Vom Granulat zur Innovation – Wie in Haßfurt Kunststoffforschung Zukunft schafft
Wir sprachen mit Prof. Dr.-Ing. Johannes Krückel, dem Institutsleiter des TTZ-HAS, über smarte Materialien und Rohrlösungen, nachhaltige Ideen, regionale Zusammenarbeit und darüber, wie ein Forschungszentrum den Strukturwandel einer ganzen Region beflügeln kann.
Herr Prof. Krückel, wie kam es zur Gründung des TTZ-HAS?
Das TTZ-HAS ist auf Initiative des Landkreises Haßberge, der Stadt Haßfurt und verschiedener, regional ansässiger Unternehmen entstanden. 2020 hat die Bayerische Staatskanzlei den Aufbau eines neuen Technologietransferzentrums in Haßfurt beschlossen und eine Anschubfinanzierung in Höhe von 6 Mio Euro bereitgestellt – für die technische Ausstattung des Instituts sowie anfallende Personalkosten. Im Jahr 2023 wurde der Stifterverband gegründet, dieser finanziert die neu geschaffene Stiftungsprofessur des Studiengangs Kunststoff- und Elastomertechnik an der der THWS, die ich seit März 2023 innehabe. Im Rahmen der Professur bin ich zum einen als Dozent in Lehre & Forschung tätig, zum anderen verantworte ich als Institutsleiter den Aufbau und Entwicklung des TTZ-HAS. Die Anschubfinanzierung durch den Freistaat Bayern läuft noch bis 2028. Unser Ziel: anwendungsnahe Forschung, die direkt in die Unternehmen getragen wird – und umgekehrt.
Mit welchen Forschungsschwerpunkten beschäftigt sich das TTZ-HAS?
Wir beschäftigen uns mit der angewandten Forschung und Entwicklung an den Materialien und dem Extrusionsprozess im Bereich der Well- und Glattrohrextrusion. Schwerpunkte bilden dabei u.a. die Forschung an intelligenten Rohrsystemen („Smart Polymer Pipe Solutions“), der Einsatz von nachhaltigen Werkstoffen und Rezyklaten bei der Herstellung von Mehrschichtrohren, also mit dem Einsatz von recycelten Kunststoffabfällen bei der Herstellung von Kunststoff-Rohren. Zudem liegt unser Fokus auch auf prozessrelevanten Themen, wie z. B. Industrie 4.0.
Für wen forscht das TTZ-HAS?
Aktuell sind wir in erster Linie für Unternehmen aus der Region tätig. Hierzu zählen die Stifterfirmen, unsere Türen stehen aber allen regionalen Betrieben der Kunststoff-Industrie offen. Das TTZ-HAS ist in die Organisationsstruktur der Technischen Hochschule Würzburg-Schweinfurt (THWS) integriert. Unsere Forschungsprojekte sind auch fester Bestandteil unseres Masterstudiengangs und eine Prüfungsleistung, die Studierende erbringen müssen. Das Curriculum sieht vor, innerhalb von zwei Semestern ein Forschungsprojekt selbstständig durchzuführen. Das Projekt kann entweder mit einem Industriepartner umgesetzt werden, alternativ stellt das TTZ-HAS ein Thema.
Wie läuft die Zusammenarbeit mit der Industrie konkret ab?
Üblicherweise kommen die Unternehmen mit einer konkreten Fragestellung auf uns zu. Da vielen Mittelständlern Ressourcen für eine eigene F&E-Abteilung fehlen, sind wir ein willkommener Partner. Unsere Infrastruktur – inklusive modernster Rheometer und Extruder – erlaubt tiefgehende Materialanalysen und Prozessoptimierungen. Im Gegenzug profitieren wir davon, dass unsere Forschung eng an der Praxis ist und wir Ergebnisse erzielen, die die Branche wirklich weiterbringen. Allerdings: Kostenfrei kann das TTZ-HAS seine Leistungen nicht anbieten. Die Unternehmen müssen sich an Kooperationsprojekten finanziell beteiligen, basierend auf einer von uns erstellten Kalkulation. Noch läuft die Anschubfinanzierung durch den Freistaat Bayern, nach Ablauf müssen wir uns über die Einnahme von Drittmitteln weitestgehend selbst finanzieren. Darauf bereiten wir uns schon jetzt Schritt für Schritt vor.
