Die Technische Universität Chemnitz hat gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ein bahnbrechendes Projekt ins Leben gerufen, das sich mit der Entwicklung einer alternativen Materiallösung zu den traditionell verwendeten Hartmetallen Wolframcarbid und Kobalt beschäftigt. Das Projekt wurde als eines der herausragendsten Forschungsprojekte des Jahres 2026 ausgezeichnet und zeigt das Potenzial, die Abhängigkeit von kritischen Rohstoffen zu verringern, die in der Europäischen Union als problematisch eingestuft werden.
Hartmetalle, insbesondere Wolframcarbid-Kobalt (WC-Co), sind aufgrund ihrer hervorragenden Verschleißfestigkeit in vielen industriellen Anwendungen sehr gefragt. Sie finden Verwendung in Werkzeugen, Maschinenkomponenten und als Beschichtungen für Verschleißschutz. Doch die Gewinnung der Rohstoffe Wolfram und Kobalt ist nicht nur umweltpolitisch bedenklich, sondern auch mit erheblichem Risiko verbunden, da die Abhängigkeit von wenigen Förderländern in der Welt, die oft weit entfernt von Deutschland liegen, die Lieferketten instabil macht.
Im Rahmen des Projekts mit dem Titel „NbC-basierte Hartmetallzusammensetzungen als strategischer Werkstoffersatz für WC-Co in der Oberflächentechnik“ haben die Forscher eine innovative Lösung entwickelt. Angeführt von Professor Dr. Thomas Lampke, der die Professur für Werkstoff- und Oberflächentechnik an der TU Chemnitz leitet, wurde ein Material auf Basis von Niobcarbid (NbC) und Eisenbinder entwickelt. Diese neue Materialkombination soll die Vorteile der klassischen Hartmetalle bieten, ohne die gravierenden Nachteile in Bezug auf Rohstoffversorgung und Umweltschutz.
Die Verwendung von Niob und Eisen anstelle von Wolfram und Kobalt ermöglicht eine deutlich breitere und nachhaltigere Rohstoffbasis. „Mit NbC-Fe haben wir ein Material geschaffen, das nicht nur hohe Verschleißfestigkeit aufweist, sondern auch die Abhängigkeit von kritischen Rohstoffen signifikant verringert“, erklärt Lampke. Die neuen Beschichtungen, die mit bestehenden Technologien hergestellt werden können, bieten eine vielversprechende Perspektive für zahlreiche industrielle Anwendungen, darunter auch Bremsscheiben.
Das Projekt wurde im Rahmen der vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) realisiert. Die Auswahl als „IGF-Projekt des Jahres“ erfolgte aus einer Vielzahl von eingereichten Projekten, wobei die Forschungsvereinigung Schweißen und verwandte Verfahren e. V. des DVS die Nominierung vornahm. Bei einem Wettbewerb, der im September 2026 während des IGF-Kongresses in Berlin stattfand, präsentierten die Finalisten ihre Projekte vor einem Publikum, das dann den Sieger kürte.
Die Auszeichnung wertet nicht nur die wissenschaftliche Arbeit der TU Chemnitz und des Fraunhofer IKTS auf, sondern hebt auch die Bedeutung der Forschung im Bereich der Materialwissenschaften hervor. Der Schlüssel zum Erfolg dieser Initiative liegt in der Kombination technischer Exzellenz und der Schaffung von Lösungen, die sowohl ökonomisch als auch ökologisch nachhaltig sind.
Die Forschungsgruppe plant, die entwickelten Technologien weiter zu optimieren und auszubauen, um die Anwendungsmöglichkeiten zu erweitern und somit einen Beitrag zur Industrie 4.0 zu leisten. „Unsere Entwicklungen stehen für eine zukunftsorientierte Materialforschung, die den Anforderungen der modernen Industrie gerecht wird und gleichzeitig nachhaltige Lösungen bietet“, so Lampke weiter.
Für Unternehmen und Industrien, die auf der Suche nach leistungsfähigen und gleichzeitig umweltfreundlichen Materialien sind, stellt dieses Projekt einen bedeutenden Schritt in die richtige Richtung dar. Die Ergebnisse der Forschung könnten nicht nur die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Industrie stärken, sondern auch einen positiven Einfluss auf die globalen Rohstoffmärkte und die Umwelt haben.
Insgesamt zeigt das Projekt der TU Chemnitz und des Fraunhofer IKTS, wie durch innovative Ansätze und interdisziplinäre Zusammenarbeit zukunftsfähige Lösungen entwickelt werden können, die den Herausforderungen der modernen Materialwissenschaften und der Industrie gerecht werden.
