Seit 2025 leitet das Fraunhofer IWU das Forschungsfeld Leichtbau. Dieser Zusammenschluss b\u00fcndelt die Kompetenzen von 16 Fraunhofer-Instituten und bildet damit eine leistungsstarke, interdisziplin\u00e4re Plattform entlang der gesamten Wertsch\u00f6pfungskette des Leichtbaus \u2013 von der Materialentwicklung bis zur validierten Anwendung im Produkt. Ziel ist es, Unternehmen integrierte Forschungs\u2011 und Entwicklungsleistungen \u00bbaus einer Hand\u00ab bereitzustellen und Innovationen effizient in industrielle Anwendungen zu \u00fcberf\u00fchren.<\/p>\n
Das Fraunhofer IWU koordiniert nun diese Aktivit\u00e4ten. Aus wegweisenden Ideen werden erst dann Innovationen, wenn sich Konzepte auch in Produkte \u00fcbersetzen lassen: Diesem Gedanken folgend, legt das Fraunhofer IWU den Fokus auf den werkstoff- und fertigungsgerechten Leichtbau. Ein zentraler Ansatz ist der sogenannte \u00bbSystemleichtbau\u00ab, bei dem Materialien, Konstruktion und Produktionsprozesse ganzheitlich optimiert werden. Ziel ist es, Gewicht zu reduzieren, Ressourcen zu sparen und gleichzeitig die Leistungsf\u00e4higkeit von Bauteilen f\u00fcr Anwendungen etwa im Automobil\u2011, Maschinen- und Anlagenbau zu erh\u00f6hen.<\/p>\n
Im Projekt 3D-FiberTrain zeigten die Institute Fraunhofer IWU und Fraunhofer IMWS gemeinsam mit Industriepartnern, wie durch die Kombination von gro\u00dfformatigem 3D-Druck und dem 3D-Tapelegeverfahren die werkzeugfreie Herstellung komplexer und hochbelastbarer thermoplastischer Faserverbundbauteile f\u00fcr Schienenfahrzeuge gelingt. Der Verzicht auf Formwerkzeuge, der hohe Automatisierungsgrad sowie der Einsatz wiederverwendbarer Thermoplast-basierter Ausgangsmaterialien senken die Herstellkosten ebenso wie den CO\u2082-Fu\u00dfabdruck. Dies gilt besonders f\u00fcr die Herstellung kleiner und mittlerer St\u00fcckzahlen.<\/p>\n
Innerhalb von drei Jahren realisierte das Konsortium zwei gro\u00dfformatige Demonstratoren: eine Frontsch\u00fcrze sowie eine Bugnase eines Hochgeschwindigkeitszuges. Das eingesetzte glasfaserverst\u00e4rkte Polycarbonat wurde gezielt so ausgew\u00e4hlt und modifiziert, dass es die extrem hohen, schienenfahrzeugspezifischen Brandschutzanforderungen erf\u00fcllt. Der integrierte Flammschutz stellt besondere Herausforderungen bei der Verarbeitbarkeit im 3D-Druck dar. Diesen begegneten die Forschenden mit vorangestellten Prozesssimulationen, die beispielsweise den thermisch bedingten Bauteilverzug oder Delaminationen vorhersagen k\u00f6nnen und so kostspielige Fehldrucke vermeiden. Dar\u00fcber hinaus erm\u00f6glichten spezielle Strukturoptimierungsmethoden, die Anzahl der aufgebrachten Verst\u00e4rkungstapes auf das mechanisch notwendige Minimum zu reduzieren \u2013 neben dem Entfall von Formwerkzeugen ein entscheidender Hebel f\u00fcr die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens. In weiterf\u00fchrenden Arbeiten soll zuk\u00fcnftig die direkte Verarbeitung von Rezyklat im gro\u00dfformatigen 3D-Druck untersucht werden, um die Kreislauff\u00fchrung thermoplastischer Schienenfahrzeugkomponenten weiter voranzutreiben. Das Projekt belegt damit das Potenzial additiver Fertigung, Entwicklungszeiten im Schienenfahrzeugbau drastisch zu verk\u00fcrzen und gleichzeitig nachhaltige, recyclingf\u00e4hige Leichtbaustrukturen zu realisieren.<\/p>\n
Fraunhofer Forschungsfeld Leichtbau: Starke Allianz aus 16 Instituten<\/strong> Einen weiteren Schwerpunkt bildet der Leichtbau f\u00fcr batteriegetriebene Fahrzeuge. Hier werden funktionsintegrierte Strukturen, neue Batteriekonzepte sowie CO\u2082-reduzierte Leichtbaul\u00f6sungen entwickelt, die sowohl die Energieeffizienz als auch die Reichweite zuk\u00fcnftiger Mobilit\u00e4tsl\u00f6sungen erh\u00f6hen. Das Fraunhofer IWU ist dabei federf\u00fchrend in der Erforschung von Metallschaum als innovative L\u00f6sung f\u00fcr leichte und robuste Batteriegeh\u00e4use mit optimiertem Thermomanagement.