Presseinformationen

Die Abrasivität von hochgefüllten Kunststoff-Compounds während der Schmelzeverarbeitung ist in Fachkreisen ein viel diskutiertes Thema. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus dem Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF werden in ihrem neuen Verbundprojekt die Zusammenhänge zwischen Anteil und Morphologie der Füllstoffpartikel, dem Gehalt an Haftvermittlern und Rheoadditiven eingehender erforschen, um die letztlich vorliegende Abrasivität des Compounds besser verstehen zu können. Die Erkenntnisse sollen die Material- und Produktentwicklung entlang der Wertschöpfungskette von Kunststoff-Compounds optimieren.

Zukünftige Trägerraketen-Konzepte werden noch leichter und zuverlässiger sein, denn in der Raumfahrtindustrie wird jedes Bauteil optimiert, um einen wirtschaftlich günstigen Betrieb zu gewährleisten. Die Entwicklung neuer Materialien und multifunktionaler Strukturen sowie innovativer Fertigungstechnologien ist dafür unerlässlich. Im Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF wurde die Umsetzung der vibroakustischen Metamaterialien-Technologie für eine zylindrische Leichtbaustruktur aus Verbundwerkstoff untersucht sowie ein Konzept für multifunktionale, tragende Leichtbaustrukturen für Satelliten entwickelt. Dabei haben die Forschenden mehrere Funktionen in zwei typische Strukturelemente eines herkömmlichen Satelliten integriert. Mehr dazu auf der Messe »Space Tech Expo Europe«, Bremen, 16. bis 18. November 2021, Fraunhofer-Stand N 40.

Auszeichnung für »Active Noise Control« an Forschende der Fraunhofer-Institute für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF und für Materialfluss und Logistik IML. Sie erhielten den Sonderpreis für herausragende unternehmerische und wissenschaftliche Leistungen anlässlich des 25-jährige Jubiläums des »Center for Transportation & Logistics – Neuer Adler e. V.« (CNA) am 28. Oktober in Nürnberg.

Leichtbau ist eine Konstruktionsphilosophie, die im öffentlich geförderten Projekt »ECO2-LInE« mit dem Neudenken der Konstruktion von Spezialsitzen und -bänken, Zugwagenübergängen und Pickup-Aufsätzen Anwendung findet. Unter Nutzung des neuartigen Additive Manufacturing Prozess SEAM werden hierfür leichte naturfaserverstärkte Kunststoffbauteile entwickelt, die Metallkonstruktionen ersetzen. Aber wie kann der gesamte Lebensweg dieser Komponenten von der Materialauswahl, der Fertigung, dem Einsatz bis zum Recycling nachhaltiger werden? Dieser Frage gehen Fraunhofer-Forschende aus Darmstadt (LBF) und Chemnitz (IWU) zusammen mit ihren Partnern in dem Verbundprojekt nach.

Elastomere sind unentbehrliche und höchst innovative Werkstoffe. Durch gezielte Compoundierung mit auserwählten Rohstoffen vollbringen sie Höchstleistungen in zahlreichen Anwendungen der Mobilität, des Maschinenbaus, der Medizintechnik und vielen anderen Bereichen des täglichen Lebens. In Zusammenhang mit der steigenden Verantwortung hinsichtlich Ressourcenschonung und Nachhaltigkeit ist es auch im Bereich der Elastomere sinnvoll, deren Bestandteile aus nachwachsenden Rohstoffen herzustellen. Dabei müssen die Eigenschaften der Produkte zuverlässig erhalten bleiben. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF entwickeln neue Rezepturen damit Kautschuke, Füllstoffe, Weichmacher, Additive und Vernetzer »grüner« werden.

