Der Trend zum Leichtbau bei elektrischen Handwerkzeugen für Garten und Forst hat sich in den letzten Jahren verstärkt. Denn wer einen Garten hat, kennt die Dankbarkeit über die akkubetriebenen Heckenscheren, Kettensägen und Rasentrimmer, die in den letzten Jahren entwickelt wurden und manches Kabelchaos ablösten. Doch leistungsfähige Akkus brachten mehr Gewicht ins Gerät. Gleichzeitig stiegen die Erwartungen der Anwender an Ergonomie und Handhabbarkeit: Heckenscheren und Kettensägen sollen also möglichst nicht nur leicht, sondern auch vibrationsarm sein. Und in vielen Anwendungsbereichen sind geringe Geräuschemissionen gewünscht, etwa in Wohngebieten, Klinikarealen oder Kurorten. Im Innovationsprojekt „LevioSa – Leichtbau für vibrationsarme Sägen“ innerhalb des Bündnisses „Smart Composite Erzgebirge“ (SmartERZ) tüfteln seit kurzem Partner aus Unternehmen und Forschung daran, wie Gartenarbeit künftig noch leichter werden kann. Seit vier Jahren steuert die Wirtschaftsförderung Erzgebirge GmbH das Forschungsbündnis SmartERZ.
Vier Wünsche zugleich: Leicht, vibrationsarm, leise – und trotzdem leistungsstark
Die Koordination des Projekts liegt in den Händen des europaweit führenden Herstellers in der Gartentechnik-Branche Mogatec GmbH. „Wir sehen für die gesamte Produktfamilie der elektrischen Handwerkzeuge enorme Entwicklungsmöglichkeiten in den nächsten Jahren. Am Beispiel einer Kettensäge wollen wir die Innovationspotenziale ausloten“, betont Tobias Wetzel, Geschäftsführer der Mogatec. Auf Leistungsfähigkeit bei einer Kettensäge wollen die Nutzer natürlich nicht verzichten. Mit Produkteigenschaften wie weniger Gewicht, geringe Vibrationen und Geräuschabstrahlung sowie effizienter Materialeinsatz lassen sich Markttrends wie gute Handhabbarkeit und ermüdungsfreies Arbeiten, Umweltverträglichkeit und Nachhaltigkeit gezielt befriedigen. Die Entwicklung von Geräten mit einer so optimalen Kombination von Eigenschaften sei auch für ein Unternehmen mit kompletter Wertschöpfungskette wie Mogatec eine komplexe Aufgabe, wie Arne Fiedler, Leiter Technik und Entwicklung, erklärt: „Wir haben Partner aus der Region gewonnen, die ihre Kompetenzen aus den Bereichen Materialforschung, technische Textilien und Hochleistungskunststoffe einbringen“. Das Fraunhofer–Institut für Fertigungstechnik und angewandte Materialforschung (IFAM) aus Dresden hat Expertise im Bereich Formgebung und Funktionswerkstoffe. Die Kompetenzen für Funktionstextilien kommen vom Nähgewirkhersteller Technitex Sachsen GmbH aus Wüstenbrand. Das Know-how für Spritzgusstechnologie steuert die WESKO GmbH aus Stollberg bei.
Geräteaufbau und Materialmix als technologische Herausforderung
Aufgrund der vielen verschiedenen Komponenten, aus denen eine Kettensäge besteht, gibt es viele Ansatzpunkte im Gerät, um Schwingungen, Geräusche und Gewicht zu reduzieren: Gehäuseteile und Bedienteile, Tragkonstruktionen für Motor und Getriebe, Verbindungen und Befestigungen. Auch die Art der Werkstoffe, wie unterschiedliche Metalle und Kunststoffe, sowie die einzelnen Materialkombinationen spielen dabei eine Rolle. Beim LevioSa-Projekt wird unter anderem der innovative Ansatz verfolgt, die Schwingungen einer Kettensäge einerseits mittels leichter Verbundwerkstoffe aus Textil und Kunststoff zu dämpfen. Eigenschaften wie Leichtigkeit, Stabilität und Schwingungsdämpfung haben auch bestimmte technische Textilien, wie Robert Hillig, Leiter Forschung und Entwicklung bei der Technitex Sachsen GmbH deutlich macht: „Textil kann ein wirksamer Kunststoffverstärker in Spritzgießprodukten sein. Knifflig sind natürlich Fragen der Formgebung, der gegenseitigen Materialverträglichkeit und der Verbindung der Werkstoffe.“ Funktionsfähigkeit, Qualität und Dichtheit müsse bei all dem gewahrt bleiben.
All das sind auch Themen, mit denen sich Sebastian Gnüchtel beschäftigt. Er verantwortet das Projektmanagement bei der WESKO GmbH. Gnüchtel wird sich im LevioSa-Projekt vor allem den Fragen rund um die Spritzgusstechnologie von Kunststoffteilen mit Textilfaseranteil widmen: Welcher Kunststoff ist geeignet? Welche Formen sind möglich, um Textilfasern einzubringen? Wie müssen Spritzgusswerkzeug und Fertigungsschritte aussehen? „Derzeit investieren wir bei WESKO in weitere große und sehr leistungsfähige Spritzgießanlagen. Das wird unsere Möglichkeiten in der Fertigung erweitern“, stellte er in Aussicht.
Innovation und Kooperation als Wettbewerbsvorteil für das ganze Erzgebirge
Viele weitere Themenkomplexe wird das LevioSa-Projektteam in den nächsten drei Jahren bearbeiten, so auch den ressourcenschonenden Materialeinsatz und die Recyclingfähigkeit sowie die Reparaturfähigkeit der Kettensäge mit dem neuen Materialverbund. Die Partner erwarten, dass Nachhaltigkeit neben Leichtbau sowie Vibrations- und Geräuschminderung zukünftig entscheidende Verkaufsargumente sein werden. Bis Dezember 2025 läuft die Förderung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung.
Gebündelte, firmenübergreifende Entwicklungskompetenz ist der Schlüssel dafür, um mit technologisch anspruchsvollen Produkten die Wirtschaftsregion Erzgebirge erfolgreich in die Zukunft zu führen. Genau das will das Projekt LevioSa zeigen. „Neue Werkstofftechnologien mit Partnern zu erforschen und zügig in den Markt zu bringen, verschafft uns nicht nur Wettbewerbsvorteile, sondern auch viele Vorteile für die Konzeption und Auslegung elektrischer Handwerkzeuge“, sagt Tobias Wetzel zu den Projektaussichten. Dr. Andreas Ebert, Geschäftsführer WESKO, ergänzt: „Innovationen bei Produkteigenschaften erfordern neue technische Lösungen auch in der Herstellung. Faserverstärkte Kunststoffe bedingen neue und innovative Technologie, die uns als gesamte Wirtschaftsregion zukünftig mehr Wettbewerbsvorteile und Wertschöpfung bietet.“ Genau aus diesem Grund initiierte und koordiniert die Wirtschaftsförderung Erzgebirge GmbH seit über vier Jahren das Forschungsprojekt SmartERZ.
Die Partner im Projekt LevioSa
Mogatec GmbH, Drebach (Koordination) – www.mogatec.com
Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM), Dresden – www.ifam.fraunhofer.de
Technitex Sachsen GmbH, Hohenstein-Ernstthal OT Wüstenbrand – www.technitex-sachsen.de
WESKO GmbH, Stollberg – www.wesko-gmbh.de
Über SmartERZ
SmartERZ ist ein Netzwerk von aktuell über 200 Partnern aus Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft. Ziel des Bündnisses ist die Initiierung eines innovationsgetriebenen Strukturwandels in der Wirtschaftsregion Erzgebirge. Der Fokus liegt dabei auf der Funktionalisierung von innovativen Werkstoffverbunden (Composites). Das enorme Innovations-und Wachstumspotential derartiger Materialien nutzt die Region Erzgebirge zur Transformation zum Hightech-Standort. SmartERZ versteht sich als branchen- und unternehmensübergreifendes Technologiecluster, das langfristig regionale Wertschöpfung generiert. Hauptinitiatoren sind die Wirtschaftsförderung Erzgebirge GmbH als Konsortialführer und die TU Chemnitz. Das Bündnis wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen des Programmes „WIR! – Wandel durch Innovation in der Region“ gefördert.
Autor: Carsten Schulz-Nötzold, M.A.
So sehen sie Einheimische und Gäste noch heute bei den Bergparaden an Weihnachten und zu jährlichen Festen, etwa dem Bergstadtfest in Freiberg (letztes Juniwochenende) und dem Bergstreittag in Schneeberg (21. Juli). Im Sächsischen Landesverband der Bergmanns-, Hütten- und Knappenvereine sind 65 Vereine aus Sachsen und der Tschechischen Republik mit mehr als 3.500 Mitgliedern organisiert.
