{"id":31591,"date":"2022-05-06T08:34:10","date_gmt":"2022-05-06T06:34:10","guid":{"rendered":"https:\/\/php8.plastv.de\/?p=31591"},"modified":"2022-05-05T10:38:41","modified_gmt":"2022-05-05T08:38:41","slug":"leichtbau-fuer-die-circular-enonomy","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/plas.tv\/?p=31591","title":{"rendered":"Leichtbau f\u00fcr die Circular Enonomy"},"content":{"rendered":"

Ressourcenschonende Fahrzeugstrukturen mit funktionalisierten Faserverbund-Hohlprofilen<\/h3>\n

Projektstart \u201eRecyclinggerechtes Multi-Material-Design f\u00fcr Leichtbaustrukturen\u201c (MM4R)<\/h3>\n

Neun Projektpartner, darunter das Institut f\u00fcr Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der TU Dresden, wollen unter Leitung der Porsche AG die klassischen Aluminium-\/Magnesium-Hohlprofile, die beispielweise als Cockpitquertr\u00e4ger in Fahrzeugen eingesetzt werden, durch fu<\/b>nktionalisierte Faserverbund-Hohlpro<\/b>file ersetzen und die FuPro<\/b>-Bauweise zur Serienreife f\u00fchren. Neben der Weiterentwicklung der daf\u00fcr notwendigen Produktionstechnologie sind umfangreiche Studien zur Nachhaltigkeitsbewertung geplant.<\/p>\n

Leichtbaukomponenten f\u00fcr Fahrzeuge sind einer der Schl\u00fcsselfaktoren auf dem Weg zu einer ressourcenschonenden Mobilit\u00e4t. In den letzten Jahren gewinnen hybride Bauweisen dabei zunehmend an Bedeutung, weil sie Stoff-, Gestalt- und Funktionsleichtbau synergetisch verkn\u00fcpfen. Zudem kann der Einsatz von faserverst\u00e4rkten Thermoplast-Kunststoffen in Kombination mit lokalen metallischen Lasteinleitungen verglichen mit monolithischen Aluminium- oder Magnesium-Strukturen Umweltauswirkungen in dem gesamten Lebenszyklus der Materialien senken. Die am ILK entwickelte FuPro-Bauweise, welche thermoplastische Faserverbund-Hohlprofile, Organobleche und Spritzguss miteinander kombiniert, ist f\u00fcr die Substitution der energieintensiven Aluminium-\/Magnesiumbauweise geradezu pr\u00e4destiniert. Mit einem einzigen Werkstoffsystem, bestehend aus kurz-, lang- und endlosfaserverst\u00e4rkten Halbzeugen, werden den Konstrukteur:innen zugleich gr\u00f6\u00dfte gestalterische Freiheiten gegeben. Ein wesentlicher Vorteil der FuPro-Bauweise liegt in ihrer Recyclingf\u00e4higkeit und dem daraus folgenden Beitrag zum Neutralleichtbau. Gleichzeitig besitzt die Bauweise aufgrund ihres integralen Charakters ein erhebliches wirtschaftliches Potential. Um dieses jedoch voll auszusch\u00f6pfen, m\u00fcssen entlang der Wertsch\u00f6pfungskette des gesamten Lebenszyklus einzelne Fertigungstechnologien hinsichtlich des Energieverbrauchs und der Prozesszeit noch optimiert werden. Zus\u00e4tzlich werden die bislang notwendigen chemischen Haftvermittler zur Verbindung der Kunststoffkomponenten und Metalleinleger durch eine Laserstrukturierung der Oberfl\u00e4chen ersetzt, um im sp\u00e4teren Recyclingprozess m\u00f6glichst kontaminationsfreie Wertstoffstr\u00f6me zu gew\u00e4hrleisten. Schlie\u00dflich soll durch die thermoplastische Bauweise auch eine abfallfreie Produktion umgesetzt werden, indem der in der Produktion anfallende Verschnitt aufgearbeitet und in den Spritzgie\u00dfprozess r\u00fcckgef\u00fchrt wird. Diese technologischen Ziele des MM4R-Projekts sollen der FuPro-Bauweise den Weg in die serientaugliche Produktion ebnen.<\/p>\n

Bei der Erforschung, Entwicklung und Anwendung von Strukturbauteilen spielen zunehmend umweltbezogene und soziale Aspekte eine entscheidende Rolle. Daher werden in MM4R die technologischen Arbeiten durch eine lebenszyklusbasierte Nachhaltigkeitsbewertung (Life Cycle Sustainability Assessment<\/i> -LCSA) erg\u00e4nzt. Eine derart umfangreiche Bewertung des \u00f6kologischen Impacts von hybriden Leichtbaustrukturen birgt vielf\u00e4ltige Modellierungs- und Bilanzierungsherausforderungen, wie z.B. die Prim\u00e4rdatenerfassung zur Herstellung der Faserhalbzeuge. Im Projekt MM4R werden erstmalig ganzheitliche Bilanzierungstechniken spezifisch f\u00fcr die FuPro-Bauweise und deren Fertigungstechnologien bereitgestellt. Dem charakteristisch hohen Ressourcen- und Kosteneinfluss dieser Phase der Produktentwicklung werden so wissensbasierte Entscheidungshilfen gegen\u00fcbergestellt. Durch die vorgeschlagene Integration der LCSA-Methode in den Entwicklungsprozess k\u00f6nnen Ingenieur:innen zuk\u00fcnftig \u00f6kologische und \u00f6konomische Aspekte sowie m\u00f6gliche soziale Hotspots direkt ber\u00fccksichtigen und tats\u00e4chlich nachhaltige FuPro-Produkte ex ante<\/i> entstehen lassen.<\/p>\n

Projekt MM4R: \u201eRecyclinggerechtes Multi-Material-Design f\u00fcr Leichtbaustrukturen\u201c<\/b><\/a><\/p>\n

F\u00f6rderung\/Finanzierung:<\/b>
\nDas Forschungs- und Entwicklungsprojekt MM4R wird mit Mitteln des Bundesministeriums f\u00fcr Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK<\/a>) unter dem F\u00f6rderkennzeichen 03LB3026 gef\u00f6rdert und vom Projekttr\u00e4ger J\u00fclich (PTJ<\/a>) betreut. Die Verantwortung f\u00fcr den Inhalt dieser Ver\u00f6ffentlichung liegt beim Autor.<\/i><\/p>\n

Projektleitung am ILK:
\n<\/b>Prof. Dr.-Ing. habil. Dipl.-Math. Maik Gude, Professur f\u00fcr Leichtbaudesign und Strukturbewertung<\/i><\/p>\n

Laufzeit:<\/b> 01.12.2021 – 30.11.2024<\/p>\n

Projektpartnerschaft mit:<\/b><\/p>\n