Material für die Zukunft

Nur wer versteht, wohin sich Branchen und Märkte bewegen, kann passende Lösungen vorbereiten. Ein Powerhouse für solche Fragestellungen ist Freudenberg Technology Innovation.

Leben wir in Zukunft auf dem Mars und fliegen mit Autos zur Arbeit? Schon immer fragen sich Menschen, was die Zukunft bereithält, und möchten sie vorhersagen. In alten Zeiten befragte man die Götter oder die Sterne, den Kaffeesatz oder eine Kristallkugel. Heute kommen modernste Technologien und Methoden zum Einsatz, wenn sich Experten und Wissenschaftler mit der Zukunft beschäftigen.

 

Das gilt auch für die rund 250 Mitarbeitenden bei Freudenberg Technology Innovation (FTI). „Die sprichwörtliche Kristallkugel hat mit unserer Arbeit, das ist sicher keine Überraschung, nichts zu tun“, sagt Ansgar Komp, Director Fundamental Sciences. „Müsste ich unseren Job mit einem anderen bekannten Gegenstand in Verbindung bringen, wäre es das Fernglas.“ Im FTI-Fokus stehen Fakten, die, einmal identifiziert und ausgewertet, zu mehr Weitsicht für die gesamte Freudenberg-Gruppe führen. Stichwort Weitsicht: Eine ganze Abteilung „Foresight“ analysiert bei FTI relevante Trends und Entwicklungen und sucht nach Innovationspotenzialen, von denen der gesamte Konzern profitiert.

Darauf aufbauend steht dann vor allem eines im Mittelpunkt: „Wir wollen die Zukunft gestalten.“ Wenn sich FTI-Forscherinnen und Forscher in eigenen Projekten, Kundenaufträgen oder Kooperationen mit Themen beschäftigen, dann geht es häufig um die Leitfrage, in welche Material- und Produktentwicklung der Technologiekonzern in den nächsten Jahren viele Millionen Euro investieren sollte.

Innovation durch Kooperation

Die Konzernfunktion FTI treibt als Strategic Guide gemeinsam mit den Geschäftsgruppen von Freudenberg die mittel- und langfristigen Innovationsaktivitäten voran. Sie verfügt nicht nur über Expertise bei Materialien, Fertigungsprozessen, Oberflächentechnologien sowie Simulation und Testen, sondern auch im Anwendungsverständnis der Produkte. „Wir koordinieren auch die sogenannten Technologieplattformen als Kollaborationsformat bei Freudenberg“, ergänzt Komp. Ziel der inzwischen zehn Plattformen ist es, konzernweite Expertennetzwerke zu schaffen, die an Schlüsseltechnologien arbeiten. Themen sind zum Beispiel Digitalisierung, Hochleistungswerkstoffe oder Lösungen für erneuerbare Energien und die Mobilitätswende.

Eine runde Sache: gemeinsame Wertschöpfung

Ein neues Produkt profitabel und global zu liefern ist das Ziel aller gemeinsamen Aktivitäten im Konzern – nicht nur von Forschung & Entwicklung. Auch wenn keine Kristallkugel zum Einsatz kommt, so lässt sich die Rolle von FTI beim Erreichen dieses Ziels anhand einer runden Sache gut erklären. Der abgebildete Kreis zeigt, welche Kompetenzen wichtig sind.

„In allen Punkten haben wir eine hohe Expertise und lassen sie in den Konzern einfließen.“ Notwendig sei ein ausgeprägtes Rohstoff- und Materialwissen, das wiederum an ein tiefgehendes Verständnis für die Anwendungen anknüpft, in denen Freudenberg-Produkte zum Einsatz kommen sollen.  

„Das ist nicht trivial und muss mitunter mittel- und langfristig aufgebaut werden, denken Sie beispielsweise an die Brennstoffzelle oder medizintechnische Anwendungen. Wir spielen unser volles Potenzial aus, wenn alle Disziplinen gemeinsam arbeiten.“ Nur so könnten Materialeigenschaften definiert, in Produktdesigns übersetzt und für den Einsatz optimiert werden. Eine Komponente dann auch industriell herzustellen ist die nächste Herausforderung. Genauso wichtig sind Simulationen und Tests, unter anderem um zuverlässige Produkte von hoher Qualität zu bieten und weiterzuentwickeln.

