Forschungsprojekt

Zielbranchen

Leichtbau, Maschinenbau, Automobilbau; sonstiger Fahrzeugbau

Problemstellung

Das Thema Leichtbau und alternative Werkstoffe ist eine der wichtigsten Kernkompetenzen in der Entwicklungsdienstleistung. Da stellt sich die Frage: Wieviel Gewicht kann man mit alternativen Werkstoffen und Fertigungsverfahren in einem Schnellzug einsparen, ohne dabei die Produzierbarkeit zu vernachlässigen?

Lösung

Eine mögliche Lösung zeigen Voith Engineering Services und das Fraunhofer IWU anhand einer Studie auf. Von bis zu 30 Prozent Gewichtsersparnis im Vergleich zu herkömmlichen Fahrzeugkonzepten geht das Konzeptmodell aus. Dabei war es den Ingenieuren wichtig, die komplette Prozesskette von Design über Konstruktion und Berechnung bis hin zu den Fertigungsprozessen zu untersuchen. Bei der Materialauswahl kombiniert man die Fertigungsvorteile von Glasfaser und Aluschaum. Die vordere Bugnase des insgesamt 6,80 m langen Modells ist aus GFK gefertigt, das Material das heute auch schon häufig zum Einsatz kommt. Bei dem eigentlichen Triebkopf sind die Entwickler allerdings neue Wege gegangen: Hier wurde mit Aluminiumschaum in Sandwichbauweise gearbeitet. Dieses Verfahren bringt neben Gewichtsvorteilen die nötigen Eigenschaften hinsichtlich Festigkeit oder Temperaturbeständigkeit mit sich. Alternative Konzepte mit Verbundmaterialien, wie zum Beispiel Kohlefaser, wie sie aktuell verstärkt im Automobil- und Luftfahrtsegment zur Anwendung kommen, sind derzeit noch zu teuer.  

Die Riege der Projektpartner wird komplettiert durch MFPA Leipzig, zuständig für die Materialcharakterisierung sowie KUKA Systems, die das Know-how zu Umformtechnologien und dem entsprechenden Werkzeugbau eingebracht haben.

Das Innovations- und Forschungsprojekt wurde im Rahmen des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und mit Mitteln des Freistaats Sachsen gefördert.