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Leichtbau

Industrielle Fertigung metallischer Schäume

| Redakteur: Beate Christmann

Startschuss für das Forschungsvorhaben „Innovative Schaumstrukturen für effizienten Leichtbau“: Baden-Württembergs Wissenschaftsministerin Theresia Bauer übergibt einen Förderbescheid in Höhe von 1,5 Mio. Euro (v.l.n.r.: Prof. Dr. Frank Pöhler, Prof. Dr. Norbert Jost, Prorektorin Katja Rade, Kanzler Bernd Welter, Prorektor Hanno Weber, Ministerin Theresia Bauer).
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Startschuss für das Forschungsvorhaben „Innovative Schaumstrukturen für effizienten Leichtbau“: Baden-Württembergs Wissenschaftsministerin Theresia Bauer übergibt einen Förderbescheid in Höhe von 1,5 Mio. Euro (v.l.n.r.: Prof. Dr. Frank Pöhler, Prof. Dr. Norbert Jost, Prorektorin Katja Rade, Kanzler Bernd Welter, Prorektor Hanno Weber, Ministerin Theresia Bauer). (Bild: HS Pforzheim)

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Schaumstrukturen als Basis für neue Hybridwerkstoffe könnten den Leichtbau weiter vorantreiben. Im Forschungsprojekt „Innovative Schaumstrukturen für effizienten Leichtbau“ arbeiten Wissenschaftseinrichtungen gemeinsam mit der Industrie an der Entwicklung und der industriellen Fertigung metallischer Schäume.

Hybridwerkstoffe gelten als die Zukunft des Leichtbaus. Weil Schäume besonders leicht sind und mit individuellen Eigenschaften entwickelt werden können, scheinen sie als Basis für neue Hybridwerkstoffe besonders geeignet. Zwar bieten sie für sich alleine keine ausreichende Festigkeit, um beispielsweise für tragende Komponenten im Fahrzeugbau verwendet zu werden, mit anderen Stoffen kombiniert jedoch erhalten so die geforderte anwendungsspezifische Stabilität.

Bisher existiert eine industrielle Fertigung derartiger Materialien noch nicht. Diese Lücke soll das im März begonnene Forschungsvorhaben „Innovative Schaumstrukturen für effizienten Leichtbau“ (Insel) schließen. In einem Zentrum für angewandte Forschung (Zafh) arbeiten die Hochschulen Karlsruhe, Pforzheim und Reutlingen zusammen mit dem Karlsruher Institut für Technologie, dem NMI – dem Naturwissenschaftlichen und Medizinischen Institut an der Universität Tübingen sowie dem Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie in Pfinztal in den kommenden drei Jahren an der Entwicklung dieser Werkstoffe und ihrer Fertigung.

Entwicklung von metallischen Schaumstrukturen noch am Anfang

Schaumstrukturen weisen allein schon durch ihre Struktur ein deutlich geringeres Gewicht auf. Durch die Kombination mit anderen Stoffen können maßgeschneiderte Materialien entwickelt werden, deren Eigenschaften und Verhalten ganz gezielt auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmt werden kann. Das Potenzial dieser neuen Werkstoffe ist groß, doch bisher befindet sich ihre Entwicklung noch im Anfangsstadium und eine industrielle Fertigung ist noch nicht etabliert. Gefördert durch das Land Baden-Württemberg und Strukturfondsmittel der Europäischen Union (Efre) werden die Wissenschaftler sich diesen Fragen intensiv widmen. Die Baden-Württembergische Wissenschaftsministerin Theresia Bauer übergab dazu am 2. März 2017 an der Hochschule Pforzheim den Förderbescheid über knapp 1,5 Mio. Euro an die Forscher.

Die Vielzahl der Möglichkeiten der neuen Verbundstoffe auf Schaumbasis führt zu einer eigenen neuen Werkstoffklasse beziehungsweise –kategorie. Von der Fahrzeugindustrie über den Maschinenbau bis zur Luft- und Raumfahrt sind Einsatzmöglichkeiten denkbar. Das Potenzial dieser Stoffe für die Industrie ist bisher nicht wirklich verifiziert. In Baden-Württemberg bietet der Leichtbau insbesondere auch für kleinere und mittlere Unternehmen sehr gute Marktchancen, denn hier verfügen Forschungseinrichtungen und Unternehmen über eine herausragend breite und gleichzeitig tiefe Expertise im Bereich der Forschung, Entwicklung und Anwendung.

Zusammenarbeit von Wissenschaft und Wirtschaft

Marktpotenziale und Fertigungsmöglichkeiten der neuen Werkstoffe entwickeln die Wissenschaftler in dem neuen Forschungsprojekt zusammen mit den Industriepartnern Indutherm Erwärmungsanlagen aus Walzbachtal, Tinnit sowie BTE aus Karlsruhe, Mayser in Lindenberg und Cirp aus Heimsheim. Der stetige Austausch zwischen Theorie und Praxis wird in dem Projekt auch durch die Landesagentur Leichtbau BW sowie die Industrie- und Handelskammern Nordschwarzwald und Karlsruhe begleitet. Die Zafh-Forschungsinitiative möchte sich damit gesamtheitlich als eine neue Plattform für innovative Leichtbaukonzepte positionieren, die sowohl für Forschungseinrichtungen als auch für interessierte Unternehmen offen ist.

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