Heute hat Jan-Lukas Stüven seine Promotionsprüfung erfolgreich abgeschlossen – herzlichen Glückwunsch zu diesem großartigen wissenschaftlichen Meilenstein!
Seine Dissertation trägt den Titel: „Multi-Scale Modelling of Process-Induced Residual Stresses and the Corresponding Damage in Fibre-Reinforced Semi-Crystalline Thermoplastics“
In seiner Arbeit widmete sich Jan-Lukas der Frage, wie prozessinduzierte Eigenspannungen in faserverstärkten, teilkristallinen Thermoplasten entstehen und welchen Einfluss sie auf das mechanische Verhalten und die Schädigungsmechanismen der Werkstoffe haben. Diese Spannungen resultieren insbesondere aus dem unterschiedlichen thermischen Ausdehnungsverhalten von Faser und Matrix sowie aus kristallisationsbedingter Schwindung während des Herstellprozesses.
Zur Vorhersage dieser Effekte entwickelte und implementierte Jan-Lukas ein neuartiges multiskaliges Modellierungskonzept, das aus mehreren miteinander gekoppelten Finite-Elemente-Modellen besteht. Dieses Framework wurde exemplarisch auf thermoplastische Laminate aus niedrigschmelzendem PPAEK (LMPAEK) angewendet, die mittels Heißpressverfahren konsolidiert wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass bei rein linear-elastischer Materialannahme teils sehr hohe Eigenspannungen auftreten, die lokal sogar die Matrixfestigkeit überschreiten können. Damit unterstreicht seine Arbeit eindrucksvoll die Notwendigkeit, spannungsrelaxierende Mechanismen wie viskoelastisches Materialverhalten in der Modellierung zu berücksichtigen, um realitätsnahe Aussagen über Bauteilverhalten und Schädigung zu ermöglichen.
Mit seiner Dissertation leistet Jan-Lukas einen wichtigen Beitrag zum besseren Verständnis prozessbedingter Eigenspannungen und zur modellbasierten Auslegung von thermoplastischen Faserverbundstrukturen.
Wir gratulieren Maximilian Kaczemirzk zur erfolgreichen Promotion. In seiner Dissertation mit dem Titel „Einfluss der additiven Fertigungscharakteristik bei der laserbasierten in-situ Faserablage von kohlenstofffaserverstärktem PAEK“ forschte Herr Kaczemirzk an dem Einfluss der additiven Fertigung auf die mikroskopische Konsolidierungsqualität sowie die makroskopischen Eigenschaften der hergestellten Laminate und leitete daraus Strategien zur Optimierung der Prozessplanung der automatisierten in-situ-Faserablage ab.
Die zunehmende Bedeutung der Dekarbonisierung in der Luftfahrt erfordert nicht nur leichtere Bauteile zur Reduzierung von Treibstoffverbrauch und CO₂-Emissionen, sondern auch effiziente Fertigungsverfahren, die den Energieaufwand in der Produktion minimieren. Vor diesem Hintergrund beschäftigte sich Herr Kaczemirzk in seiner Dissertation mit der automatisierten laserbasierten in-situ Faserablage von kohlenstofffaserverstärkten Hochleistungsthermoplasten am Beispiel von PAEK.
Ziel seiner Arbeit war es, den Einfluss der additiven Fertigungscharakteristik auf die Qualität und Eigenschaften der Laminate systematisch zu analysieren. Dabei konnte gezeigt werden, dass sich die mikroskopische Konsolidierungsqualität sowie die makroskopischen Eigenschaften des Laminats maßgeblich durch den schichtweisen Aufbau, die Laminatstärke und geometrische Gestaltabweichungen beeinflusst werden. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen entwickelte Herr Kaczemirzk Strategien zur Prozessplanung, mit denen sich die Effektivität und Effizienz der automatisierten in-situ Faserablage steigern und die Grundlage für eine industrielle Anwendung ohne energieintensive Autoklavprozesse schaffen lässt. Die Arbeiten erfolgten im Rahmen der Projekte JoinTHIS – “Produktion in situ konsolidierter TP-CFK-Strukturen” (EFRE) und InSite – In-Situ Erfassung von wirkzonennahen Temperaturverläufen für das laserbasierte Automated Fiber Placement (DFG).
Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) geförderte Forschungsprojekt „Towpregrod” nähert sich seinem erfolgreichen Abschluss. Nach dem Produktionsstart mit der Pilotanlage wurde nun eine zweite Anlage ähnlicher Bauform am Fertigungsstandort der Schütze GmbH in Dorsten aufgebaut und in Betrieb genommen. Mit einigen gezielten Optimierungen ausgestattet konnten bei der jüngsten Versuchsreihe mehrere Stabmuster gefertigt und zusätzlich neue Härtezyklen erprobt werden.
Auf dem Weg zu einer emissionsfreien und nachhaltigen Zukunft tragen Hochleistungs-Faserverbundmaterialien wie kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) maßgeblich zu einem effizienten Ressourceneinsatz bei. Zusammen mit der Schütze GmbH erforscht und entwickelt das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) eine flexible Prozesskette für die kontinuierliche Herstellung von CFK-Sandwichstäben für die Luft- und Raumfahrt. Towpregrod steht mit der Inbetriebnahme der Vorserienanlage nun kurz vor seinem erfolgreichen Abschluss.
Am Markt erhältliche CFK-Profile werden in der Regel mittels Pultrusion hergestellt. Die trockenen Rovings oder Faserhalbzeuge durchlaufen ein Harzbad und härten anschließend beim Durchlaufen eines beheizten Formwerkzeuges aus. Anfallende Werkzeugkosten begrenzen das Verfahren vor allem auf Mittel- und Großserien. Zudem ermöglichen Pultrusionsprozesse häufig nur eine Faserablage in Ziehrichtung. Zusammen mit dem IFW hat die Schütze GmbH eine neuartige werkzeuglose Prozesskette entwickelt, um in kontinuierlicher Prozessführung CFK-Sandwichstäbe aus vorimprägnierten Halbzeugen zu erzeugen.
Seit der erfolgreichen Inbetriebnahme der Pilotanlage im November 2024 konnte das Projekt bedeutende Fortschritte verzeichnen. Die vom IFW entwickelte multi-orbitale Legeeinheit wurde am Fertigungsstandort der Firma Schütze dupliziert und mit mehreren gezielten Optimierungen ausgestattet. Die entstandene Vorserienanlage wurde bei der jüngsten Versuchsreihe erfolgreich in Betrieb genommen und mehrere Stabmuster wurden produziert.
Die Anlage, bestehend aus zwei gegensinnig rotierenden Orbitalträgern mit jeweils bis zu zwölf Ablegeeinheiten, legt vorimprägnierte Faserbündel kontinuierlich und vollflächig auf dem unidirektional verstärkten Stab ab. Dabei können Durchmesser von 15 mm bis 80 mm und Winkellagen zwischen 30° und 85° realisiert werden.
Ein weiterer Meilenstein wurde durch die Erprobung neuer Härtezyklen erreicht. Diese resultieren aus einer zuvor durchgeführten Parameterstudie, in der verschiedene Temperatur-Zeit-Profile systematisch untersucht wurden. Durch die optimierten Härtezyklen versprechen sich die Forschenden eine erhöhte Bauteilqualität.
Mit einer Restlaufzeit von einem Monat befindet sich das Projekt nun auf der Zielgeraden. Alle wesentlichen Projektziele wurden erreicht: Die Entwicklung, Inbetriebnahme und Prozesserforschung der Fertigungsanlage, die erfolgreiche Duplikation mit Prozessoptimierungen sowie die Produktion von Stabmustern in verschiedenen Konfigurationen. Ausstehend ist lediglich die abschließende mechanische Charakterisierung der zuletzt gefertigten Stabmuster, um die optimierten Prozessparameter final zu validieren und deren Einfluss quantifizieren zu können.
Die werkzeuglose, kontinuierliche Fertigung von CFK-Sandwichstäben mit individuell einstellbaren Eigenschaften eröffnet neue Möglichkeiten für die Luft- und Raumfahrtindustrie sowie den Maschinenbau. Die im Projekt entwickelte Technologie ermöglicht die wirtschaftliche Produktion bereits in Kleinserien und trägt damit zur Erweiterung des Einsatzspektrums von CFK-Leichtbaukomponenten bei.
Wir danken dem BMWE für die Förderung im Rahmen des sechsten zivilen Luftfahrtforschungsprogramms (LuFo VI) sowie der Schütze GmbH für die hervorragende Zusammenarbeit.
