Chemnitz: Deutschlands größte universitäre Professur wird 20

Spitzenforschung hat Gewicht. In Chemnitz macht sie Bauteile leichter. Gemeinsam mit Industrie- und Forschungspartnern entwickelt die Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung (SLK) der Technischen Universität Chemnitz seit zwei Jahrzehnten Leichtbaulösungen für alle Branchen und Lebensbereiche. Heute arbeiten am SLK rund 170 Mitarbeiter – damit gilt das SLK als größte universitäre Professur Deutschlands. Jährlich werden etwa 100 Forschungs- und Transferprojekte bearbeitet. Allein 2024 lagen die Drittmitteleinnahmen bei rund zehn Millionen Euro.

Zu den aktuellen SLK-Projekten gehört beispielsweise die Entwicklung eines Fertigungsverfahrens für Batteriegehäuse aus faserverstärktem Kunststoff. Das Gehäuse ist rund 15 Prozent leichter als das Aluminium-Referenzbauteil. Gleichzeitig lässt es sich mit Produktionszyklen von deutlich unter zwei Minuten herstellen. Damit geht es nicht nur um weniger Gewicht, sondern auch darum, Leichtbaulösungen für große Stückzahlen wirtschaftlich nutzbar zu machen. Das Verfahren wurde in diesem Jahr mit dem „JEC Innovation Award 2026“ ausgezeichnet. Zum Projektverbund gehörten auch Unternehmen aus der Region, darunter Formenbau GF aus Marienberg und Gerlinger Industries aus Netzschkau. Eine Weltpremiere gelang dem SLK in der zivilen Luftfahrt: Gemeinsam mit Airbus und Liebherr-Aerospace entwickelten Forschende der TU Chemnitz einen additiv gefertigten Hochdruckventilblock aus Titan für den Airbus A380. Das sicherheitsrelevante Hydraulikbauteil wurde im 3D-Druckverfahren hergestellt und war rund 35 Prozent leichter als die konventionelle Variante.

Leichtbauforschung lässt sich in Chemnitz aber auch im Sitzen erleben. Die C-förmigen Stadtmöbel „Big C“ aus Carbonbeton wurden im Forschungsbereich „Leichtbau im Bauwesen“ des SLK gemeinsam mit Partnern entwickelt. Carbonverstärkungen erlauben ihre filigrane Form; bei der Herstellung kommt unter anderem eine recycelbare Schalung aus Wellpappe zum Einsatz. Was in der Stadt zum Verweilen einlädt, ist zugleich ein Beispiel dafür, wie aus Werkstoffforschung eine konkrete Anwendung entsteht.

Exzellente Grundlagenforschung und der darauf aufbauende Transfer in die Praxis prägen das SLK seit zwei Jahrzehnten. Mit der Berufung von Prof. Dr. Lothar Kroll im Jahr 2006 begann der Aufbau der Professur. Seither waren insgesamt knapp 500 Mitarbeitende an der Professur tätig. Für grundlagenorientierte, anwendungsbezogene und industrienahe Forschungsprojekte sowie für Baumaßnahmen warb die Professur rund 500 Millionen Euro ein; unter Einbeziehung der beteiligten Forschungspartner beläuft sich das Gesamtprojektvolumen auf deutlich mehr als eine Milliarde Euro. Hinter diesen Zahlen steht eine Entwicklung, die über das Wachstum einer einzelnen Professur hinausreicht: der Aufbau von Kompetenzen, Forschungsanlagen und Partnerschaften, die neue wissenschaftliche Erkenntnisse ermöglichen und Technologien bis in die industrielle Anwendung bringen.

• Von der Grundlagenforschung in die industrielle Anwendung

Am Anfang steht die Grundlagenforschung: Das SLK untersucht das Zusammenspiel von Werkstoffen, Strukturen und Fertigungsprozessen und schafft damit die wissenschaftlichen Voraussetzungen für neue Leichtbautechnologien. In Forschungsverbünden arbeitet die Professur mit fast allen Fakultäten der TU Chemnitz sowie mit außeruniversitären Forschungseinrichtungen zusammen. Die Zusammenarbeit mit dem Mittelstand ist dabei kein ergänzendes Arbeitsfeld, sondern ein wesentlicher Bestandteil des Forschungsprofils. Das SLK verbindet Grundlagenforschung mit der Entwicklung von Werkstoffen, Bauteilen, Maschinen und Fertigungsverfahren. Berechnung, Materialentwicklung, Verarbeitung und Recycling werden dabei zusammen betrachtet. So reicht die Arbeit von der Frage, wie ein Bauteil Belastungen standhält, bis zu seiner Herstellung und dem Umgang mit den eingesetzten Materialien nach der Nutzung.

• Meilensteine der Professur-Geschichte

Ein entscheidender Meilenstein der Grundlagenforschung war der Bundesexzellenzcluster MERGE „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen“, dessen Koordinator und Sprecher Prof. Lothar Kroll war: der erste und bislang einzige Bundesexzellenzcluster der TU Chemnitz und zugleich deutschlandweit der erste im Bereich der Leichtbauforschung. Von 2012 bis 2019 wurden darin Kompetenzen aus Kunststoff-, Metall- und Textiltechnologien sowie intelligenten Systemen zusammengeführt. Mit dem MERGE Technology Centre, bestehend aus einer Forschungshalle und einem Laborgebäude, entstanden Möglichkeiten, neue Verfahren nicht nur an kleinen Proben, sondern auch auf großmaßstäblichen Anlagen zu entwickeln und zu testen. Diese Infrastruktur bildet bis heute eine wichtige Grundlage für Forschung und Transfer und wird im Forschungscluster MERGE als Zentraler Einrichtung der TU Chemnitz weiter genutzt. Auch das preisgekrönte Batteriegehäuse wurde im Laborgebäude des MERGE Research Centre gefertigt.

Leichtbaustrukturen der dritten Generation stehen im Mittelpunkt des seit 2025 laufenden Sonderforschungsbereichs / Transregios 402 „DediGrad“. Unter der Koordination von Prof. Lothar Kroll arbeiten die TU Chemnitz, die TU Dresden und RWTH Aachen gemeinsam mit der TU Wien und dem Fraunhofer IWU an den wissenschaftlichen Grundlagen und neuen Produktionstechnologien für Leichtbaustrukturen, deren Verstärkungen gezielt an die jeweiligen Belastungen angepasst werden. Ziel sind leistungsfähige Bauteile, die Ressourcen schonen und den Energieverbrauch in Herstellung und Nutzung senken. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft unterstützt den Verbund in seiner ersten Förderperiode mit 16,4 Millionen Euro.