Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schlankheitskur für Auto und Co.

05.04.2006
Runter mit dem Gewicht – das ist die Devise von Automobil- und Flugzeugbauern. Denn je schwerer ein Wagen oder Flieger ist, desto mehr Kraftstoff benötigt er auch. Leicht, aber dennoch sicher, stabil und zuverlässig – so müssen die Modelle der Zukunft sein. Auf der Hannover-Messe (24. bis 28. April) stellen Fraunhofer-Forscher in Halle 2 am Stand »Perspektiven für Zukunftsmärkte« neue Leichtbaukonzepte vor.

Klimaanlage, Navigationssystem, Airbags, Servolenkung, Antiblockiersystem – Neuwagen sind mit immer mehr elektronischen Finessen und Sicherheitssystemen ausgestattet. Doch die höheren Anforderungen an Komfort und Sicherheit haben ihren Preis: Das Gewicht der Fahrzeuge steigt und damit auch der Kraftstoffverbrauch. Um den Spritverbrauch zu senken, setzten Autobauer auf eine deutliche Gewichtsreduzierung. Leichtbauwerkstoffe wie Aluminium, Magnesium und Faserverbundmaterialien sollen beim Abspecken helfen – und das ohne Einbußen bei Sicherheit, Komfort und Zuverlässigkeit.

Wie das geht, zeigen Fraunhofer-Forscher am Beispiel einer Leichtbautür. Die neuartige Wagentür ist 18 Prozent leichter als derzeit verwendete Modelle und dennoch sicher. Die Tür besteht aus einem mit Innenhochdruck geformten Aluminiumrahmen. Für den notwendigen Seitenaufprallschutz sorgt ein Aluminium-Schaumkern. »Durch den Einsatz von Innenhochdruck-Blechumformung, Aluminium-Schäumen, Kunststoff und Kleben als Verbindungstechnik der unterschiedlichen Bauteile lässt sich nicht nur Gewicht sparen. Es kann auch eine homogenere Belastung der Bauteile und der Verbindungsstellen erreicht werden«, erläutert Axel Storz von der Fraunhofer-Technologie Entwicklungsgruppe TEG die Vorzüge der neuen Leichtbautür. Zudem wurde durch Funktionsintegration die Anzahl der Bauteile von 23 auf 18 reduziert. Das vereinfacht die Herstellung und reduziert die Kosten.

Laserschweißen macht Flugzeuge leichter

Auch Flugzeugbauer schauen auf jedes Kilogramm. Insbesondere bei Großraumflugzeugen der Generation XXL – wie dem Airbus A 380 – müssen die Betriebskosten überschaubar bleiben. Um Gewicht zu sparen, werden beim neuen Airbus A 380 Rumpfteile nicht mehr genietet, sondern in einer großen Laserstrahlschweißanlage im Airbuswerk Nordenham in einem Arbeitsschritt mit Versteifungselementen zusammengefügt. Das spart etwa 100 000 Nieten.

»Beim Laserstrahlschweißen kann man auf die breiten Nietsockel in der Flugzeugaußenhaut und am Stringerfuß verzichten. Gleichzeitig entfällt die Versiegelungsmasse zwischen den genieteten Teilen. Dadurch verringert sich das Strukturgewicht um fünf Prozent«, erläutert der Leiter des Projekts Laserstrahlschweißen von Flugzeugrumpfteilen, Prof. Berndt Brenner vom Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden. Künftig rechnen die Experten damit, dass sich durch weitere Verbesserungen bei Material und Schweißtechnik eine maximale Gewichtsersparnis bis 15 Prozent ergeben könnte. Weiterer Vorteil der neuen Fertigungstechnik: Die Schweißverbindung liefert trotz des geringeren Gewichts eine größere Druck- und Schubfestigkeit. Das Laserstrahlschweißen verkürzt zudem die Produktionszeiten. Mit dem Laserschweißen können sechs Meter pro Minute gefertigt werden. Die Nietgeschwindigkeit beträgt hingegen nur etwa 20 bis 40 Zentimetern pro Minute.

In einem Gemeinschaftsprojekt von Airbus Deutschland GmbH, dem Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden, der Schuler Held Lasertechnik GmbH Dietzenbach und der ibs Automation GmbH Chemnitz haben die Forscher eine bisher unikale Laserstrahlschweißanlage entwickelt und erprobt. Das Projekt wurde durch das Sächsische Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst SMWK sowie aus Mitteln des EFRE-Fonds der EU unterstützt. Gemeinsam wollen Ingenieure des IWS und der Airbus Deutschland GmbH das Gewicht von Flugzeugen noch weiter reduzieren. Dazu erproben sie neue Maschinenkonzepte, erarbeiten schweißgerecht ausgelegte metallische Bauweisen und entwickeln Schweißverfahren für zukünftige, noch leichtere Aluminium-Legierungen.