Im Rahmen der bundesweiten Woche des Wasserstoffs besuchten am 25.06.2025 zahlreiche Schülerinnen und Schüler den Forschungsstandort CFK Nord in Stade. Im Fokus stand dabei die praxisnahe Vermittlung aktueller Entwicklungen rund um den Energieträger Wasserstoff – organisiert und durchgeführt von den kooperierenden Instituten IFW, ILF und PUK.
Nach einer gemeinsamen Einführung in die Arbeit der drei Institute erwartete die Teilnehmenden ein abwechslungsreiches Programm: Sie erhielten spannende Einblicke in laufende Forschungsprojekte sowie innovative Leichtbaukonzepte im Kontext der Wasserstofftechnologie. Präsentiert wurden unter anderem das Projekt SHOREliner sowie das laserbasierte Automated Fiber Placement, das die Grundlage zur Herstellung von Wasserstofftanks aus Faserverbundwerkstoffen bildet.
Darüber hinaus konnten die Schüler*innen auch selbst aktiv werden: Beim Bau und Start kleiner Wasserstoffraketen wurde Forschung unmittelbar erlebbar – ein Highlight, das bei den Teilnehmenden große Begeisterung auslöste.
„Wir freuen uns, junge Menschen für Technik und Forschung zu begeistern und ihnen die Potenziale des Energieträgers Wasserstoff auf anschauliche Weise näherzubringen“, betonte Dr. Carsten Schmidt, Leiter der institutsübergreifenden Forschungskooperation HPCFK.
Die Woche des Wasserstoffs ist eine deutschlandweite Initiative zur Sichtbarmachung von Projekten und Forschungsaktivitäten rund um Wasserstoff. Die Institute IFW, ILF und PUK leisten mit ihrer Arbeit am Standort Stade einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung nachhaltiger Technologien für Mobilität und Energieversorgung der Zukunft.
Vom 31. März bis 4. April 2025 öffnet die Hannover Messe ihre Tore – und wir sind dabei! Besuchen Sie uns in Halle 2, Stand A10, auf dem Messestand des MWK und entdecken Sie unser vom BMWK gefördertes Forschungsprojekt SHOREliner sowie unseren Beitrag zur Entwicklung des Faserverbundflugzeugs MDA1 eViator.
Der MDA1 eViator ist ein vollelektrisches, 10-sitziges CS-23-Regionalflugzeug, das im Rahmen von LuFo VI-3 entwickelt wird. Durch die Kombination von Faserverbundleichtbau mit einem innovativen batterieelektrischen Antriebssystem inklusive Batteriewechselsystem ermöglicht es emissionsfreie Kurzstreckenflüge, insbesondere in ökologisch sensiblen Küstenregionen.
Das Forschungsprojekt ist eine Kooperation von MD Flugzeugbau, Kasaero, Schill + Seilacher „Struktol“ und Broetje Automation sowie unserem Hochschulverbund HP CFK. Gemeinsam mit weiteren Industriepartnern entwickeln wir neue Methoden für den integrierten Entwurf von Flugzeugstrukturen (IFL, TU Braunschweig) und Prozessketten (IFW, Leibniz Universität Hannover). Zusätzlich erforschen wir biobasierte Harzsysteme und Naturfasern für Strukturkomponenten mit Brandschutzanforderungen (PuK, TU Clausthal).
Live auf der Hannover Messe: Automatisierung und Augmented Reality
Besucherinnen und Besucher der Hannover Messe erhalten erste Einblicke in eine mögliche zukünftige Fertigungstechnologie dieses Flugzeugs: Erstmals wurde ein unkonventionell versteiftes Rumpfkonzept der Flugzeugklasse CS-23 vollständig automatisiert von einem Industrieroboter gefertigt.
Neben exklusiven Einblicken in die Fertigung per Videopräsentation können Sie das Flugzeug in einem virtuellen Rundgang per Augmented-Reality-Präsentation hautnah erleben. Nutzen Sie die Gelegenheit, mit der Meta Quest 3 den aktuellen Entwicklungsstand des MDA1 eViator interaktiv zu erkunden!
Besuchen Sie uns!
Wir freuen uns auf spannende Gespräche und einen inspirierenden Austausch. Vereinbaren Sie gerne vorab einen Termin oder kommen Sie spontan vorbei!