Ein aktuelles Projekt, in dem sich alle Aspekte des Kreises manifestieren und Materialien im Mittelpunkt stehen, ist das Strategische Programm MACH. Der Projektname steht für Material Compatibility for Hydrogen Applications, also Materialkompatibilität für Wasserstoffanwendungen. Mit an Bord sind unter anderem die Geschäftsgruppen EagleBurgmann, Freudenberg Sealing Technologies, Freudenberg Oil & Gas Technologies und Freudenberg Chemical Specialities.

Kompetenzen weiter ausbauen

Wir wollen nun intensiv und in enger Zusammenarbeit mit den beteiligten Geschäftsgruppen ausloten, welche Materialien künftig für neue Innovationen sorgen könnten.

Nico Apel, Projektleiter Material Compatibility for Hydrogen Applications (MACH)

Gestartet im Januar 2023 nimmt das Team rund um Projektleiter Nico Apel die Anwendungen entlang der H2-Wertschöpfungskette mit den vielversprechendsten Zukunftsmöglichkeiten für Freudenberg in den Fokus. Vorgeschaltet war eine Analyse der Foresight-Abteilung mit Blick auf die Produktion, Lagerung, Logistik und Verwendung von Wasserstoff. „In fünf Bereichen wollen wir nun intensiv und in enger Zusammenarbeit mit den beteiligten Geschäftsgruppen ausloten, welche Materialien künftig für neue Innovationen sorgen könnten“, sagt Apel, der in der Abteilung Methods Development bei FTI arbeitet. Es geht um Anwendungen rund um die Wasserstoffherstellung per Elektrolyse, die Produktion und Lagerung von Wasserstoffträgern wie Methanol oder Ammoniak, die Wasserstofflagerung in Kavernen sowie den Transport von Wasserstoff durch Pipelines. „In diesen Bereichen haben wir bei Freudenberg bereits Kompetenzen und möchten sie zielgerichtet ausbauen“, so Apel.

Gestalten, nicht vorhersagen

Konkret bedeutet das: Materialprototypen anfertigen, Simulationen und Testmethoden entwickeln sowie Fehlermechanismen verstehen. Ein Beispiel aus einem der insgesamt fünf Arbeitsgruppen: „Gummimaterialien, die gegen wasserstoffbasierte Energieträger resistent sind, müssen unterschiedlichen Bedingungen standhalten. Während etwa Methanol bei Zimmertemperatur eingelagert werden kann, kann dies bei flüssigem Ammoniak eine Temperatur von  33 Grad Celsius sein“, sagt Emiel Dobbelaar, Project Manager Material Technologies bei FTI. Mögliche Komponenten kommen dann zum Einsatz, wenn künftig beispielsweise aus Kanada, Australien und Afrika große Mengen an Wasserstoff in Form dieser Stoffe per Schiff nach Europa transportiert werden.

Eine andere Transportart für Wasserstoff sind Pipelines. Claudia Godard ist die Expertin für ein besonderes Problem, das auftritt, wenn die Stahlrohre selbst oder andere Metallteile, beispielsweise Ventile oder Dichtungen wie Magnetkupplungen, in Kontakt mit Wasserstoff kommen. „Gasförmiger Wasserstoff kann in Metalle eindringen. Durch diese Diffusion kann es in der Folge zur Versprödung und damit zur Schädigung des Materials kommen“, sagt Godard. Gemeinsam mit SurTec und EagleBurgmann arbeitet Godard an der Entwicklung von Beschichtungen, die als Barriere gegen die Wasserstoffaufnahme dienen sollen, und den dazugehörigen Testmethoden, die dieses Problem lösen.

Bei FTI können Entwicklerinnen und Entwickler also tatsächlich noch etwas Spannenderes tun als die Zukunft vorherzusagen: sie gemeinsam gestalten.