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Industrierevolution 4.0

In den letzten beiden Jahrhunderten hat die Zahl technischer Neuerungen rasant zugenommen. Man spricht in diesem Zusammenhang häufig von mehreren industriellen Revolutionen. Im Rahmen des Fachforums Physik/Ingenieurwissenschaften vom 30. Januar bis 1. Februar 2015 in Kloster Banz wurden Technologien vorgestellt und diskutiert, die Vorreiter der sogenannten vierten industriellen Revolution sind.

In den letzten beiden Jahrhunderten hat die Zahl technischer Neuerungen rasant zugenommen. Man spricht in diesem Zusammenhang häufig von mehreren industriellen Revolutionen. Im Rahmen des Fachforums Physik/Ingenieurwissenschaften vom 30. Januar bis 1. Februar 2015 in Kloster Banz wurden Technologien vorgestellt und diskutiert, die Vorreiter der sogenannten vierten industriellen Revolution sind.

Der erste große Umbruch fand Ende des 18. Jahrhunderts statt, als man begann industrielle Prozesse mittels Dampf- und Wasserkraft zu mechanisieren. Den nächsten großen Fortschritt stellte die Einführung der Fließbandarbeit dar. Mit dem Begriff „Digitalisierung“ kann man wohl die letzten großen Neuerungen zusammenfassen und beschreiben.

Und was passiert heute? Technologien drängen sich auf, die völlig neue, bisher unmögliche Verfahren möglich machen. 3D Druck. Nanotechnologie. Selbstständig lernende Roboter. Welche Entwicklungen können wir erwarten? Welche Gefahren drohen?

robots for space and terrestrial application

robots for space and terrestrial application

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Der erste große Umbruch fand Ende des 18. Jahrhunderts statt, als man begann industrielle Prozesse mittels Dampf- und Wasserkraft zu mechanisieren. Den nächsten großen Fortschritt stellte die Einführung der Fließbandarbeit dar. Mit dem Begriff „Digitalisierung“ kann man wohl die letzten großen Neuerungen zusammenfassen und beschreiben.

Und was passiert heute? Technologien drängen sich auf, die völlig neue, bisher unmögliche Verfahren möglich machen. 3D Druck. Nanotechnologie. Selbstständig lernende Roboter. Welche Entwicklungen können wir erwarten? Welche Gefahren drohen?

Den Auftakt für eine Reihe von Einblicken aus verschiedensten Bereichen, die täglich mit derartigen Innovationen konfrontiert sind, machte Christoph Borst, Mitarbeiter am DLR in Oberpfaffenhofen. Gemeinsam mit seinem Team entwickelt er unter dem Leitfaden „robots for space and terrestrial application“ verschiedenste Arten von Robotern, die perfekt auf ihren entsprechenden Anwendungsbereich zugeschnitten werden. Anforderungsprofile müssen erstellt werden, um dann die besten Erkenntnisse aus der Weltraumforschung und der bodengebundenen Anwendung kombinieren zu können. Die Vorteile, die Roboter für den industriellen Einsatz bieten, liegen dabei auf der Hand: hohe Wiederholungsgenauigkeit, kaum Ausfälle und der Roboter braucht nachts keinen Schlaf. Wie aber hat ein Roboter auszusehen, der als Haushaltshilfe fungieren soll? Sogenannte „walking machines“ mit humanoidem Aussehen stellen die Entwickler vor große Herausforderungen und zeigen, dass Länder, wie zum Beispiel Japan, in dieser Sicht schon einen deutlichen Entwicklungsvorsprung haben.

Einen Einblick in das umfassende Thema „3D Druck“ gewährte Dr. Thomas Isenburg, freier Wissenschaftsjournalist, der sich in den letzten Jahren auf vielen Messen, Ausstellungen und Fachforen mit diesem Thema beschäftigt hat. Neben den für viele Teilnehmer schon bekannten Anwendungsbereichen, wie beispielweise „rapid prototyping“, lenkte Dr. Isenburg den Fokus auch auf andere Anwendungsgebiete. Während seiner Recherchen an der RWTH Aachen fand er heraus, dass einige Visionäre die Meinung vertreten in 20 Jahren auf Knopfdruck ein Smartphone „drucken“ zu können. Anhand solch griffiger Beispiele kann man gut die Bedeutung erkennen, die dem Thema zugemessen wird.

Knut Braun, Mitarbeiter des Internationalen Bionikzentrums, präsentierte die volle Bandbreite der Bionik - der Schnittstelle zwischen Biologie und Technik. Vorgehensweisen und eine Vielzahl bereits verwirklichter Industrieprojekte, wie zum Beispiel die Leichtbaukonstruktion verglichen mit dem Inneren eines Vogelknochens, das bekannte Beispiel Klettverschluss oder die Beschichtungen für Dachziegel, sodass diese nicht mehr vermoosen. Natürlich gibt es auch Projekte an denen noch immer mit Nachdruck geforscht wird. Dazu zählt beispielsweise ein „künstlicher Spinnenfaden“ oder – wenn man den Maßstab größer anlegt – die Übertragung des Schwarmverhaltens von Lebewesen auf das Automobil.

Durch das Zusammenwachsen von Technik und Biologie entstehen natürlich auch neue Forschungsgebiete, wie zum Beispiel die Nanowissenschaften. Dr. Markus Lackinger, der am Deutschen Museum München und der TU München aktiv ist, machte in seinem Vortrag bewusst, wie weit solche Technologien schon an unserem Alltag teilhaben und was wir noch erwarten dürfen. Der bekannteste Vertreter ist wohl der Lotuseffekt. Neue Einsatzgebiete finden sich zum Beispiel in der Medizintechnik, wo mit Hilfe des Nanopartikels Fulleren Radikale eingefangen werden können. Natürlich gibt es auch Vertreter verschiedener Branchen, die auf die Gefahr der Nanopartikeln hinweisen. Gerade bei dieser Fragestellung merkte Dr. Lackinger an, dass auf dem Feld der Ökotoxikologie noch großer Forschungsbedarf besteht.

Abschließend kann man durchaus sagen, dass wir nicht am Anfang einer vierten Revolution sind, sondern schon mitten drin. Man darf mit Spannung auf die Innovationen der nächsten Jahre warten, dabei jedoch nie die Gefahren außer Acht lassen.

Zum Abschluss des Fachforums standen die Themenwahl und die Wahl der Vertreter für das nächste Jahr an. Nach einer kurzen Diskussion in großer Runde wurde „Green Technologies“ ausgewählt. Die Leitung übernehmen im nächsten Jahr Leonhard Klar und Matthias Lehner.

Christoph Billinger

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Referat IV/5: Journalistisches Förderprogramm für Stipendiaten (Uni/HAW), Internationale Studien (Uni), Medizin (Uni), Promotionskollegs, Fachforen
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