Innovative Materialien und Werkstoffe ermöglichen völlig neue Ansätze für Produkte, Produktionsprozesse und Maschinen. Immer schneller kommen Materialien und Werkstoffkombinationen mit gänzlich neuen Eigenschaften aus den Laboren. Welche davon werden wichtig für den Maschinenbau? Was bietet neue Geschäftschancen oder stellt alte Märkte auf den Kopf? Wo wirkt Regulierung disruptiv? Antworten und Impulse lieferte der zweite VDMA Future Business Summit, auf dem mit 80 Teilnehmern aus Industrie und Forschung die Ergebnisse der neuen Szenario-Studie „Zukunftswerkstoffe 2030“ diskutiert wurden.
„Die Welt der Werkstoffe ist groß, vielfältig und bedeutungsvoll für den Maschinenbau. Dies sowohl als Anwender als auch als Enabler für die Herstellung und die Verarbeitung von Materialien“, erklärt Hartmut Rauen, stellvertretender VDMA-Hauptgeschäftsführer. „Laserkristalle, Halbleiter-Chips, anwendungsspezifische Metalllegierungen, individualisierbare Kunststoffe, technische Keramiken oder Carbonfasern sind Beispiele dafür. VDMA Future Business hat gemeinsam mit seinem Projektpartner, dem Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI, diejenigen Materialien herausgefiltert, die ein hohes Markt- und Veränderungspotenzial aufweisen. Außerdem haben wir mögliche Umbrüche der Rahmenbedingungen bei Umwelt, Gesundheit und Klima sehr genau unter die Lupe genommen. Naturfasern, Metalle und Kunststoffe spielen in eigenen Szenarien eine sehr wichtige Rolle.“
Materialien für die Digitalisierung und die Wettbewerbsfähigkeit
Klar wurde bei der Betrachtung außerdem, dass auch Werkstoffe Industrie 4.0-tauglich werden müssen. „Der Digitalisierungsprozess wird globale Wertschöpfungsketten verändern - ein Aspekt, dem der Fraunhofer Verbund Materials in seiner Initiative Materials Data Space besonderes Augenmerk schenkt. Die Zusammenführung von Materialien und Big Data sozusagen“, erklärt Professor Dr. Ralf B. Wehrspohn, Stellvertretender Vorsitzender des Fraunhofer-Verbunds Materials und Leiter des Fraunhofer-Instituts für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS. „Der richtige Einsatz des richtigen Werkstoffs hat einen erheblichen ökonomischen Effekt. So beträgt der Materialkostenanteil im verarbeitenden Gewerbe in Deutschland heute 35 bis 55 Prozent. Wir sind davon überzeugt, dass die deutsche Industrie den Digitalisierungsprozess kombiniert mit ihrem traditionell sehr guten Werkstoff- Know-how nutzen kann, um sich durch ganz neue Alleinstellungsmerkmale im globalen Wettbewerb zu behaupten.“
Vier Szenarien, von Nachhaltigkeit bis lahmendem Materialfortschritt
Trends und Disruptionen, die für den Maschinen- und Anlagenbau relevant sind, gemeinsam erkennen und nutzen – das ist das Ziel des VDMA Competence Center Future Business. In einer Kooperation mit dem Fraunhofer ISI werden Trendradar sowie Zukunftsbilder für übergreifende Themen entwickelt. „Es war bemerkenswert, welchen Stellenwert die Teilnehmer unserer Workshops regulativen Randbedingungen, insbesondere der Treibhausgasneutralität, einräumten“, betont Elna Schirrmeister, stellvertretende Leiterin des Competence Center Foresight am Fraunhofer ISI. „Das beflügelte unser Szenario ‚Nachhaltigkeit‘. Stoffverbote und Recycling differenzierten dagegen die Szenarien ‚Metall-Macht‘ und ‚Plastic fantasic‘. Insgesamt haben wir 13 Schlüsselfaktoren untersucht. Diese decken neben den Randbedingungen unter anderem auch die technologischen Entwicklungen, beispielsweise für Additive Manufacturing und Leichtbau ab.“
