Neueste Entwicklungen im hoch innovativen und branchenübergreifenden Sektor der Leichtbautechnologien wurden beim "Landshuter Leichtbau-Colloquium 2011" an der Fachhochschule Landshut präsentiert und diskutiert.
Das Colloquium und der Leichtbau-Cluster selbst, der sich mit mehr als 100 Partnern aus Wirtschaft und Forschung als Kompetenznetzwerk in der Region und weit darüber hinaus etabliert hat "sind ein weiterer Beleg für die enge Bindung der Fachhochschule Landshut zur Wirtschaft" betonte FH-Präsident Prof. Dr. Erwin Blum in seiner Begrüßung. Beim Colloquium habe man Wert darauf gelegt, sowohl renommierte Wissenschaftler als auch Praktiker als Referenten zu gewinnen. "Den hohen Stellenwert der Veranstaltung zeigen die herausragende Persönlichkeiten, die für das Colloquium gewonnen werden konnten", freuten sich die Initiatoren Prof. Dr. Otto Huber und Marc Bicker.
"Die konsequente Umsetzung von Leichtbautechnologien hilft Rohstoffe und Energie zu sparen, gerade beim Thema Klimaschutz mit der CO2-Problematik ein wichtiges Thema", erklärt Prof. Dr. Otto Huber. Durch den Einsatz von Leichtbauwerkstoffen, Leichtbaukonstruktionen sowie neuen Fertigungstechnologien können Ressourcen geschont und Fertigungskosten gesenkt werden.
Die Reduzierung des Gewichts führt z.B. im Bereich der Fahrzeugtechnik zu einer erheblichen Verringerung des Kraftstoffverbrauchs. Ausgehend von der Luft- und Raumfahrttechnik hat der Leichtbau mittlerweile in nahezu allen Wirtschaftszweigen Einzug gehalten: Kosteneffiziente Leichtbaustrategien werden verfolgt, die aber nicht zu Lasten von Eigenschaften wie Tragfähigkeit bzw. Steifigkeit oder der Funktionalität gehen dürfen.
Leichtbau - von der Idee zum Produkt
Das Thema des diesjährigen Landshuter Leichtbau-Colloquiums lautete "Leichtbau - von der Idee zum Produkt". Es reichte damit über rein technische Innovationen hinaus und befasste sich mit dem übergreifenden Bereich des Innovationsmanagements, vom ersten Konzept über die Umsetzung bis hin zur erfolgreichen Markteinführung eines Produkts. Dabei wurde der Leichtbau auch branchenübergreifend, unter anderem in der Automotive- und Luftfahrtindustrie, in der Architektur, im Bauwesen und im Maschinenbau ausführlich behandelt.
Die Bedeutung von Innovationen sowohl für die Leistungsfähigkeit von Volkswirtschaften und Unternehmen betonte Prof. Dr. Bernd Klein von der Universität Kassel. Ein wichtiger Indikator seien hierfür die Forschungs- und Entwicklungs(FuE)-Aufwendungen der Staaten und Unternehmen. "Diese stagnieren in Deutschland seit nahezu sieben Jahren" kritisiert er.
Andere Länder würden sich durch einen stetig ansteigenden Mitteleinsatz eine verbesserte Ausgangsposition verschaffen. Der Prozess der Produktentwicklung müsse systematisch vorangetrieben werden. Er stellt ein Modell für den Entwicklungsprozess von neuen Produkten sowie Erfolg versprechende Innovationsstrategien vor und konkretisiert diese in seinem Vortrag "Markt- und technologiegerechte Entwicklung eines Lkw-Dreiseitenkippers" an einem praktischen Beispiel.
