Leichtbaualli­anz für Sachsen

Sächsische Wissenschaftler der drei Technischen Universitäten Sachsens, TU Dresden, TU Bergakademie Freiberg und TU Chemnitz, gehen bei den Forschungen zum Thema Leichtbau gemeinsam einen neuen Weg. Die drei Universitäten, die bisher an unterschiedlichen Werkstoffen, Strukturen und Technologien forschen, bündeln ihre Kompetenzen in einer Leichtbauallianz für Sachsen. Im ersten gemeinsamen Forschungsvorhaben arbeiten die sächsischen Wissenschaftler an der Entwicklung einer neuen Generation von hybriden Leichtbauwerkstoffen sowie den dazugehörigen Technologien. Das Verbundvorhaben hybCrash „Seriennahe Technologien für hochbelastete hybride Multilayer-Crashstrukturen“ startet im Juli 2016 und läuft bis zum Jahr 2020.

Das Sächsische Wissenschaftsministerium unterstützt die Forschung im Rahmen des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) mit über zwei Millionen Euro. 400.000 Euro davon kommen vom Freistaat Sachsen. Im Rahmen einer Pressekonferenz an der TU Bergakademie Freiberg am 12. Juli 2016 übergab die Sächsische Staatministerin für Wissenschaft und Kunst, Dr. Eva-Maria Stange, den Förderbescheid. „In Sachsen verbindet sich im Bereich Leichtbau herausragende wissenschaftliche Exzellenz an Hochschulen und außeruniversitären Forschungseinrichtungen mit der wirtschaftlichen Stärke bei der Umsetzung von Forschungsergebnissen auf Seiten der Industrie. Dass nun drei Universitäten in Sachsen, die auf diesem Gebiet exzellent forschen, in einem Projekt gemeinsam an innovativen Lösungen arbeiten, ist eine neue Qualität und der Auftakt für eine sächsische Leichtbauallianz“, unterstreicht Wissenschaftsministerin Dr. Eva-Maria Stange.

Leichtbau aus Sachsen für effiziente Fahrzeuge und Maschinen von morgen
Der Einsatz von Leichtbauwerkstoffen und -strukturen bildet einen wesentlichen Schlüssel für die Entwicklung und Herstellung energieeffizienter Fahrzeuge und Maschinen und ist damit einer der wichtigsten Innovationstreiber in diesen Industriebereichen. Die einzusetzenden Werkstoffe müssen neben einem möglichst günstigen Verhältnis zwischen Festigkeit und Dichte auch ein ausreichendes Umform- und Energieabsorptionsvermögen aufweisen, um die Anforderungen an die Bauteil- und Produktsicherheit zu gewährleisten. Zusätzlich müssen sich entsprechende Bauteile und Komponenten kostengünstig und mit hoher Produktivität herstellen lassen, um für den Serieneinsatz infrage zu kommen.

Ziel des Vorhabens hybCrash ist die Entwicklung von Hybridstrukturen, die die vorteilhaften Eigenschaften von Leichtmetallen und Faser-Kunststoff-Verbunden miteinander vereinen und sowohl eine hohe Festigkeit und Beanspruchbarkeit als auch ein ausreichendes Umformvermögen bei Crashbelastung aufweisen. Im Vergleich zu bereits verfügbaren Hybridstrukturen, die bspw. im Flugzeugbau eingesetzt werden, sollen die Kosten der Herstellung deutlich gesenkt und ein Einsatz in der hochproduktiven Serienfertigung ermöglicht werden, um Anwendungen im Bereich des Fahrzeug- und Maschinenbaus realisieren zu können und deutlich erweiterte Potentiale für den Leichtbau zu schaffen.

Durch eine Einbeziehung von in Sachsen angesiedelten Industriepartnern im Bereich des Fahrzeug- und Maschinenbaus soll eine möglichst zeitnahe industrielle Anwendung der neuen Werkstoffe gefördert werden. Damit sollen mittelfristig Arbeitsplätze in der Region gesichert und die Attraktivität Sachsens als Standort des Maschinenbaus, des Flugzeugbaus und der Automobilindustrie gestärkt werden.

hybCrash: Crashstrukturen aus mehrlagigen Schichtverbunden
Die stetig steigenden Crashanforderungen moderner Fahrzeuge machen zum einen neuartige Werkstoffe, die hohe Festigkeiten bei gleichzeitig duktilem Bruchverhalten aufweisen, und zum anderen innovative serienprozessfähige Technologien notwendig.

