Erstes klimaneutrales Barbara-Kolloquium in Aalen

Tagungen und Messen
Ein Zeichen für die Zukunft: Die Veranstalter kompensierten mit dem Anbau von Waldflächen die rund 20 Tonnen CO2-Emissionen des Barbara-Kolloquiums. Auch die Referenten blickten nach vorn: Die Themen reichten von CO2-Neutralität über Digitalisierung bis zur Revolution der Aluminium-Druckguss-Industrie.

Bereits zum sechzehnten Mal veranstaltete die Hochschule Aalen das alljährliche Barbara-Kolloquium, bei dem Vertreter der Gießerei- und Zulieferindustrie an der Hochschule Aalen zusammenkamen. 

In seiner Begrüßung legte Prof. Dr. rer. nat. Gerhard Schneider, Rektor der Hochschule Aalen, einen Schwerpunkt auf die zunehmende Anzahl der Studierenden und stellte die herausragende Spitzenposition der Hochschule im bundesweiten Vergleich mit anderen Fachhochschulen bei der Einwerbung von Forschungsmitteln dar. Darüber hinaus belegte die Hochschule Aalen im U-Multirank einen Platz unter den Top 10 der deutschen Universitäten und Hochschulen in den Bereichen Betriebswirtschaftslehre und Maschinenbau. 

Am Ende zeigte Prof. Schneider die Fortschritte und den aktuellen Stand beim Bau des Forschungsgebäudes „Zimate“ auf. Er freue sich bereits darauf, die Teilnehmer des Barbara-Kolloquiums im nächsten Jahr darin begrüßen zu dürfen. 

Prof. Lothar Kallien begrüßte die Teilnehmer und Fachreferenten und gab einen Überblick über die Veranstaltung und Organisatorisches. Mit rund 200 Teilnehmern war das Barbara-Kolloquium in diesem Jahr sehr gut besucht. 

Als erster Referent eröffnete Peter Frieß, Geschäftsführer der Fokus Zukunft GmbH & Co. KG, die Vortragsreihe mit dem Thema „Verantwortlich Zukunft gestalten − Der Weg einer Gießerei in die CO2-Neutralität“ eröffnete. In seinem Vortrag stellte er eindrucksvoll die Folgen von CO2 Emissionen auf die Umwelt dar und ermahnte die Unternehmen, ihre CO2 Bilanz zu verbessern. Unter den Zukunftsängsten der Deutschen stehe der Klimawandel zurzeit auf Platz 1. Frieß diskutierte die Inhalte der einzelnen politischen Initiativen von Rio de Janiero 1992 über Kyoto bis Paris 2015. Welche Möglichkeiten gibt es, Unternehmen klimaneutral zu betreiben? 

Zertifikate für eine klimaneutrale Gießerei
Dass es mit Hilfe von Klimaschutzprojekten auch einer Gießerei gelingen könne, Klimaneutralität zu erreichen, wurde an dem Beispiel der Gießerei Lößnitz GmbH gezeigt. Wirtschaftsingenieur Max Jankowski von der Gießerei Lößnitz berichtete über den Weg zur klimaneutralen Gießerei in Zusammenarbeit mit der Fokus Zukunft GmbH & Co. KG. Wenn man die richtigen Zertifikate nutzt, sind die Kosten sehr überschaubar. So gab Frieß einen Überblick über die Zertifikate und deren Standards. Zum Abschluss des Vortrages überreichte Peter Fries ein Klimazertifikat an Prof. Kallien: Das Barbara-Kolloquium war klimaneutral, weil mit dem Anbau von Waldflächen die ausgestoßenen CO2-Emissionen von rund 20 Tonnen der Veranstaltung neutralisiert worden sind. 

Digitalisierung und Revolution des Druckgießens
„Die Digitalisierung von Druckgießprozessen mit Nutzen und Risiken“ stellte Prof. Dierk Hartmann von der Hochschule Kempten vor. Speziell konzentriert sich die Aufgabenstellung dabei auf das Datenmanagement, die Sensorik, die Prozessführung und die Prozessmodelle. Die einzelnen und zum Teil komplexen Prozessschritte des Druckgießens müssen erfasst und in einer einheitlichen Datenstruktur ausgewertet werden. Dabei spielt die Zuordnung der Qualitätsdaten von Gussteilen zu den Prozessparametern eine wichtige Rolle. Durch den Einsatz von neuronalen Netzen bzw. künstlicher Intelligenz soll ein Vorhersagemodell entwickelt werden, welches es ermöglicht, die Ausschussraten durch selbstkontrollierende Systeme zu reduzieren. Dabei sind die einzelnen Schritte 1. Teachen der Software, 2. Validierung der Prognosefunktion, 3. Predictive Analysis und 4. Handlungsanweisungen notwendig.  

In seinem Vortrag „die zweite Revolution  der Aluminium-Druckguss-Industrie“ stellte Johannes Messer, Geschäftsführer der Johannes Messer Consulting GmbH die aktuell stürmischen Zeiten in der Gießereibranche dar. Dies machte er anhand des politischen, wirtschaftlichen und industriellen Umfelds deutlich. Das aktuelle politische und wirtschaftliche Umfeld hat gravierenden Einfluss auf die Konjunktur. Die Auswirkungen sind weltweit und besonders in Deutschland spürbar. Die große Abhängigkeit von der Automobilindustrie und dem Export sind entscheidende Gründe dafür.  

