Trumpf, stärkt die Forschung an der MPA Universität Stuttgart
Am 22. Jänner 2025 wurde an der Materialprüfungsanstalt (MPA) der Universität Stuttgart die TruPrint 3000, eine hochmoderne 3D-Metalldruckanlage, offiziell in Betrieb genommen. Diese innovative Technologie, die das Hochtechnologieunternehmen Trumpf als Spende bereitstellt, stärkt die Spitzenforschung in der Additiven Fertigung und eröffnet neue Anwendungsfelder in Leichtbau, Energietechnik und Raumfahrt. Die feierliche Veranstaltung, geleitet von Prof. Dr. Stefan Weihe, Direktor der MPA, und Dr. Martin Werz, Leiter der Abteilung Fügetechnik und Additive Fertigung der MPA, markiert einen wegweisenden Meilenstein in der wissenschaftlichen Entwicklung.
Feierliches Durchschneiden des roten Bandes zur Übergabe der TruPrint 3000 von Trumpf. V.l.n.r.: Prof. Dr. Stefan Weihe, Direktor der MPA, Dr. Anna Christmann, Koordinatorin für die Deutsche Luft- und Raumfahrt, Dr. Martin Werz, Leiter der Abteilung Fügetechnik und Additive Fertigung der MPA, Laurence Hoffelder, Vorstand HyEnd e.V., Stefan Großmann, Vorstand KSat e.V., Matthias Himmelsbach, Head of Additive Manufacturing bei Trumpf und Anna Steiger, Kanzlerin der Universität Stuttgart. (Bild: Jochen Kubik, MPA)
Anna Steiger, Kanzlerin der Universität Stuttgart, eröffnet die Veranstaltung. Gemeinsam mit Dr. Anna Christmann, Koordinatorin der Bundesregierung für die Deutsche Luft- und Raumfahrt, betont sie die hohe Relevanz der Anlage. Dr. Christmann würdigte die Forschungsarbeit der MPA und tauscht sich mit Studierenden über zukunftsweisende Technologien wie die „grüne“ Raumfahrt aus. Die Koordinatorin für die Deutsche Luft- und Raumfahrt Dr. Anna Christmann MdB machte in ihrem Grußwort deutlich: „Enge Kooperation und Partnerschaft von Industrie und Forschung, wie wir sie hier sehen, ist beispielgebend für unseren Wirtschaftsstandort. Die 3D-Drucktechnologie ist nicht nur in der Lage, die strengen Anforderungen der Luft- und Raumfahrtindustrie sowie des Leichtbaus zu erfüllen, sondern dabei auch kosteneffizient und innovativ zugleich. Das stärkt den Innovationsstandort Deutschland.“
Forschung begeistert! Moritz Käß (re.), Leiter des Referats Additive Fertigung der MPA Universität Stuttgart und Sven Sewalski (li.), wissenschaftlicher Mitarbeiter, stellen für den 3D-Druck mit der TruPrint 3000 Parameter ein. (Bild: MPA)
Bedeutung für Forschung und Industrie
„Die TruPrint 3000 steht sinnbildlich für den Erfolg einer langen und fruchtbaren Zusammenarbeit zwischen der MPA und Trumpf. Forschung, Lehre und unsere engagierten Studierendengruppen profitieren gleichermaßen von dieser zukunftsweisenden Technologie. Diese gelungene Kooperation zeigt, was möglich ist, wenn man den Mut hat, den vorhandenen Gestaltungsspielraum kreativ zu nutzen“, erklärte Prof. Dr. Stefan Weihe in seiner Begrüßung.
