Pioniere der Leichtbauwelt – Christoph Alt: „Holz als industrieller Leichtbauwerkstoff ist ein Hidden Champion.“

Holz ist der älteste Werk- und Baustoff, den wir Menschen kennen. Wir nutzen ihn seit der Altsteinzeit. Doch nicht Holz, sondern Werkstoffe wie Stahl, Aluminium und Kunststoff begleiteten die Industrialisierung. Für technische Bauteile, Maschinenelemente, Maschinen und komplette Anlagen werden heute Metalle oder Kunststoffe eingesetzt. Holz ist Baustoff oder für Möbel geeignet, aber keine ernstzunehmende Alternative für die Industrie – oder doch?

Bild oben: Christopher Alt (Quelle: Ligenium)

Eine Gruppe junger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler – Angela Grimmer, Dr. Sven Eichhorn, Dr. Ronny Eckardt und Christoph Alt – haben sich an der TU Chemnitz jahrelang mit dem Thema Holz beschäftigt. Und was bisher noch keinem gelungen war, das erreichten diese vier: Sie schafften es, Holz zu einer ernstzunehmenden Werkstoffalternative für technische Bauteile zu machen. Welches tiefgehende technische Verständnis dahinter steckt und wie das Team mit der eigenen Begeisterung für den nachhaltigen Traditionswerkstoff erfolgreiche Pionierarbeit leistete, davon erzählt einer der Gründer: Christoph Alt, Geschäftsführer der Ligenium GmbH

Im Leichtbau sind branchen- und werkstoffübergreifende Impulse und neue Inspirationen für kreative, technologische Lösungen äußerst wertvoll. In der Serie „Pioniere der Leichtbauwelt“ kommen deshalb Gründer und Start-ups zu Wort. Hier haben sie die Möglichkeit, ihre Technologie, ihre Ideen und Visionen vorzustellen. Wenn sich so neue Partnerschaften über Unternehmens- und Branchengrenzen hinweg ergeben, dann haben wir bei Leichtbau(welt) unser Ziel erreicht: Inspiration für ihren Fortschritt.

Leichtbauwelt: Welcher Impuls hat zur Gründung von Ligenium als Unternehmen geführt?

Christoph Alt: Im Wesentlichen die Entwicklung einer Neuerung, welche die Industrie so noch nicht kannte. Der Transfer von Forschungsarbeit in die Industrie – was nur direkt durch die Gründer von Ligenium erfolgen konnte. Gemäß dem Grundsatz Pionierarbeit braucht Pioniere.

Leichtbauwelt: Was meinen Sie mit Pionierarbeit?

Christoph Alt: Den Einsatz von Holzwerkstoffen als Leichtbaumaterial im dynamischen Umfeld. Uns ist es gelungen, entsprechende Strukturen für den dauergebrauchsfesten Einsatz im Maschinebau/dynamischen Umfeld herzustellen. Ergänzend dazu gibt es noch verschiedene patentierte Verbindungstechnologien – für die dauergebrauchsfeste Verbindung zwischen Holz und Maschinenelementen. Wir fertigen außerdem auch Leichtbauprofile nach Traglastwunsch zur Stütz- und auch zur Einhausungsanwendung.

Leichtbauwelt: Woher kommt der Name für das Unternehmen?

Christoph Alt: Ligenium ist eine Herleitung aus dem lateinischen Wort für Holz Lignum und Ingenium für geistreiche Erfindung.

Leichtbauwelt: Ein schönes Wortspiel. Ligenium hat ein vergleichsweise großes Gründerteam. Wie ergänzen Sie sich ?

Christoph Alt: Ja, unser Gründerteam ist sehr breit aufgestellt: So bringt unsere Kollegin Angela Grimmer langjährige Erfahrung im kaufmännischen Bereich mit und verantwortet diesen auch im Unternehmen. Dr. Sven Eichhorn leitet Produktion und Forschung. Zusammen mit Dr. Ronny Eckardt, der die Entwicklungs-/Konstruktionsabteilung leitet, hat er das Thema Holz im Maschinenbau schon während seiner Tätigkeit an der TU Chemnitz vorangetrieben. In diesem „Tree“m-Team bringe ich persönlich meine Fähigkeiten im Vertrieb und Verkauf ein und treibe unsere Vision und Strategie weiter voran.