Vibroakustische Metamaterialien könnten als neuartige Schwingungsminderungsmaßnahme in den verschiedensten Branchen zum Einsatz kommen, beispielsweise im Maschinen- und Fahrzeugbau oder in der Raumfahrt. Sie mindern störenden Körperschall oder helfen, Gerätschaften zu stabilisieren und Komfort zu steigern. Unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF werden im Projekt »MetaVib« numerische und experimentelle Methoden erarbeitet, um die Forschungslücke im systematischen Auslegungsprozess für vibroakustische Metamaterialien zu schließen und für die industrielle Anwendung nutzbar zu machen.

Effizienz und Komfort werden zukünftig wesentlich die Kaufentscheidung für ein Fahrzeug beeinflussen. Allerdings kollidieren bei neuen Fahrzeugkonzepten die bekannten Maßnahmen, um Schall und Schwingungen zu verringern, mit dem Wunsch nach Energieeffizienz und Gewichtsreduktion. Systementwickler sind daher bei der Auslegung innovativer Fahrzeugstrukturen mit Designkonflikten konfrontiert, auf die sie mit neuartigen Komponenten, Materialien und Entwicklungsmethoden reagieren müssen. Vibro-akustische Metamaterialien versprechen hier einen wesentlichen Beitrag. Bisher fehlt es jedoch an rechnergestützten Entwicklungsmethoden und skalierbaren, wirtschaftlichen und qualitätssicheren Produktionsprozessen. Ziel des neu gestarteten Forschungsprojektes »viaMeta«, unter Federführung der Mercedes-Benz AG und des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF, ist, Leichtbaupotentiale zukünftiger Fahrzeuge zu erschließen und Strukturen konsequent zu verschlanken. Den sich daraus ergebenden, strukturdynamischen Herausforderungen wollen die forschenden Verbundpartner mit vibro-akustischen Metamaterialien begegnen.

Wie lässt sich die Luft in Innenräumen effektiv von Viren befreien? Diese Frage wird nun im Herbst wieder wichtiger, vor allem für Schulen ist eine sinnvolle Luftreinigung essenziell. Im Projekt AVATOR untersuchen und optimieren Fraunhofer-Forschende verschiedene Filter- und Luftreinigungstechnologien.

Ab 2025 müssen die in der Europäischen Union neu zugelassenen Nutzfahrzeuge spezifische Emissionsziele erreichen. Bei zu hohen Emissionen werden Strafzahlungen von bis zu 65.000 Euro pro verkauftem Fahrzeug fällig. Als Alternative bietet sich, speziell für Fahrzeuge des leichten Verteilerverkehrs, das im Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF patentierte Konzept des generator-elektrischen Antriebs an. In einem Forschungsprojekt zum »Hocheffizienten Antriebsstrang für Nutzfahrzeuge unter Berücksichtigung der nationalen Mobilitäts- und Wasserstoffstrategie« (HANNAe) standen biogene Kraftstoffe, eine Wärmekraftmaschine im Stationärbetrieb sowie der Energiespeicher zur vollständigen Integration der Rekuperationsenergie im Fokus. Gemeinsam mit dem Produktbereich »Neue Antriebssysteme« des Fraunhofer ICT sowie den Instituten Fraunhofer IMM und ISE haben die Forschenden des Fraunhofer LBF einen speziellen, für die Anforderungen des leichten Nfz-Verteilerverkehrs optimierten generator-elektrischen Antriebsstrang ausgelegt. Er verbindet in besonderer Weise Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit. Näheres vermittelt ein Online-Workshop des Fraunhofer LBF am 20. Oktober 2021 von 9.00 - 12.00 Uhr.

Das Praxisforum Kunststoffrezyklate firmiert ab sofort unter neuer Leitung: Alle Rechte an der Veranstaltung sind vom Hanser Verlag an das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Darmstadt übertragen worden. Das Fraunhofer LBF wird ab sofort die operative Planung der Veranstaltung übernehmen und gemeinsam mit dem bewährten Fachbeirat das Tagungsprogramm gestalten. Das vierte Praxisforum Kunststoffrezyklate findet am 24. März 2022 statt. Fachlicher Schwerpunkt liegt wie bisher auf dem werkstofflichen Recycling.