»Leichtbau ist die technisch und wirtschaftlich umsetzbare maximale Gewichtsverminderung bei hinreichender Steifigkeit, dynamischer Stabilität und Betriebsfestigkeit«, fasst Dr.-Ing. Thomas Hollstein vom Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM zusammen, welche Anforderungen bei der Entwicklung von Leichtbaukonzepten berücksichtigt werden müssen. Er koordiniert das Fraunhofer-Perspektiven-Thema »Integrierte Leichtbausysteme«. In diesem Projekt bündelt die Fraunhofer-Gesellschaft die Leichtbaukompetenzen ihrer Institute. Ziel ist es, das Gewicht von Bauteilen mithilfe von innovativen Werkstoffen, Verfahren und Konzepten zu reduzieren.

Dr. rer. nat. Ralf Jäckel | Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.iws.fraunhofer.de
http://www.teg.fraunhofer.de

Weitere Berichte zu: Komfort Laserstrahlschweiß Laserstrahlschweißanlage

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Automotive:

nachricht Virtuelle Menschmodelle ergänzen Crashtest-Dummys
02.05.2019 | Fraunhofer-Institut für Kurzzeitmechanik, Ernst-Mach-Institut, EMI

nachricht MXT Lab: Innovationen für das autonome Fahrerlebnis - das Wohnzimmer im Auto
02.05.2019 | Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Automotive >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: MPSD-Team entdeckt lichtinduzierte Ferroelektrizität in Strontiumtitanat

Mit Licht lassen sich Materialeigenschaften nicht nur messen, sondern auch verändern. Besonders interessant sind dabei Fälle, in denen eine fundamentale Eigenschaft eines Materials verändert werden kann, wie z.B. die Fähigkeit, Strom zu leiten oder Informationen in einem magnetischen Zustand zu speichern. Ein Team um Andrea Cavalleri vom Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie in Hamburg, hat nun Lichtimpulse aus dem Terahertz-Frequenzspektrum benutzt, um ein nicht-ferroelektrisches Material in ein ferroelektrisches umzuwandeln.

Ferroelektrizität ist ein Zustand, in dem die Atome im Kristallgitter eine bestimmte Richtung "aufzeigen" und dadurch eine makroskopische elektrische...

Im Focus: MPSD team discovers light-induced ferroelectricity in strontium titanate

Light can be used not only to measure materials’ properties, but also to change them. Especially interesting are those cases in which the function of a material can be modified, such as its ability to conduct electricity or to store information in its magnetic state. A team led by Andrea Cavalleri from the Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter in Hamburg used terahertz frequency light pulses to transform a non-ferroelectric material into a ferroelectric one.

Ferroelectricity is a state in which the constituent lattice “looks” in one specific direction, forming a macroscopic electrical polarisation. The ability to...

Im Focus: Konzert der magnetischen Momente

Forscher aus Deutschland, den Niederlanden und Südkorea haben in einer internationalen Zusammenarbeit einen neuartigen Weg entdeckt, wie die Elektronenspins in einem Material miteinander agieren. In ihrer Publikation in der Fachzeitschrift Nature Materials berichten die Forscher über eine bisher unbekannte, chirale Kopplung, die über vergleichsweise lange Distanzen aktiv ist. Damit können sich die Spins in zwei unterschiedlichen magnetischen Lagen, die durch nicht-magnetische Materialien voneinander getrennt sind, gegenseitig beeinflussen, selbst wenn sie nicht unmittelbar benachbart sind.

Magnetische Festkörper sind die Grundlage der modernen Informationstechnologie. Beispielsweise sind diese Materialien allgegenwärtig in Speichermedien wie...

Im Focus: Schwerefeldbestimmung der Erde so genau wie noch nie

Forschende der TU Graz berechneten aus 1,16 Milliarden Satellitendaten das bislang genaueste Schwerefeldmodell der Erde. Es liefert wertvolles Wissen für die Klimaforschung.

Die Erdanziehungskraft schwankt von Ort zu Ort. Dieses Phänomen nutzen Geodäsie-Fachleute, um geodynamische und klimatologische Prozesse zu beobachten....

Im Focus: Determining the Earth’s gravity field more accurately than ever before

Researchers at TU Graz calculate the most accurate gravity field determination of the Earth using 1.16 billion satellite measurements. This yields valuable knowledge for climate research.

The Earth’s gravity fluctuates from place to place. Geodesists use this phenomenon to observe geodynamic and climatological processes. Using...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Doc Data – warum Daten Leben retten können

14.06.2019 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - August 2019

13.06.2019 | Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz in der Materialmikroskopie

13.06.2019 | Veranstaltungen

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

German Innovation Award für Rittal VX25 Schaltschranksystem

14.06.2019 | Förderungen Preise

Fraunhofer SCAI und Uni Bonn zeigen innovative Anwendungen und Software für das High Performance Computing

14.06.2019 | Messenachrichten

Autonomes Premiumtaxi sofort oder warten auf den selbstfahrenden Minibus?

14.06.2019 | Interdisziplinäre Forschung

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