Zwei neue Projekte am Karlsruher Institut
für Technologie (KIT) zum hybriden Leichtbau werden vom Land
Baden-Württemberg gefördert: In „HyPro“ entwickelt das wbk Institut für
Produktionstechnik des KIT gemeinsam mit Partnern eine automatisierte
Prozesskette zur wirtschaftlichen Fertigung von Hybridbauteilen, wie sie
vor allem in der Automobilindustrie eingesetzt werden. Das Projekt
„KraSchwing“, an dem das KIT-Institut für Fahrzeugsystemtechnik (FAST)
beteiligt ist, zielt darauf, die Belastbarkeit von Strukturen bei
schwingender Beanspruchung zu verbessern.

Insgesamt
fördert die Landesregierung fünf Verbundforschungsprojekte zum hybriden
Leichtbau in Baden-Württemberg mit rund 1,63 Millionen Euro. „Die
geförderten Projekte leisten einen wesentlichen Forschungsbeitrag in der
Automatisierung von Herstellungsverfahren oder in der
Verbindungstechnik von hybriden Leichtbauteilen. Die verstärkte
Zusammenarbeit von Wissenschaft und Wirtschaft in
Innovationspartnerschaften ebnet dabei den Weg für den schnellen
Transfer zukunftsweisender Leichtbautechnologien aus der Forschung in
die industrielle Produktion marktfähiger Produkte“, sagt
Wissenschaftsministerin Theresia Bauer. „Der Leichtbau spielt wegen der
zunehmenden Bedeutung von Ressourcen- und Materialeffizienz für die
Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen im Verarbeitenden Gewerbe eine
immer größere Rolle. Als führender Leichtba
u-Standort hat Baden-Württemberg beste Voraussetzungen, von dieser
Entwicklung zu profitieren“, unterstreicht Wirtschaftsminister Nils
Schmid.

KIT-Präsident
Professor Holger Hanselka weist auf das enorme Potenzial des hybriden
Leichtbaus für zahlreiche industrielle Anwendungen hin: „Der Leichtbau
ermöglicht es, bei vielen Anwendungen – vom Fahrzeug bis zum
Industrieroboter – Rohstoffe einzusparen und damit das Gewicht und den
Energieverbrauch zu senken“, sagt Hanselka. „Mit den beiden neu
geförderten Projekten unterstreicht das KIT seine Forschungskompetenz
und seine Bedeutung als einer der führenden Innovationspartner der
Wirtschaft.“

Beim
hybriden Leichtbau werden Werkstoffverbunde eingesetzt, die aus
verschiedenen Werkstoffen hergestellt oder gefügt sind, beispielsweise
Metall und faserverstärkte Kunststoffe, um die materialspezifischen
Vorteile optimal zu kombinieren. Im Projekt „HyPro –
Technologie-Entwicklungen entlang der RTM-Wertschöpfungskette zur
wirtschaftlichen Herstellung hybrider Bauteile“ ist das wbk Institut für
Produktionstechnik des KIT federführend; Partner sind das
Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) in Pfinztal bei
Karlsruhe sowie sechs Industrieunternehmen. Ziel des Projekts ist, eine
automatisierte Prozesskette zur wirtschaftlichen Fertigung von
Hybridbauteilen, wie sie vor allem im Automobilbau zunehmend eingesetzt
werden, zu entwickeln. Zugrunde liegt das sogenannte Resin Transfer
Moulding (RTM) Verfahren: Fasermatten werden
in ein Werkzeug eingelegt und mit einem flüssigen Harz-Härter-Gemisch
unter Druck umgossen. Unter Wärmezufuhr reagiert das Harz aus, wodurch
ein fester Körper entsteht. In „HyPro“ untersuchen die Forscher die
einzelnen Schritte der RTM-Wertschöpfungskette – Zuschnitt, Preforming,
Infiltration und Nachbearbeitung – und entwickeln sie weiter. Ein
Schwerpunkt liegt dabei auf dem Vorformen der Endlosfasern (textilen
Halbzeuge) in Kombination mit metallischen Elementen. „Durch das
Drapieren, Positionieren und Fixieren der Fasermatten beim Preforming
entsteht die Grundstruktur des Bauteils“, erklärt „HyPro“-Projektleiter
Professor Jürgen Fleischer, Leiter des wbk Instituts für
Produktionstechnik des KIT. Ein weiterer Schwerpunkt des Projekts sind
Werkzeugtechnologien für die Infiltration des vorgeformten Bauteils mit
Harz, besonders auf der Dichtungstechnik der Form. Abschließend werden
die Ergebnisse anhand eines vom Projektpartner Porsche AG konstruierten
Demonstra
tors validiert. Das Projekt „HyPro“ wird vom Land Baden-Württemberg mit
knapp 400 000 Euro gefördert; das Gesamtvolumen beträgt rund 1,4
Millionen Euro.

Im
Projekt „KraSchwing“ arbeiten das Deutsche Zentrum für Luft- und
Raumfahrt (DLR) in Stuttgart, das Institut für Fahrzeugsystemtechnik
(FAST) des KIT und das Naturwissenschaftliche und Medizinische Institut
(NMI) in Reutlingen gemeinsam mit sechs Unternehmen daran, die
Verbindungstechnik zwischen faserverstärkten und metallischen
Hybrid-Leichtbauteilen zu optimieren. Ziel ist, besonders die
Belastbarkeit sowohl von verklebten als auch von innovativ verschraubten
Strukturen bei schwingender Beanspruchung zu verbessern.

Die
Ausschreibung des Ministeriums für Wissenschaft, Forschung und Kunst
sowie des Ministeriums für Finanzen und Wirtschaft, in der sich
landesweit fünf Konsortien aus Forschung und Industrie durchgesetzt
haben, ist Teil einer breit angelegten Strategie zur Förderung des
Leichtbaus in Baden-Württemberg.

Das
Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist eine Körperschaft des
öffentlichen Rechts nach den Gesetzen des Landes Baden-Württemberg. Es
nimmt sowohl die Mission einer Universität als auch die Mission eines
nationalen Forschungszen
trums in der Helmholtz-Gemeinschaft wahr. Thematische Schwerpunkte der
Forschung sind Energie, natürliche und gebaute Umwelt sowie Gesellschaft
und Technik, von fundamentalen Fragen bis zur Anwendung. Mit rund 9000
Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern, darunter knapp 6000 in Wissenschaft
und Lehre, sowie 24 000 Studierenden ist das KIT eine der größten
Forschungs- und Lehreinrichtungen Europas. Das KIT verfolgt seine
Aufgaben im Wissensdreieck Forschung – Lehre – Innovation.