Der Forscher Dierk Raabe entwickelt neue Metall-Werkstoffe zuerst am PC.

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Dierk Raabe entwickelt neue Metalllegierungen am PC.

Dierk Raabe entwickelt neue Metalllegierungen am PC.

Bernd Schaller

Dierk Raabe entwickelt neue Metalllegierungen am PC.

Düsseldorf. Professor Dierk Raabe ist 44 Jahre alt, Ingenieur und erforscht neue Werkstoffe, die er als Kristallgitter zunächst am Computer nachbaut. Am Düsseldorfer Max-Planck-Institut (MPI) für Eisenforschung entwickelt er auf diese neue Art Metalllegierungen, aus denen einmal ultraleichte Autobleche, effektivere Turbinen oder haltbarere künstliche Hüftgelenke hergestellt werden könnten.

Kreativstadt Düsseldorf

Für zahlreiche richtungsweisende methodische Neuentwicklungen im Bereich der Werkstoffwissenschaft wurde Raabe im Jahr 2004 mit dem Leibniz-Preis ausgezeichnet. Die Herstellung von neuen Legierungen zu revolutionieren ist sein Ziel: "Seit der Bronzezeit hat sich in der Metallforschung im Prinzip wenig geändert. Im Trial-and-Error-Verfahren werden alle Zutaten zusammengeworfen und geschmolzen in der Hoffnung, eine Legierung mit den gewünschten Eigenschaften zu erhalten."

Die physikalische Theorie der Quantenmechanik soll helfen, schon im Vorfeld zu klären, welche Materialkombination Erfolg verspricht. So können die Forscher theoretisch bestimmen, welche Eigenschaften wie Härte, Elastizität oder elektrische Leitfähigkeit eine Legierung haben und wie stabil sie sein wird. Computer übernehmen die Berechnung. "Ich bin überzeugt, dass in zehn Jahren alle nur noch auf diesem Weg arbeiten werden", sagt Raab.

Die Werkstoffe, an denen in Düsseldorf geforscht wird, liegen im Trend. Raab stellt sein Langzeit-Projekt vor: "Wenn wir es schaffen, dass eine Kraftwerksturbine bis zu 700 Grad Celsius aushält statt wie bisher 580 Grad, werden wir sehr viel Energie sparen." Denn bei höheren Temperaturen arbeiten Kraftwerke effektiver. Ihr Wirkungsgrad würde sich von jetzt 40 Prozent auf rund 50 Prozent verbessern, glaubt er.

Für das stabile und doch flexible Titan gibt es schon Interessenten

Am Ergebnis eines bereits abgeschlossenes Projekt des Instituts - eine flexible und doch stabile Titan-Legierung - haben erste Interessenten aus der Medizintechnik und der Automobilindustrie bereits Interesse bekundet. Zurzeit arbeiten die Forscher an einem anderen Projekt - einem ultraleichten Autoblech aus Magnesium und Lithium.

Das Düsseldorfer MPI hat darüber hinaus mehrere hochfeste Stähle für die Autoindustrie entwickelt sowie eine neue Messmethode, dreidimensionale Elektronenmikroskopie, eingeführt. "Was wir entwickeln, müssen wir auch messen können. Darin sind wir weltweit spitze", sagt Raabe.

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