Presseinformationen

Biomimetische Rumpfbeschichtung, Detektion von Schiffbrüchigen per Radar, innovative Roboter mit intelligenter Sensorführung für den Schiffsbau – das sind nur einige der vielfältigen Entwicklungen, die Fraunhofer-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf dem Fraunhofer-Gemeinschaftsstand in Halle B6, Standnummer 319, präsentieren.

Bei der Entwicklung neuer Kunststoffprodukte ist es sehr wertvoll, auf bereits vorliegende Informationen zurückgreifen zu können. Angesichts immer kürzerer Entwicklungszyklen gewinnen dabei Materialdatenbanken immens an Bedeutung. Auf dem Gebiet der Schwingfestigkeitscharakterisierung von Kunststoffen hat sich das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in den zurückliegenden 25 Jahren eine profunde Expertise erarbeitet und inzwischen über 6.000 geprüfte thermoplastische Proben in einer Datenbank gespeichert. Daraus lassen sich grundlegende Zusammenhänge wie beispielsweise die Einflüsse von Geometrie, Umwelt, Alterung, Belastungsart, lokaler Faserorientierung, Füllgehalt oder Materialtyp auf die Schwingfestigkeit ableiten. Das kann den Aufwand für die Charakterisierung von Werkstoffen deutlich reduzieren und die Entwicklungszeit verkürzen. Darüber hinaus kann man mit Hilfe einer solchen Datenbank Annahmen, die bei der statistischen Auswertung von Schwingfestigkeitsversuchen getroffen werden, validieren.

Abkühlung ist die größte Sehnsucht vieler Menschen in diesem Rekordsommer. Das gilt natürlich auch für das Unterwegssein. Wie sich mit geschicktem Thermomanagement nicht nur die Temperatur im Fahrzeug, sondern auch die Reichweite von Elektromobilen positiv beeinflussen lässt, haben jetzt Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF im Rahmen des EU-Forschungsprojektes »OPTEMUS« gezeigt. Im Zentrum steht ein neu entwickeltes Kompositmaterial, das bei konstanter Sonneneinstrahlung die Oberflächentemperatur am Armaturenbrett eines Elektrofahrzeugs deutlich senkt. Die Forscher des Fraunhofer LBF erzielten dabei eine Temperaturreduzierung um 46 Prozent. Darüber hinaus spart die neuartige Struktur die Energie ein, die für den Betrieb der Klimaanlage nötig ist. Das kommt der Reichweite des Fahrzeugs zugute.

Zunehmend verdrängen kurzglasfaserverstärkte, thermoplastische Spritzgussformteile die Klassiker der Konstruktion wie Stahl oder Aluminium. Das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF hat jetzt im Zuge eines IGF-Vorhabens ein Verfahren entwickelt, um die Faserorientierung von kurzglasfaserverstärkten Spritzgussformteilen schon in einer Phase zu berücksichtigen, in der noch keine Bauteile wie etwa Prototypen vorliegen. Das phänomenologische Berechnungskonzept schließt eine große Lücke in der Auslegungskette solcher Formteile. Mithilfe des Konzeptes ist es möglich, schon frühzeitig in der Bauteilentwicklung das richtungsabhängige Bauteilverhalten auf Formelemente abzuschätzen und das Bauteil belastungsgerecht auszulegen. Das reduziert kostspielige Iterationsschleifen und verkürzt folglich die komplette Entwicklung und Fertigung. Darüber hinaus kann das Konzept auch in Bereichen angewendet werden, in denen bislang die Integrative Simulation zu kosten- oder zeitintensiv war. Abhängig vom geforderten Detaillierungsgrad kann das neue Verfahren als eigenständige Lösung der Bauteilauslegung oder als vorgelagerte Ergänzung für die Integrative Simulation angesehen werden.

