Am 14. Oktober 2014 fand das erste gemeinsame Treffen der CCeV-Arbeitsgruppen "Multi-Material-Design" und "Smart Structures" statt. Unter der Überschrift "Funktionsintegration in der Praxis" hatten die Veranstalter CC Ost und CC Südwest, beides Regionalabteilungen des CCeV, Vertreter aus Wissenschaft und Wirtschaft eingeladen, um neueste Ergebnisse aus Forschung und Entwicklung zu diskutieren. Die 90 Gäste der Veranstaltung im BMW Werk Leipzig bekamen darüber hinaus umfassende Einblicke in die Produktion der BMW Elektrofahrzeuge i3 und i8.
Um ressourceneffiziente Produkte und Herstellungsprozesse zu realisieren, haben Leichtbaulösungen in vielen Bereichen enorm an Bedeutung gewonnen. Zusätzlich zum Einsatz von neuartigen Werkstoffen, wie etwa faserverstärkten Kunststoffen, bietet die Funktionsintegration Möglichkeiten, leichtere Bauteile zu entwickeln. Dahinter steht die Idee, mit einem Bauteil möglichst viele technische Funktionen zu realisieren. Die Organisatoren der Veranstaltung, Dr. Thomas Heber (Leiter AG "Multi-Material-Design" und Abteilungsgeschäftsführer CC Ost), Dr. Martin Gurka (Leiter der AG "Smart Structures") und Dr. Dietrich Rodermund (Abteilungsgeschäftsführer CC Südwest) wiesen in der Eröffnung darauf hin, dass es bereits eine Vielzahl an theoretischen Ansätzen zur Funktionsintegration gibt. Das Ziel des gemeinsamen Arbeitsgruppentreffens sei es, den Fortschritt der praktischen Umsetzung anhand konkreter Beispiele aus verschiedenen Branchen zu beleuchten.
Ulrich Denecke (Airbus Helicopters) stellte innovative Helikopter-Bauteile in integraler Bauweise vor und zeigte, dass die Motivation für eine Funktionsintegration über die Gewichtsersparnis hinausgeht. Am Beispiel eines hochintegrativen, lagerlosen Hauptrotors und eines Rotorblattenteisersystems demonstrierte er, dass das einzelne Bauteil zwar komplexer wird, insgesamt aber weniger Fertigungs- sowie Betriebs- und Wartungskosten verursacht und eine höhere Lebensdauer als konventionelle Bauteile besitzt. Darüber hinaus erlaubt der Einsatz von funktionsintegrierten Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen mehr mechanische Freiheitsgrade des Rotorblattes und eine höherharmonische Steuerung des Helikopters.
Dass das Prinzip der Funktionsintegration bereits in vielen Bereichen Einzug gehalten hat, verdeutlichte auch Dr. Christian Hühne vom Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Er präsentierte in seinem Vortrag aktuelle branchenübergreifende Anwendungen wie beispielsweise integrierte Beleuch-tungen oder Antennen. "Nach der Luft- und Raumfahrtbranche ist nun auch die Automobilindustrie zunehmend offener für Leichtbauweisen mit einem hohen Maß an integrierten Funktionen", so Dr. Hühne.
Michael Stegelmann vom Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der TU Dresden betonte in seinem Vortrag die Bedeutung der Funktionsintegration für die Elektromobilität. Ziel eines aktuellen Forschungsvorhabens am ILK ist die Entwicklung von neuartigen Bauweisen für funktionsintegrative, leichte und ästhetische Rahmenstrukturen für verschiedene elektrobasierte Fahrzeuge wie Fahrräder, Motorräder oder Leichtmobile. Anhand der neuartigen Tragrahmenstruktur des Minibike-Demonstrators erläuterte Stegelmann die umfassende Integration verschiedener Funktionen im Rahmen, wie etwa die Befestigung von Akkumulatoren oder Motoren sowie die Aufnahme von Füge- und Montageelementen.