Dr. Martin Werz, machte deutlich: „Mit der 3D-Metalldruckanlage stärken wir unsere Fähigkeit, komplexe Bauteile ressourcenschonend und präzise zu fertigen. Dies ist ein entscheidender Schritt für die nachhaltige Produktion im Leichtbau.“ Er ergänzte: „Die neue Anlage bereichert nicht nur die technischen Möglichkeiten der MPA, sondern zeigt zugleich die Bedeutung einer engen Partnerschaft zwischen Wissenschaft und Industrie auf.“
„Die Universität Stuttgart steht für Rahmenbedingungen ein, in denen Forschung und Industrie sich im ständigen Austausch gegenseitig zu Innovationen anregen können“, betonte die Kanzlerin der Universität Stuttgart. Sie weiste zudem auf die Bedeutung eines attraktiven Lehrangebots hin: „Dass hiermit eine weitere Möglichkeit geschaffen wird, Studierende und Nachwuchskräfte mit moderner, tagesaktueller Technik an realen Fragestellungen zu unterrichten, trägt maßgeblich dazu bei, auch in Zukunft einen entscheidenden Beitrag zur exzellenten Innovationsfähigkeit in der Region Stuttgart zu leisten.“
Bildung und Innovation als Schlüssel zum Erfolg
Matthias Himmelsbach, Head of Additive Manufacturing bei Trumpf, hebte die Bedeutung der Ingenieurausbildung und die Förderung von MINT-Fächern hervor. „Die Universität Stuttgart bildet die Studierenden in den MINT-Fächern hervorragend aus. Diese gut ausgebildeten Fachkräfte tragen maßgeblich dazu bei, dass Unternehmen wie Trumpf ihre Position als Anbieter weltweiter Spitzentechnologie weiter festigen können“, erklärte Himmelsbach. Trumpf stellt den 3D-Drucker als Spende zur Verfügung.
Darüber hinaus spielen die Ingenieurausbildung und die Förderung von MINT-Fächern eine zentrale Rolle für den Wissenschafts- und Industriestandort Stuttgart, der als technologisches Zentrum von weltweiter Bedeutung gilt. Um im internationalen Wettbewerb erfolgreich zu bleiben, ist es essenziell, diese Stärke weiter auszubauen. Die Universität Stuttgart bietet hierfür eine Vielzahl an Wahlmöglichkeiten in technischen Studiengängen – von Maschinenbau, Informatik und Elektrotechnik bis hin zu Mathematik und Physik. Diese Vielfalt bildet eine exzellente Grundlage für die Ausbildung von Nachwuchstalenten. Die enge Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Industrie trägt dabei entscheidend zum Erfolg bei. Die neue Anlage stärkt Forschung, Lehre und innovative Ausbildungsansätze.
Ein additiv gefertigtes Gehäuse mit Deckel im Druckraum der TruPrint – Gitterstrukturen, die häufig im 3D-Druck eingesetzt werden, geben zusätzliche Stabilität und helfen dabei, das Gewicht des Bauteils zu reduzieren. (Bild: MPA)
Wegbereiter für die Zukunft der Additiven Fertigung
Die wegweisende Pionierarbeit der MPA in den 1980er-Jahren legt bis heute die Grundlage für Spitzenleistungen in der Additiven Fertigung. Während damals Lichtbogen-Technologien im Fokus standen, haben sich die Verfahren durch digitale Steuerung und Lasertechnologien zu hochpräzisen Prozessen entwickelt. Die TruPrint 3000 setzt neue Maßstäbe in der Additiven Fertigung und erschließt insbesondere für sicherheitskritische Anwendungen im Leichtbau, in der Energietechnik und der Raumfahrt neue Perspektiven.
Durch die Übergabe des 3D-Druckers an die MPA profitiert nun die gesamte Universität Stuttgart von der hohen Qualität der Anlagentechnik. Diese ermöglicht es, sich vollumfänglich auf Kernthemen der Werkstoff-, Parameter- und Qualifizierungsentwicklung zu konzentrieren.
Mit einem eigens entwickelten Buildprozessor optimiert die MPA die Vorbereitung des 3D-Drucks und leistet einen entscheidenden Beitrag zur Weiterentwicklung der Additiven Fertigung. Dieser Buildprozessor erleichtert die Herstellung von Leichtbauteilen, die speziell für die nachhaltigen Anforderungen der „grünen Raumfahrt“ entwickelt wurden.