Faserverstärkte Kunststoffe spielen eine zentrale Rolle im modernen Flugzeugbau: Sie sind leicht, extrem belastbar und widerstandsfähig gegen Materialermüdung. Bisher war es jedoch schwierig, diese Hochleistungsmaterialien nach ihrer Nutzung wiederzuverwenden. Zwar werden sie teilweise recycelt, doch die daraus gewonnenen Materialien konnten bislang nicht für sicherheitsrelevante Anwendungen wie im Flugzeugbau eingesetzt werden. Das interdisziplinäre Projekt reFrame, initiiert von der Leibniz Universität Hannover, der Technischen Universität Braunschweig, der Technischen Universität Clausthal und der Privaten Fachhochschule Göttingen, will dies ändern. Ziel ist es, das Recycling von kohlefaserverstärkten Kunststoffen so zu optimieren, dass die recycelten Materialien erneut im Flugzeugbau verwendet werden können.
Dieses ambitionierte Vorhaben wird mit insgesamt 4,7 Millionen Euro aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und vom Land Niedersachsen gefördert, wovon 3,95 Millionen Euro an die Forschungskooperation fließen. In den kommenden drei Jahren wird das Team auf höchstem Niveau an einer nachhaltigen Luftfahrt forschen.
Ein besonderes Augenmerk liegt auf der sogenannten Sandwichbauweise, einer speziellen Form des Verbundwerkstoffs. Diese Bauweise, bestehend aus zwei Deckschichten und einem zwischenliegenden Kernmaterial, bietet ein exzellentes Leichtbaupotenzial und ist eine vielversprechende Alternative zu herkömmlichen Faserverbundstrukturen im Flugzeugbau. Allerdings konnten die verwendeten Materialien am Ende ihrer Lebensdauer bisher nicht in gleichwertigen Strukturbauteilen wiederverwendet werden.
Die Fragestellung von reFrame
Das Ziel von reFrame ist es, einen geschlossenen Kohlenstofffaser-Recyclingkreislauf zu schaffen und gleichzeitig das Hochleistungspotenzial der Kohlenstofffasern zu erhalten. Hintergrund ist, dass bei solchen Hochleistungsbauteilen keine Leistungseinbußen hingenommen werden können, da dies sonst das Strukturgewicht und somit beispielsweise den Treibstoffverbrauch von Flugzeugen erhöhen würde.
Im Projekt reFrame wird die Idee entwickelt, CFK-Sandwichstrukturen mit einem Kern aus recyceltem Ausgangsmaterial und thermoplastischen Deckschichten zu kombinieren, zu untersuchen und umzusetzen. Da sowohl die Deckschicht als auch der Kern aus demselben Ausgangsmaterial bestehen, kann die gesamte Struktur recycelt und zu einem neuen Kern verarbeitet werden. So entsteht ein geschlossener CFK-Sandwich-Recyclingkreislauf ohne Anwendungseinschränkungen.
Der Abschluss des Projekts sieht die Realisierung eines Demonstrators einer recycelten Flugzeugstruktur vor. Die gewonnenen Erkenntnisse werden im Transferteil mit Unterstützung der Privaten Hochschule Göttingen (PFH) genutzt, um mit Industriepartnern direkt an der weiteren Umsetzung zu arbeiten.
Stade – Standort mit Vorteil
Durch die interdisziplinäre Forschungskooperation im interuniversitären Forschungsverbund HP CFK (Leibniz Universität Hannover, TU Clausthal und TU Braunschweig) am Standort Stade kann die gesamte Entwicklung abgedeckt werden: vom Gesamtentwurf und der Auslegung (TU Braunschweig) über die Materialanalyse und das Recycling (TU Clausthal) bis hin zur Produktion (Leibniz Universität Hannover). Die Kooperation wird von der Privaten Hochschule Göttingen (PFH), Hansecampus Stade, unterstützt, die sich aktiv um den Wissens- und Technologietransfer kümmert.
Das Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik konzentriert sich auf das Recycling von thermoplastischen Faserverbundbauteilen und produktionsbedingten Verschnittabfällen sowie deren Aufwertung für die Wiederverwendung in Hochleistungsanwendungen. Zunächst wird das Rezyklat zu einem kurzfaserverstärkten Basiscompound verarbeitet, aus dem dann durch Funktionalisierung ein pressfähiges Leichtbaukernmaterial erzeugt wird. Neben dreidimensional gepressten Kernmaterialien werden auch die Möglichkeiten des Drucks individueller kurzfaserverstärkter Kerne für den Einsatz in Sandwichstrukturen untersucht.
