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25 Jahre IMA Dresden – vom Partikel bis zum Gesamtfahrzeug, die Welt auf dem Prüfstand

Es soll vorkommen, dass man sich jünger macht, als man eigentlich ist. Auf den ersten Blick sieht das auch bei IMA Dresden so aus. Stolze 25 Jahre jung ist IMA Dresden nun. Damals, im Mai 1993 nahmen führende Ingenieure ihre Zukunft selbst in die Hand und gründeten per Management-Buy-out die IMA Materialforschung und Anwendungstechnik GmbH, kurz IMA Dresden genannt. Dabei kann die junge „alte Dame“ IMA auf deutlich mehr Lebenserfahrung zurückgreifen. Die Wurzeln der IMA Dresden reichen bis ins Jahr 1955 zurück, als der Flugzeugbau in Dresden begann. Dies war gewissermaßen die Geburtsstunde der Prüfhallen, Prüfvorrichtungen, der Methoden und des Fachwissens, all dem was seit damals weiterentwickelt und aufgebaut wurde – und was heute IMA Dresden ist. So feiert IMA Dresden im Jahr 2018 den 25. Geburtstag und gleichzeitig 56 Jahre spannende Prüfaufgaben.

Da Sachsen bekanntlich ein Land der Erfinder und gleichzeitig die Geburtsstätte der IMA Dresden ist, haben wir einen thematischen Wandkalender gestaltet, der Sie mit sächsischen Innovationen und unserer Geschichte durch das Jahr 2018 begleitet. Immer zum Monatsanfang veröffentlichen wir hier das jeweilige Kalenderblatt.

Januar: Luftfahrtstrukturtest – Wo alles begann – Take off

Luftfahrtstrukturtest – Wo alles begann (c) Marcel Kläber

25 Jahre IMA Dresden und doch reichen unsere Wurzeln bis in die 1950er Jahre, an den Start der Flugzeugentwicklung in Dresden, zurück. Mit der Gründung der VEB Flugzeugwerke Dresden fiel 1955 der Startschuss für den Flugzeugbau in Sachsen. Mit Brunolf Baade als Chefkonstrukteur, der vorher für Fokker, Goodyear und Junkers gearbeitet hatte, wurde in Dresden das erste deutsche Passagierstrahlflugzeug – die „152“ oder auch „Baade 152“ – entwickelt.

Die eigens dafür errichteten Versuchshallen sind noch heute Teil des IMA-Werksgeländes. Ab 1958 wurde dort der Passagierjet „152“ statisch und ab 1960 im Wassertank auf Ermüdung getestet. Diese Prüffelder mit für den damaligen Stand technisch modernsten Versuchseinrichtungen und die Entwicklungsingenieure bildeten das Fundament für das „IfL“ Institut für Leichtbau und ökonomische Verwendung von Werkstoffen, das Vorgängerunternehmen der IMA Dresden.

Heute symbolisiert das Prüfhallengebäude die damalige Industriekultur, und im Halleninneren pulsiert die Moderne. Neueste Testtechnologien und Prüfstände haben die Entwicklung von Strukturen und Gesamtflugzeugen der gesamten Airbus-Familie begleitet. Viele internationale Flugzeughersteller für Passagierflugzeuge, Frachtflugzeuge und Privatjets sind mittlerweile hinzugekommen. Die IMA-Ingenieure unterstützen die Entwicklungsabteilungen der Hersteller und Zulieferer, prüfen, simulieren oder berechnen jegliche Konstruktionsgruppen eines Flugzeuges wie z. B. Rumpfwerke, Tragwerke, Leitwerke, Fahrwerke und Triebwerke sowie Interieurkomponenten.

So passieren heute ständig neue sharklets, bearings, belly fairings, fuselage panels, flaps, tails, wings, pylons …die IMA-Prüfwelt und die Prüfhalle, in der in den 1950er Jahren alles begann.

Februar: Materialprüfung Metalle – Es lebe der Leichtbau

Materialprüfung Metalle – Es lebe der Leichtbau (c) Marcel Kläber

Keine Zukunftstechnologie ohne den richtigen Werkstoff – es lebe der Leichtbau!

Die Gründungsmission des „IfL“ Institut für Leichtbau 1961 war die ökonomische Verwendung von Werkstoffen, hier die Verwendung der geringstmöglichen Menge des technisch zweckmäßigsten Werkstoffes. Mit dieser Motivation entwickelte sich rasch eine intensive Zusammenarbeit zwischen dem IfL und zahlreichen Industriezweigen, deren Erzeugnisse durch Leichtbau oder „leichtes Bauen“ leistungsfähiger wurden. Die Aufgaben der 700 Mitarbeiter unter Leitung von Brunolf Baade umfassten die Auswahl von Werkstoffen und die Entwicklung neuer Leichtbautechnologien, die Beratung in Konstruktionsfragen, theoretische und experimentelle Untersuchungen der statischen Festigkeit und Betriebsfestigkeit sowie die physikalischen Untersuchungen.

