Forschungsbereich | Leichtbau mit Verbundwerkstoffen

Forschungs- & Entwicklungsschwerpunkte

➤ Leichtbautechnologien
➤ Faser- und textilverstärkte Verbundwerkstoffe
➤ Carbonfaserentwicklung
➤ Materialmodelle für Verbundwerkstoffe
➤ Experimentelle Diagnostik von Verbundwerkstoffen und Structural Health Monitoring
➤ Multifunktionale Leichtbauanwendungen

Team

B.Sc. Benedikt Breuer | B.Sc. Jan Bürgener | Dipl.-Ing. Peter Jakob | M.Eng. M.A. Philipp Johst | Dipl.-Ing. Michael Kucher | B.Sc. Dimitrij Seibert | B.Sc. Kevin Strödter | B.Sc. Parisa Rahmani | Dr. phil. Pamela Voigt | M.Eng. Willi Zschiebsch

Prof. Dr.-Ing. habil. Robert Böhm
Professur Leichtbau mit Verbundwerkstoffen

Institute
EMB | Institut für entwicklungsorientierten Maschinenbau
TPMB | Institut für Technologie und Produktion im Maschinenbau

Telefon: +49 (0)341 3076 4177
E-Mail: robert(dot)boehm.1(at)htwk-leipzig.de

Abgeschlossene Projekte ↗

Aktuelle Projekte

PRINTCAP

Next Generation of 3D Printed Structural Supercapacitors

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

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ElVis

Entwicklung und Erprobung ultraleichter Verbundstrukturen mit integrierter elektrischer Speicherfunktion

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

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EuReCOMP

European recycling and circularity in large composite components

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

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ProMatFuture

Stärkung der Werkstoffforschung im Maschinenbau

Das Vorhaben ProMatFuture dient der weiteren Verstetigung der Werkstoffforschung an der HTWK im Sinne der Innovationsstrategie des Freistaates Sachsen. Es ist strategisch geplant, in der Projektlaufzeit insgesamt zwei anwendungsorientierte Forschungsprojekte vorzubereiten und einzureichen. Zudem soll das Profil des Kompetenzzentrums für Werkstoffforschung gezielt durch weitere Maßnahmen gestärkt werden.

Förderung: SMWK
Projektlaufzeit: 2022

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Mehrdimensionale und skalenübergreifende Werkstoffforschung

Im Rahmen der Großgeräte-Förderung der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) erhält die HTWK Leipzig ab Januar 2022 rund eine Million Euro. Davon werden unter anderem ein Rasterelektronenmikroskop und ein Computertomograph finanziert. Diese Großgeräte erweitern das Spektrum des 2021 gegründeten Kompetenzzentrums für Werkstoffforschung an der HTWK und ermöglichen erkenntnisorientierte Forschungsprojekte im Bereich der Materialwissenschaften. Mit Hilfe des REM erfolgt die Erforschung der Wechselwirkungen zwischen Gefüge, Mikrostruktur und den technisch relevanten Eigenschaften von Baustoffen, Metallen und Faserverbunden. Der CT ermöglicht dreidimensionale Mikrostrukturanalysen mit Auflösungen bis in den Submikrobereich und wird mit zwei In-situ-Prüfvorrichtungen ausgestattet.

Förderung: DFG
Projektlaufzeit: 01/2022 - 12/2026

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iClimaBuilt

Functional and advanced insulating and energy harvesting/storage materials across climate adaptive building envelopes

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

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https://iclimabuilt.eu ↗

EsSENce

High-performance carbon-based composites with smart properties for advanced sensing applications

Das EU-Projekt EsSENce hat sich zum Ziel gesetzt, neuartige Hochleistungs-Verbundwerkstoffe unter Verwendung von kohlenstoffbasierten Nanomaterialien (z.B. Graphen oder Carbon Nanotubes) für Anwendungen im Maschinen- und Automobilbau, in der Luft- und Raumfahrt, im Bauwesen sowie in der Medizintechnik zu entwickeln. Besonderes Augenmerk wird auf intelligente Bauteileigenschaften unter Anwendung integrierter Sensorik gelegt. Im Essence-Projekt wird ein besonderer Fokus auf die Mobilität junger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in Europa gelegt.

Förderung: EU Horizon 2020
Projektlaufzeit: 10/2020 - 09/2024

Projektseite EsSENce ↗
Website EsSENce-Cost ↗

MeHodE

Entwicklung einer Methodik zur automatisierten Auslegung und Optimierung von Hochleistungsprodukten durch digitalisierte Entwicklungsprozesse

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 - 05/2024

Projektseite MeHodE ↗