Forschungsbereich | Leichtbau mit Verbundwerkstoffen

EUReCOMP zielt darauf ab, nachhaltige Methoden für das Recycling und die Wiederverwendung von Verbundwerkstoffen bereitzustellen, die aus Komponenten stammen, die in verschiedenen Branchen wie der Luftfahrt und der Windenergie verwendet werden. Die wichtigsten Wege zur Verwirklichung im Sinne einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft sind: i) Reparatur, Wiederverwendung und Neugestaltung von Komponenten aus ausgedienten Großserienprodukten und ii) Recycling und Rückgewinnung der in diesen Bauteilen verwendeten Materialien. Auf diese Weise wird die Abfallmenge verringert und die Umwandlung in Produkte mit hoher Wertschöpfung erreicht.

Förderung: EU Horizon Europe
Projektlaufzeit: 04/2022 - 03/2026

Projektseite EuReCOMP

Im Rahmen des geplanten Forschungsvorhabens soll ein neuartiger, mehrschichtiger Sandwichaufbau von thermoplastischen Wabenkernstrukturen entwickelt werden. Die Auslegung und Optimierung dieser neuartigen Zellwandstrukturen erfolgt dabei simulativ. Mit Hilfe verschiedener Methoden zur Dichtereduktion sollen die sandwichartig aufgebauten Zellwände zudem fertigungstechnisch umgesetzt, systematisch in Hinblick auf Material- und Prozessparameter untersucht und mit bestehenden Wabenstrukturlösungen verglichen werden. Durch Verwendung von rezyklierten, thermoplastischen Werkstoffen in Verbindung mit der neu entwickelten Mehrlagenwabenstruktur aus einem Material ließen sich zudem deutlich nachhaltigere und biegesteifere Sandwichstrukturen kostengünstig und großindustriell herstellen.

Förderung: ZIM
Projektlaufzeit: 05/2023 - 11/2025

Projektseite ExSaZell

Das Vorhaben Printcap widmet sich der Entwicklung von effizienten, leichten und langlebigen Energiespeicherlösungen für CO2-freien Mobilitätssysteme. Die zu erforschenden Lösungen, die auf der Kombination von Superkondensatoren (Supercaps, SC) und Verbundwerkstoffen beruhen, haben das Potential zu Durchbruchsinnovationen auf dem Gebiet der Elektromobilität. Die Synergie von Superkondensatoren und Verbundwerkstoffen zielt darauf ab, Gewicht und Platzbedarf für Energiespeicher drastisch zu reduzieren. Die Entwicklungsarbeiten erfolgen in Zusammenarbeit mit Thales R&T, Nawa Technologies (beide Frankreich) und der TU Dresden.

Förderung: SAB/EU (M-Era.net)
Projektlaufzeit: 06/2022 - 05/2025

Projektseite PRINTCAP

Für die digitale Darstellung des Entwicklungsprozesses von Leichtbaustrukturen aus Verbundwerkstoffen werden in dem Vorhaben selbstlernende Methoden und ein virtueller Zwillingsansatz miteinander kombiniert. Hierfür werden neue softwarebasierte Lösungen entwickelt, die für den gesamten Konstruktionsprozess inclusive Recycling tauglich sind. Eine Formalisierung des digitalen Entwicklungsprozesses schafft die Grundlage für eine Plugin-getriebene Entwicklung, die durch das Einbinden von existierenden Teillösungen den Entwicklungsprozess effizienterer und gleichzeitig nachhaltigerer Ingenieurlösungen deutlich vereinfacht und verbessert.

Förderung: HTWK Promotionsstipendium
Projektlaufzeit: 06/2021 - 05/2025

Projektseite MeHodE

Im Rahmen des Luftfahrtforschungs- und -technologie (LuFo VI)-Vorhabens „Entwicklung und Erprobung ultraleichter Verbundstrukturen mit integrierter elektrischer Speicherfunktion“ (Elvis) entwickelt die HTWK zusammen mit der TU Dresden und dem Fraunhofer IWS Dresden sogenannte Struktur¬batterien. Dabei handelt es sich um multifunktionale Werkstoffe, die sowohl eine hohe Tragfähigkeit aufweisen als auch als Batterie agieren. Strukturbatterien können perspektivisch dem elektrischen Fliegen zum Durchbruch verhelfen. Das Ziel von Elvis besteht in der Entwicklung, Auslegung und Erprobung von flexiblen Energiespeicher-Tapes und deren Weiterverarbeitung zu einer neuen Generation von Leichtbaustrukturen.

Förderung: BMWK
Projektlaufzeit: 05/2022 - 04/2025

Projektseite ElVis

Das im Rahmen von Horizon 2020 geförderte Projekt iClimaBuilt widmet sich der Entwicklung intelligenter Leichtbaumaterialien für den Bausektor und Technologien zur Integration von Energiespeicher- und Energierückgewinnungssystemen in Gebäudehüllen. 27 Partner aus 14 verschiedenen europäischen Ländern forschen in iClimaBuilt an sog. Zero Emission Buildings (ZEB’s). In Zusammenarbeit mit der Forschungsgruppe Nachhaltiges Bauen des Instituts für Betonbau der HTWK wird die Carbonbetonbauweise nachhaltiger gestaltet.

Förderung: EU Horizon 2020
Projektlaufzeit: 03/2021 - 02/2025

Projektseite iClimaBuilt
https://iclimabuilt.eu

Für Faserverbundwerkstoffe in sicherheitsrelevanten Strukturkomponenten, etwa im Automobilbau oder in der Luft- und Raumfahrt, müssen sogenannte Sicherheitsnachweise geführt werden. Oftmals resultieren aus Impact- und Crashbelastungen die kritischsten Lastfälle, sodass dafür werkstoffangepasste Berechnungsverfahren und Simulationsmethoden erforderlich sind. Schwierig gestaltet sich insbesondere die Beschreibung mehrmaliger zeitlich aufeinanderfolgender Crash- und Impactereignisse, was im Projekt Enamipro experimentell und numerisch untersucht wird.

Förderung: SAB
Projektlaufzeit: 04/2021 - 03/2022

Projektseite EnamiPro