<\/p>\n Perfekte Erg\u00e4nzung: das Fraunhofer IAP<\/strong> Auch die Nachhaltigkeit zirkul\u00e4rer Werkstoffe, etwa durch die Entwicklung biobasierter Polymere und Carbonfasern sowie recyclinggerechter Verbundwerkstoffe, wird durch das Fraunhofer IAP vorangetrieben. Dabei adressiert das IAP gezielt End-of-Life-Szenarien und Strategien zur Wiederverwertung von Leichtbaustrukturen. Das Projekt 3D-FiberTrain wurde gef\u00f6rdert durch das Bundesministerium f\u00fcr Wirtschaft und Energie und koordiniert durch die H\u00f6rmann Vehicle Engineering GmbH. Projektpartner waren die Institute Fraunhofer IWU und Fraunhofer IMWS sowie die Lakowa Gesellschaft f\u00fcr Kunststoffbe- und verarbeitung mbH.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Seit 2025 leitet das Fraunhofer IWU das Forschungsfeld Leichtbau. Dieser Zusammenschluss b\u00fcndelt die Kompetenzen von 16 Fraunhofer-Instituten und bildet…<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":15056,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[24,16],"tags":[],"series":[],"class_list":["post-43654","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-plas-tv-meldungen-auf-der-startseite-unterhalb-slider","category-plast-tv-textmeldungen"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/43654","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=43654"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/43654\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":43655,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/43654\/revisions\/43655"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/15056"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=43654"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=43654"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=43654"},{"taxonomy":"series","embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fseries&post=43654"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
\nDas Forschungsfeld vereint umfassende Kompetenzen f\u00fcr die Entwicklung und Optimierung hochmoderner Fertigungsprozesse f\u00fcr Leichtbaustrukturen, darunter hybride Thermoplast\u2011Bauteile, RTM\u2011 und Hochdruck-RTM-Verfahren, automatisierte Tape- und Prepregverarbeitung sowie innovative Ans\u00e4tze zur Nutzung recycelter Fasermaterialien. Erg\u00e4nzt wird dies durch Expertise in Verbindungs\u2011 und Oberfl\u00e4chentechnologien, etwa in der Klebtechnik, Laserbearbeitung und funktionalen Oberfl\u00e4chenveredelung, um multifunktionale und langlebige Produkte zu realisieren.
\nF\u00fcr die Absicherung der entwickelten L\u00f6sungen stellt das Forschungsfeld eine umfangreiche Test- und Validierungsinfrastruktur bereit. Diese reicht von hochaufl\u00f6sender zerst\u00f6rungsfreier Pr\u00fcfung, etwa mittels Hochenergie-CT f\u00fcr gro\u00dfe Bauteile, bis hin zu realit\u00e4tsnahen Pr\u00fcfst\u00e4nden f\u00fcr komplette Fahrzeuge. Erg\u00e4nzt wird dies durch spezialisierte Verfahren wie R\u00f6ntgendiagnostik bei Crashbelastungen sowie umfassende Pr\u00fcf- und Bewertungsmethoden f\u00fcr neuartige Werkstoffe, einschlie\u00dflich biobasierter und naturfaserverst\u00e4rkter Materialien.
\nNeben diesen technologischen Kernkompetenzen steht das Fraunhofer Forschungsfeld f\u00fcr Kreislaufwirtschaft und entwickelt L\u00f6sungen f\u00fcr das Recycling von Composites, die Wiederverwendung von Materialien sowie digitale Ans\u00e4tze zur Optimierung von Recyclingprozessen.<\/p>\n
\nJ\u00fcngstes Mitglied im Forschungsfeld ist seit einem Jahr das Fraunhofer-Institut f\u00fcr Angewandte Polymerforschung IAP. Das Fraunhofer IAP konzentriert seine Leichtbauaktivit\u00e4ten insbesondere auf polymerbasierte Werkstoffe und Faserverbundtechnologien. Es entwickelt ma\u00dfgeschneiderte Leichtbaul\u00f6sungen von der Synthese spezieller Polymere \u00fcber Halbfabrikate und Prototypen bis hin zu industrietauglichen Fertigungsprozessen f\u00fcr Hochleistungsbauteile.<\/p>\n
\nNicht zuletzt arbeitet das Institut an Leichtbaul\u00f6sungen f\u00fcr Wasserstoffspeicher und hoch effiziente Rotorbl\u00e4tter f\u00fcr Kleinwindanlagen, bei denen Konstruktion, Aerodynamik und Fertigung gemeinsam optimiert werden.<\/p>\n