Leichtbauwelt: Und was hat diese Vision mit Leichtbau zu tun?

Christoph Alt: Leichtbau (unter Verwendung von Holz) hat unmittelbaren Einfluss auf alle drei Säulen der Nachhaltigkeit: Ökologie, Ökonomie und Soziales. Er verbessert zunächst die CO₂-Bilanz. Aber auch Investitions-, Transport- und Instandhaltungskosten lassen sich mit diesem Werkstoff senken. Zudem muss man in diesem Kontext auch den erhöhten Arbeitsschutz im Produktionsumfeld berücksichtigen. So bringt nachhaltige Intralogistik auf allen drei Ebenen vielerlei Vorteile mit sich.

Leichtbauwelt: Sie setzen konsequent Holz und nachwachsende Rohstoffe ein, substituieren damit vor allem Stahl. Doch wie weisen Sie Skeptikern nach, dass Holz eine ernstzunehmende Alternative für die Intralogistik ist?

Christoph Alt: Alle unsere Produkte haben eine Konformitätserklärung nach Maschinenrichtlinie. Dadurch und mit viel Begeisterung für unsere nachhaltige Idee ist es uns gelungen, den Werkstoff Holz im „materialkonservativen“ Maschinenbau zu etablieren.

Leichtbauwelt: Erzählen Sie uns, wie die Idee dazu entstanden ist? Was war der Auslöser ihrer Begeisterung für den Werkstoff Holz?

Christoph Alt: Ligenium ist tatsächlich aus der Herausforderung zum Leichtbau entstanden. Während der jahrelangen Forschung an der TU Chemnitz war es unser Ziel im Maschinenbau Leichtbau zu betreiben – aber unter der Verwendung von Holz. So leitet Dr. Sven Eichhorn noch heute eine Forschungsgruppe an der TU Chemnitz, die sich intensiv mit diesem Thema beschäftigt.
Begonnen hat alles mit fördertechnischen Anlagen, für die wir unter anderem unsere Konstruktionsmethoden und Fertigungsverfahren entwickelt und verfeinert haben. Erst danach folgte die erste Anwendung in der mobilen Fördertechnik, das heißt die Entwicklung von Logistiklösungen.
Die 15 Jahre Forschung, welche der Gründung von Ligenium vorausgegangen sind, waren tatsächlich der Grundstein zum Auffrischen der Tradition von Holz im Maschinenbau und gleichzeitig der Transfer dieses Werkstoffs in die heutige Zeit. Durch die Unterstützung des BMWi, in Form eines Exist-Forschungstransfer-Projektes konnte aus der bloßen Forschungsidee letztlich ein junges Unternehmen wachsen und so wurden ForscherInnen zu UnternehmerInnen.

„Holz hat einen unmittelbar positiven Einfluss auf alle drei Ebenen der Nachhaltigkeit: Ökonomie, Ökologie und Soziales.“

Leichtbauwelt: Muss man sich das eher als fließende Entwicklung vorstellen oder gab es so etwas wie einen „Point of no return“?

Christoph Alt: Ernst wurde es mit den ersten Projekten und den danach einsetzenden Serienbestellungen einiger großer Automobilhersteller. Zugleich endete die Phase 1 des Exist-Projektes und läutete die hauptberufliche Tätigkeit im Unternehmen ein. Als wir die ersten Mitarbeiter:innen einstellten bestand kein Zweifel mehr an der Umsetzung von der Idee zum Unternehmen.

Leichtbauwelt: Welchen Nutzen ihrer holzbasierten Lösungen haben ihre ersten Kunden früher erkannt als andere?