Der Lehrstuhl für Gesamtentwurf von Flugzeugen des Instituts für Flugzeugbau und Leichtbau wird dabei mögliche Einsatzbereiche analysieren und einen Flugzeugentwurf erstellen, der auf den Einsatz von Recycling-Strukturen und zukünftige Mobilitätsanforderungen abgestimmt ist. Ergänzend dazu erfolgt am Lehrstuhl für Flugzeugkonstruktion die Auslegung der Struktur mit angepassten Methoden für Rezyklate, da diese eine höhere Streuung in ihren Materialeigenschaften aufweisen. Das Leichtbaupotenzial kann durch gezielte Funktionsintegration gesteigert werden, beispielsweise durch das Einbringen von Brandhämmern oder Sensorik zur Strukturüberwachung. Um ein vollständiges und sortenreines Recycling von Strukturen zu ermöglichen, wird in dem Forschungsprojekt ein besonderer Fokus auf reversible Fügemethoden gelegt.
Das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen wird zur Reduktion von Primärrohstoffen in Hochleistungsstrukturen das Einsatzpotenzial von recycelten und biobasierten Materialien in thermoplastischen Automated-Fiber-Placement-Technologien untersuchen und leistet damit einen großen Beitrag zur Umsetzung nachhaltiger Mobilitätskonzepte. Der Einsatz von KI-basierter Prozessüberwachungstechnologie, Digitalisierungsansätzen sowie energieeffizienten Fertigungsstrategien legt den Grundstein für eine CO₂-arme Produktion.
Als Maßnahme zur nachhaltigen Stärkung des regionalen Wissenstransfers sind sowohl eine ausgeprägte Transferperiode im fortgeschrittenen Projektverlauf als auch kontinuierliche Transferarbeit durch die Private Fachhochschule Göttingen (PFH), Hansecampus Stade, vorgesehen. In Kooperation mit interessierten KMU werden Themenpotenziale im Rahmen von projektbegleitenden Voruntersuchungen erhoben und bewertet, die sich nah an den anwendungsorientierten Fragestellungen der beteiligten Industriepartner orientieren und das Ziel haben, die Projektergebnisse in Fortsetzungsprojekte in den Unternehmen zu transferieren.
Neuzugang am IFW für Pionierarbeit in der Forschung zur flexiblen und automatisierten Fertigung von Hochleistungs-Faserverbundbauteilen: Ein Team der IFW-Außenstelle in Stade hat das mit Hochspannung erwartete Automated Fiber Placement (AFP) System AFP-X der Firma Addcomposites umfassend getestet und zusammen mit dem Entwicklungsteam erste Bauteile gefertigt. Das nach Anforderungen des IFWs neu entwickelte Legesystem erweitert die Möglichkeiten zur Erforschung der Herstellung von leichten, gleichzeitig hochfesten Komponenten für anspruchsvolle Anwendungen in Luft- und Raumfahrt und weiteren spezialisierten Branchen.
Die neue Fertigungszelle des IFWs im interdisziplinären Forschungsbau SCALE konnte ihre Flexibilität nun unter Beweis stellen. Die Zelle wurde im Zuge des vom Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) geförderten Projektes „PräziLight“ realisiert, mit dem Ziel eine Forschungsinfrastruktur für die hochproduktive Herstellung von neuartigen Faserverbundstrukturen für zukünftige Flugzeuggenerationen zu schaffen. Sie besteht aus dem neuen AFP-Legekopf, der an einem 6-Achs-Industrieroboter montiert ist und mit diesem auf einer Linearachse verfahren kann, sowie einem Dreh-Schwenktisch und einer Rotationsachse zur Bereitstellung von Ablegewerkzeugen. In den ersten Versuchen wurden nun erfolgreich Bauteile aus thermoplastischem sowie duromerem Kohlenstofffaserverbundmaterial (CFK) im Automated Fiber Placement Verfahren hergestellt.
