MAI CARBON

15. November 2013

Schüler erforschen Anwendungsmöglichkeiten von Carbon

Spitzencluster-Projekt MAI Bildung startet Bildungsoffensive zu neuen Anwendungsfeldern von Leichtbauwerkstoffe in Schule, Studium und Beruf.

Carbon ist anders: Neugierig versuchen die Schüler das Material an seine Grenzen zu bringen. Doch trotz der aufgebrachten Energie ist der Carbon-Werkstoff kaum zu zerstören. Er hält beinahe jeglicher Belastung stand. Das gleicht der Festigkeit von Metallen. Auf der anderen Seite staunen die Schüler über die Leichtigkeit des Stoffes.

Die Schüler lernen, hier geht es um eine neue Materialklasse, die eigenständig neben Stahl, Aluminium oder einfachen Kunststoffen steht. In einigen Alltagsbereichen haben die Jugendlichen vielleicht schon Erfahrungen mit kohlenstofffaserverstärkten Verbundwerkstoffen, kurz: Carbon oder CFK, gesammelt, etwa beim Tennisschläger oder dem Fahrrad mit ultraleichtem Carbonrahmen. Doch das sind Nischenanwendungen. Die neue Materialklasse wird in Zukunft deutlich stärker Alltag und Berufsleben bestimmen. Daher setzt MAI Bildung auf allen Ebenen an. “Fachkräfte sind knapp. Wir werben um den Nachwuchs”, sagt Katharina Lechler, Projektmanagerin für MAI Bildung im Verein Carbon Composites in Augsburg.

„Neben dem Aus- und Aufbau einzelner, voneinander getrennter Qualifizierungsmaßnahmen soll MAI Bildung eine durchgängige und anrechenbare Ausbildungsstruktur von der frühkindlichen Förderung bis hin zur Promotion zu schaffen“, beschreibt Marietta Menner, Projektleiterin von MAI Bildung an der Universität Augsburg, die Zielsetzung.

Forschendes Lernen im Unterricht

Das erste Pilotprojekt “Forschendes Lernen Faserverbund” läuft. Unter der Leitung von Prof. Dr. Karin Aschenbrücker von der Universität Augsburg werden Unterrichtseinheiten zum Forschenden Lernen gemeinsam mit Lehrkräften zu den neuen Materialien für Mittelschulen, Realschulen und Gymnasien entwickelt. Die wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter erproben mit den Lehrerinnen und Lehrern die Konzepte in der Schulpraxis. Die Ergebnisse werden evaluiert, um die Unterrichtsinhalte später auch auf andere Schulen zu übertragen.

“Es ist begeisternd, mit welcher Energie die Schülerinnen und Schüler dabei sind”, hört man aus dem Team von Prof. Dr. Aschenbrücker. Die meisten Schüler haben große Freude beim Experimentieren mit dem neuen Werkstoff: „Unglaublich, das ist viel leichter als Stahl!“, so eine Schülerin aus Augsburg.

Die Ergebnisse sollen Grundlage weiterer Projekte von MAI Bildung werden. So sollen im Kinderreich des Deutschen Museums in München bald auch Leichtbau-Exponate zu erforschen sein. “Anfang 2014 stehen die ersten Exponate in der Dauerausstellung”, so Lechler. Als Kooperationspartner konnte das Staatsinstitut für Frühpädagogik in München gewonnen werden. Im Kinderreich des Deutschen Museums will MAI Bildung die Drei- bis Achtjährigen erreichen. Natürlich steht dort nicht der erklärungsbedürftige Faserverbundwerkstoff Carbon im Mittelpunkt. Vielmehr sollen Konzepte wie Leichtigkeit und Stabilität oder Festigkeit - ein Beispiel wäre das Wespennest - vermittelt werden. „So lernen Kinder; was stabil ist, muss nicht immer schwer sein", sagt Lechler. „Das wäre so ein Aha-Erlebnis der Kinder.” 

Des Weiteren sollen mit der Einrichtung von Schülerlaboren Lernumwelten angeboten werden, die CFK-Leichtbaumaterialien für Schüler begreifbar machen. „Konkret ist die Planung und Umsetzung eines Schülerlabors im Schullandheim Bliensbach und an der Universität Augsburg vorgesehen“, sagt Projektleiterin Marietta Menner.

 30.000 neue Arbeitsplätze bis Ende 2017

 Der Werkstoff Carbon findet in größeren Mengen derzeit nur in hochtechnisierten Industriezweigen Anwendung, etwa im Flugzeugbau und bei Windkraftanlagen. Erst die F+E-Anstrengungen wie im Spitzencluster MAI-Carbon werden den Werkstoff auf eine breite, industrielle Anwendungsbasis stellen. Das Materialsystem CFK befindet sich in einer heißen Entwicklungsphase, die auch erfordert, dass Forscher, Techniker, Facharbeiter sich ständig weiter bilden und dazu lernen. Das bietet interessante Perspektiven für Berufseinsteiger und -umsteiger. MAI Bildung setzt sich dafür ein, die entsprechenden Bildungsangebote zu entwickeln und mit seinen Partnern anzubieten.

Diesen Herbst starten 27 junge Erwachsene ihre Technikerausbildung in Faserverbundtechnologien an der Technikerschule Donauwörth. Und das ist erst der Anfang, schließlich rechnet Spitzencluster-Geschäftsführer Rainer Kehrle für die Region München-Augsburg-Ingolstadt mit rund 30.000 Arbeitsplätzen im Carbonbereich bis Ende 2017.

 Neuer Bachelor-Studiengang fürs Carbon in Planung

 “Diese Technikerausbildung muss dann im Sinne des Bologna-Prozesses für den weiteren Bildungsweg anrechenbar sein”, fordert Alexander Gundling, Vorstandsmitglied im Verein Carbon Composites. Das heißt: Wer den Techniker hat, soll mit dem Bachelor durchstarten können. Doch hier eröffnet sich eine Lücke, die MAI Bildung schließen will. “Es gibt zwar viele Studiengänge, etwa Luft- und Raumfahrttechnik oder Maschinenbau, die Faserverbundtechniken am Rande auch behandeln. Ein grundlegender Bachelorstudiengang für Faserverbundwerkstoffe fehlt hingegen”, berichtet Prof. Dr. André Baeten von der Hochschule Augsburg. In einer konzertierten Aktion von MAI Bildung und den Hochschulen in der MAI-Region soll daher bald ein Studiengang zur Faserverbundtechnologie entstehen. Der Vorteil: Die Partner im Spitzencluster bündeln ihre Expertise. Die Herausforderung: Die Studierenden werden an mehreren Standorten unterrichtet. Das erfordert viel Planung und Abstimmung.

 Um neue Ausbildungsgänge, Fort- und Weiterbildungsangebote zu entwickeln, ist für Projektmanagerin Katharina Lechler zunächst viel Gremienarbeit zu koordinieren. "Das Schöne daran ist aber, dass die Bildungsträger und Unternehmen die Chancen erkannt haben. Wir handeln gemeinsam. Und auch mit dem Kultusministerium in München gibt es eine gute Zusammenarbeit." Im Spitzencluster sind beispielsweise mit der IHK und den Universitäten und Hochschulen die wichtigsten Akteure für die berufliche Ausbildung vertreten. "Die wollen ihre Schüler und Studierenden natürlich möglichst gut qualifizieren", sagt Lechler. Und die Wirtschaft ist gern bereit, Qualifizierte zu übernehmen - wenn sie bei den Lehrinhalten auch Impulse geben kann.

 

 Ideenwettbewerb

 “In Sachen Aus- und Weiterbildung laufen bei mir gerade unheimlich viele Ideen und Vorschläge ein. Die muss ich bewerten und bündeln", erklärt Katharina Lechler einen Teil ihres Jobs. In ihrer Projektarbeit für MAI Carbon hat die studierte Sozialwissenschaftlerin viel über den Werkstoff gelernt. “Am spannendsten finde ich aber, dass es bei Carbon noch so viel Neues zu entdecken gibt.” Das geht bis hin zur Berufsbezeichnung. Ein Schreiner arbeitet mit Holz. Ein Ingenieur entwickelt Hightech. Doch wer arbeitet mit Carbon? Im Rahmen des Projekts “Land der Ideen” der Bundesregierung sammelt MAI Bildung Ideen für die Berufsbezeichnung des Carbonarbeiters der Zukunft. Prämien im Gesamtwert von 10.000 Euro winken. Lechlers Geheimtipp “Carboneur” ist allerdings schon mehrfach in den Ring geworfen.

 

Stichwort Carbon:

Ein Faserverbundwerkstoff wird durch die Kombination von zwei Komponenten hergestellt, sodass ein komplett neues Material entsteht. Im Fall von Carbon sind das Kohlenstofffasern in einer Kunststoffmatrix. Durch das Zusammenspiel der Komponenten hat das Verbundmaterial bessere Eigenschaften als die einzelnen Bestandteile - etwa Zugfestigkeit oder Biegesteifigkeit. Durch sein geringes Gewicht hat Carbon sein größtes Potenzial in Leichtbauanwendungen wie z.B. im Flugzeugbau, in Autos und Windkraftanlagen.

 

Weitere Informationen:

Der Spitzencluster MAI Carbon        https://www.mai-carbon.de

Das Leitprojekt MAI Bildung              http://www.mai-bildung.de

Ideenwettbewerb       http://www.innovationskraftwerk.de/Wettbewerb/MAI-Carbon/Berufe

 

Ansprechpartner:

Rita Fritsch, Öffentlichkeitsarbeit MAI Carbon, Augsburg, (0821) 324 1597

Marietta Menner, Projektleiterin MAI Bildung, Augsburg, (0821) 598 3598

Katharina Lechler, Projektmanagement MAI Bildung, Augsburg, (0821) 598 3286

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