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Adaptronik





Bild 1: Adaptive Strukturtechnologien

Adaptronik beschreibt eine interdisziplinäre Technologie, mit der sich autonome Struktursysteme realisieren lassen, die sich selbständig an sich verändernde Randbedingungen anpassen. Diese so genannten adaptiven Strukturen benötigen strukturintegrierte Aktor- und Sensorsysteme auf Basis multifunktionaler Materialien sowie eine ebenfalls strukturintegrierte, echtzeitfähige und energieautarke Regelungstechnik. Als Anwendungsszenarien können alle die maschinenbaulichen Konstruktionen herangezogen werden, bei denen aktiv das Schwingungsverhalten, die Schallabstrahlung, die Kontur-und Geometrieeigenschaften bis hin zur Schadenstoleranz zu beeinflussen sind. Die Adaptronik ist damit anerkanntermaßen eine der zentralen Schlüsseltechnologien zur nachhaltigen Entwicklung von Produktinnovationen in den Marktfeldern Energie, Mobilität, Umwelt und Gesundheit. Der adaptronisch erschließbare Performancezuwachs ermöglicht dabei außergewöhnliche, schwer kopierbare Produkte im globalen Wettbewerb. Diese lassen sich optimal für die Beherrschung künftiger globaler Herausforderungen in den Branchen Automobilbau, Energietechnik, Schiffs- und Schienenfahrzeugbau, Maschinen- und Anlagenbau, Bau- und Haustechnik, Medizintechnik und Sicherheitstechnik nutzen, um nur einige zu nennen. Die daraus resultierenden Markt- und Wachstumsperspektiven übertreffen aufgrund des technologischen Querschnittscharakters die branchenüblichen Wachstumsraten. Jüngste Studien auf nationaler und internationaler Ebene [1, 2] unterstreichen diese Einschätzung. Weltweit wird das Marktvolumen für Produkte, die intelligente Werkstoffe enthalten und somit als Teilmenge der Adaptronik betrachtet werden können, auf 40-50Mrd. € in 2010 geschätzt [3]. Allein im Bereich Automotive wird das Marktpotential der Adaptronik auf mehrere Milliarden US$ geschätzt [4]. Des Weiteren stellt der Werkzeugmaschinenbau mit einem Produktionsvolumen von 10,7 Mrd.€ in 2006 eine Kernbranche der Bundesrepublik dar und ist eine wichtige Stütze für das gesamte produzierende Gewerbe. Deutschland zählt hier zu den Weltmarktführern und deutsche Werkzeugmaschinenhersteller sind die Hauptinnovatoren der Branche. So ist ein schneller Transfer neu entwickelter Systeme und Methoden in reale Anwendungen gewährleistet. Adaptive Systeme in der Produktionstechnik werden dabei zukünftig Grundlage für die Weiterentwicklung innovativer Werkzeugmaschinenkonzepte sein. Aber auch die Reduzierung der Lärmbelastung im täglichen Leben ist ein zentrales Problem der modernen Umwelttechnik. Insbesondere die urbane Ballung mit der entsprechenden Verdichtung von Mobilität und Verkehr stellt eine Verschärfung der Problematik dar, so dass das akustische Entkoppeln von Geräuschquellen insbesondere für die Bau- und Haustechnik zunehmend an Bedeutung gewinnt. Innerhalb der ausgedehnten Innovationszyklen der Baubranche setzt folgerichtig eine nachhaltige Trendwende vom Mindestschallschutz zum akustischen Komfort ein, welche innovative Lösungen auf Basis der Adaptronik erfordert, die eine breitbandige Schalldämmung bzw. -dämpfung sowie erhöhten akustischen Komfort ermöglichen sollen.


Bild 2: Marktvolumen intelligenter Materialien und Produkte [4]




[1] European Commission, Manufacturing Visions Report No. 3,Integrating Diverse Perspectives into Pan-European Foresight,Delphi Interpretation Report, Contract No.NMP2-CT-2003-507139-MANVIS, 11/2005

[2] H. Hanselka et al.; FutureRoad Vehicle Research FURORE, R&D Technology Roadmap, EuropeanAutomotive Research Partners Association, 2003

[3] J. Buchaca, SmartMaterials: A Technical and Market Assessment, BCC Research,December 2005

[4] Global Advance in Smart Materials Technology,D329, Frost & Sullivan, 12.2004

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