Das Automated Fiber Placement ist ein additives Fertigungsverfahren, bei dem dünne Bänder (Tows) aus Kohlenstofffaserverbundmaterial mittels eines Legekopfes automatisiert und präzise unter Einwirkung von Druck und Temperatur auf eine Form aufgebracht werden. Das Tow-Halbzeug besteht dabei aus hochfesten Endlosfasern aus Kohlenstoff, die in eine Kunststoffmatrix eingebettet sind, wodurch die Bänder und die späteren Bauteile ihre Form erhalten. Die Matrix kann dabei entweder aus thermoplastischem oder duromerem Kunststoff bestehen, wodurch unterschiedliche Eigenschaften in der Verarbeitung und im späteren Bauteil erreicht werden. Eine Besonderheit des neuen Legekopfes ist, dass dieser abwechselnd beide Tow-Halbzeugarten nach nur kurzer Umbauzeit verarbeiten kann. So können am Legekopf auch verschiedene Heizquellen eingesetzt werden, beispielsweise eine Infrarotlampe für Niedrigtemperaturanwendungen oder eine Breitband-Heizquelle mit Xenon-Flashlamp-Technologie des Herstellers Heraeus Noblelight für die Hochtemperatur-Verarbeitung von thermoplastischen Halbzeugen. Die Flashlamp erweitert Forschungsmöglichkeiten des IFWs im Bereich der thermoplastischen Verarbeitung zusätzlich zum laserbasierten System in Stade und ermöglicht hohe Leistungen sowie eine homogene Aufheizung ohne aufwändige Laserschutzanforderungen.
Das IFW ist weltweit der erste Kunde des neu entwickelten 4-Tow-Systems der finnischen Firma Addcomposites, die sich mit ihren 1-Tow Systemen einen Namen im Bereich kompakter Automated-Fiber-Placement-Gesamtlösungen gemacht hat. Die Fähigkeit, vier Tows gleichzeitig statt nur einen abzulegen, steigert die Produktivität des Systems erheblich. Nach zwei Eigenentwicklungen, die am Außenstandort Stade im Einsatz sind, ist der AFP-X der dritte AFP-Legekopf des IFWs und der Erste am Standort Garbsen.
In Zukunft wird die Legezelle für die Erforschung effizienter Leichtbaustrukturen und moderner Heizmethoden, der 2,5D-Ablage auf komplexen Bauteilen sowie zur Fertigung von Wasserstofftanks für kommende Flugzeuggenerationen eingesetzt. Die Legezelle erweitert somit die Produktionskompetenz des IFWs im Bereich automatisierter Fertigung für Faserverbundstrukturen nachhaltig.
Das IFW bedankt sich beim Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) für die Förderung des Projektes „PräziLight“.
Kontakt:
Für weitere Informationen steht Ihnen Tim Tiemann, Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen der Leibniz Universität Hannover, unter +49 (0) 4141 – 77638 – 207 oder per E-Mail unter tiemann@ifw.uni-hannover.de gern zur Verfügung.
Pünktlich zur HANNOVER MESSE hat unser Partner MD Composites Technology GmbH den Prototypen des weltweit ersten Leichtbauchassis auf Kohlenstofffaserbasis für den Feldhäcksler BigX der Fa. Maschinenfabrik Bernard KRONE GmbH & Co. KG fertiggestellt. Das Chassis befindet sich jetzt auf dem Weg nach Hannover und wird dann vom 22.-26. April am Stand 22 in Halle 4 zu sehen sein.
Das gesamte Projektteam AgriLight freut sich auf Ihren Besuch auf der #HM24!
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Noch keinen Gesprächstermin? Nehmen Sie Kontakt mit uns auf und senden uns gerne eine Terminanfrage.
Das Forschungsprojekt AgriLight wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) im Rahmen des Technologietransferprogramms Leichtbau (TTP LB) gefördert. Wir danken dem BMWK aufrichtig für ihre Unterstützung.
Gestern hatten wir das Vergnügen, die Akademische Fliegergruppe Hannover bei uns zu begrüßen. Die Akaflieg ist ein eingetragener gemeinnütziger Verein für Studenten und Absolventen der Leibniz Universität Hannover sowie anderer Hochschulen Hannovers. Neben der Vermittlung von Wissen über Wartung, Bau und Flugausbildung auf Segelflugzeugen entwickeln und konstruieren die Teammitglieder des Vereins eigene Fluggeräte bis hin zur Erprobung. Wir verbrachten einen inspirierenden Nachmittag zusammen, gefüllt mit anregenden Gesprächen und dem Austausch von Ideen. Bei einem Rundgang durch unser Versuchsfeld präsentierten wir die Ergebnisse unserer Forschungsprojekte und diskutierten intensiv über verschiedenste Themen. Das Spektrum reichte von der Entwicklung elektrisch angetriebener Faserverbundflugzeuge, deren Auslegung unter Berücksichtigung von Crashanforderungen, über unterschiedliche Produktionstechnologien zur automatisierten Herstellung von Faserverbundstrukturen u.a. mit KI-unterstützten Prüfmethoden bis hin zu Anwendungen für Faserverbundmaterialien in der Agrartechnik, Medizintechnik oder Energietechnik. Darüber hinaus präsentierten wir Ergebnisse diverser grundlagenorientierter Forschungsprojekte im Bereich schweißtechnische Fügemethoden, in-situ Konsolidierung von Thermoplast- und Sandwichstrukturen, presstechnische Verarbeitung von besonders dickwandigen Strukturen sowie unkonventionell versteiften Strukturlayouts für zukünftige Flugzeuggenerationen. Wir möchten dem gesamten Team der Akaflieg Hannover für ihre Initiative und ihren Besuch danken und freuen uns schon jetzt auf eine Wiederholung in den kommenden Jahren. Bis zum nächsten Mal!