Schon im Mittelalter begannen die Bergleute, sich in Knappschaften zu organisieren. So vertraten sie ihre Interessen gegenüber den Grubenbesitzern und dem Landesherrn. Dabei ging es um die soziale Absicherung der Bergmänner und ihrer Familien bei Krankheit, Unfall oder Tod. Die beiden ältesten bis heute existierenden Vereinigungen sind die „Berggrabebrüderschaft Ehrenfriedersdorf“ (1338) und die „Historische Freiberger Berg- und Hüttenknappschaft e. V.“ (1426).
Große Silberlagerstätten werden im 15. Jh. um Schneeberg und Annaberg-Buchholz entdeckt. Die Vorkommen sind so reich, dass Schneeberg zur Freien Bergstadt (1481) ernannt wird, um weitere Menschen anzulocken. Herausragendes Bauwerk dieser Zeit ist die spätgotische Hallenkirche St. Wolfgang (1516-1540) mit dem Lucas-Cranach-Altar aus der Reformationszeit. Die auch als Bergmannsdom genannte Kirche ist Ziel der jährlichen Bergparade zum „Bergstreittag“ (21.7.). Seit 1498 erinnern die Bergbauvereine an einen erfolgreichen Streik gegen Lohnkürzungen. Heute zeigt sich Schneeberg als die „Barockstadt des Erzgebirges“. Nach dem großen Brand (1719) erfolgte der Wiederaufbau der Stadt, die damals weltgrößtes Abbaugebiet für Kobalt war.
Architektonisch vielfältig ist Annaberg-Buchholz, die erste geplante Bergstadt, die direkt über den Gruben errichtet wurde. Ihre Stadtgeografie reicht von Renaissance bis Gründerzeit, wenn Gäste ihren Blick in der Altstadt schweifen lassen. Sie ist unter und über Tage ein großes Erlebnis: Im Silberbergwerk „Im Gößner“, direkt unter der Altstadt, macht man einen Ausflug ins 15. Jh. Zu jener Zeit veröffentliche der Bergbeamte und Schreiber Adam Ries in der Stadt das erste Rechenbuch in deutscher Sprache und mit arabischen Zahlen. Dies erleichterte die Buchführung sowie Verwaltung enorm und machte europaweit Schule. Weithin sichtbar thront St. Annen. Die spätgotische Hallenkirche mit ihrem grazilen Schlingrippengewölbe ist das Symbol für die Bergbaukultur schlechthin. Auf dem Bergaltar sehen Gäste die älteste Kunstdarstellung des sächsischen Bergbaus aus der Reformationszeit. Damals entstand aus einem Kirchweihwest nach Pfingsten auch die „Annaberger Kät“, seit 1520 eines der ältesten Volksfeste Deutschlands.
Im Unterschied zu den frühen Zeiten, als Bergstädte meist wild nahe den Gruben entstanden, sind für das 16. Jh. geplante Gründungen typisch. Beim Bau Marienbergs ab 1521 wurden erstmals nördlich der Alpen die Prinzipien der Renaissance für eine Idealstadt verwirklicht: quadratischer Zentralplatz sowie rechtwinklige Anordnung von Straßen und Häuserblocks. Der Marktplatz mit Rathaus und Bürgerhäusern, das Bergamt, das Fürstenhaus und die spätgotische Hallenkirche St. Marien (1558-1564) sind alle erhalten. Eine Turmbesichtigung auf Rathaus oder St. Marien erleben Gäste als eindrucksvolle Lehrstunde in architektonischer Geometrie.
Die Besiedlung begann unmittelbar nach dem ersten Silberfund 1168. In der Nähe entstand die älteste und später größte Bergstadt des Erzgebirges: Freiberg. Ihr Name verweist auf das Kernmerkmal einer Bergstadt: die Freiheit ihrer Einwohner. Mit Blick auf den finanziellen Erfolg des Bergbaus verliehen die sächsischen Fürsten und der territoriale Adel die Bergfreiheit, also das Recht, Lagerstätten von Erzen zu suchen. Vom reichen architektonischen, kulturellen und religiösen Erbe des Silbers zeugt die Altstadt. Unsere Gäste gewinnen davon einen Eindruck, wenn sie auf das Schloss und die Märkte, das Oberbergamt, die Bürger- und Arbeiterhäuser oder den Dom als Denkmal der Romanik schauen. Dessen „Goldene Pforte“ gilt als das erste Figurenportal der deutschen Kunstgeschichte. Highlights sind die Bergmannskanzel und die Konzerte auf der Orgel des berühmten Orgelbauers Silbermann. Jedes Jahr im Juni zieht das Bergstadtfest mit den Bergparaden zehntausende Menschen an, die über das lebendige Brauchtum staunen.