Referenzprojekte zum Thema Nachhaltigkeit und Circular Economy

Im Projekt sollen die Technologien "Hanfbastfaserbandentwicklung" und "Pultrusion mit biobasierten Werkstoffen" zu einer innovativen, nachhaltigen Fertigungsroute qualifiziert werden. Damit soll es gelingen, zukünftig Profilstrukturen zu 100 % aus nachwachsenden, regional verfügbaren Grundstoffen herzustellen.

Die Herstellung von Leichtbauteilen aus faserverstärkten Kunststoffen ist bisher mit einem hohen Material-, Energie- und Kostenaufwand verbunden – vor allem durch die aufwendige Fertigung der Formwerkzeuge. Das internationale Forschungsprojekt FutureMold entwickelt ein neuartiges, recycelbares Hybrid-Formwerkzeug, das den CO₂-Ausstoß verringert und die Werkzeugkosten um bis zu 80 % senkt.

Klettergriffe beim Bouldern oder Seilklettern unterliegen einem hohen Verschmutzungsgrad sowie einem hohen Verschleiß und müssen regelmäßig gereinigt bzw. ausgetauscht werden. Die Bewertung des Grips und Verschleißes erfolgt bisher ausnahmslos subjektiv. Es gibt keine objektive Prüfmethode oder vergleichbare Kennwerte, um die Abriebfestigkeit und Grip-Entwicklung der Oberfläche des Klettergriffes bei Belastung zu bestimmen. Hier setzt das Projekt an.

Ziel des Projekts IsoFoamComp ist die Entwicklung eines neuartigen Verbundwerkstoffs, bestehend aus einer Aluminiumschaumkomponente und einem thermisch schaltbaren Isolationsverbundwerkstoff, die im Gesamtverbund spezifische Funktionen übernehmen und damit ein Gesamtkonzept für funktionale Modulabdeckungen und Gehäuse in Batterieanwendungen bilden. Die Entwicklung trägt dazu bei, Batteriespeicher sicherer und effizienter zu machen.

Im Pompey-Projekt wird ein innovativer Multimaterialansatz für die additive Fertigung entwickelt, der auf der Schmelzextrusion von Polymer- und Metallwerkstoffen basiert. Ziel ist die Herstellung von Multimaterialteilen mit verbesserter Leistung, reduziertem Energie- und Materialbedarf sowie geringeren Kosten durch Verwendung eines neu entwickelten hybriden Fertigungssystems.

Das europäische Bestreben, Wirtschaftskreisläufe bis 2050 nahezu vollständig zu dekarbonisieren, sowie auch die Minimierung des Rohstoffverbrauchs gemäß der nationalen Kreislaufstrategie erfordern insbesondere in der vom Strukturwandel betroffenen Lausitz die Etablierung neuer kreislauffähiger Prozesse zur Stärkung der regionalen Wirtschaft. Das Infrastrukturvorhaben "Regionale Wertstoffkreisläufe für die metallbasierte additive Fertigung in der Lausitz – ReWeaL" strebt an, auf dem wirtschaftlichen Potenzial der Lausitz aufzubauen und neue innovative Produktionsprozesse zu konstituieren. Deren Zugänglichkeit wird regionalen Unternehmen das Erreichen der Vorgaben und die Erhöhung der Wettbewerbsfähigkeit ermöglichen.

Konventionelle Prüfmethoden stoßen bei dünnen metallischen Folien, die u.a. in der Elektromobilität oder für Bipolarplatten verwendet werden, an Grenzen. Das erschwert die numerische Auslegung erheblich und erhöht die Ausfallraten. Projektziel ist die erstmalige Bereitstellung präziser mechanischer Kennwerte und neuartiger Materialmodelle für die FE-Simulation des Umform- und Versagensverhaltens dünner Folien (≤200 µm).

Im Bereich Leichtbau stellt Metallschaum einen äußerst innovativen Ansatz dar, um Ressourcen effizienter zu nutzen und damit CO2-Emissionen zu senken. Daher erscheint eine genauere Betrachtung im Kontext der Nachhaltigkeit besonders vielversprechend. In einem explorativen Projekt wurde daher eine ökologische Bewertung der Halbzeuge, sogenannter Sandwiches, aus einem geschäumten Aluminiumkern und Stahldecklagen zur Herstellung von Werkzeugschlitten durchgeführt.

Mit der Vergrößerung der Modellpalette der Fahrzeughersteller (Pkw, Nfz) bei gleichzeitiger Stagnation der Gesamtfahrzeugproduktion in Europa sinken die Stückzahlen der Blechbauteile je Derivat. Der Einsatz von Groß- und Gigagussteilen senkt zusätzlich den Bedarf an Blechteilen, so dass die konventionellen Fertigungsverfahren (Tiefziehen) in Presswerken an ihre Wirtschaftlichkeitsgrenze gelangen, da sich die hohen Kosten bauteilspezifischer Umformwerkzeuge nur über hohe Stückzahlen amortisieren lassen.

Mit der Vergrößerung der Modellpalette der Fahrzeughersteller (Pkw, Nfz) bei gleichzeitiger Stagnation der Gesamtfahrzeugproduktion in Europa sinken die Stückzahlen der Blechbauteile je Derivat. Der Einsatz von Groß- und Gigagussteilen senkt zusätzlich den Bedarf an Blechteilen, so dass die konventionellen Fertigungsverfahren (Tiefziehen) in Presswerken an eine Wirtschaftlichkeitsgrenze gelangen, da sich die hohen Kosten bauteilspezifischer Umformwerkzeuge nur über hohe Stückzahlen amortisieren lassen.