Wir gratulieren David Garthe zur erfolgreichen Promotion. In seiner Dissertation mit dem Titel „Hybrides Krafteinleitungselement für Faserverbundleichtbau in Nutzfahrzeugen“ entwickelte David ein neues, fertigungsgerechtes und intrinsisch hybridisiertes Krafteinleitungselement für die integrale Fertigung im Vakuuminfusionsverfahren. Zudem leitete er eine analytische Auslegungsmethode zur effizienten Dimensionierung und Skalierung des Krafteinleitungselements unter Berücksichtigung der Versagenslast und des initialen Versagensmodus ab.
Die Reduzierung von CO₂-Emissionen im Nutzfahrzeugsektor erfordert innovative Leichtbaulösungen, um das Fahrzeuggewicht zu senken und die Energieeffizienz zu steigern. Faserverbundwerkstoffe bieten hierfür aufgrund ihrer hohen spezifischen Festigkeit und Steifigkeit großes Potenzial. Eine besondere Herausforderung stellen jedoch hochbelastete Krafteinleitungen dar, bei denen Kräfte zuverlässig zwischen unterschiedlichen Werkstoffen und Bauteilbereichen übertragen werden müssen.
Vor diesem Hintergrund untersuchte David ein neuartiges Krafteinleitungselement, das bereits während des Lagenaufbaus in die Faserverbundstruktur integriert wird. Dadurch entfällt eine nachträgliche Bearbeitung der ausgehärteten Struktur, beispielsweise durch Bohren oder Kleben. Experimentelle Untersuchungen und nichtlineare FE-Modelle zeigten zudem eine deutliche Steigerung der übertragbaren Lasten gegenüber unverstärkten Proben und anderen Krafteinleitungskonzepten. Aufbauend auf der Analyse der Kraftflüsse entwickelte er eine analytische Auslegungsmethode, die eine effiziente Dimensionierung und Skalierung des Krafteinleitungselements ermöglicht. Die mechanische und fertigungstechnische Praxistauglichkeit des Konzepts wurde durch die prototypische Umsetzung in einem FVK-Rahmen des Feldhäckslers Krone Big X demonstriert.
Die Arbeiten erfolgten im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) im Technologietransfer-Programm Leichtbau (TTPLB) geförderten Forschungsprojekts AgriLight. Gemeinsam mit den Projektpartnern Krone, dem Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik (PuK) der Technischen Universität Clausthal und der MD Composites Technology GmbH wurde das Chassis des Krone Big X aus Faserverbundwerkstoffen neu entwickelt. Mit seinen Forschungsergebnissen leistete David einen wesentlichen Beitrag zur erfolgreichen Demonstration des Einsatzes von Faserverbundleichtbau in Nutzfahrzeugen.
Wir gratulieren David herzlich zu diesem Erfolg!
E-mail: schmidt_c@ifw.uni-hannover.de
Telefonnummer: +49 (0) 4141 77638-11
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