Christoph Alt: Unsere Produkte sind bis zu 50 Prozent leichter als vergleichbare Anwendungen aus Stahl. Das senkt das Leergewicht (Tara) der Ladungsträger und bringt so erhebliche ökonomische und ökologische Vorteile mit sich. Unsere Kunden erhalten Lösungen mit gleicher Belastbarkeit, die – wie schon gesagt – weniger Transport- und Instandhaltungskosten verursachen.
Natürlich ist die CO₂-Reduktion durch den Einsatz von Holzwerkstoffen nicht zu vergessen: Unter Einhaltung der Global Warming Potential Emissionen haben wir CO₂-neutrale Lösungen für den Maschinen- und Anlagenbau, welche in der vorgelagerten Wertschöpfungskette (Scope 3) Einsatz finden.

Leichtbauwelt: Welche weiteren Entwicklungen planen Sie?

Christoph Alt: Aktuell planen wir Baukastenerweiterungen für die mobile Fördertechnik. Außerdem wollen wir uns in Richtung Stetigfördertechnik weiterentwickeln. Unabhängig vom Produkt denken wir schon wieder einen Schritt weiter:
Wir arbeiten an einem Asset as a Service, um Produkte mit Nachhaltigkeitsversprechen in den Umlauf zu bringen und somit eine klimaneutrale digitale Supply-Chain aufzubauen.

Leichtbauwelt: Das klingt spannend, aber wie wollen Sie das umsetzen?
Christoph Alt: Jedes Produkt erhält eine digitale Stammakte mit CO₂-Bilanz über den Herstellungszyklus und ergänzend dazu wird der Ladungsträger mit Sensorik und Tracking ausgestattet. Aufgrund der äußerst geringen bis nicht vorhandenen Signaldämpfungscharakteristik bieten die hölzernen Ladungsträger optimale Voraussetzung, entsprechende Signalübertragungseinheiten  – Tracker, outfield Tags, Sensoren, RFID Tags, oder ähnliches – anzubringen. Damit können sowohl Inhouse/Near-Field als auch Outhouse aller Inbound- und Outbound-Logistikdaten übermittelt werden. Diese Daten umfassen eine sogenannte „digitalen Stammakte“ – hier sind Gewicht und Tara  – gespeichert sowie alle Bewegungsdaten des Ladungsträgers zu Ort, Zeit, Inhalt, Gewicht, Entnahme, Transport, Track and Trace und vieles mehr. Auf diese Weise lässt sich eine komplette Virtualisierung der „hölzernen Hardware“ durch Software/Daten erreichen, die in einen digitalen Zwilling des Ladungsträgers münden kann.
IFTTT Analysen, OEM- und Mietmodelle werden damit hölzerne Realität, Integration in ForeCast- als auch Ordermanagement und permanente Entnahmeinventur zum Logistikstandard. Denn das ununterbrochene Schreiben der CO₂-Daten in die Nachhaltigkeitsbilanz ist der Fitnesstracker der Logistik.

Leichtbauwelt: Wo sehen Sie ihre Technologie mittelfristig?

Christoph Alt: Aufgrund dieser Zukunftsfähigkeit klar und einfach: als neuen Standard in der Logistik- und der Automobilbranche!

Leichtbauwelt: Für welche Branchen könnte die holzbasierte Leichtbau-Logistik noch sinnvoll sein – und warum?

Christoph Alt: Für alle anspruchsvollen Umgebungen finden wir für unsere Kunden eine Transportlösung. So ist der Einsatz in der Luftfahrt denkbar. Ladungsträger, die Cargoboxen, sollen leicht sein, um möglichst an Gewicht einzusparen – für mehr Frachtpotenzial und geringeren Treibstoffverbrauch pro Transportgut.
Und genau das ermöglichen unsere Lösungen in Leichtbauweise – mit überzeugenden Einsparchancen sogar gegenüber konventionellen, schon sehr leichten Aluminium-Lösungen. Gleiches gilt für Ladungsträger-Lösungen in der Flugzeugindustrie, die oftmals eine enorme Größe und damit gewaltiges Gewicht im Vergleich zu relativ leichten, zu transportierenden Bauteilen aufweisen. Auch die Bau- und die Getränkeindustrie könnte von unseren Lösungen profitieren.