Wer fliegt, fährt auch häufig Bus – zumindest eine kurze Strecke auf dem Flughafengelände, zum Beispiel zwischen zwei Terminals. Und das betrifft immer mehr Menschen: Laut Statistischem Bundesamt zählten die 24 größten deutschen Flughäfen im vergangenen Jahr 117,6 Millionen Fluggäste. Ein Zuwachs um 5,1 Prozent gegenüber 2016. Angesichts weiter wachsender Passagierzahlen stehen auch in diesem Transportbereich die Zeichen auf Automatisierung. So hat das Unternehmen Bombardier Transportation das führerlose Personentransportsystem INNOVIA APM 300 entwickelt, das am Münchner Flughafen seit 2016 eingesetzt wird. Für dessen Betriebsgenehmigung und behördliche Zulassung hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF einen Festigkeitsnachweis für das Fahrwerk speziell im Hinblick auf die dortigen Einsatzverhältnisse erstellt. Das Projekt ermöglichte dem Hersteller, die sehr individuellen Betriebsanforderungen sauber zu definieren und die Lebensdauer der gesamten Baugruppe unter genau diesen Bedingungen in einem eigens dafür konzipierten Versuch nachzuweisen. Auf der InnoTrans, der internationalen Leitmesse für Verkehrstechnik in Berlin, präsentiert das Fraunhofer LBF vom 18. bis 21. September 2018 Ergebnisse seiner Forschungsprojekte in Halle 23 Stand 207.

Der Einsatz von Verbundwerkstoffen für »ground transportation« steht im Mittelpunkt des neuen JEC-Events »The Future of Composites in Transportation« in Chicago am 27. und 28. Juni 2018: Ein Highlight ist die Verleihung des »Future of Composites in Transportation 2018 Innovation Award«, der in der Kategorie »Passenger Car« an das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT in Aachen geht. Ausgezeichnet wird die Entwicklung eines Hybrid-Dachspriegels, an der zudem die Weber Fibertech GmbH, die Werkzeugbau Siegfried Hofmann GmbH, das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF, die SCANLAB GmbH und die BMW Group beteiligt waren. Dieses Bauteil demonstriert den erfolgreichen Einsatz von Laserprozessen im Leichtbau.

Über 100 Gäste aus Politik, Wirtschaft und Wissenschaft durfte das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF am 21. Juni in Darmstadt begrüßen. Ein Zukunftsworkshop zum Thema Predictive Maintenance mit intelligenten Bauteilen und Systemen und die Möglichkeit, in die sonst verschlossenen Labore Einblick zu erhalten, zogen Projektpartner und Weggefährten aus ganz Deutschland an. In Grußworten und Festreden anlässlich des 80sten Jubiläums wurden die Verdienste des Instituts in Forschung und Nachwuchsförderung für Deutschland, für das Land Hessen und die Stadt Darmstadt, für die Hochschulen und die Wirtschaft gewürdigt.

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Während bei Rümpfen oder Tragflächen permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten sind, gibt es seit den 1980er Jahren bei Flugzeugrädern und den verwendeten Materialien sowie ihrer prinzipiellen Bauweise keine bedeutende Weiterentwicklung. Um dieses Innovationsfeld zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Die Sensibilität in der Gesellschaft für wachsende Müllberge steigt. Für Aufsehen sorgen vor allem Meldungen über die zunehmende Verschmutzung der Weltmeere mit Plastikabfällen. Immer noch weit verbreitet und wenig akzeptiert ist zudem das Verbrennen von Kunststoffabfällen. Stattdessen kann sich eine Wiederverwertung lohnen, wie ein laufendes Forschungsvorhaben am Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF zeigt. Dies gilt auch für flammgeschützte Kunststoffanwendungen, die aus Umweltgründen zunehmend mit halogenfreien Flammschutzmitteln ausgerüstet werden. Näheres hierzu präsentiert das Institut auch auf der Compounding World Expo 2018 in Essen vom 27. bis 28. Juni am Stand 707.

Kunststoffe erobern die Erde - leider nicht immer zu ihrem Vorteil, wie die zunehmenden Meldungen über Plastikmüll verheißen. Dass sich demgegenüber das Upcycling von PET-Flaschen und das Recycling von flammgeschützten Kunststoffen wirtschaftlich und zum Schutz der Umwelt lohnen, zeigen zwei aktuelle Forschungsprojekte am Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF. Näheres hierzu präsentiert das Institut auf der Compounding World Expo 2018 in Essen vom 27. bis 28. Juni am Stand 707. Einen weiteren Schwerpunkt bilden neue Verfahren in der Prozesstechnik unter dem Stichwort Industrie 4.0. So sorgt ein auf intelligenten Sensorknoten basierendes Überwachungssystem für am Beispiel eines Doppelschneckenextrudern dafür, dass vernetzte, autonome Arbeitsprozesse zuverlässig ablaufen. Mit einem anderen patentierten Verfahren lässt sich die Korrosivität von Kunststoffschmelzen schnell bestimmen und zukünftig zur Vermeidung von Stillstandzeiten beitragen.