Wolfgang-Hillen-Sommerschule 2023

Abschlussbericht

Eindrücke der BaCaTeC-Wolfgang-Hillen-Summerschool 2023 an der Universität Bayreuth – Lehrstuhl Keramische Werkstoffe

Vom 9. bis 16. September 2023 fand in Bayreuth die Wolfgang Hillen BaCaTeC Summer School "Ceramic Matrix Composites - Light-Weight, Efficient and Sustainable Materials for Aerospace and Spin-Off Application" statt. Insgesamt haben 14 Doktoranden, 5 Post-Docs, 3 Professoren und 5 Industrievertreter teilgenommen. Die Summer School wurde an der Universität Bayreuth vom Lehrstuhl Keramische Werkstoffe ausgerichtet. Die weiteren Teilnehmer kamen aus Los Angeles von der University of Southern California und dem dortigen M.C. Gill Composites Center sowie vom Lehrstuhl Materials Resource Management der Universität Augsburg. Am Samstag, den 9. September, kamen alle Gäste von der USC am Flughafen in Frankfurt an und wurden von dort zum Transfer nach Bayreuth abgeholt. Kaum in der gastgebenden Stadt angekommen, begann das Willkommens-Barbecue, was einige Doktoranden des Lehrstuhls Keramische Werkstoffe schonvorbereitet hatten. Es hielt die amerikanischen Gäste bis ca. 19.30 Uhr wach und der Anreisetag endete schließlich im Hotel.

Nach einer kurzen Nacht, auch aufgrund von notwendigen Jetlag-Anpassungen, begann die Summer School bei sehr sonnigem Wetter mit einer Sightseeing-Tour durch ganz Bayreuth. Das Richard-Wagner-Festspielhaus ist ein sehr interessanter Ort, der auch für Einheimische einen Besuch wert ist. Nach diesem Start fuhren wir direkt zur Eremitage. Wie Wilhelmine, die ehemalige Markgräfin von Bayreuth, vor 300 Jahren, spazierten wir durch den Park der Eremitage, genossen die Natur und Architektur, bis es zum Mittagessen in ein typisch fränkisches Restaurant ging. Anschließend begann am Nachmittag eine Führung durch die Katakomben unter Bayreuth, die in einen schönen Abend und ein Abendessen überging. An diesem Abend waren schon fast alle Teilnehmer der Summer School anwesend und begannen, sich gegenseitig kennenzulernen.

Im Anschluss dieses ersten Networking-Events und Empfang begann das wissenschaftliche Programm am Montag mit dem Keynote-Vortrag von Prof. Nutt (University of Southern California) über die Herstellung, Anwendung und Herausforderungen von CMC und UHT-CMC. Die Firma Axiom aus den USA stellte in einem weiteren Vortrag ihre hochwertigen Ox/Ox-Verbundwerkstoffe und einige wichtige Entwicklungen zu diesem Thema vor. Nach dem Mittagessen in der Mensa der Universität Bayreuth rundeten drei verschiedene Vorträge zu speziellen Themen (Ox/Ox-Entwicklung, Composite-Reparaturstrategien & Reibungsanwendungen von CMC) den Vortragsteil des Montags ab. Am Abend hatten die Doktoranden die Möglichkeit, ihre Arbeiten im Rahmen der Postersession zu präsentieren. Die Gewinner des Posterpreises waren Frau Emily-Anne Vargas von der University of Southern California, vor Frau Melissa Moos und Frau Jalena Best, beide von der Universität Bayreuth. Nach dem Abendessen in einem weiteren ansprechenden fränkischen Restaurant fuhren die Teilnehmer zurück zum Hotel.

Am folgenden Dienstagvormittag führte die Exkursion der Summer School zu Brembo SGL Carbon Ceramic Brakes und MTAerospace in Meitingen bzw. Augsburg. In beiden Firmen erhielten wir sehr interessante Einblicke in die Herstellung, Entwicklung und Prüfung von Keramikbremsen und von Komponenten für Raumtransportsysteme wie z.B. der Ariane 6, die nach der Ariane 5 Rakete kurz vor der Einführung bei der ESA steht. Voller neuer Eindrücke und motiviert, auf dem Gebiet der Ceramic Matrix Composites zu forschen, kehrten die Teilnehmer am Abend nach Bayreuth zurück.

Nach dieser Reise standen am Mittwoch die grundlegenden Eigenschaften und innovativen Herstellungsmethoden durch Prof. Schafföner von der Universität Bayreuth und die Nachhaltigkeit von CMCs durch Prof. Koch von der Universität Augsburg im Mittelpunkt. Innovative Techniken wie die additive Fertigung, die in-situ Beobachtung von Prozessen, die Faser-Push-Out Technik und grundlegende mechanische Prüfungen wurden in weiteren Vorträgen vorgestellt und diskutiert. Schließlich zeigte ein Vortrag über die Herstellung von polymerbasierten Keramiken zukünftige Entwicklungen von Fasern, Matrices und Schutzschichten auf. Am Abend fand das Summer School Dinner in einem sehr schönen Restaurant in der Bayreuther Innenstadt statt, wo die Teilnehmer der Summer School diesen wunderbaren Abend gemeinsam an einem großen Tisch genossen.

Emily-Anne Vargas von der USC während des Hands-On Days an der Universalprüfmaschine Am folgenden Donnerstag standen vier verschiedene praktische Kurse im Mittelpunkt. Am Vormittag wurden innovative Herstellungstechniken wie die Prepreg-Verarbeitung und die Wickeltechnik demonstriert, untersucht und diskutiert. Nach der Mittagspause zeigte die mechanische Prüfung der Verbundkeramiken, dass es viele Herausforderungen gibt, wenn es um Materialien geht, die für Temperaturen über 1.000 °C geeignet sind, ganz gleich, ob die Tests im REM mit einem Nanoindenter oder in einer Universalprüfmaschine unter Spannung durchgeführt werden.