Industrielle Zulieferer glänzen mit Leichtbau im Multi-Material-Design
Das Thema Leichtbau wird ein Highlight der Zulieferer auf der Hannover Messe. Vor allem der leichtgewichtige Materialmix wird branchenübergreifend in die internationale Fachmesse Industrial Supply integriert. Als besonderen Service der Messe führt der Leichtbau-Guide den interessierten Messebesucher zu allen relevanten Leichtbau-Anlaufstellen der Aussteller.
Intelligentes Multi-Material-Design erschließt gegenüber herkömmlichem Materialeinsatz noch erhebliches Gewichtseinsparpotenzial für eine „grünere Mobilität“. „Mit dem Thema Leichtbau“, so Wolfgang Pech, Geschäftsbereichsleiter der Hannover Messe, besetzen wir daher im Rahmen der Industrial Supply ein wichtiges Zukunftsthema, das der Industrie Impulse für einen wirtschaftlichen Aufschwung gibt.“ Denn intelligente Leichtbausysteme würden in nahezu allen Industriebereichen als Wettbewerbsvorteil und langfristig kostensenkende Zukunftstechnologie angesehen.
Grund genug für die Messeveranstalter, das Thema übergeordnet aufzugreifen. So finden Fachbesucher mit dem Themenschwerpunkt Leichtbau im Bereich Industrial Supply eine ideale Plattform, um sich über die vielfältigen Lösungen der Zulieferer zu informieren. Dazu bietet die Messe mit dem Leichtbau-Guide einen Führer an, in dem alle Messeaussteller mit ihren Leichtbauprodukten, -lösungen und -technologien vorgestellt werden.
Interessierte Fachbesucher werden so beispielsweise zum Stand A16.11 in Halle 6 geleitet. Dort präsentieren das Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der Technischen Universität Dresden und das Leichtbau-Zentrum Sachsen (LZS), Dresden, gemeinsam generische Leichtbausystemlösungen. Gezeigt wird u. a. das neue Chassis des Elektrofahrzeugs „eWolf 2“ in Carbon-Hybrid-Leichtbauweise, das mit 200 kg gegenüber dem Vorgängermodell um weitere 50 kg leichter ist. Das innovative Fahrzeugkonzept basiert auf der Kombination einer Ultraleichtbauweise mit einem elektrischen Antriebssystem.
„Auf der Grundlage dieser Konstruktionsweise wurden Chassis, Fahrwerk und auch weitere Peripheriebauteile gefertigt, die uns dann ein Fahrzeuggesamtgewicht von weniger als 500 kg ermöglichte. Zusammen mit einer gut abgestimmten Elektrotechnik ergeben sich dadurch Fahrzeugeigenschaften, die wir mit herkömmlichen Bauweisen nicht hätten erreichen können“, betont Jens Werner, Diplomingenieur im ILK.
Um den Leichtbauanforderungen des ILK-Entwicklungsprojekts gerecht zu werden, mussten für die Karosserie und die Tragstruktur des Fahrzeugs Materialien aus der Luft- und Raumfahrt, beispielsweise Aluminium-Sandwichbleche und Faserverbundkonstruktionen, verbaut werden. In Hannover wird die selbsttragende kohlenstofffaserverstärkte Karosserie gezeigt.
„Wir verfolgen an der TU mit unserer modernen Werkstoffentwicklung einen systemischen Lösungsansatz und kreierten in diesem Zusammenhang das ‚Dresdner Modell’ eines funktionsintegrativen Systemleichtbaus im Multi-Material-Design“, betont ILK-Direktor Werner Hufenbach. Das bedeute plakativ ausgedrückt: Der richtige Werkstoff an der richtigen Stelle zum richtigen Preis und mit der richtigen Ökologie.
Hufenbach: „Wir sind heute in der Lage, Leichtbaulösungen aus einer Hand anzubieten.“ ILK und LZS zeigen auf ihrem Stand in Halle 6 dafür weitere Beispiele, so etwa Hochleistungsfaserverbund-Felgen für den Einsatz im Rennsport, in Pkw und Nutzfahrzeugen, ein ultraleichtes Radträgersystem aus CFK (kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff) und eine Leichtbausitzschale, die mit dem Innovationspreis 2009 der Industrievereinigung verstärkte Kunststoffe (AVK), Frankfurt am Main, ausgezeichnet wurde.
Ein weiteres Beispiel für intelligenten Leichtbau zeigt Metawell, Neuburg an der Donau, mit einem Fußbodenausschnitt der modernen Movia-Flotte. Bombardier in Görlitz fertigt das Bauteil für die U-Bahn der Metro Corporation in Indiens Hauptstadt Neu-Delhi. Die extrem leichten Fußbodenplatten bestehen aus einem speziell entwickelten Aluminium-Sandwich, bei dem die Außenbleche eine Dicke von 1,2 mm auf der Seite mit Bodenbelag und 1 mm auf der Unterseite aufweisen. Die Dicke des wellenförmigen Aluminiumkerns liegt bei nur 0,3 mm. Die Anforderungen an den Fußboden sind erheblich. Er muss hohe Flächenlasten von bis zu 650 kg/m² auch bei großen Stützabständen der Unterkonstruktion verkraften. Weitere Kriterien waren eine sehr geringe Bauhöhe (maximale Sandwichplattenhöhe 12 mm), ein maximales Gewicht von weniger als 10 kg/m² inklusive aller Befestigungselemente und Anschlussprofile sowie eine Beständigkeit gegen hohe Umgebungstemperaturen bei 100 % Luftfeuchte.
„Durch den Sandwichaufbau, der dem einer Wellpappe ähnelt, entsteht ein sehr leichtes biegesteifes Sandwich, das bis zu 75 % Gewichtseinsparungen gegenüber massivem Aluminium ermöglicht“, erläutert Metawell-Geschäftsführer Klemens Wesolowski. Die Herstellung der Aluminium-Sandwichplatte erfolge in kontinuierlicher Produktion mit Korrosionsschutzprimer und teilweise bereits mit einem Decklack versehenen Coils. Die Teile würden in einem Klebeverfahren miteinander verbunden. Dadurch sei das Kernmaterial korrosionsgeschützt.
Durch Variation in der Deckblechdicke, Wellenmaterialdicke, Gesamtbauhöhe und der Legierung lassen sich nach Aussage des Unternehmens unterschiedliche Materialeigenschaften erzielen. Dennoch wären die Sandwichplatten ohne Materialtrennung vollständig recycelbar. R. MÜLLER-WONDORF
Ein Beitrag von:
