Blick über den Tellerrand

Life unlimited – Gibt es unendlich lange lebende Bauteile?

Presseinformation / 22.6.2017

»Life unlimited – Gibt es unendlich lange lebende Bauteile?« so lautete der Titel des Tellerrands im Juni 2017. Dass der Menschheitstraum nach ewigem Leben auf Materialebene ebenso realitätsfern ist, machte Prof. Dr.-Ing. habil. Dietmar Eifler direkt zu Beginn seines Vortrags deutlich und begann mit einer kurzen Historie von Unfällen und Beispielen, die auf das Ermüdungsverhalten von Material zurückzuführen sind.

Life unlimited – Gibt es unendlich lange lebende Bauteile?
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Tellerrand Juni: Life unlimited – Gibt es unendlich lange lebende Bauteile?

»Life unlimited – Gibt es unendlich lange lebende Bauteile?« so lautete der Titel des Tellerrands im Juni 2017. Dass der Menschheitstraum nach ewigem Leben auf Materialebene ebenso realitätsfern ist, machte Prof. Dr.-Ing. habil. Dietmar Eifler direkt zu Beginn seines Vortrags deutlich und begann mit einer kurzen Historie von Unfällen und Beispielen, die auf das Ermüdungsverhalten von Material zurückzuführen sind.

Denn, wenn Bauteile versagen, ist der Schaden oft dramatisch. Das ICE-Unglück von Eschede kostete 101 Menschen das Leben und ist eins der bekanntesten Beispiele. Die Katastrophe hatte ihre Ursache in der Materialermüdung im Radbereich. Aus solch tragischen Vorfällen lernt die so genannte »Ermüdungsforschung«. Nach dem Eschede-Unglück gab es »nicht nur neue ICE-Räder, sondern inzwischen ist ein Life-Time-Monitoring eingerichtet, dass jedes ICE Rad genau auf solche Ermüdungserscheinungen untersucht«, berichtet Eifler.

Es wachsen die Sicherheitserwartungen an Komponenten von Flugzeugen, Autos, Eisenbahnen und Windkraftanlagen sowie an medizintechnische Produkte wie Stents oder Prothesen, extrem hohen Lastwechselzahlen versagensfrei Stand zu halten. Dietmar Eifler und seine Forschergruppe befassen sich genau mit diesen strukturmechanischen Vorgängen, die in metallischen Werkstoffen und Werkstoffverbunden unter zyklischer Beanspruchung zum Ermüdungsversagen führen.

 

»Der ganze Werkzeugkasten der Physik«

Die damit verbundenen Untersuchungen erfordern die Entwicklung geeigneter intelligenter Experimentaleinrichtungen. Denn im Gegensatz zu früheren Annahmen, ändern sich die physikalischen Mechanismen ab einer bestimmten Beanspruchung grundlegend. »Es lässt sich der ganze Werkzeugkasten der Physik anwenden«, so der ehemalige Leiter des Lehrstuhls Werkstoffkunde an der TU Kaiserslautern begeistert. So wurde beispielsweise eine Prüfvorrichtung und Messmethode entwickelt, die weltweit einzigartig das Wechselverformungsverhalten hochbeanspruchter ICE-Radstähle untersucht und u.a. mit Ultraschall arbeitet.

Trotz erheblicher Forschungsbemühungen ist es noch nicht gelungen, die Lebensdauer zyklisch beanspruchter Bauteile genau vorauszusagen – von der Entwicklung von Bauteilen mit »unendlicher« Lebensdauer gar nicht zu sprechen. Der Vortrag gab einen umfassenden Einblick in das spannende Forschungsthema »Life ∞«, in welchem nach Hochleistungswerkstoffen für Bauteile mit Lebensdauern jenseits von 50 Mio. Belastungszyklen gesucht wird. Denn dort beginnt das aus Sicht der Wissenschaft (fast)»unendliche Leben« von Bauteilen.

 

Kurz zur Vortragsreihe »Blick über den Tellerrand«

Einmal im Monat öffnet das ITWM die Türen für alle Interessierten und lädt beim »Blick über den Tellerrand« dazu ein, gemeinsam den Horizont zu erweitern. Die interdisziplinäre Vortragsreihe des Felix-Klein-Zentrums für Mathematik präsentiert unterschiedliche Referenten mit verschiedensten Themen. Jeder ist herzlich eingeladen zuzuhören und mitzudiskutieren. Der Eintritt ist frei.

Mehr Infos zu den Veranstaltungen des Felix-Klein-Zentrums für Mathematik