Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT
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Forschungsprojekt »BioManu«
Um auch in Zukunft Wohlbefinden und Innovationskraft in unserer Gesellschaft zu sichern, bedarf es neuer Ansätze für den Wandel zu einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft. Die biologische Transformation beschreibt, wie sich Technik durch Interaktion mit, Integration von und Inspiration aus belebter Natur verändern kann: Dafür werden biologische Materialien, Strukturen und Prinzipien mit technischen und digitalen Systemen verbunden, um nachhaltige Wertschöpfungsketten zu schaffen.
Das Forschungsprojekt »BioManu« greift unterschiedliche Ansätze der Biologisierung technischer Systeme auf und nutzt diese, um das thermische Verhalten von Werkzeugmaschinen zu verbessern. So werden beispielsweise bionische Strukturen oder das Prinzip der gleichwarmen Temperaturverteilung in Säugetieren für die Maschinen nutzbar gemacht. Im Projekt untersuchen die Partner zudem die Verwendung biobasierter Dämmmaterialien auf Basis von Pilzgeflechten, sogenanntem Myzel, und integrieren diese beispielhaft in eine Werkzeugmaschine.
Das Fraunhofer IPT erforscht seit vielen Jahren das thermische Verhalten von Werkzeugmaschinen in Abhängigkeit von Umgebungs- und Prozessbedingungen. Im Projekt »BioManu« entsteht nun in Zusammenarbeit mit dem Werkzeugmaschinenlabor der RWTH Aachen ein Simulationsmodell der Temperaturverteilung innerhalb einer Werkzeugmaschine. Anhand der Modellierung lassen sich dann Maßnahmen zur Isolation mit Dämmstoffen aus Pilzmyzel und ein Machine-Learning-Algorithmus zur thermischen Vorsteuerung der Maschinen erproben und integrieren. Prozessinstabilitäten durch innere und äußere thermische Einflüsse können auf diese Weise intelligent und ressourcenschonend minimiert werden.
Konsortium
- Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU
- Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST
- Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT
- DMG MORI AG