Aus diesen Forschungsfeldern sind viele TGL-Standards zu Leichtbau, Festigkeitsberechnung und Werkstoffen entstanden. Die Technischen Normen, Gütevorschriften und Lieferbedingungen (TGL) waren bis 1990 das Pendant zu den westdeutschen DIN-Normen. Mit der Wiedervereinigung Deutschlands wurden die TGLs von der DIN übernommen, und aus dem IfL wurde das Nachfolgeunternehmen, die IMA Dresden, gegründet.

Bewährte Standards wurden und werden bei IMA Dresden mit modernsten Technologien kombiniert. Heute arbeiten IMA-Ingenieure am Puls der Zeit und treiben mit ihrer Arbeit den Leichtbau weiter voran. Dazu zählt auch die Prüfung und Auswertung von metallischen Werkstoffen, Berechnungen und Festigkeitsnachweise und Ermittlung von Materialkenndaten. IMA Dresden entwickelt ständig neue Prüfverfahren, erarbeitet Prüfvorschriften und trägt mit der Arbeit in Normenausschüssen kontinuierlich zur Standardisierung im Leichtbau bei.

Für Metalle ist die europäisch anerkannte FKM-Richtlinie „Rechnerischer Festigkeitsnachweis für Maschinenbauteile“ maßgeblich in der IMA Dresden entstanden – eine Richtlinie, nach der heute Konstrukteure, Architekten und Berechner die Festigkeit von Stahlbauteilen berechnen.

IMA Dresden unterstützt mit Prüf- und Ingenieurdienstleistungen täglich Kunden bei Fragestellungen nach z. B. extrem festen Stählen für Hochleistungseinsätze (Flugzeugturbinen) oder ultraleichte Metalle für Gewichtseinsparungen im Leichtbau. Hinzu kommen Fragestellungen infolge neuer Herstellungstechnologien wie dem 3D-Druck. Die IMA Dresden erfüllt eine Mission, die seit 1961 Bestand hat: die Verwendung der geringstmöglichen Menge des technisch zweckmäßigsten Werkstoffes.

März: Bauprodukte- und Rohrsystemprüfung – Visionen Form und Halt geben

Bauprodukte- und Rohrsystemprüfung – Visionen Form und Halt geben (c) Marcel Kläber

Sachsen hat den Ruf eines Landes der Erfinder und Ingenieure – und so wundert es nicht, dass auch bei der Elbüberquerung ein Novum entstand. Dresden bekam 1893 eine Eisenbrücke mit einer Spannweite von 141,50 m ohne Stützpfeiler im Flussbett, die erste dieser Art. Wegen der einmaligen Konstruktion und des blauen Anstrichs wird sie „Blaues Wunder“ genannt und verbindet Loschwitz mit Blasewitz. Da es zur damaligen Zeit noch keine zuverlässigen Berechnungsverfahren für das statische Verhalten gab, kam der Belastungsprobe eine große Bedeutung zu.

Am 11. Juli 1893 war es so weit. Für den Test mutete man dem  „Blauen Wunder“ allerhand zu: drei Dampfwalzen, drei weitere von Pferden gezogene Straßenwalzen, drei Straßenbahnwagen, die mit Schiffsankern und Steinen beladen waren, drei Feuerlöschwagen samt Wasser und Zugtieren, einen voll besetzten zweispännigen Pferdebahnwagen, mehrere Kutschen sowie Passanten. Bei einem Belastungsgewicht von 157 Tonnen kam es hierbei nur zu einer maximalen Durchbiegung von 9 mm. Industriell gefertigte Bauprodukte aus modernen Materialien erlauben Architekten und Ingenieuren, Bewährtes neu zu denken und Visionäres Realität werden zu lassen. Sie erschaffen auf der ganzen Welt immer mehr abstrakte Bauformen mit beeindruckenden Geometrien. Innovative und leistungsfähige Tragsysteme bilden dafür die Grundlage, und industrielle Standards ermöglichen Sicherheit und Zuverlässigkeit.

