Dresden. „Wir sind Begründer und Trendsetter in Sachen funktionsintegrativer Systemleichtbau in Multi-Material-Design, des sogenannten Dresdner Modells“, sagt Werner A. Hufenbach, Direktor des Instituts für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der Technischen Universität Dresden. Gemeinsam mit weiteren Projektpartnern wie dem ebenfalls zur TU Dresden gehörenden Leichtbau-Zentrum Sachsen (LZS) arbeiten die Dresdner am Thema Elektromobilität und dem damit eng verwobenen Feld des Ultraleichtbaus. „Erst der richtig verstandene Systemleichtbau wird die Elektromobilität bezahlbar machen“, so Hufenbach. Dem Institutsleiter geht es dabei „um Lösungen aus einer Hand“. Am ILK steht ihm ein interdisziplinäres Team von rund 240 Mitarbeitern zur Verfügung. Mittelfristig soll die Anzahl der Spezialisten des 1994 gegründeten ILK auf mindestens 300 steigen. Zum Institut gehören Werkstoffentwickler, Konstrukteure, Berechnungsingenieure sowie Prozess- und Produktentwickler.
Leichtbau-Expertise aus Sachsen gefragt
Beim Dresdner Modell wird die gesamte Entwicklungskette einbezogen. Das reicht von der Werkstofftechnik über Konstruktion, Simulation, Fertigung und Prototypenbau bis hin zu den Aspekten Test, Qualitätssicherung und Kosten. Gemäß dieses Modells nimmt dabei die Mischbauweise eine zentrale Stellung ein. Je nach Anforderungsprofil werden alle Werkstoffe von Stahl über Aluminium, Magnesium, Titan und Kunststoff bis hin zu Keramik ebenso einbezogen wie Composites mit Kurzfaser-, Endlosfaseroder Textilverstärkung. Ein wegweisendes Projekt haben die Experten des ILK und des LZS gemeinsam mit dem Partner ThyssenKrupp umgesetzt.
Auf der letztjährigen IAA wurde unter dem Namen InEco ein serienfähiges Ultraleichtbau-Elektrofahrzeug mit weniger als 900 Kilogramm Gewicht als Konzeptstudie präsentiert. Anstatt der herkömmlichen Arbeitspraxis, nur Komponenten zu untersuchen und einzelne Bauteile durch leichtere zu substituieren, betrachtet der Forschungsverbund das gesamte Fahrzeugsystem. Um die Herstellungskosten der eingesetzten Faserverbundbauteile, wie Teile aus kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK), zu minimieren, beschäftigt sich das InEco-Team insbesondere mit der großserienfähigen Prozessgestaltung. Die Forscher setzen dabei auf eine Stahl-CFK-Hybridbauweise. Hier wird die hohe Verformbarkeit von Stählen mit dem hohen Energieaufnahmevermögen von CFK kombiniert. Das ILK ist derzeit damit beschäftigt, mit Partnern aus der Industrie entsprechende Projekte zu entwickeln, um die Ergebnisse aus dem InEco-Projekt anzuwenden.
