Österreichisches Kompetenzzentrum für Tribologie

AC²T wurde im Rahmen eines Projektes im Österreichischen Kompetenzzentren-Programm Kplus[2] (welches sich seit 2010 als Exzellenzzentrum-Programm COMET[3] fortsetzt) als eine Wissenschaft-Industrie-Kooperation, unter Führung des wissenschaftlichen Vereins Österreichische Tribologische Gesellschaft, und mit Beteiligung der Technischen Universität Wien, von 3 Unternehmen, sowie mehreren Wissenschaftlern und Industrieberatern im Juli 2002 gegründet und weist auch heute noch eine sehr ähnliche Gesellschafterstruktur[4] auf. Das Kompetenzzentrum für Tribologie ist eines der weltweit größten unabhängigen, privatwirtschaftlich organisierten, nicht-gewinnorientierten Forschungszentren in der Tribologie.

Im Sommer 2009 gab AC²T die Evaluierung der ersten Förderperiode mit dem COMET[5] Forschungsprojekt „XTribology - Excellence Center of Tribology“[6] bekannt. Dieser Erfolg sicherte dem Kompetenzzentrum Projektbudgets in der Höhe von rund 100 Mio. Euro für 10 Jahre (bis März 2020).[6] Im Jahr 2016 wurde der Miteigentümer und damalige Wissenschaftliche Leiter des Kompetenzzentrums, Friedrich Franek, die weltweit bedeutendste Auszeichnung in der Tribologie,[7] die Tribologie Goldmedaille 2016,[8] verliehen.

Das von AC²T 2018 beantragte COMET Forschungsprojekt „InTribology – Tribology Intelligence - Customized Tribology for Industrial Innovation“[9] wurde im Mai 2019 inhaltlich von einer internationalen Jury im Rahmen eines Wettbewerbsverfahrens evaluiert, auf Basis der Jurybewertung von den finanzierenden Bundesministerien genehmigt[10] und startete im April 2020. Dieses aktuelle Forschungsprojekt[9] ist auf zwei Perioden mit einer Laufzeit von insgesamt acht Jahren und einem Forschungsvolumen je Periode von rund 44 Millionen Euro angelegt.

Das Kompetenzzentrum AC²T beforscht das Fachgebiet Tribologie. Das wissenschaftliche Personal des Zentrums - Forscher auf unterschiedlichen Qualifikationsstufen bis hin zu universitären Lehrpersonen insbesondere aus den Gebieten Chemie, Physik, Werkstoffwissenschaften, Maschinenbau, Elektrotechnik/Mechatronik, Messtechnik, Biologie und Informatik - erschließt anwendungsorientiert theoretisch und experimentell neues Wissen zu Ober- und Grenzflächenwechselwirkungen von Werkstoffen bzw. Materialien (insbesondere zu Schmierstoffen und Treibstoffen) mit den Schwerpunkten Reibung, Verschleiß und der Schmierstoffanwendung. Die Erarbeitung von Verschleißschutzschichten, die Entwicklung von Sensorsystemen für tribologische Parameter, die Charakterisierung von Schmierstoffen und deren Alterung, die Simulation tribologischer Mechanismen auf atomarer bis makroskopischer Größenskala, die Beschreibung der mit Reibungsprozessen zusammenhängenden tribochemischen Korrosion sind genauso Arbeitsergebnisse wie Laboraufbauten zur Bestimmung von Reibung und Verschleiß. Die Forschungsergebnisse werden in Form von begutachteten Beiträge in Fachjournalen, Fachbüchern[11] oder bei Fachkonferenzen regelmäßig veröffentlicht. Im Zusammenhang mit der Bearbeitung von Forschungsprojekten bzw. -themen wird auch die studentische Ausbildung durch Bereitstellung von Arbeitsmöglichkeiten für Master- bzw. Doktorarbeiten unterstützt.

