Neu an der Leuphana: Prof. Dr.-Ing. Norbert Hort – Unterschätztes Magnesium

12.07.2021 Noch wird das Metall in der Fertigung weit weniger verwendet als etwa Stahl. Doch Expert*innen sehen es als Werkstoff der Zukunft. Der Professor für Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, insbesondere von Magnesiumwerkstoffen trägt seit rund 20 Jahren mit seiner Forschung am Helmholtz-Zentrum Hereon in Geestacht zur Verbesserung des Werkstoffes bei.

Norbert Hort ©© 2019 by Christian Schmid f. HZG
„Bisher ist Stahl der Werkstoff schlechthin, aber Magnesium gewinnt immer mehr an Bedeutung" - Norbert Hort ist Professor für Materialwissenschaft und Werkstofftechnik und bringt den Akzent auf das zukunftsweisende Material Magnesium mit an die Leuphana.

Eigentlich ist Magnesium ein idealer Leichtbaustoff etwa für Autos oder Flugzeuge: Das Erdalkalimetall wiegt ein Drittel weniger als Aluminium, verfügt dennoch über eine hohe Festigkeit und ist eines der häufigsten Elemente der Erde. Auch in Sachen Nachhaltigkeit punktet der Stoff: Magnesium ist ungiftig und gut wiederzuverwerten. Dennoch wird das Erdalkalimetall vergleichsweise wenig verbaut. Dr.-Ing. Norbert Hort, Professor für Materialwissenschaft und Werkstoffkunde, forscht seit rund 20 Jahren zu dem Material: „Bisher ist Stahl der Werkstoff schlechthin, aber Magnesium gewinnt immer mehr an Bedeutung. Leichtigkeit heißt immer auch Energie- und CO2-Ersparnis. Damit ist Magnesium Stahl überlegen“, erklärt der Ingenieur. 

Norbert Hort arbeitet insbesondere zu Magnesium-Legierungen und deren Eigenschaften. Denn dort liegt ein Schlüssel zur Verwendung: Magnesium korrodiert schnell. Zudem wird immer wieder proklamiert, dass es leicht entflammbar wäre. Durch moderne Legierungen können diese Probleme umgangenen werden, etwa in Verbindung mit Calcium oder Seltenen Erden. Damit gewinnt Magnesium gerade in der Autofertigung wieder mehr an Bedeutung. Heute sind nur kleine Anteile in PKWs aus Magnesium gefertigt wie etwa Instrumententafelträger oder Lenkräder. Das war nicht immer so: Volkswagen beispielsweise verbaute Magnesium in frühen Käfer-Modellen auch im Motor: „Die Maschinen wurden damals luftgekühlt. Als dann Wasser verwendet wurde, konnte Magnesium wegen seiner Neigung zur Korrosion aber nicht mehr gut verbaut werden.“ 

Außerdem beschäftigt sich der Forscher mit der Verformbarkeit des Metalls. Stahl lässt sich auch bei Raumtemperatur walzen. Das macht die Verarbeitung günstig. Magnesium hingegen ist spröde und kann nur unter Hitze verformt werden. Norbert Hort gehört zu den führenden Forschern im Bereich des Werkstoffs Magnesium. Er ist bislang an rund 450 Veröffentlichungen beteiligt und wird auch in seinen Vorlesungen einen Akzent beim Magnesium setzen: „Damit ist die Leuphana eine der wenigen deutschen Universitäten, die diesem zukunftsweisenden Material auch in der Lehre entsprechend Rechnung trägt“, erklärt Hort. 

Horts Arbeit reicht weit über die Strukturanwendungen hinaus: Magnesium kann auch in der Medizintechnik überzeugen. Stents, die bei einer Gefäßverengung eingesetzt werden, bestehen bisher oft aus rostfreiem Edelstahl. Ihr Nachteil: Der Körper erkennt sie als Fremdkörper und im schlechtesten Fall setzt sich das Gefäß erneut zu. Magnesium dagegen kommt natürlich im Körper vor und kann dementsprechend biologisch abgebaut werden. Spätfolgen durch verbleibende Stents können so vermieden werden. Norbert Hort arbeitet dazu bereits mit einem deutschen Biotech-Unternehmen zusammen. Und der Forscher denkt noch weiter: „Magnesium-Nägel, Schrauben und Platten könnten auch bei der Versorgung von Brüchen verwendet werden. Ein zweiter Eingriff würde so vermieden, da das Material vom Körper abgebaut wird und nicht mehr chirurgisch entfernt werden müsste wie es etwa bei Titan der Fall ist“, erklärt Norbert Hort. 

Der Wissenschaftler wird innerhalb seiner Professor an der Leuphana weiterhin am Helmholtz-Zentrum Hereon in Geesthacht forschen. Studierende und Promovierende profitieren von der Kooperation zwischen dem Helmholtz-Zentrum und der Leuphana unter anderem durch die hochmoderne Laborausstattung und das wissenschaftliche Netzwerk.

Norbert Hort studierte an der TU Clausthal Ingenieurwissenschaften und wurde dort mit seiner Arbeit zu Kupfer-Nickel-Legierungen zum Dr.-Ing. promoviert. Später wechselte er an das Institut für Werkstoffforschung am Helmholtz-Zentrum Geesthacht. Am heutigen Helmholtz-Zentrum Hereon leitet er die Abteilung Funktionale Magnesium Werkstoffe im Institut für Metallische Biomaterialien. Zudem war er seit mehr als zehn Jahren Lehrbeauftragter an der Leuphana. Seit April 2021 ist er Professor für Materialwissenschaft und Werkstoffkunde, insbesondere von Magnesiumwerkstoffen.

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  • Prof. Dr. Ing. Norbert Hort