„Wir arbeiten an einem Asset as a Service, um Produkte mit Nachhaltigkeitsversprechen in den Umlauf zu bringen und somit eine klimaneutrale digitale Supply-Chain aufzubauen.“

Leichtbauwelt: Gibt es Einschränkungen? Wo stößt Holz trotz aller Begeisterung und Vorteile an Grenzen?

Christoph Alt: Wenn im Betrieb außergewöhnliche Umweltbedingungen wie sehr hohe Temperaturen oder sehr hohe Feuchtigkeit herrschen, wenn Arbeiten mit offener Flamme oder Lebensmittelkontakt durchgeführt werden, dann ist unser Produkt aus Holzwerkstoff eher nicht geeignet.

Leichtbauwelt: Gab es besondere, spannende Herausforderungen bei bisherigen Projekten?

Christoph Alt: Eine immer wiederkehrende und spannende Herausforderung ist für uns die Verbindung von klassischen Elementen des Maschinenbaus mit der Holzbauweise. Eine große Auswirkung haben zudem Erschütterungen, und deshalb ist das Bewältigen solcher und auch dynamischer Anwendungen eine echte Herausforderung. Hohe Anforderungen an das ganze Team stellt außerdem die hohe Bauteilvarianz, um die Wünsche der Anwender möglichst optimal zu erfüllen, in Kombination mit Füllgradoptimierung und Einhaltung der Richtlinien für Ergonomie.

Leichtbauwelt: An welchen Hindernissen sind Sie in den letzten Jahren gewachsen?

Christoph Alt: Der Wandel vom Wissenschaftler zum Unternehmer mit all seinen Herausforderungen privat und beruflich war nicht einfach. Die Herausforderung war nicht so sehr der Verkauf der Produkte, sondern im Team etwas Großartiges auf die Beine zu stellen und unsere gemeinsame Vision voranzubringen. Dabei lag der Fokus auch auf internen Themen wie Führung, Teambuilding, Zusammenarbeit und Kommunikation.

Leichtbauwelt: Welche drei Tipps würden Sie denjenigen mitgeben, die gründen wollen?

Christoph Alt:

1. Versuche deinen Marktzugang frühestmöglich zu generieren.
2. Strebe eine respektvolle, transparente interne Kommunikation im Unternehmen an.
3. Lege Wert auf Kundenzufriedenheit (denn diese sichert Wachstumspotential).

Leichtbauwelt: Welche Leichtbau-Innovation, welches Projekt oder Forschungsergebnis hat Sie in der letzten Zeit besonders fasziniert?

Christoph Alt: Mich faszinieren generell Leichtbauprojekte auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Als Beispiel fällt mir dazu LignoBraid ein, ein FNR-Projekt der TU Dresden zu einem geflochtenen Holzrohr. Außerdem entsteht gerade ein neues Projekt an der TU Chemnitz zu gepresstem Hanfholz.

Leichtbauwelt: Setzen Sie in der Produktion ihrer Produkte selbst auf Leichtbau-Lösungen? Welche Erfahrungen haben Sie damit gemacht?

Christoph Alt: Unsere Logistiklösungen sind essentieller Bestandteil unserer eigenen Produktion. Also nur gute 😉.

Leichtbauwelt: Sehen Sie eine Konkurrenz der Werkstoffklassen um das „Beste Leichtbaumaterial“?

