Mit Wärmerohren Abwärme effizient in den Prozess zurückführen, Bauteile in Bruchteilen von Sekunden schonend löten und intelligente Materialien, die spüren, wo der Schuh drückt. Der Sächsische Spitzentechnologiecluster „ECEMP – European Centre for Emerging Materials and Processes Dresden“ stellt auf der Hannover Messe, vom 08. bis 12. April 2013, in Halle 2, Stand A32 seine Projekte vor.

Bei Kraftwerksprozessen entsteht Abwärme, die ungenutzt an die Umwelt abgegeben wird. Gelingt es, die Abwärme umzuleiten und für den Prozess nutzbar zu machen, kann die Effizienz von Industrie- und Kraftwerksprozessen deutlich gesteigert und CO2-Emissionen erheblich reduziert werden. Dafür eignen sich sogenannte Hochtemperatur-Wärmerohrwärmeübertrager, die aus einer Vielzahl hermetisch geschlossener, mit einer kleinen Menge Natrium gefüllter Wärmerohre bestehen. Befindet sich das eine Ende des Übertragers in einer Region mit niedriger und das andere in einem Bereich hoher Temperatur, lässt sich über die Verdampfung und Kondensation des Natriums sehr effektiv Wärme übertragen. Die im ECEMP-Teilprojekt CerHeatPipe entwickelten keramischen Wärmerohre widerstehen Temperaturen über 1000 Grad Celsius und aggressiven, abrasiven Atmosphären. Sie können beispielsweise die Abwärme von Biomasseverbrennungs- und -vergasungsprozessen in den Prozess zurückführen. Am Stand machen Wärmerohre aus Glas das Funktionsprinzip deutlich.

Bei den von Forschern im ECEMP-Teilprojekt NanoWearJoin entwickelten sogenannten reaktiven Nanometermultischichten (RMS) reicht ein Funke oder Laserpuls aus, um Bauteile in Bruchteilen von Sekunden zu verbinden. Die RMS sind aus Schichtstapeln von hunderten, manchmal bis zu einigen tausend nur wenige Nanometer dicken Einzelschichten zusammengesetzt. Durch die Zündung kommt es zur Ausbildung einer fortschreitenden Reaktionsfront, die eine hohe Wärmemenge in einem räumlich eng begrenzten Gebiet freigesetzt. Durch die besonders kurze Reaktionsdauer ist der Wärmeeintrag in den Grundwerkstoff sehr gering. Daher eignen sich RMS zum spannungsarmen Fügen von sehr unterschiedlichen und besonders wärmeempfindliche Materialpaarungen. Am Stand können die Besucher selbst ausprobieren, wie schnell und einfach sich Materialien schonend Löten lassen.

Die Wissenschaftler im ECEMP-Teilprojekt SmaComp entwickeln intelligente Materialien, die Veränderungen im Werkstoff detektieren und auf diese reagieren können. Beispielsweise wenn Schwingungen gedämpft oder vermieden werden sollen. Jede Maschine, jeder Motor, überall dort, wo sich etwas bewegt, treten Schwingungen auf. Die Vibrationen führen zu zusätzlichen Belastungen der Bauteile und gehen zudem häufig mit einer erheblichen Lärmbelastung einher. Integrieren die Forscher Sensoren und entsprechende Aktoren in einen Werkstoff, detektieren die Sensoren Art und Stärke der Schwingung, die Aktoren senden ein Signal aus, das den Schwingungen gezielt entgegenwirkt. Ein Modell am Stand demonstriert, wie sich durch Änderung der Dicke einer Platte Resonanzschwingungen vermeiden lassen.

ECEMP – Vom Atom zum komplexen Bauteil
Das „ECEMP – European Centre for Emerging Materials and Processes Dresden“ ist ein Sächsischer Spitzentechnologiecluster. Die Wissenschaftler im ECEMP entwickeln Mehrkomponentenwerkstoffe mit den zugehörigen Technologien für die drei Zukunftsfelder Energietechnik, Umwelttechnik und Leichtbau. Die verwendeten Materialien gehören zu den drei Werkstoffklassen: metallisch (Stahl, Aluminium, Magnesium, Titan), nichtmetallisch-organisch (Kunststoffe, Naturstoffe) und nichtmetallisch-anorganisch (Keramik, Glas). Das ECEMP umfasst 14 Teilprojekte, an denen 40 Professuren der TU Dresden, der HTW Dresden sowie der TU Bergakademie Freiberg beteiligt sind und nutzt wesentlich deren interdisziplinäre Verknüpfung von Natur- und Ingenieurwissenschaften. Das ECEMP wird finanziert aus Mitteln der Europäischen Union (EFRE) und des Freistaates Sachsen.

http://ecemp.tu-dresden.de 

Informationen für Journalisten:
ECEMP-Sprecher:
Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. E. h. Dr. h. c. Werner A. Hufenbach
Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik

Tel.: +49 351 463-38142
Fax: +49 351 463-38143

ECEMP-Pressestelle:
Dr. Silke Ottow

Tel.: +49 351 463-38447
Fax: +49 351 463-38449