Innovative Entwicklungen finden im Bereich der Leichtbau-Technologien häufig durch neue Fertigungsverfahren oder neue Materialien statt. Beispielsweise zeigte Dr. Gerd Berchtold (EADS, Augsburg) neue CFK-Fertigungsverfahren am Beispiel von Flugzeugbaukomponenten. Eine Methode, um Gewicht einzusparen bilden sog. Sandwichelemente. Eine Hülle wird dabei mit je nach Produktanforderungen unterschiedlichen Granulaten ausgeschäumt. Dabei soll z.B. im Automobilbau die Energie absorbierende Eigenschaft dieser Schäume gerade im Bereich des Aufprallschutzes genutzt werden. Dipl.-Ing. (FH) Hubert Klaus stellte hierzu Ergebnisse aus dem an der FH Landshut koordinierten Verbundprojekts IMVAL (Innovative Mineralschaum Verbund Applikationen für den Leichtbau) vor. Entwicklung und Einsatzmöglichkeiten von großformatigen mit Aluminiumschaum ausgefüllten Stahl-Sandwichelemente für das Bauwesen präsentierte Dr. Ing. Verena Kräusel (Fraunhofer-Institut, Ulm).
Neue Materalien schaffen neue Herausforderungen
Fügetechniken sind gerade für die gewichtsreduzierten Materialien des Leichtbaus ein wichtiges Thema. Dem Kleben komme hierbei eine besondere Bedeutung zu, wie Prof. Dr.-Ing. habil. Michael Schlimmer (Universität Kassel) in seinem Vortrag Klebstoffkennwerte: Basis für Auslegung und Simulation von Leichtbaustrukturen“ erklärt. Am Beispiele eines CFK-Fahrradrahmen, wie ihn Erik Zabel bei den Olympischen Sommer spiele in Athen 2004 gefahren hat, und der Automobilindustrie im allgemeinen erklärt er die Einsatzmöglichkeiten. Auslegung und Berechnung geklebter Leichtbaustrukturen thematisiert er ebenso wie Verfahren der Klebstoffcharakterisierung und Berechnungsmodelle für die Computersimulation.
Gerade die Anforderungen im Bereich der Leichtbautechnologien an die Simulation von Strukturen mit dem Computer steigen mit den unterschiedlichen Verbund-Materialien und neuen Fügetechniken enorm. Neue Berechnungsmöglichkeiten beim virtuellen Entwickeln von Prototypen stellt Dr.-Ing. Martin Küssner, Geschäftsführer ABAQUS Deutschland GmbH, Aachen in seinem Vortrag "Simulation von Leichtbauproblemen mittels der FEM" vor.
Doch die neuen Materialien schaffen auch Probleme. Besonders durch den Leichtbau wird zwar Ressourcen schonend konstruiert, doch durch die ständig verschärften Umwelt- und Recyclingbestimmungen wird die Frage nach der Entsorgung der neuen Materialien immer wichtiger. Dies umso mehr, als laut EU-Norm 2006 bereits 80 Prozent eines Fahrzeugs über Wiederverwendung oder Recycling zurück in den Materialkreislauf fliesen müssen und dieser Wert bis auf 85 Prozent im Jahre 2015 angehoben werden soll. In seinem Vortrag "Automobilwerkstoffe und umweltgesetzliche Anforderungen" erklärt Dipl.-Ing. Reinhard Hoock (BMW AG München), dass die Autohersteller mit einer sog. recyclingoptimierten Produktgestaltung reagieren, die Hoock am Beispiel der BMW 7er Reihe aufzeigt. Neben den produktspezifischen Anpassungen stellen aber auch der Aufbau von Rücknahmestrukturen und Materialkreisläufen für die Automobilindustrie eine große Herausforderung dar.
Parallel zu den Vorträgen präsentieren Unternehmen und Institutionen in der begleitenden Fachausstellung ihre neuesten Entwicklungen im Bereich des Leichtbaus. Viele Colloquiums-Teilnehmer nutzten die Gelegenheit, um Kontakte zu knüpfen, um vielleicht schon in nächster Zeit eine innovative Projektidee in die Realität umzusetzen.
Weitere Informationen zu den Vorträgen bieten die Fachbeiträge im Tagungsband.