"Der große Teilnehmerkreis zeigt das aktuelle branchenübergreifende Interesse an intelligenten Leichtbaustrukturen. Durch die Funktionsintegration in Faserverbund-Bauteile entstehen synergetische Bauweisen, welche den Leichtbau in Multi-Material-Design weiter vorantreiben werden", so das zufriedene Fazit von Dr. Heber am Ende der Veranstaltung.
Um ressourceneffiziente Produkte und Herstellungsprozesse zu realisieren, haben Leichtbaulösungen in vielen Bereichen enorm an Bedeutung gewonnen. Zusätzlich zum Einsatz von neuartigen Werkstoffen, wie etwa faserverstärkten Kunststoffen, bietet die Funktionsintegration Möglichkeiten, leichtere Bauteile zu entwickeln. Dahinter steht die Idee, mit einem Bauteil möglichst viele technische Funktionen zu realisieren. Die Organisatoren der Veranstaltung, Dr. Thomas Heber (Leiter AG "Multi-Material-Design" und Abteilungsgeschäftsführer CC Ost), Dr. Martin Gurka (Leiter der AG "Smart Structures") und Dr. Dietrich Rodermund (Abteilungsgeschäftsführer CC Südwest) wiesen in der Eröffnung darauf hin, dass es bereits eine Vielzahl an theoretischen Ansätzen zur Funktionsintegration gibt. Das Ziel des gemeinsamen Arbeitsgruppentreffens sei es, den Fortschritt der praktischen Umsetzung anhand konkreter Beispiele aus verschiedenen Branchen zu beleuchten.
Ulrich Denecke (Airbus Helicopters) stellte innovative Helikopter-Bauteile in integraler Bauweise vor und zeigte, dass die Motivation für eine Funktionsintegration über die Gewichtsersparnis hinausgeht. Am Beispiel eines hochintegrativen, lagerlosen Hauptrotors und eines Rotorblattenteisersystems demonstrierte er, dass das einzelne Bauteil zwar komplexer wird, insgesamt aber weniger Fertigungs- sowie Betriebs- und Wartungskosten verursacht und eine höhere Lebensdauer als konventionelle Bauteile besitzt. Darüber hinaus erlaubt der Einsatz von funktionsintegrierten Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen mehr mechanische Freiheitsgrade des Rotorblattes und eine höherharmonische Steuerung des Helikopters.
Dass das Prinzip der Funktionsintegration bereits in vielen Bereichen Einzug gehalten hat, verdeutlichte auch Dr. Christian Hühne vom Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Er präsentierte in seinem Vortrag aktuelle branchenübergreifende Anwendungen wie beispielsweise integrierte Beleuch-tungen oder Antennen. "Nach der Luft- und Raumfahrtbranche ist nun auch die Automobilindustrie zunehmend offener für Leichtbauweisen mit einem hohen Maß an integrierten Funktionen", so Dr. Hühne.
Michael Stegelmann vom Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der TU Dresden betonte in seinem Vortrag die Bedeutung der Funktionsintegration für die Elektromobilität. Ziel eines aktuellen Forschungsvorhabens am ILK ist die Entwicklung von neuartigen Bauweisen für funktionsintegrative, leichte und ästhetische Rahmenstrukturen für verschiedene elektrobasierte Fahrzeuge wie Fahrräder, Motorräder oder Leichtmobile. Anhand der neuartigen Tragrahmenstruktur des Minibike-Demonstrators erläuterte Stegelmann die umfassende Integration verschiedener Funktionen im Rahmen, wie etwa die Befestigung von Akkumulatoren oder Motoren sowie die Aufnahme von Füge- und Montageelementen.
"Der große Teilnehmerkreis zeigt das aktuelle branchenübergreifende Interesse an intelligenten Leichtbaustrukturen. Durch die Funktionsintegration in Faserverbund-Bauteile entstehen synergetische Bauweisen, welche den Leichtbau in Multi-Material-Design weiter vorantreiben werden", so das zufriedene Fazit von Dr. Heber am Ende der Veranstaltung.
