Motivation

Politische und gesellschaftliche Anforderungen an die Mobilität von morgen – ressourcenschonend, umweltfreundlich und effizient – bilden den Schwerpunkt zahlreicher Forschungsaktivitäten. Als national übergreifende, offene Plattform adressiert FOREL nicht nur innovative Fertigungstechnologien und Prozessketten, sondern dient auch der nachhaltigen Vernetzung von Industrie und Forschung. Nach über drei erfolgreichen Jahren „Forschungs- und Technologiezentrum für ressourceneffiziente Leichtbaustrukturen der Elektromobilität“ startet das Verbundprojekt in die Etablierungsphase. Aufbauen kann FOREL2 unter anderem auf umfassenden Betrachtungen vernetzter Prozessketten und der Initiierung und systemischen Koordination von Forschungsprojekten, wie z.B. dem Projekt PROLEI. Zur Erweiterung des Themenspektrums wird das Konsortium aus der Initiierungsphase, bestehend aus dem Insitut für Kunststofftechnik und Leichtbau (ILK, Technische Universität Dresden), dem Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik (LWF^®, Universität Paderborn), dem Insitut für Aufbereitungsmaschinen (IAM, Technische Universität Bergakademie Freiberg) und dem iwb,  in der Etablierungsphase durch das Institut für Umformtechnik und Leichtbau (IUL, Technische Universität Dortmund) ergänzt.

Zielsetzung

Ziel des Koordinationsprojektes FOREL2 ist es, die in der Initiierungsphase erarbeiteten Erkenntnisse systematisch zu erweitern und zu detaillieren, um den Standort Deutschland als Leitanbieter und Leitmarkt für die Elektromobilität aktiv zu fördern. Von besonderer Bedeutung für FOREL2 sind hierbei neuartige und bestehende Technologien für den Strukturleichtbau, Prozessketten für die ressourceneffiziente Fertigung sowie die Bewertung des Reifegrads sowohl der Technologien als auch der Prozessketten.

Vorgehensweise

Zur Umsetzung innovativer Leichtbaulösungen sollen potenzielle thermische Fügetechnologien im produktionstechnischen Umfeld systematisch in Technologiesteckbriefen klassifiziert werden. Auf dieser Grundlage werden für den ressourceneffizienten Leichtbau bestehende und neuartige Fügeverfahren identifiziert und methodisch, beispielsweise hinsichtlich einsetzbarer Werkstoffkombinationen, bewertet.

Weiterhin spielt die Charakterisierung des hergestellten Fügeverbunds eine wichtige Rolle für das Potenzial und damit für den Reifegrad einer Fügetechnologie. Insbesondere für den ressourceneffizienten Strukturleichtbau stellen die Erhöhung der Variantenflexibilität sowie die Reduktion der Fügevielfalt zentrale Fragestellungen dar. Folglich sollen auf Basis der Technologiesteckbriefe Evolutionsstufen aufgezeigt und innovative thermische Fügeverfahren hinsichtlich ihrer Eignung für Leichtbauanwendungen untersucht werden. Dies umfasst vor allem auch die exemplarische Anpassung bestehender Systemtechnik und den Aufbau neuartiger Verfahren. Auf diese Weise wird anschaulich dargelegt, wie neue Konzepte die bestehende Fügevielfalt beeinflussen können. Abschließend werden die bisherigen Ergebnisse derart vereint, dass daraus praxisnahe „Greenfield-Fügekonzepte“ für den Karosseriebau abgeleitet werden können.

Der zweite Teilvorhabensschwerpunkt umfasst die „Technologiebewertung“. Das Ziel dieses Arbeitspakets ist es, ein Software-Tool zu entwickeln, welches es ermöglicht, den Reifegrad von Technologien für den Einsatz in der Elektromobilität zu bestimmen. Hierzu werden zunächst Anforderungen ermittelt, welche sich aus den interdisziplinären FOREL2-Inhalten der Füge-, Umform-, Recycling- oder Demontagetechnik ergeben. Die Auswahl einer geeigneten Software bildet die Grundlage für die Implementierung sowie für die produkt- und produktionsspezifische Erweiterung der methodischen Bewertung von Technologien.

Die Erweiterungen ergeben sich wiederum aus den Anforderungen eines produktionstechnischen Umfelds für die Elektromobilität. Die Evaluation der Methode bzw. des Software-Tools erfolgt an FOREL-spezifischen Technologieprojekten der Projektpartner und stellt eine Iterationsschleife für weitere Verbesserungen dar. Abschließend wird zur Erprobung der Software eine exemplarische Technologiekettenbewertung anhand einer Karosseriefertigung eines Automobilherstellers durchgeführt.

Danksagung

Dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekt wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmenkonzept „Innovationen für die Produktion, Dienstleistung und Arbeit von morgen" mit Mitteln aus dem Energie- und Klimafond gefördert (Förderkennzeichen 02P16Z010–02P16Z014) und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt beim Autor.

Projekthomepage

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