Die internationale Jury der JEC hat das Projekt AgriLight als Finalist für den renommierten JEC Innovation Award ausgezeichnet. Ziel des Projekts ist die signifikante Gewichtsreduzierung am Chassis des Krone Big X durch die Entwicklung und Fertigung des ersten Carbon Landmaschinen Chassis der Welt. Das innovative Carbon Chassis bietet ein 50 % geringeres Gewicht und zwischen 60 und 350 % höhere Biege und Torsionssteifigkeiten verglichen mit konventionellen Stahl-chassis.
Das Chassis wird vom 22.04.- 26.04.24 auf der Hannover Messe zum ersten Mal ausgestellt.
Im Projekt AgriLight haben das IFW und das PuK zusammen mit ihren Projektpartnern das erste Landmaschinenchassis aus faserverstärkten Kunststoffen entwickelt. Hierfür wurden sie von der führenden Messe für Composites als Finalist für den renommierten JEC Innovation Award in der Kategorie Equipment Machinery & Heavy Industries category ausgezeichnet.
Die erste Live Präsentation des Chassis erfolgt auf der Hannover Messe 2024. Vom 22.04. bis zum 26.04. wird der Prototyp gemeinsam mit der Fa. Krone Maschinenfabrik GmbH und der Fa. MD Composite GmbH in Halle 4 D22 als Teil des Lightweight Construction Pavilion ausgestellt.
Durch das neue Chassis- und Materialkonzept konnte das Gewicht des Chassis um 50 % gesenkt werden. Dies erleichtert die Zulassung der Tonnen schweren Maschinen. Zudem nimmt die Bodenverdichtung ab. Ein weiterer Vorteil den die Struktursimulationen des IFW zeigen, sind die signifikant höheren Verwindungssteifigkeiten. Durch die neue Chassisgeometrie und lastgerechte Faserorientierungen konnte die Torsionssteifigkeit um 360 % und die Biegesteifigkeiten zwischen 60 und 90 % gesteigert werden. Infolge dessen nimmt das Risiko von abspringenden Antriebsriemen und die Belastung der Anbauteile deutlich ab.
Aktuell wird das Chassis beim Projektpartner MD Composites GmbH gefertigt und für die Hannover Messe vorbereitet. Anschließend wird dieser Prototyp bei unserem Partner Krone GmbH einer dynamischen Strukturprüfung unterzogen. Dabei werden die Ergebnisse der Auslegung sowie die zugrundeliegenden Finite-Elemente-Modelle validiert. Das Hauptziel dieser Untersuchung besteht darin, sicherzustellen, dass sowohl das Chassis auf Basis von Kohlenstofffasern als auch die in stark beanspruchten Bereichen eingesetzten hybriden Inserts über die gesamte Lebensdauer eines Fahrzeugs keine Schädigung aufweisen. Zur Erfassung der Belastungen und Verformungen des Chassis setzt das IFW ein Messkonzept um, dass sowohl Rayleigh- und DMS-Sensoren als auch optische 3D-Messungen einschließt. Durch den Entwicklungsprozess konnte das Team HPCFK seine Expertise in der Entwicklung und Auslegung von großen Faserverbundstrukturen sowie in der Konzeption anwendungsbezogener Krafteinleitungen weiter stärken und ausbauen.
Das Projekt wird im Rahmen des Technologietransfer-Programms Leichtbau (TTP LB) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert. Wir danken dem BMWK für die Förderung des Projekts.
