Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die “Schwingungskiller“ im Eiskanal

12.01.2016

Forscher aus Chemnitz und Sportakteure aus Thüringen wollen Rennrodelschlitten optimieren - Rodelsportler sollen davon bei Weltmeisterschaften und Olympischen Spielen profitieren

Der Rodelsport ist seit 1964 Olympiadisziplin und bereits seit 1955 finden in dieser Sportart Weltmeisterschaften statt. Die Rennrodler aus Deutschland waren bisher besonders erfolgreich und führen die Nationenwertungen an. Da jedoch über den Erfolg in der Kunsteisbahn oft nur Sekundenbruchteile entscheiden, rücken neben den Leistungen der Sportler auch die Schlitten immer stärker in den Fokus der Akteure.


Auf der Rennrodelbahn in Oberhof werden künftig Messungen während der Fahrt durch den Eiskanal durchgeführt.

Foto: Stefan Schwanitz

Dabei gilt es am Rodelschlitten Schwingungen zu dämpfen, die Masse von Bauteilen zu reduzieren und die Betriebssicherheit zu erhöhen. Mit diesen Zielstellungen gehen nun Forscher der Technischen Universität Chemnitz gemeinsam mit dem Thüringer Schlitten- und Bobsportverband e.V. (TSBV) im Transferprojekt "Hochfeste Aluminiumwerkstoffe mit maßgeschneiderten Dämpfungseigenschaften für Rennrodelschlitten im Leistungssport" an den Start.

Die Wissenschaftler profitieren dabei von den bisherigen Ergebnissen des Sonderforschungsbereich 692 "Hochfeste aluminiumbasierte Leichtbauwerkstoffe für Sicherheitsbauteile" (HALS), den die Deutsche Forschungsgemeinschaft seit 2006 an der TU Chemnitz fördert und in dem das Transferprojekt angesiedelt ist.

Hauptaugenmerk der Werkstoffwissenschaftler und Sportingenieure gilt jetzt den sogenannten „Böcken“ eines Rennrodels. Der vordere und hintere Bock verbinden als Querträger die rechte und linke Kufe mit der Sitzschale. Üblicherweise kommen hier Schweißkonstruktionen aus Stahl zum Einsatz. Diese Bauteile unterliegen im Eiskanal hohen dynamischen Beanspruchungen.

"Permanente und regellose Anregungen zwischen Schiene und Eisoberfläche versetzen das Gesamtsystem Rodelschlitten-Rennrodler in Schwingung", erläutert der Sprecher des Chemnitzer SFB und Inhaber der Professur Werkstoffwissenschaft, Prof. Dr. Martin F.-X. Wagner. Sein Kollege Prof. Dr. Stephan Odenwald von der Professur Sportgerätetechnik ergänzt:

"Diese Schwingungen verschlechtern die Lenkbarkeit und das Beschleunigungsvermögen des Schlittens und führen somit einerseits zu einer verringerten Leistungsfähigkeit. Andererseits beeinflussen sie die Betriebssicherheit des Rennrodels." Eine systematische und werkstoffgerechte Weiterentwicklung der Böcke unter Berücksichtigung der Anforderungen Dämpfung, Massereduktion und Betriebsfestigkeit fanden laut Aussage der Wissenschaftler bisher nicht statt.

Die Chemnitzer Wissenschaftler wollen nun den traditionellen Stahlwerkstoff erstmalig durch ultrafeinkörnige Aluminiumwerkstoffe ersetzen. Diese UFG-Werkstoffe fanden bisher kaum technische Anwendung. "Die Ursache dafür liegt meist darin, dass sie nur vergleichsweise kostenintensiv in kleinen Mengen und Abmessungen hergestellt werden können", sagt Wagner. "Im Spitzensport bietet sich allerdings eine gute Möglichkeit, derartige neue Hochleistungswerkstoffe einzusetzen, da hier keine großen Stückzahlen nötig sind", versichert Odenwald. Im Fokus der Sportgerätetechnik können deshalb Kleinstserien mit maßgeschneiderten Leistungsprofilen stehen.

Im Chemnitzer Transferprojekt werden außerdem gemeinsam mit dem TSBV in Oberhof Methoden zur Bewertung der Funktionalität des Sportgeräts entwickelt und getestet. Das Transferprojekt wird bis Juni 2018 von der Deutschen Forschungsgemeinschaft mit 440.000 Euro gefördert.