Und genau hier spielt die IMA Dresden selbst eine tragende Rolle. Als Inspektionsstelle und Zertifizierungsstelle überwacht und zertifiziert sie Bauprodukte, Produktgruppen oder Bauteile aus Kunststoff sowie Rohre und Rohrleitungssysteme für die Wasser- und Gasversorgung und Abwasserentsorgung. Dabei passieren viele Sandwich-Fassadenelemente, Trägerkonstruktionen, Rohre, Formstücke, Armaturen und Profile unsere dynamischen, statischen und physikalischen Prüflabore. Zusätzlich begutachten IMA-Ingenieure die Bauprodukte in der Produktion zur Qualitätssicherung oder bei der Verarbeitung auf den Baustellen, wie zum Beispiel bei Godwanaland Leipzig, der Allianz Arena München und vielen Brücken und Kraftwerken. In zahlreichen Normenausschüssen für zuverlässige und sichere Bauprodukte wie etwa der DIN gestaltet IMA Dresden die Standards der Zukunft mit.

April: Engineering Services – Die Vermessung der Welt

Engineering Services – Die Vermessung der Welt (c) Marcel Kläber

1930: Die Welt schaut auf den „Großen Hecht“ in Dresden. Dieser Straßenbahn-Triebwagen mit seinen vielfältigen technischen Neuerungen revolutionierte den gesamten Straßenbahnbau und hält bis heute den offiziellen Geschwindigkeitsweltrekord für Straßenbahnen: 98 km/h wurden damals bei Testfahrten auf der Königsbrücker Landstraße gemessen.

Seit mehr als 140 Jahren rollen nun Bahnen auf Dresdner Straßen, und für die Forschung und Weiterentwicklung von Schienenfahrzeugen werden kontinuierlich Daten benötigt. Gemeinsam mit den Dresdener Verkehrsbetrieben, der TU Dresden, der IMA Dresden und weiteren Industriepartnern wurde ein besonderes Projekt umgesetzt – die Messstraßenbahn. Seit 2009 sammelt sie täglich Daten auf Dresdens Schienen über die realen strukturellen Belastungen.

Diese Langzeitinformationen geben Aufschluss darüber, wie Bahnen noch komfortabler und energieeffizienter, aber auch wie Komponenten und Bauteile zukünftig besser und sicherer ausgelegt werden können.

Ob Helsinki, Melbourne oder Düsseldorf – auch außerhalb Sachsens erfassen IMA-Ingenieure Beanspruchungen im realen Einsatz mit Messfahrten und Langzeitmessungen. Auf Basis dieser Daten erstellen sie dann Prüfprogramme für virtuelle Simulationen oder experimentelle Untersuchungen. Schon in der Entwicklungsphase von Schienenfahrzeugen unterstützen wir unsere Kunden bei der Dimensionierung von Bauteilen und bieten Konstrukteuren die Möglichkeit, verschiedene Varianten zu vergleichen. IMA Dresden berechnet und bewertet die Lebensdauer im Voraus und auch die verbleibende Restlebensdauer von bestehenden Fahrzeugsystemen.

Im Verlauf der realen Fahrzeug-Lebenszeit übernimmt IMA Dresden auch die Überwachung und Analyse der Strukturen durch Wartung und Prüfung mit zerstörungsfreien Prüfmethoden. Angefangen bei der Wirbel- und Ultraschallprüfung über die Magnetprüfung bis hin zur Sichtprüfung und Anwendung von Bild- und Videomesssystemen. Der IMA Dresden entgehen kein Riss und keine Unregelmäßigkeit, damit Sie immer schnell und sicher ans Ziel kommen.

Mai: Technologien der Zukunft – IMA Dresden – und es funktioniert

Technologien der Zukunft – IMA Dresden und es funktioniert (c) Marcel Kläber

Die Zukunft steckt voller Herausforderungen, und Entwicklungen schreiten rasant voran. „Es kommt nicht darauf an, die Zukunft vorauszusagen, sondern darauf, auf die Zukunft vorbereitet zu sein.“ Was der griechische Philosoph Perikles einst konstatierte, gilt heute in unserer globalen hochtechnisierten Welt mehr denn je. Obwohl viele Produkte und Technologien der Zukunft die Prüfhallen und Labore der IMA Dresden durchlaufen, können auch wir die Zukunft nicht vorhersagen.

Wir stellen uns aber jeden Tag den Aufgaben unserer Kunden und den Veränderungen unserer Umwelt. Dabei halten wir nicht am Bestehenden und Erreichten fest. Gemeinsam mit unseren innovativen Kunden ist IMA Dresden in der besten Gesellschaft. Über alle Branchen hinweg treffen wir täglich auf die Vorausdenker und Schrittmacher, die mit Gestaltungswillen und Weitblick die Zukunft entwickeln. Wir sind gespannt, welche Erfindungen und Innovationen unserer Kunden wir in den nächsten 25 Jahren mit unseren Ideen und Methoden begleiten werden. Was auch immer in Zukunft erdacht wird – mit IMA Dresden als Partner wird es funktionieren!