Mit Hilfe der im Projekt hybCrash zu entwickelnden serienprozessfähigen Herstellungs- und Verarbeitungsverfahren und deren Integration in eine durchgehende Prozesskette wollen die Wissenschaftler die Produktivität und den Automatisierungsgrad deutlich steigern, um so die neuartigen Werkstoffe für Massenanwendungen, wie beispielsweise im Automobilbau, bereitzustellen. Daher sollen thermoplastische Polymere als Kunststoffkomponenten zum Einsatz kommen. Diese ermöglichen eine deutlich höherproduktive Verarbeitung und eine kontinuierliche Prozessführung.

Ein weiterer Fokus liegt auf der Entwicklung geeigneter Verfahren zur Oberflächenbehandlung, um die Schichtanhaftung zwischen Leichtmetallen und thermoplastischen Kunststoffen zu verbessern.

Die gemeinsame Nutzung der an den beteiligten Instituten vorhandenen Versuchs- und Pilotanlagen ermöglicht die Darstellung einer durchgehenden experimentellen Prozesskette unter produktionsnahen Bedingungen, so dass die Ergebnisse unmittelbar in die praktische Anwendung übertragen werden können.

Auftakt für eine strategische Zusammenarbeit
Das Vorhaben hybCrash bildet den Auftakt für eine intensivierte und strategisch ausgerichtete Zusammenarbeit der sächsischen Universitäten auf dem Gebiet der Leichtbauforschung. Nachdem alle drei beteiligten Universitäten eigene Schwerpunkte im Bereich der Leichtbautechnologie etabliert und diese erfolgreich in Forschung und Lehre integriert haben, wird im Rahmen der Leichtbauallianz Sachsen künftig die hochschulübergreifende Zusammenarbeit stärker im Vordergrund stehen. Dabei können alle drei Standorte von den komplementären Kompetenzen und der vorhandenen hochwertigen Forschungsausstattung profitieren und deren Potentiale gemeinsam noch besser ausschöpfen. Gleichzeitig begünstigt die Zusammenarbeit die Umsetzung komplexerer und stärker interdisziplinär ausgerichteter Forschungs- und Entwicklungsansätze, für die das Vorhaben hybCrash ein erstes Beispiel bildet. Gemeinsames Ziel der Partner ist es, die Leichtbauallianz Sachsen als national führendes und international sichtbares Zentrum der anwendungsorientierten Leichtbauforschung zu etablieren.

Informationen für Journalisten
TU Bergakademie Freiberg
Institut für Metallformung
Bernhard-von-Cotta-Straße 4, 09599 Freiberg
Dr. Jens Grigoleit, Projektkoordination
Telefon: +49 3731 39 3550
E-Mail: jens.grigoleit@tu-freiberg.de
http://tu-freiberg.de/fakult5/imf

Technische Universität Dresden
Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik
Holbeinstr. 3, 01307 Dresden
Tanja Kirsten, Pressesprecherin
Tel.: +49 351 463 39471
E-Mail: tanja.kirsten@tu-dresden.de
www.tu-dresden.de/mw/ilk

Technische Universität Chemnitz
Institut für Strukturleichtbau
Reichenhainer Str. 31/33, 09126 Chemnitz
Matthias Klärner, Verantwortlicher Vibro-Akustik-Labor, Bauteilberechnung
Telefon: +49 371 531  37127
E-Mail: matthias.klaerner@mb.tu-chemnitz.de
www.tu-chemnitz.de/mb/IST

Über das Projekt hybCrash
An der Umsetzung des Vorhabens hybCrash beteiligen sich drei Institute drei verschiedener sächsischer Universitäten:

• Institut für Metallformung, Technische Universität Bergakademie Freiberg
• Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik, Technische Universität Dresden
• Institut für Strukturleichtbau, Technische Universität Chemnitz

Die beteiligten Institute zählen zu den jeweils größten ihrer Universität und verfügen in ihren jeweiligen Schwerpunkten über eine hochwertige und teils einzigartige Ausstattung für die Werkstoff- und Prozessentwicklung sowie die Erprobung unter produktionsnahen Bedingungen. Alle drei Institute sind an namhaften nationalen und internationalen Großforschungsprojekten beteiligt und regional wie überregional mit bedeutenden Industriepartnern vernetzt.

Sprecher und Koordinator für das Verbundvorhaben ist Prof. Dr.-Ing. Prof. E.h. mult. Rudolf Kawalla, Direktor des Instituts für Metallformung an der TU Bergakademie Freiberg.

Insgesamt wurde ein Fördervolumen von ca. 2,1 Mill. EUR bewilligt, das aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) sowie aus Mitteln des Freistaates Sachsen finanziert wird. Projektträger für das Vorhaben ist die SAB - Sächsische Aufbaubank. Fachlich wird das Vorhaben darüber hinaus durch das Sächsische Ministerium für Wissenschaft und Kunst begleitet.