"Am Ende der Förderperiode soll ein Kenntnisstand erarbeitet sein, der es erlaubt, ein dynamisch beanspruchtes Bauteil am Schlitten sowohl betriebsfest auszulegen als auch unter vollständiger Ausschöpfung des vorhandenen Leichtbaupotentials prototypisch umzusetzen", sagt Wagner. Ein besonderer werkstoffwissenschaftlicher Fokus liege dabei auf der Erforschung des mikrostrukturabhängigen Dämpfungsverhaltens der verwendeten UFG-Werkstoffe.

"Wenn wir unsere ehrgeizigen Transferprojektziele erreichen und große Verbesserungen mit unseren Werkstoffen hinbekommen, dann fahren vielleicht demnächst unsere hochfesten Werkstoffe bei den Olympischen Spielen oder anderen internationalen Wettkämpfen mit und so gehen wir vielleicht als Schwingungskiller in die Geschichte der Technik rund um den Rodelsport ein", schmunzelt Odenwald.

Stichwort: Thüringer Schlitten- und Bobsportverband e.V.

Der Thüringer Schlitten- und Bobsportverband e.V. (kurz: TSBV) ist ein Sportfachverband, der für die Ausbildung von Sportlern in den Sportarten Bob, Rodeln und Skeleton im Freistaat Thüringen zuständig ist. Seine Aufgabe besteht darin, geeignete Sportler für die genannten Sportarten zu sichten und entsprechend auszubilden. Das Hauptaugenmerk liegt auf der Ausbildung von Kindern und Jugendlichen im Grundlagenbereich und der Heranführung an den Nachwuchsleistungssport (Jugend & Juniorenauswahlmannschaften/ D/C & C-Kader). Daraus resultierend wird der Übergang zum Hochleistungsbereich (A & B-Kader) geschaffen. Weiterhin fördert und unterstützt er erfolgreich ausgebildete Sportler im Hochleistungsbereich (Teilnehmer an Weltcup, Europa- und Weltmeisterschaften sowie olympischen Winterspielen). Die Geschäftsstelle des TSBV befindet sich in Oberhof.

Weitere Informationen zum Transferprojekt erteilen Dr. Stefan Schwanitz, Telefon 0371 531-36657, E-Mail stefan.schwanitz@mb.tu-chemnitz.de, sowie Prof. Dr. Martin Wagner, Telefon 0371 531-38683, E-Mail martin.wagner@mb.tu-chemnitz.de.

Mario Steinebach | Technische Universität Chemnitz

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Fraunhofer IMWS entwickelt biobasierte Faser-Kunststoff-Verbunde für Leichtbau-Anwendungen
23.04.2018 | Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS

nachricht Ein Wimpernschlag vom Isolator zum Metall
17.04.2018 | Forschungsverbund Berlin e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

Das Kleben der Zellverbinder von Hocheffizienz-Solarzellen im industriellen Maßstab ist laut dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und dem Anlagenhersteller teamtechnik marktreif. Als Ergebnis des gemeinsamen Forschungsprojekts »KleVer« ist die Klebetechnologie inzwischen so weit ausgereift, dass sie als alternative Verschaltungstechnologie zum weit verbreiteten Weichlöten angewendet werden kann. Durch die im Vergleich zum Löten wesentlich niedrigeren Prozesstemperaturen können vor allem temperatursensitive Hocheffizienzzellen schonend und materialsparend verschaltet werden.

Dabei ist der Durchsatz in der industriellen Produktion nur geringfügig niedriger als beim Verlöten der Zellen. Die Zuverlässigkeit der Klebeverbindung wurde...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Im Focus: Moleküle brillant beleuchtet

Physiker des Labors für Attosekundenphysik, der Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik haben eine leistungsstarke Lichtquelle entwickelt, die ultrakurze Pulse über einen Großteil des mittleren Infrarot-Wellenlängenbereichs generiert. Die Wissenschaftler versprechen sich von dieser Technologie eine Vielzahl von Anwendungen, unter anderem im Bereich der Krebsfrüherkennung.

Moleküle sind die Grundelemente des Lebens. Auch wir Menschen bestehen aus ihnen. Sie steuern unseren Biorhythmus, zeigen aber auch an, wenn dieser erkrankt...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

infernum-Tag 2018: Digitalisierung und Nachhaltigkeit

24.04.2018 | Veranstaltungen

Fraunhofer eröffnet Community zur Entwicklung von Anwendungen und Technologien für die Industrie 4.0

23.04.2018 | Veranstaltungen

Mars Sample Return – Wann kommen die ersten Gesteinsproben vom Roten Planeten?

23.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neuer Impfstoff-Kandidat gegen Malaria erfolgreich in erster klinischer Studie untersucht

25.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Erkheimer Ökohaus-Pionier eröffnet neues Musterhaus „Heimat 4.0“

25.04.2018 | Architektur Bauwesen

Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

25.04.2018 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics