Fachbereiche Physik/Elektrotechnik, Produktionstechnik, Mathematik/Informatik, Biologie/Bionik, Geowissenschaften und Chemie in Bereichen wie Oberflächentechnik, Polymertechnik, Klebetechnik, allgemeine Werkstofftechnik, metallische Werkstoffe, Faserverbundwerkstoffe, Keramiken, Laserschweißen, Simulation und Modellierung eine überregionale und zum Teil internationale Reputation und Ausstrahlung..
In Bezug auf die Kompetenz und die Kooperation von Wissenschaft und Industrie sind die Materialwissenschaften mit der bedeutendste wissenschaftlich- technologische Schwerpunkt in Bremen. Die Kooperation zwischen den Großunternehmen und den bremischen Wissenschaftseinrichtungen sowie die Kooperation zwischen den wissenschaftlichen Einrichtungen untereinander ist gleichfalls gut ausgebildet (Stichworte: MATEC, AMST, Broker, Sonderforschungsbereiche (SFB), SFB/Transregio, Transfer-SFB, DFG-Graduiertenkolleg, Multimat). Eine Hauptfragestellung bei der Thematik ´Innovatives Material´ in Bremen ist es vielmehr: Wie gelingt es die hervorragenden wissenschaftlichen Kompetenzen einschließlich des Know—hows der Großindustrie in kleine und mittlere Unternehmen zu übertragen? Eine Verwertung der oft exzellenten wissenschaftlichen Ergebnisse ist bisher nur vereinzelt erfolgt. Ein zweiter wesentlicher Punkt im Querschnittsfeld ´Innovative Materialen´ ist die Notwendigkeit der Qualifizierung von kleinen und mittleren Unternehmen hinsichtlich der möglichen Auswahl alternativer Werkstoffe und insbesondere der Dimensionierung und Auslegung der innovativen Materialien in Abhängigkeit von der Anwendung. Dabei gitlt es insbesondere, das Zusammenspiel von geeigneten Meß- und Simulationstechniken zu verbessern.
Vor diesem Hintergrund ist die Durchführung marktorientierter, innovativer Projekte auf dem Gebiet der neuen Materialien ein wesentlicher Baustein für die Weiterentwicklung Bremens.

Für die Förderung der Materialwirtschaft steht das gesamte Instrumentarium der Wirtschaftsförderung Bremen und der Bremer Aufbau-Bank zur Verfügung.

Darüber hinaus unterstützen wir Sie bei Anwerbung von Fördermitteln des Bundes und der EU.

Im Land Bremen soll ein Materialeffizienz-Netzwerk (NeMat-Förderung des Bundes im ´Impulsprogramm Materialeffizienz´ des bmwi) entstehen. Es stellt eine wichtige Ergänzung der bisherigen Innovationspolitik des Landes zum Themenfeld „Innovative Materialien“ dar. Die Innovationsstrategie des Landes ist darauf ausgerichtet, belastbare Kernkompetenzen im Land auszubauen und mit unterschiedlichen Maßnahmen zu stärken.Das Material-Effizienz-Netzwerk orientiert sich an den Bedarfen der Unternehmen, ihre Produkte und/oder Produktionsprozesse zu optimieren. Die WFB als Netzwerkkoordinator kann in Kooperation mit dem RKW Bremen aufgrund der Bearbeitung unterschiedlicher Innovationsfelder branchenübergreifend Kooperationen anbahnen und diese auf den Gesichtpunkt der Materialeffizienz ausrichten.Mit dem Materialeffizienznetz werden folgende Ziele angestrebt:

• Aufbau eines Kommunikations- und Informationspools für den effizienten Einsatz von Materialien aus technologischer, ökologischer, betriebswirtschaftlicher und qualifikatorischer Sicht,
• Stärkung der wirtschaftlichen Leistungsfähigkeit der Unternehmen durch einzelbetriebliche Beratung,
• Einbindung der relevanten regionaler Akteure für das Thema Materialeffizienz,
• Aufbau und Ausbau nachhaltiger Kooperationsbeziehungen zwischen Wirtschaft, Wissenschaft und Bildung,
• Schaffung und Sicherung von Arbeitsplätzen in den materialverarbeitenden Unternehmen und Betrieben.

Mittel- bis langfristig sollen Unternehmen in die Lage versetzt werden, ihre Materialströme zu identifizieren und zu analysieren, Effizienzlösungen zu entwickeln und im Bedarfsfall strategische Partnerschaften auf Zeit mit wissenschaftlichen Einrichtungen des Landes einzugehen und für sich zu nutzen um im Wettbewerb zu bestehen.