Kollaboration aus der Vogelperspektive – das Material Demo Lab startet durch

Dresden bedient als Forschungsstandort speziell im Bereich der Materialwissenschaft ein breites Spektrum verschiedener Disziplinen. Um diese Vielfalt stärker in den Fokus zu rücken und die interdisziplinäre Kollaboration gezielt zu fördern, wurde das Material Demo Lab (MDL) ins Leben gerufen. Träger ist der Materialforschungsverbund Dresden e.V. (MFD), in dem die Kompetenzen von 14 universitären und außeruniversitären Forschungsinstituten gebündelt werden. Methodisch werden sie von der Fachhochschule Dresden und der Professur für Technisches Design der TU Dresden (td) begleitet. Sie sind Experten in der Konzeption von Workshops zur erlebens- und nutzerzentrierten Entwicklung technischer Produkte und Systeme.

Im MDL entwickeln MaterialwissenschaftlerInnen verschiedener Fachrichtungen Demonstratoren, um ihre Forschungsarbeit für die Öffentlichkeit und Industrie erfahr- und begreifbar zu machen. Im ersten Programmdurchlauf nehmen 8 WissenschaftlerInnen teil. Sie erarbeiten innovative Lösungskonzepte für die Überwachung von Industrieanlagen, öffentlichen Infrastrukturen und Gewässern mittels autonom agierender Flugobjekte. Die Herausforderung besteht darin, die einzelnen Forschungskompetenzen gezielt auf die Anforderungen von Kunden und Nutzern auszurichten, um damit einen bestmöglichen Transfer in die Industrie zu erzielen.


Das Konzept des MDL

Das Konzept beruht auf fünf Präsenzworkshops zur praktischen Demonstrator-Entwicklung. Ergänzend dazu gibt es virtuelle Formate, in denen die Forschenden einen tieferen Einblick in die angewandten Methoden erhalten. Hierbei können sie ihre bisherigen Ergebnisse gemeinsam evaluieren und ergänzen.


WS 1: Discover – Horizonte erweitern

Im ersten Workshop (WS 1) wurden mit besonderem Blick auf die Kompetenzen der WissenschaftlerInnen Szenarien entwickelt, in denen ihre materialwissenschaftlichen Forschungsergebnisse und Innovationen zukünftig Anwendung finden können.

So stellten sich gleitfliegende Drohnen, die besonders energiesparend und mit verschiedener Sensorik zum Gefahrstoffmonitoring ausgestattet sind, als interessantes Gebiet heraus, auf dem nun weiterentwickelt wird.

Diese Szenarien wurden vom Technischen Design (td) visualisiert und durch die Teilnehmenden ergänzt. Unter Beachtung des Technology Readyness Levels der einzelnen Forschungsgebiete wurden im virtuellen Format die Stakeholder identifiziert, die die Entwicklung der Technologien am stärksten beeinflussen. Diese konnten dann im nächsten Schritt mit Hilfe der Methode „Persona“ vertieft werden, um erste Bedarfe an den Demonstrator zu ermitteln.

Im kommenden Workshop unter dem Gesichtspunkt „Define“ werden die Anforderungen an den Demonstrator erarbeitet und die Umsetzbarkeit geprüft.




-> Material Demo Lab im Profil


WS 2: Define – Den Weg finden

Wenn im Herbst die Zugvögel nach Süden zu fliegen beginnen, kennen sie ihren Weg bereits genau. Die WissenschaftlerInnen im Material Demo Lab nutzten den zweiten Workshop, um Ihren Weg und ihre Rolle hin zum Demonstrator zu definieren.

Am 30.9.2020 konnte das MDL unter Berücksichtigung der Hygienemaßnahmen im Leibniz-Institut für Polymerforschung (IPF) in Präsenz fortgesetzt werden. Dabei sollten Teilfunktionen des Demonstrators erarbeitet werden.  Es wurden die Spezifikationen der wissenschaftlichen Entwicklungen der Teilnehmenden (bspw. neue Leichtbaustrukturen und innovative Sensorprinzipien für die Detektion von Gefahrstoffen) definiert, damit Innovation und Mehrwert bestmöglich veranschaulicht werden können. Anhand von Beispielen, die das Technische Design bereitstellte, konnten die Teilnehmer die Herausforderungen auf dem Weg zu einem finalen Demonstrator erfahren – ebenso wie das erfolgreiche Endergebnis. Es wurden Roadmaps mit einzelnen Arbeitsschritten hin zu diesen Teilfunktionen erarbeitet und nach Innovationsgrad und Umsetzbarkeit geclustert.

Zwischen den TN der unterschiedlichen MFD-Mitgliedsinstitute haben sich bereits Ansatzpunkte für gemeinsame Weiterentwicklungen der eigenen Forschungsarbeiten herauskristallisiert, die zu möglichen bilateralen Kollaborationen führen können. Die Define Phase wird Anfang November fortgesetzt. Dann geht es um die konkrete Ausgestaltung der Demonstratoren für den Einsatz.



Infobox: „SIMPROMAT“ und MDL

Projekt „SIMPROMAT“Der Materialforschungsverbund Dresden e. V. (MFD) und der Fraunhofer-Verbund Werkstoffe, Bauteile MATERIALS entwickeln im Projekt „SIMPROMAT“ neue Formen für Kooperationen und Transfer.

Unter Koordination des Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden (IPF) erarbeiten der MFD und Fraunhofer Materials in SIMPROMAT neue Tools und Formate, um interdisziplinäre Projekte effizienter durchzuführen.
Kernpartner in SIMPROMATLeibniz-Institut für Polymerforschung Dresden (IPF), Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS, Leibniz-Institut für Werkstoffforschung Dresden (IFW), Fraunhofer-Institut für Chemische Technologien ICT, Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS.
Material Demo Lab (MDL)Das MDL bietet einen virtuellen Raum, in dem Anwender aus der Industrie und Öffentlichkeit gemeinsam Lösungen für gesellschaftliche Herausforderungen entwickeln.

Nach der Bedarfsdefinition suchen die Projektpartner unter den mehr als 30 Mitgliedern der beiden Verbünde eine geeignete Lösung. So stehen das Wissen, die Technologien und die Infrastruktur von 14 regionalen Instituten des MFD und 16 Instituten von Fraunhofer MATERIALS für materialübergreifende Fragen zur Verfügung.
Science ConnectorEin Science Connector in jedem Verbund identifiziert die verschiedenen Kompetenzen, koordiniert die Zusammenarbeit und bereitet den Transfer der Ergebnisse vor.
Rotation Connect Das Teilprogramm Rotation Connect legt den Grundstein für ein tieferes Wissen der Forschungseinrichtungen untereinander, in dem ausgewählte Austauschprogramme unter den Wissenschaftlern initiiert werden.
ProjektleitungStefan Schwurack, Leibniz IPF Dresden
ProjektkoordinationAnne-Katrin Leopold, Leibniz IPF Dresden
Martin Kunath, Fraunhofer IKTS
ProjektförderungDas Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert „SIMPROMAT“ mit 2,5 Mio. Euro innerhalb von 3 Jahren.