{"id":42801,"date":"2026-01-07T07:01:48","date_gmt":"2026-01-07T06:01:48","guid":{"rendered":"https:\/\/plas.tv\/?p=42801"},"modified":"2026-01-05T10:04:33","modified_gmt":"2026-01-05T09:04:33","slug":"nachhaltige-leichtbau-loesungen-fuer-flugzeugkabinen-durch-effiziente-thermoplast-technologie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/plas.tv\/?p=42801","title":{"rendered":"Nachhaltige Leichtbau-L\u00f6sungen f\u00fcr Flugzeugkabinen durch effiziente Thermoplast-Technologie"},"content":{"rendered":"<p><strong>Leichtbau ist entscheidend f\u00fcr die Luftfahrt. Im Projekt \u00bbSTair\u00ab entwickeln Diehl Aviation, Ensinger, ThermHex und das Fraunhofer-Institut f\u00fcr Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS neue thermoplastische Leichtbau-Teile f\u00fcr Flugzeugkabinen, die schneller verarbeitet werden k\u00f6nnen und deutlich umweltfreundlicher sind.<\/strong><\/p>\n<p>Leichtbau-L\u00f6sungen sind f\u00fcr die Luftfahrt essenziell. Jedes eingesparte Kilogramm an Gewicht spart Treibstoff und damit Emissionen. Das hilft einerseits, die eigenen Nachhaltigkeitsziele zu erreichen, und minimiert andererseits die Folgen der steigenden CO<sub>2<\/sub>-Bepreisung. So kommen in der Kabine f\u00fcr Elemente wie Gep\u00e4ckf\u00e4cher oder die W\u00e4nde der Bordk\u00fcchen h\u00e4ufig Bauteile in Sandwich-Bauweise zum Einsatz: d\u00fcnne, feste Deckplatten umschlie\u00dfen einen leichten Kern. Das macht robuste und zugleich sehr leichte Konstruktionen m\u00f6glich. Derzeit dominieren dabei duroplastische Bauteile mit Phenolharz-basierten Decklagen und einem Wabenkern aus Aramidpapier.<\/p>\n<p>Mit der am Fraunhofer IMWS entwickelten Thermoplastic Sandwich Moulding-Technologie er\u00f6ffnet sich die M\u00f6glichkeit, auch thermoplastische Kunststoffe f\u00fcr solche Anwendungen zu nutzen. Den Nachweis wollen die Diehl Aviation Laupheim GmbH, die Ensinger GmbH, die ThermHex Waben GmbH und das Fraunhofer IMWS bis April 2027 im Projekt \u00bbSTair\u00ab liefern. \u00bbDie Vorteile w\u00e4ren erheblich: Thermoplastische Systeme lassen sich deutlich schneller verarbeiten, zudem mit besserer Energie- und Materialeffizienz. Das ist insbesondere bei der Kabine relevant, die im Laufe des Lebenszyklus eines Flugzeugs mehrfach erneuert wird. Sie sind au\u00dferdem recycelbar und kommen ohne umweltsch\u00e4dliche L\u00f6sungsmittel aus\u00ab, sagt Dr.-Ing. Ralf Schlimper, der das Teilprojekt am Fraunhofer IMWS leitet.<\/p>\n<p>Die angestrebte Energie-Einsparung bei der Verarbeitung liegt bei rund 30 Prozent gegen\u00fcber dem Stand der Technik und der Verwendung duroplastischer Kunststoffe. Produktionsabf\u00e4lle sollen mit bis zu 80 Prozent in der Halbzeugherstellung direkt wiederverwertet werden k\u00f6nnen. Die Emissionen durch L\u00f6sungsmittel w\u00e4hrend der Produktion sollen um bis zu 80 Prozent sinken.<\/p>\n<p>Um diese Ergebnisse m\u00f6glich zu machen, gilt es zun\u00e4chst, die Thermoplastic Sandwich Moulding-Technologie auf die Verarbeitung von hochtemperaturbest\u00e4ndigen thermoplastischen Sandwichstrukturen (HT-TP-Sandwich) anzupassen, die speziell f\u00fcr die Anforderungen der Luftfahrtindustrie konzipiert sind. Die Methode stellt einen sehr effizienten und hoch automatisierten One-Shot-Prozess aus Thermoformen und Funktionalisieren per Spritzguss dar. Die entsprechenden Prozessschritte (Formgebung, F\u00fcgen und Funktionalisierung) m\u00fcssen jedoch f\u00fcr den Einsatz von HT-Thermoplastkunststoffen weiterentwickelt werden.<\/p>\n<p>\u00bbWir werden daf\u00fcr verschiedene Bauteile aus der Kabine betrachten, zun\u00e4chst Anforderungen definieren und dann die entsprechenden L\u00f6sungen f\u00fcr Halbzeuge, Mustermaterialien, attraktive Optik der Bauteile sowie Umform- und Verarbeitungsprozesse entlang verschiedener Prozessrouten entwickeln und erproben. Ziel ist der Aufbau einer Technologieplattform, auch unter Nutzung von Simulations-Tools. Die Bauteile sollen h\u00f6chstens so schwer sein wie aktuelle duroplastische L\u00f6sungen und alle bestehenden Luftfahrtanforderungen erf\u00fcllen, damit die Ergebnisse schnell in den Markt \u00fcberf\u00fchrt werden k\u00f6nnen. Nicht zuletzt nehmen wir begleitende Lebenszyklusanalysen und Recyclingkonzepte in den Blick\u00ab, sagt Schlimper.<\/p>\n<p>Am Fraunhofer IMWS steht dabei vor allem die Erforschung effizienter Thermoformprozesse im Fokus. HT-Halbzeuge (ebene Sandwich-Platten mit thermoplastischem Waben- oder Schaumkern sowie mit Deckschichten aus faserverst\u00e4rkten thermoplastischen Kunststoffen) sollen zu 3D-geformten Bauteilen und Bauteilkomponenten verarbeitet werden. Sie werden dazu zun\u00e4chst aufgeheizt und dann z\u00fcgig ins Formgebungswerkzeug \u00fcberf\u00fchrt, das im Projekt zu entwickeln ist. Dort erfolgt das 3D-Thermoformen bei Temperaturen von mehr als 200\u00b0C. Eine Herausforderung ist neben der hohen Temperatur das komplexe Verarbeitungsverhalten. Gr\u00f6\u00dftenteils soll der leichte Kern in der Fl\u00e4che erhalten werden, zugleich sollen an Bauteilr\u00e4ndern monolithisch auslaufende Bereiche realisiert werden, die ein komplettes Aufschmelzen und Verpressen des Kerns erfordern. Untersucht werden im Projekt auch Hybrid-Sandwichstrukturen mit einem kombinierten Kern (z.B. Wabenkern in der Fl\u00e4che und Schaumkern in geometrisch komplexeren Bauteilregionen). Dabei werden Verarbeitungsverfahren und die Untersuchung des Materialverhaltens noch komplexer.<\/p>\n<p>\u00bbWir haben f\u00fcr dieses Verfahren gro\u00dfes Vorwissen, auch zu unterst\u00fctzenden Modellierungsans\u00e4tzen, und die passende technische Ausstattung. So k\u00f6nnen wir Aspekte wie Bauteilgeometrie, Rand- und Kantenabschl\u00fcsse sowie Schnittstellen zu Funktionselementen systematisch untersuchen\u00ab, sagt Schlimper. Auch f\u00fcr die Analyse des Einsatz- und Langzeitverhaltens verf\u00fcge das Institut \u00fcber exzellente Expertise und passende Methoden wie Dehnungsmessungen, morphologische Untersuchungen mit R\u00f6ntgen-CT und beschleunigte Alterungstests. Zudem wird das Projektteam die M\u00f6glichkeiten des stofflichen Recyclings erforschen, etwa die Eigenschaften von Bauteilen, in denen Rezyklate aus Verschnittresten enthalten sind.<\/p>\n<p>Sind die Projektpartner erfolgreich, werden deutlich nachhaltigere L\u00f6sungen f\u00fcr Kabinenbauteile in Flugzeugen m\u00f6glich. \u00bbMit unserem Ansatz lassen sich Emissionen sowohl w\u00e4hrend der Herstellung als auch nach dem Ende des Lebenszyklus erheblich reduzieren, zugleich werden die \u00e4sthetischen und funktionalen Anforderungen erf\u00fcllt\u00ab, sagt Schlimper. \u00bbEin gro\u00dfer Vorteil dabei ist, dass in unserer Zusammenarbeit alle Aspekte der Wertsch\u00f6pfungskette von der Materialherstellung bis zur Bauteilherstellung abgedeckt sind. Das verspricht gute Erfolgsaussichten.\u00ab<\/p>\n<p>Dr.-Ing. Jochen Pflug, Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer der ThermHex Waben GmbH: \u00bbSchritt f\u00fcr Schritt \u00fcberf\u00fchren wir unsere recycelbaren leichten thermoplastischen Waben-Sandwichmaterialien mit \u201aSTair\u2018 von der Automobil- zur Luft- und Raumfahrtindustrie. Wir verbinden dabei die M\u00f6glichkeiten f\u00fcr Kostensenkungen und Produktionsautomatisierung erfolgreich mit den erforderlichen Leistungszielen der Branche. Ich bin begeistert und dankbar f\u00fcr die M\u00f6glichkeit, unsere Produkte gemeinsam mit starken Partnern weiterzuentwickeln.\u00ab<\/p>\n<p>Das Projekt wird vom Bundesministerium f\u00fcr Wirtschaft und Energie (BMWE) im Rahmen des Luftfahrtforschungsprogramms (LuFo Klima VII-1) gef\u00f6rdert.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Leichtbau ist entscheidend f\u00fcr die Luftfahrt. 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