Das Kompetenzzentrum führt anwendungsorientierte Grundlagenforschung und Innovationsforschung gemeinsam mit Projektpartnern aus der Industrie und Wissenschaft, sowie Forschungs- und Entwicklungsdienstleistungen für industrielle Auftraggeber, durch. Das Partnernetzwerk umfasst hierbei mehr als 100 Industriepartner[12] und mehr als 40 universitäre und außeruniversitäre Forschungspartner.[13]

Die Aktivitäten von AC²T sind in vier Forschungsbereichen organisiert:

Der Forschungsbereich (Area) "Reibungsoptimierte Systeme" zielt auf die funktionsrelevante Oberflächen- und Werkstoffgestaltung von funktionalen (mechanischen) Bauteilen mit Fokus auf Zuverlässigkeit und Energieeffizienz. Wissen von der Systemebene bis hin zur Nanoebene (bzw. zu atomaren Mechanismen) wird hierzu genutzt. Die Umsetzung des Wissens in die reale Anwendung wird durch einen geeigneten „digital twin“-Ansatz[14] erreicht. Die Kombination von Simulation und Modellexperimenten ermöglicht die Erarbeitung von Übertragungsfunktionen in einer "Hardware-in-the-Loop"-Umgebung, welche die Beschreibung des realen Reibungsverhaltens eines tribologischen Systems unter realen Belastungsbedingungen ermöglicht.

Area "Verschleiß-Reduzierungsstrategien für die Industrie" legt einen besonderen Schwerpunkt auf tribologisch beanspruchte Systeme unter rauen Umgebungsbedingungen, verschleißfeste Werkstoffe und Oberflächen sowie auf Zustandsüberwachung und Instandhaltungsmethoden hierfür. Anhand von datengetriebenen Verschleißmodellen wird ein vertieftes Verständnis erarbeitet, wie Werkstoffe und Beschichtungen unter hohen Temperaturen und/oder korrosiver Umgebung verschleißen. Darauf aufbauend werden Verschleißschutzstrategien und – mit besonderer Schwerpunktsetzung – ausgewählte laserbasierte Technologien zur Oberflächenbeschichtung entwickelt.

Der Forschungsbereich "Nachhaltige Schmierung" stellt sich den aktuellen technologischen und ökologischen Herausforderungen an die ganzheitliche Gestaltung zukünftiger Schmierstoffe und Schmierungskonzepte und orientiert sich im Wesentlichen an der "Green Tribology"-Philosophie. Durch den kombinierten Einsatz von numerischen und experimentellen Werkzeugen werden maßgeschneiderte Schmierstoffe auf unterschiedlichen Größenskalen (makro bis atomar) entworfen. Darauf aufbauend werden datengetriebene Vorhersagemodelle entwickelt, um die Leistungsfähigkeit und die Lebensdauer sowohl von Schmierstoffen als auch von den geschmierten Systemen zu beurteilen.

Der strategische Forschungsbereich "Synaptische Tribologie" fasst – einem generischen Zugang folgend – Wissen aus der Tribologie-Grundlagenforschung mit der Expertise aus unterschiedlichen komplementären Fachgebieten (wie z. B. Informatik, Datenwissenschaften) in einem aktiven Entwicklungsprozess für neuartige Tribodesign-Lösungen (zur Vorhersage der Leistungsfähigkeit dieser Lösungen in Anwendungen der Praxis) zusammen. Mittels der konsequenten Anwendung modernster datenwissenschaftlicher Methoden auf alle verfügbaren Datenquellen und deren Kombination mit Multiskalen-Simulationen, hochwertigen experimentellen Techniken und fortschrittlichen chemisch-physikalischen Analysemethoden wird das Ziel der datengetriebenen Forschung in der Tribologie erschlossen und damit die Digitalisierung in der tribologischen Forschung und Entwicklung vorangetrieben.