Forschung für die Zukunft
In verschiedenen Forschungsprojekten, wie beispielsweise „Opti-Add“ oder „AdProSAM“, arbeitet die MPA an der Minimierung von Porenbildung, der Reduktion von Eigenspannungen und der Erhöhung der Prozesszuverlässigkeit – alles essenzielle Schritte, um die Additive Fertigung zukunftsfähig zu gestalten. Außerdem untersucht die MPA innovative Lösungen für Hochleistungs-Wärmetauscher und Wärmerohre für die Energietechnik.
Die MPA stellt ihre Anlagen und Expertise für wissenschaftliche und studentische Arbeitsgruppen zur Verfügung und fördert damit aktiv die praxisorientierte Ausbildung der Studierenden. Die beiden Vereine HyEnD e.V. und KSat e.V. stehen mit ihren zukunftsweisenden Projekten exemplarisch für Innovationen in der Raumfahrt.
Höhenweltrekord und nachhaltige Antriebe
Der Verein HyEnD e.V., mit derzeit 175 Mitgliedern, entwickelt mit Unterstützung der MPA ein „grünes“ Raketentriebwerk, das sowohl festen Treibstoff als auch flüssigen Oxidator nutzt. Ein Beispiel hierfür ist der Fackelzünder, ein Mini-Triebwerk für Raketen. HyEnD e.V. wurde von 2012 bis 2015 und von 2019 bis 2023 durch das DLR-Stern-Programm gefördert. In diesem Zeitraum haben sie die Raketen „Heros“ und „N2ORTH“ entwickelt.
„Mit Heros ist es uns gelungen, den Höhenweltrekord für studentische Hybridraketen zu brechen“, erzählte Laurence Hoffelder, 23, Vorstand und Projektleiter des studentischen Vereins. „In 2023 konnten wir mit N2ORTH eine Höhe von 64,4 km erreichen. Wir haben es uns bei HyEnD als Ziel gesetzt, Raketen mit hohem technischem Anspruch zu bauen und zu fliegen. Dabei ist für uns ein ‚grünes‘ Antriebssystem wichtig. Davon spricht man in der Raumfahrt, wenn keine umwelt- und gesundheitsschädlichen Materialien und Treibstoffe verwendet und verbrannt werden“, erklärt Hoffelder weiter.
Die studentische Kleinsatellitengruppe KSat e.V. der Universität Stuttgart vereint rund 250 Studierende aus verschiedenen Fachrichtungen und betreibt seit über 10 Jahren praktische Raumfahrtforschung. Zu den aktuellen Projekten gehören Parsec, ein gesteuertes Parafoil für Höhenforschungsballon-Experimente, und der 3U+ Nanosatellit Source. Beide Projekte zeigen die hohe Kompetenz der Studierenden bei der Entwicklung innovativer Lösungen für die Raumfahrt.
Ein besonderes Highlight von KSat ist das Projekt Finix, das sich mit der Erforschung von Ferrofluiden beschäftigt. Mithilfe präzise gefertigter Metall-3D-Druckteile wird Finix auf einer Höhenforschungsrakete getestet. Diese 3D-Druckteile bieten entscheidende Vorteile: Sie sind extrem leicht, ermöglichen eine optimale Nutzung des begrenzten Platzes und minimieren Fehlerquellen durch eine vereinfachte Montage. „Wir alle arbeiten gemeinsam daran, innovative Technologien und Experimente zu entwickeln. Auch als Studierende sind wir in der Lage, Experimente auf die Internationale Raumstation oder in große Höhen zu bringen – echte Raumfahrtarbeit von jungen Talenten“, betonte das Team begeistert.
Solche Vorhaben zeigen eindrucksvoll, wie kreative Lösungen und interdisziplinäre Zusammenarbeit die Grenzen des Möglichen immer wieder verschieben können und welche bedeutende Rolle Forschungseinrichtungen wie die MPA dabei spielen.
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