效率的概念一直是轻量化发展的关键驱动力。鉴于气候变化和资源稀缺所带来的紧迫挑战，这一理念显得尤为重要。政治框架条件，如"欧洲绿色协议"，正日益引起人们对轻量化的关注，特别是对可持续原材料的使用和化石材料的替代。同时，从原材料的选择到产品的操作/使用和回收过程，整个产品生命周期中与资源相关的考虑因素也变得越来越重要。

此外，通过使用最先进的材料和生产工艺所能实现的技术和经济潜力在轻量化领域也发挥着关键作用。例如，降低汽车能耗不仅具有生态优势，还具有市场优势，航空业中的航程和有效载荷优化也是如此。这与延长使用寿命或提高结构抗故障能力相结合，实现了特殊的技术创新。因此，这些目标不仅符合生态要求，特别是减少温室气体排放，而且还扩大了可能的应用范围。数字化作为一种辅助元素，为 "定制产品"、缩短开发周期、适应性制造知识和新商业模式的出现提供了机会。弗劳恩霍夫轻量化研究领域为轻量化技术从概念到产品的整合提供了来自 14 个弗劳恩霍夫研究所的定制专业技术。    

要充分了解轻量化的潜力，就必须从价值链的全局出发。这项技术的影响范围从最初的材料研究延伸到创造性的产品设计、精确的结构和创新的制造、全面的测试、工艺技术的优化、有效的使用和回收。混合结构设计就是一个很好的例子。在这里，不同的材料（如金属和纤维增强复合材料）被特别组合在一起，以实现卓越的性能。然而，实现这些创新概念所需要的远不止是创造力。它要求采用最先进的产品开发方法和智能制造工艺，考虑到特定材料的潜力以及整个价值链的个性化要求与可持续性。在这种情况下，作为工业 4.0 一部分的数字化制造信息以及先进的制造技术，如快速成型制造和具有可靠使用寿命预测功能的失效模型，正变得越来越重要。

轻量化技术对价值链的影响为创新应用开辟了迷人的前景。一个前景广阔的应用案例是大型复合材料部件的回收利用，例如风力涡轮机转子叶片。这些部件使用的复合材料可以通过优化材料混合物来满足各自的要求。然而，这种混合材料的回收利用，尤其是组件的分离，具有很大的挑战性。这里的重点是转子叶片的能量拆卸和材料的后续加工。另一个令人兴奋的应用案例是对高性能纤维复合结构的研究，这种结构应用于从飞机和汽车制造到机械工程等众多领域。这些结构的特殊性能要求对其湿热机械性能进行精确的分析和评估，以实现最佳设计。特别是在机械和设备工程领域，轻量化结构开发是一项挑战，材料和设计的创新对于满足对生产率、质量与可持续性日益增长的需求至关重要。

轻量化可持续材料和技术的开发面临着重大挑战和当前的研究课题。可持续原材料以及材料的高效使用、维修、再利用和回收利用在建立循环经济方面发挥着决定性作用。用可再生原材料替代化石燃料作为轻量化材料以及选择可回收与可拆卸的产品至关重要。新技术必须满足这些要求，并改变对原材料的需求。替代、延长使用寿命和再生等材料科学概念有助于更有效地利用资源。数字孪生在这方面发挥着越来越重要的作用，它可以存储部件和材料在整个生命周期内的数据，实现生产过程端到端的数字化。轻量化技术在循环经济方面的另一个重要因素是研究和使用生物基材料或可生物降解材料来替代初级原材料。综合方法以及新材料和新工艺技术的开发，对轻量化的可持续未来发展至关重要。    

总之，轻量化为提高竞争力、同时实现可持续发展和气候目标提供了巨大的潜力。多学科的研究方法和整个价值链的整体处理可以确保高效、经济和可持续地使用轻量化材料。这包括新材料的开发、制造工艺的优化和循环经济理念的建立。   

轻量化技术网成立十五周年老照片

2011年首届中德轻量化技术年会由中气培训中心、轻量化技术网与弗劳恩霍夫协会可靠性研究所在上海共同举办。一排左起第四人为时任弗劳恩霍夫系统可靠性所长、达姆斯塔特工业大学副校长的Hanselka教授。      

Prof. Holger Hanselka简介

据德国亥姆霍兹联合会2023年5月25日消息，霍尔格·汉塞尔卡（Holger Hanselka）教授经协会参议会选举于当日接替莱蒙德·诺伊格鲍尔（Reimund Neugebauer）教授就任德国弗朗霍夫协会的新11届主席。霍尔格·汉塞尔卡此前为亥姆霍兹联合会负责能源领域的副主席，也是亥姆霍兹联合会旗下卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）的校长，并担任此职务长达十年。

自2013年担任校长以来，霍尔格·汉塞尔卡设立了清晰的学校发展战略，并成功地带领KIT重回德国精英高校行列。同样，霍尔格·汉塞尔卡带领亥姆霍兹联合会的能源领域专家和机构开展了卓有成效的研究工作。当今德国正处于能源转型时期，这需要高效、创新的技术和工艺，还需要科学家把研发和实践进一步结合起来。霍尔格·汉塞尔卡在接任弗朗霍夫协会主席后表示，他将进一步把原先在KIT任职期间充满价值的经验带到新的工作岗位中，并把弗朗霍夫协会国际化和现代化的未来发展定位作为首要工作目标。    

霍尔格·汉塞尔卡1961年生于德国奥登堡，他毕业于克劳斯塔尔工业大学机械制造专业，他曾担任位于达姆斯塔特的弗朗霍夫系统可靠性研究所所长（2006-2012）和达姆斯塔特工业大学副校长，2013年起担任KIT校长至今。Hanselka教授是知识、技术转移转化和科学技术与产业合作（特别是创业）领域的专家，并在众多德国国内和国际相关组织中担任职务。