Abspeck-Kur für die Straßenbahn

Je weniger Masse ein Verkehrsmittel bewegen muss, umso energieeffizienter und kostensparender ist es. Zwei Forschungsprojekte an der BTU Cottbus-Senftenberg befassen sich mit der Gewichtsoptimierung durch Leichtbau.

Panta Rhei – die Versuchshalle des interdisziplinären Leichtbauzentrums an der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg platzt aus allen Nähten. Partner aus Industrie und Wissenschaft konnten gerade im zurückliegenden Jahr verfolgen, wie eine Vielzahl modernster Geräte und Anlagen aufgestellt wurde, um neue Prüf- und Verarbeitungstechnologien zu entwickeln und anzuwenden.

„Gleich in der Nachbarschaft wird noch ein neues Experimentalgebäude gebaut. Schließlich ist der Leichtbau eine Schlüsseltechnologie für die Strukturentwicklung in der Lausitz“, sagte BTU-Präsident Jörg Steinbach kürzlich auf einem der traditionellen Workshops. Zu denen werden regelmäßig Industrievertreter eingeladen. Die regionalen kunststoff- und metallverarbeitenden Unternehmen kamen auch diesmal zahlreich. Groß ist ihr Interesse an neuartigen Werkstoffen, Bauweisen und Fügetechniken – nicht nur theoretisch. Auch praktisch nehmen sie das Know-how des Panta Rhei-Forschungszentrums für Leichtbauwerkstoffe in Anspruch und profitieren etwa von der neuen Extrusionsanlage, um Massentechnologien für bezahlbaren Leichtbau zu entwickeln; von der Flachfolienanlage, um Präzisionsfolien herzustellen; und von der Spezialheißpresse zum Herstellen von Hybridlaminaten. Die Spritzgießanlage kann zwei Kunststoffkomponenten auf einmal verarbeiten, die Resin Transfer Moulding-Anlage stellt Faserverbunde her, und die Selective Laser Melting-Anlage druckt Metallbauteile. Mit dem Prozess-Simulator, dem Komponenten-Shaker und dem mobilen Ultraschallprüfgerät werden die neuen Materialien und deren Verarbeitungstechnologien auf ihre Belastbarkeit erprobt.

Zwei Frauen stehen vor der Die Spritzgießanlage.

Die Spritzgießanlage kann zwei Kunststoffkomponenten auf einmal verarbeiten.

PRpetuum GmbH

Container in Leichtbauweise

Nicht zuletzt durch die Verbundprojekte, die vom Bundesforschungsministerium gefördert werden, habe sich der Leichtbau zu einem Innovationsmotor für die Region entwickelt, so der BTU-Präsident. Hinter dem InnoProfile-Transfer-Projekt „Leichtbau mit strukturierten Werkstoffen“ steht mittlerweile ein 28-köpfiges interdisziplinäres Team unter der Leitung von Stiftungsprofessor Holger Seidlitz. „Leichte Materialien und deren Verarbeitung zu ebenso leichten Bauteilen sind Innovationstreiber für die Luft- und Raumfahrt, für Straßen- und Schienenfahrzeuge, für die Windkraft, den Maschinen- und Werkzeugbau“, sagt der Wissenschaftler. Seidlitz und sein Team sind eng vernetzt mit dem Industriekreis des Landes Brandenburg, ebenso mit den Schwerpunktclustern Metall und Kunststoff/Chemie. Aus der Praxis bringen sie Impulse für neue Forschungsprojekte mit.
Eine solche Anregung mündete vor einem Jahr in das vom Bundesforschungsministerium geförderte Projekt „Modulares Leichtbau-Gerätecontainer-System“.

Ein Leichtbau-Rennwagen steht auf dem Betriebsprüfstand.

Auf diesem Betriebsprüfstand werden Bauteile Beschleunigungsbelastungen, wie etwa auf der Straße oder Schiene, unterzogen. Hier steht ein Leichtbau-Rennwagen des BTU-Motorsport-Teams.

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Demonstrator für die InnoTrans 2018

„Konkret handelt es sich um Container, in denen Batterien, Mess- oder Hydrauliksysteme untergebracht sind und die auf dem Dach oder im Unterboden etwa von Straßenbahnen angebracht werden“, sagt Projektkoordinator Martin Lippmann von der TGM Lightweight Solutions GmbH in Berlin. Die Ingenieurberatung unterstützt Unternehmen aus dem Straßen- und Schienenfahrzeugbau sowie dem Flugzeug- und Schiffbau in Sachen Gewichtsmanagement. Es nimmt dabei die Gewichtreduzierung, die mit Material- und Strukturoptimierung durch Leichtbau einhergeht, in den Fokus. Die TGM initiierte das Forschungsprojekt „Modulares Leichtbau-Gerätecontainer-System“ gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft, die ihre Kompetenzen im System- und Funktionsleichtbau, Materialleichtbau und Strukturleichtbau einbringen. Auf der InnoTrans 2018 wollen sie einen Demonstrator präsentieren.