Juni: Kraft- und Nutzfahrzeugtest – Geprüfte Mobilität? Läuft!

Kraft- und Nutzfahrzeugtest bei IMA Dresden – (C) Marcel Kläber

Was macht dengdengderengdeng? Ja genau, der erfolgreichste Exportschlager der DDR, der Trabant. Begehrt, berühmt, belächelt. Vor 60 Jahren lief im sächsischen Zwickau der erste Trabant vom Band. Dort, wo einst das erste deutsche Auto mit einem 4-Zylinder-Motor und Luxusmodelle wie Horch und Audi das Werk verließen, wurde die „Rennpappe“ des Ostens gefertigt. Direkt vom Fließband in unsere Prüfhalle zur Materialprüfung und Betriebslastensimulation. Geprüft wurde natürlich auch, ob der „Trabi“ mit seiner innovativen Leichtbaukonstruktion den damaligen Straßenverhältnissen standhalten würde.

Sachsen ist heute ein internationales Forschungs- und Entwicklungszentrum für die Automobilbranche. Eingebettet in ein Netzwerk aus fünf Herstellern sowie rund 780 Zulieferern der Branche, unterstützt die IMA Dresden deren Konstrukteure, Entwickler und Berechner.

Bei IMA Dresden treffen PS auf Kilonewton, hier werden Motoren, Karosserien, Rahmen, Achsen und Stabilisatoren auf Herz und Nieren geprüft. Wenn IMA Dresden Karosserien, Sitze und Abgasanlagen auf dem Schwingtisch beschleunigt, dann werden sogar die Rennwagen der Formel 1 abgehängt. Minusgrade, Streusalz, Schlaglöcher – die Straße wird ins Labor geholt, und Betriebslasten werden simuliert. In explosionsgeschützten Laboren werden Tanks und Leitungssysteme mit sämtlichen realen Flüssigkeiten getestet, ganz gleich, ob AdBlue, Kerosin, Kühlmittel oder Öle. Große Äcker, große Erntemaschinen, großer Bagger, große Kräfte – kein Problem für die flexiblen Prüflabore und die moderne Mess- und Regelungstechnik. Moderne Werkstoffe, alternative Antriebe und neue Fahrzeugkonzepte sind die heutigen Themen der IMA-Prüfwelt.

Juli: Medizinprodukteprüfung – Immer einen Schritt voraus

Jahrhundertelang ersetzten Prothesen vor allem äußere Gliedmaßen, bis vor 150 Jahren der Berliner Chirurg Themistokles Glück als Vater des Hüftgelenkersatzes den Stein der Endoprothetik ins Rollen brachte. 1986 wurde dem „IfL“ Institut für Leichtbau als IMA-Vorgängerunternehmen das Privileg zuteil, für die weltweit erste künstliche Bandscheibe eine neue Prüfmethode und den entsprechenden Prüfstand zu entwickeln. Erfunden wurde das medizinische Novum von der zweifachen Olympiasiegerin bei den Olympischen Spielen 1972 Karin Bütner-Janz, die nicht nur als erfolgreichste deutsche Turnerin, sondern auch als Medizinerin Geschichte schrieb.

Diese Aufgabe war der Startschuss in einen neuen Geschäftszweig: die Festigkeits- und Verschleißprüfung von Gelenkendoprothesen. Heute bekommen allein 219.000 Deutsche jährlich ein künstliches Hüftgelenk und etwa 149.000 ein Knieimplantat. Werkstoffe und Modelle werden umfänglich geprüft um beispielsweise Entzündungen durch Materialabrieb und Knochenabbau im Körper zu verhindern.

In den Laboren der IMA Dresden werden die Gelenkimplantate dabei unter lebensnahen Bedingungen mindestens 5 Millionen Mal in der anatomisch korrekten Stellung bewegt und belastet, womit die Lebensdauer eines Implantats simuliert wird. Neben Knie- und Hüftgelenkimplantaten erstreckt sich das Prüfspektrum mittlerweile auf sämtliche Gelenke wie Fuß, Hand, Schulter und Osteosyntheseprodukte wie Knochenschrauben, Platten und Hautkleber. Künstliche Alterung, Partikelbestimmung, Festigkeitsberechnungen und Schadensanalyse ergänzen das Leistungsspektrum. Und so wie die Medizinforschung nie zum Stillstand kommt, ist auch IMA Dresden ständig in Bewegung: IMA-Ingenieure forschen aktuell mit Hochdruck an neuen Prüfmethoden für Sprunggelenke, Ellenbogen und chirurgische Instrumente, damit Sie auch in Zukunft Schritt halten können.