Der Einstieg des Kompetenzzentrums in F&E-Projekte der Europäischen Union erfolgte im Jahr 2006 als Koordinator des Marie-Curie-Forschungstrainingsnetzwerks WEMESURF.[15] Weitere EU-Projektbeteiligungen folgten, wie z. B. die Mitwirkung als Konsortium-Mitglied im „Joint Undertaking Shift2Rail“[16] im Zeitraum 2016 bis 2022. Im Zeitraum 2019 bis 2022 koordiniert AC²T u. a. das europäische Innovationsprojekt I-TRIBOMAT[17] und wirkt u. a. von 2019 bis 2023 als Partner im Forschungsprojekt triboREMEDY[18] mit.

• Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft
• Website AC2T research GmbH

1. Technologie- und Forschungszentrum Wiener Neustadt, auf ecoplus.at
2. Peter Biegelbauer: Wie lernt die Politik? Kap. 7: Kompetenzzentren-Programm „Kplus“. Hrsg.: Springer Fachmedien. Springer, Wiesbaden 2013, ISBN 978-3-531-18591-0, S. 145–172 (springerprofessional.de).
3. FFG Fokus - COMET-Zentren und -Projekte. In: Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft mbH - FFG (Hrsg.): Broschüre. FFG, Wien Juni 2013, S. 22–23 (ffg.at [PDF]).
4. Gesellschafter der AC²T research GmbH. AC2T research GmbH, 2019, abgerufen am 31. Dezember 2019.
5. Gerd Müller: "COMET - ein Erfolgsmodell in angewandter F&E". In: Website. Austria Presse Agentur, Bereich "Science", 30. April 2015, abgerufen am 5. Februar 2020.
6. "K2"-Forschungszentren zu Biotechnologie und Tribologie. In: Zeitung. DerStandard, 29. Oktober 2009, abgerufen am 8. Januar 2020.
7. Tribology Gold Medal. In: Website. Institution of Mechanical Engineers, 2020, abgerufen am 5. Januar 2020 (englisch).
8. Tribologie-Goldmedaille für Prof. Friedrich Franek. In: NEW BUSINESS Verlag GmbH (Hrsg.): Sonderheft. NEW BUSINESS Verlag GmbH, Wien April 2017, S. 11 (newbusiness.at).
9. APA-OTS: Millionenförderung für COMET Kompetenzzentrum für Tribologie. In: Online-Magazin. Wn24, 18. Juni 2019, abgerufen am 8. Januar 2020.
10. Comet-Forschungszentren erhalten 39 Millionen Euro. In: Zeitung. DerStandard, 9. Juni 2019, abgerufen am 8. Januar 2020.
11. A. Pauschitz et al.: Kapitel 6: High Temperature Sliding Wear of Thermal Sprayed Coatings in "Thermal spray coatings and their tribological performances". Hrsg.: Roy Manish, Davim J. Paulo. Engineering Science Reference - IGI Global, 2015, ISBN 978-1-4666-7489-9, S. 163–192.
12. AC2T research GmbH Industriepartner-Netzwerk. 2019, abgerufen am 31. Dezember 2019.
13. AC2T research GmbH Wissenschaftspartner-Netzwerk. 2019, abgerufen am 31. Dezember 2019.
14. Norbert Regitnig-Tillian: Digitaler Zwilling lässt Maschine länger leben. In: Der Standard Forschungs Spezial - Online. Der Standard, 7. Oktober 2017, abgerufen am 31. Dezember 2019.
15. WEMESURF Fact sheet. In: Website. Cordis - European Commission, abgerufen am 2. Januar 2020 (englisch).
16. Shift2Rail. In: Website. Shift2Rail - A body of European Union, abgerufen am 2. Januar 2020 (englisch).
17. I-TRIBOMAT Fact sheet. In: Website. Cordis - European Commission, abgerufen am 2. Januar 2020 (englisch).
18. triboREMEDY Fact sheet. In: Website. Cordis - European Commission, abgerufen am 2. Januar 2020 (englisch).