Dann zeigte er den Wandel der Aluminium Gießereiindustrie von den 1980er Jahren, als im Bereich Druckguss Deutschland mit Firmen wie Honsel, Alumetall, KSM, GF und KS noch weltweit vor den USA und Japan führend war. Von 1990 bis heute sind in China die 50 größten Druckgießereien des Landes neu entstanden. Im gleichen Zeitraum ist in Deutschland keine neue Druckgießerei entstanden. Es wurde maximal in Standorterweiterungen investiert. Darüber hinaus nehme diese geringe Investitionsbereitschaft seit 2005 in Deutschland weiter „dramatisch“ ab, so Messer. Die Produktionsstandorte verschoben sich im Laufe der Jahre aufgrund von steigenden Kosten speziell für Energie und Löhne in Länder wie Japan, China und Indien.  

Der Produktionsstandort Deutschland und Europa sollte aus der Sicht von Johannes Messer durch langfristige Investitionen und politische Entscheidungen gestärkt werden. „Wir befinden uns an einem epochalen Meilenstein für die deutsche Druckgussindustrie. Das beschriebene, sehr komplexe Spannungsfeld hat das Potenzial, die zweite Revolution in der Aluminium- Druckguss-Industrie auszulösen. Die Risiken sind groß, die Chancen sind historisch“, so sein Resumee.  

Harald Sehrschön, Leiter der Produktentwicklung der Fill GmbH, gab nach einer kurzen Firmenvorstellung einen Einblick in neue Innovationen der Fill GmbH. Jährlich werden 1,5 Millionen Kurbelgehäuse, 5 Millionen Strukturbauteile, 20 Millionen Zylinderköpfe und 300 Millionen Fahrwerksteile auf Fill Anlagen produziert.  

Besonderes Augenmerk legte Sehrschön dabei auf den neuentwickelten Niederdruckkokillengussofen. Dieser ist mit einer Magnetbox, die von der Fill GmbH  entwickelt wurde, ausgestattet. Sie kann beim Schmelzeeintritt in die Kokille den Schmelzestrom durch den Aufbau eines Magnetfeldes kontrolliert abbremsen. Dieses auf Simulationsoptimierungen basierte Verfahren gewährleistet eine turbulenzarme Formfüllung und trägt maßgeblich zur Erhöhung der Gussteilqualität bei. Durch die Simulation des Gießprozesses wurde gezeigt, dass durch verschiedene Parameter die Eintrittsgeschwindigkeit der Schmelze in die Kokille variiert werden kann. Der Prototyp dieses Ofens steht für erste Gießversuche bereit, die zu Beginn des Jahres 2020 erfolgen sollen.  

Abschlussarbeiten von Studenten
Den Abschluss der Vortragsreihe bildeten Studenten der Hochschule Aalen, die ihre Abschlussarbeiten im Bereich Gießereitechnik vorstellten. Zuerst stellte Florian Mäuser seine ausgezeichnete Bachelorarbeit vor, die er bei der Albert Handtmann Metallgusswerk GmbH & Co. KG verfasste. Das Thema dieser Arbeit war die Grundsatzuntersuchung zur Prozesssteuerung und Überwachung beim Squeezen. Dabei wurden die Einflussfaktoren auf den Squeezeprozess analysiert und mit Hilfe von statistischer Versuchsplanung ausgewertet. Zudem konnte eine neuartige Prozesssteuerung für das Squeezen entwickelt werden.  

Max Schütze präsentierte seinen momentanen Stand an der Arbeit „Trennmittelfreies Druckgießen durch laserstrukturierte Werkzeugoberflächen“. Hierbei handelt es sich um ein exploratives Projekt, das in der Smartpro-Initiative vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird. Dabei soll durch das Aufbringen von Mirko- und Nanostrukturen die Benetzung der Formoberfläche mit Aluminium beim Druckgießen soweit reduziert werden, dass auf einen Trennmittelauftrag verzichtet werden kann. 

Die Verstärkung von Magnesiumdruckguss mittels eines eingegossenen Gewebes stellte Killian Böhm dar. Speziell die Konstruktion der Spannvorrichtung des Gewebes im Druckgießwerkzeug und die Verwendung unterschiedlicher Gewebearten spielen dabei eine große Rolle.  

Dem Thema Qualitätsbestimmung im Druckguss durch Röntgenprüfung und künstliche Intelligenz widmete sich Selimhan Atalmis. Defekte an Gussbauteilen sollen durch eine einfache und schnelle Röntgenprüfung unter Anwendung von künstlicher Intelligenz erkannt werden. Das Thema Machine Learning steht im Fokus dieser Arbeit. In Zusammenarbeit mit Prof. Büttner, ebenfalls von der Hochschule Aalen, soll ein neuronales Netz entwickelt werden, das schnell und zuverlässig die Fehler an Gussbauteilen detektieren kann. Zum Abschluss stellte Alexander Müller seine Masterarbeit bei der MAN Energy Solutions SE vor. Das Thema der Arbeit behandelte die Erfassung des aktuellen Standes einer Fomsandversorgung sowie den Aufbau und Simulation einer Formsandregenerigung in der Gießerei von MAN. 

Der Ausklang der Veranstaltung fand wie gewohnt im Gießereilabor der Hochschule  Aalen statt. Dort hatten die Teilnehmer die Möglichkeit über die gehörten Fachvorträge zu diskutieren, sich mit alten Bekannten auszutauschen und auch neue Bekanntschaften in der Gießereibranche zu machen.  

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