Aachen - Wachstum: NRW baut auf neue Werkstoffe

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Wachstum: NRW baut auf neue Werkstoffe

Von: Thorsten Karbach
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Hochpräzise Arbeit mit neuen Werkstoffen: In einem Projekt von Aachener Wissenschaftlern mit Bochumer Biomedizinunternehmen werden spezielle Stents mit einer besonderen Membran versehen. Am Ende sollen die Gefäßwände bei Aneurysmen schneller heilen. Foto: Phenox GmbH

Aachen. Jahrzehntelang stand Nordrhein-Westfalen für Kohle und Stahl. An ihre Stelle rücken sogenannte neue Werkstoffe, also beispielsweise hochtemperaturbeständige Keramiken, leichtgewichtige Faserverbundwerkstoffe oder spezielle Aluminiumknetlegierungen. Mit rund 10.000 Unternehmen und Forschungseinrichtungen, fast einer Million Beschäftigten und rund 200 Milliarden Euro Jahresumsatz ist NRW laut Landesregierung mittlerweile der bundesweit führende Standort dieser neuen Werkstoffbranche.

Befeuert wird diese Entwicklung von der dichten Hochschul- und Forschungslandschaft: 72 Hochschulen und mehr als 50 außeruniversitäre Forschungseinrichtungen haben ihren Sitz in NRW, darunter sind 13 Fraunhofer-, zwölf Max-Planck- und elf Leibniz-Institute wie das DWI Leibniz-Institut für Interaktive Materialien (ehemals Deutsches Wollforschungsinstitut) an der RWTH Aachen, in dem es wie der Name schon sagt, um neuartige Materialien oder eben auch Werkstoffe geht. Dort wurde zuletzt unter anderem ein blau schimmernder, teilweise lichtdurchlässiger Polymer-Ring (besonderer Kunststoff) für eine Fünf-Euro-Sammlermünze entwickelt, die nun neu auf den Markt gekommen ist.

Ein paar Meter weiter an der Aachener Forckenbeckstraße residiert das Institut für Textiltechnik der RWTH (ITA). Dort werden neue Fasermaterialien entwickelt, die als Leichtbautextilen bei neuen Automobilen oder in der Medizintechnik zum Einsatz kommen. Das hat weltweit Gewicht, Ende vergangenen Jahres besiegelte das ITA eine Kooperation mit dem Tokyo Institute of Technology (TITECH), einem anderen weltweit führenden Institut in diesem Metier.

Die neuen Werkstoffe werden seitens der Landesregierung als „entscheidendste Schlüsseltechnologie“ und „maßgeblicher Innovationsmotor“ klassifiziert. Dem entsprechend wurde ein Wettbewerb „Neue Werkstoffe.NRW“ ausgerufen. 20 Millionen Euro aus dem EU-Regionalfonds und Landesmitteln liegen bereit, die ersten zwölf Projekte wurden zur Förderung empfohlen – und auch hier ist die Region stark vertreten: An fünf der zwölf empfohlenen Projekte sind Firmen und Hochschulinstitute aus Aachen und Herzogenrath beteiligt.

Das Projekt „FilaMem“ beschäftigt sich mit biofunktionellen Membranen für Dauerimplantatwerkstoffe – unter Beteiligung des ITA. Konkret geht es um die Entwicklung eines Verbundsystems aus einem neuartigen, patentierten Nickel-Titan-Stent (eine Gefäßstütze) und einer aus sogenannten Submikrofasern bestehenden biofunktionellen, röntgensichtbaren Membran. Herkömmliche Werkstoffe sind hier keine Lösung. Das System wird speziell für den Verschluss von Aneurysmen im zerebralen Bereich – also im Gehirn – entwickelt. Aneurysmen liegen hier häufig an der Aufspaltung eines Gefäßes in zwei Gefäßarme vor.

„Die hier liegenden Gefäßerweiterungen sind mit konventionellen Methoden nur schwer zu behandeln“, erklärt ITA-Mitarbeiter Magnus Kruse. Dafür braucht es einen speziell geformten Stent. Und genau der wird von der Bochumer Phenox GmbH und der Bochumer Femtos GmbH unter der Leitung von Hermann Monstadt, Geschäftsführer bei Phenox und Lehrbeauftragter der Ruhr-Universität Bochum, Lehrstuhl Werkstofftechnik, entwickelt.

Anschließend wird für eine beschleunigte Heilung der Gefäßwand, also den Verschluss des Aneurysmas, ein hochelastischer, heilungsfördernd ausgerüsteter Kunststoff durch das DWI Leibniz-Institut für Interaktive Materialien entwickelt. Dieser neuartige Werkstoff wird dann am ITA und dem Institut für Angewandte Medizintechnik (AME) zu den Submikrofasern weiterverarbeitet und auf den Stent aufgebracht. Neue Werkstoffe können am Ende auf diesem Wege zu kleinen Lebensrettern werden.

Die anderen Projekte drehen sich um Kunststoff/Magnesium-Werkstoffverbunde für den Ultraleichtbau, ultraleichte Kunststoffkraftstoffbehälter, und effektive, bleifreie Solarzellen. Es geht gleichermaßen um die Zukunft des Automobils, medizinische Anwendungen und die Energiewende.

„Die Entwicklung neuer Werkstoffe ist nicht nur Jobmotor für Nordrhein-Westfalen, sondern stößt auch die technologische Weiterentwicklung der erneuerbaren Energien an. Wir brauchen diese kreativen Ideen, um die Energiewende made in NRW zur Erfolgsgeschichte zu machen“, erklärt Umweltminister Johannes Remmel (Grüne).

133 Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft hatten sich mit 39 Projektskizzen an dem Wettbewerb beteiligt, der verantwortliche Projektträger des Wettbewerbs sitzt im Forschungszentrum Jülich. „Die ausgewählten Maßnahmen haben durchweg hohes Potenzial, neue Märkte zu erschließen. Damit können sie den Standort Nordrhein-Westfalen weiter profilieren und wettbewerbsfähige Arbeitsplätze schaffen“, bilanziert Günther Horzetzky, Staatssekretär im Wirtschaftsministerium des Landes NRW nach der ersten Runde des Wettbewerbs zufrieden. 2017 wird ein zweiter Durchgang gestartet. Und die Erwartungen sind hoch. NRW-Wissenschaftsministerin Svenja Schulze (SPD) sagt: „Die erste Wettbewerbsrunde hat bereits gezeigt: Die ausgewählten Projekte können für große Fortschritte sorgen.“

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