Christoph Alt: Wahrscheinlich gibt es nicht das „eine“ Leichtbaumaterial, da dies ganz nach Anwendungsfall/Schwerpunkt variiert, auch wenn mein Herz für nachwachsende Rohstoffe schlägt. So finden in der Luftfahrt vermehrt hochfeste und leichte Materialien wie CFK Anwendung, wohingegen sich im konstruktiven Leichtbau Konkurrenz allerhand verschiedene Materialien einsetzen lassen. Sobald der Fokus jedoch mehr auf dem ökologischen Fußabdruck liegt, wird es in Zukunft für einige dieser Werkstoffe schwer, weiter Fuß zu fassen. Ein wichtiges Stichwort ist hier der Primärenergiebedarf.

Leichtbauwelt: Welchen Herausforderungen begegnen Sie in ihrem Alltag, wenn es gilt, Anwender für Leichtbau und nachwachsende Rohstoffe zu begeistern?

Christoph Alt: Nicht immer habe ich das Gefühl, dass die Notwendigkeit von Leichtbau wirklich erkannt wird. So ist nicht allen der Zusammenhang einer leichten Bauweise zu Einspareffekten im Hinblick auf Gewicht und CO₂-Emmissionen bewusst.
Für uns ist außerdem herausfordernd, dass Holz als Leichtbauwerkstoff nicht immer bekannt ist und dessen Materialverhalten sowie die zahlreiche Vorteile nicht präsent sind.

Leichtbauwelt: Welchen Beitrag können Sie mit ihrer Technologie zum Klimaschutz leisten?

Christoph Alt: Einen großen! Holzprodukte wirken als Kohlenstoffspeicher und lagern das klimawirksame Gas in industrieller Nutzung deutlich länger ein als im Wald verrottende Biomasse. Mit unseren Produkten können so im Durchschnitt mehr als 90 Prozent klimaschädlicher Gase gegenüber konventionellen Logistiklösungen in Stahlbauweise eingespart werden. Bei entsprechend angepasster Holzbauweise sind sogar mehr als 100 Prozent möglich! Anwender erzeugen mit unseren Produkten dann keine CO₂-Emissionen, sondern erhalten eine CO₂-Gutschrift und leisten somit einen großen Beitrag zum Klimaschutz.

Leichtbauwelt: Wird dieser Beitrag von den Anwendern gesehen oder gar geschätzt? ?

Christoph Alt: Gesehen ja. Die ökonomische Nachhaltigkeit wird nicht vernachlässigt. Doch in den Ausschreibungen für Logistiklösungen finden sich noch immer zu selten nachhaltige Auswahlkriterien.

Leichtbauwelt: Wie klimafreundlich ist ihr eigenes Unternehmen?

Christoph Alt: Ligenium hat die Ziele der DIN EN ISO 14001 umgesetzt und erfüllt so die Anforderungen in Bezug auf das Umweltmanagement. Außerdem legen wir großen Wert auf eine bestmögliche interne Abfallverwertung.  Auch bei der Auswahl unserer Lieferanten legen wir Wert auf Nachhaltigkeit, um eine klimaneutrale Lieferkette bis zu unserem Endkunden sicherzustellen.

Leichtbauwelt: Hatte die Corona-Pandemie bisher Auswirkungen auf ihr Unternehmen? Wenn ja, welche?

Christoph Alt: Die Corona-Pandemie hat uns tatsächlich neue Kunden beschert, da viele große Unternehmen die Zeit genutzt haben, um ihre Produktionsumgebungen nachhaltiger zu gestalten. Das Innehalten durch die Pandemie wirkte sich bei uns durch neue Projekte und eine steigende Auftragslage aus. Eher herausfordernd war im Gegensatz dazu die Rohstoffbeschaffung, da die Lieferketten teilweise unterbrochen waren.

Leichtbauwelt: Wenn Sie einen Wunsch für den Leichtbau oder ihr Unternehmen frei hätten, was würden Sie sich wünschen?

Christoph Alt: Ich würde mir wünschen, dass Holz und nachwachsende Rohstoffe als Leichtbaustoffe schon bekannt wären. Aktuell leisten wir dazu Pionierarbeit. So hätte sich die gesellschaftliche Relevanz schon gesteigert und das Potential dieser Werkstoffe wäre gegenüber den Risken bereits anerkannt.

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