Können Sie uns ein Beispiel für ein Forschungsprojekt am TTZ-HAS geben?
Selbstverständlich. Aktuell arbeiten zwei Studierende an einem Projekt zum Thema Kreislaufwirtschaft. Sie gehen der Frage nach, in wieweit recycelte Rohstoffe bei der Herstellung von Kunststoffrohren verwendet werden können. Klassischer Kunststoff wird meist synthetisch aus Erdöl bzw. erdölbasierten Rohstoffen hergestellt. Es ist aber auch möglich, Kunststoffe biobasiert zu produzieren, beispielsweise auf Zuckerrohrbasis oder mit Hilfe von Biomasse. Im Rahmen des Forschungsprojektes befassen sich die Studierenden mit dem biobasierten Werkstoff Polyamid 11 und dessen Mehrfachverwendung. Mit Hilfe unseres Rotations- und Hochdruckkapillar-Rheometern messen sie beispielsweise die Mehrfachextrusion, die molekulare Struktur des Polyamid 11 verändert und erforschen, wie sich Fließeigenschaften oder Scher-und Drehraten entwickeln. Sie untersuchen das Verhalten an unterschiedlichen Proben, die im Extruder hergestellt werden. Polyamid 11 wird in der Rohrindustrie bereits verwendet. Mit diesem Projekt wollen wir die bisherige Grundlagenforschung anwendungsnah fortführen, einen weiteren wissenschaftlichen Beitrag leisten – und: unsere Ergebnisse der Industrie zur Verfügung stellen. Vielleicht ergeben sich daraus neue Projekte. Ein Kooperationsprojekt mit einem Industriepartner darf ich an dieser Stelle aufgrund von Geheimhaltungsvereinbarungen nicht nennen.
Wie beurteilen Sie die Zusammenarbeit von Forschungsinstitut und Kunststoff-Industrie?
Das TTZ-HAS existiert nun seit drei Jahren. Acht Kooperationsprojekte sind abgeschlossen, am Institut arbeiten sechs Mitarbeitende. In dem Projekt „KARE“ sind wir Konsortialpartner in einem großen, öffentlich geförderten Projekt zum Thema Kreislaufwirtschaft von Kunststoffen. Es läuft sehr gut. In der Region fühlen wir uns bestens aufgehoben, Politik und Wirtschaft haben uns super aufgenommen und von Anfang unterstützt. Die enge Verbindung zu Wirtschaft und Kommune, kombiniert mit den Ressourcen einer Hochschule, ist das Technologietransferzentrum ein echtes Erfolgsmodell. Unsere Arbeit stärkt die Innovationskraft und Wertschöpfung der heimischen Kunststoffindustrie – und sichert so auch die Zukunftsfähigkeit des Standorts Haßberge. Wir sind also nicht nur Forschungspartner, sondern auch Motor für die gesamte Region. Und dieser läuft richtig rund. Die meisten unserer Studierenden stammen zwar nicht von hier, wollen nach Studienabschluss aber gerne in der Region bleiben, da die Unternehmen beruflich interessante Perspektiven bieten. Für mich persönlich ist es eine große Freude, diese Entwicklungsprozesse mitgestalten zu dürfen.
Stichwort „Smart“ – was macht Ihre Arbeit eigentlich so intelligent?
(lacht) Das Fränkische. Ich stamme aus dem Landkreis Würzburg, das fränkische Mindset würde ich schon als Erfolgsgarant bezeichnen. Doch Spaß beiseite und zurück zu Wissenschaft und Industrie. In der Industrie steht der Begriff „smart“ für die Integration fortschrittlicher Technologien und digitaler Lösungen, um Produktionsprozesse zu verbessern. Wir in der Wissenschaft denken breiter: Ein Rohr ist für uns z. B. dann smart, wenn es etwa mit weniger Material dieselben mechanischen Eigenschaften erzielt oder zusätzliche Funktionen erfüllt. Im übertragenen Sinn ist auch der Technologietransfer selbst smart – also die direkte Weitergabe von wissenschaftlichem Know-how an die Industrie. So entstehen echte Innovationen und smart Manufacturing.
Danke Ihnen für das Gespräch!
