Fraunhofer lanceert nieuw cross-sector R&D-focussen op multifunctionaliteit & digitalisering in lichtgewichtbouw

Fraunhofer IWU (Chemnitz, Duitsland) heeft gepultrudeerde koolstofvezel-composite zijschorten ontwikkeld die lichtgewicht zijn, crashbelasting aan kunnen en aan het einde van de levensduur van een e-auto herbruikbaar zijn. Fotocrediet: Fraunhofer Instituut voor Machine Tools and Forming Technology IWU.

Onder de noemer van de Fraunhofer-Gesellschaft bundelen 15 partnerinstellingen in lichtgewichtbouw-onderzoek en -ontwikkeling (R&D) hun expertise over de gehele waardeketen in productieprocessen, analyse- en evaluatiemethoden. Ze kunnen zo specifiek de technische, zakelijke en ecologische/omgevingsvereisten van innovatieve bedrijven aanpakken. Ze bieden ook een uitgebreid aanbod aan geavanceerde trainingscursussen met specifiek afgestemde modules.

Voorheen opererend onder de naam “Fraunhofer Lichtgewichtbouw Alliantie,” zal dit partnerschap nu voortgaan als “Fraunhofer Onderzoeksveld Lichtgewichtbouw” met de focus in 2021 op de integratie van additionele functie(s) en digitalisering — een belangrijke bijdrage aan het bereiken van de wereldwijde klimaatdoelen.

“We zullen onze samenwerking voortzetten onder de nieuwe naam op de gevestigde manier, maar we hebben ook nieuwe prioriteiten voor het begin van het jaar,” zegt Dr. Michael Luke van het Fraunhofer Instituut voor Mechanica van Materialen IWM (Freiburg, Duitsland). Dr. Luke is sinds 2020 de spreker voor de gezamenlijke onderzoeksactiviteiten van de partnerinstellingen op het gebied van lichtgewichtbouw. “Technologisch zullen functionele integratie en digitalisering in 2021 op de voorgrond staan, rekening houdend met klimaatdoelen.” Fraunhofer Onderzoeksveld Lichtgewichtbouw zal onderzoeksresultaten, technologieën en oplossingen presenteren op de LightCon - Nieuwe Congresbeurs voor Lichtgewichtbouw (Hannover, Duitsland) in juni 2021.

Onderzoeksresultaten 2020: Duurzame mobiliteit en AI

De breedte van Fraunhofer's lichtgewichtbouw R&D-toepassingen wordt duidelijk uit een selectie van de instituutsresultaten van het afgelopen jaar:

Het Fraunhofer Instituut voor Machine Tools and Forming Technology IWU (Chemnitz, Duitsland) heeft nieuwe constructiemethoden voor carrosserieonderdelen in de autotechniek ontwikkeld als onderdeel van het EU-project “FiberEUse.” Als onderdeel van een langdurige vezelcomposite voertuigstructuur, worden gepultrudeerde zijschorten aan het einde van de levensduur van een e-auto niet gesloopt. Met behulp van de bijbehorende herfabricagetechnologie kunnen ze worden hergebruikt. Dit is een belangrijke stap naar een circulaire economie in de auto-industrie. De lichtgewicht componenten zijn niet alleen goedkoop te produceren, ze voldoen ook aan de strengste crasheisen.

De “Last-Light-Construction-Bike (L-LBF)” van het Fraunhofer Instituut voor Structurele Duurzaamheid en Systeembetrouwbaarheid LBF (Darmstadt, Duitsland) helpt ook natuurlijke hulpbronnen te beschermen. Niet alleen is het 40% lichter dan vergelijkbare, commercieel beschikbare bakfietsen, maar dankzij het speciale ontwerp rijdt het ook veel verder omdat er significant meer ruimte is voor een batterij in het nieuwe lichtgewicht frame.

“Vision PI” is een duurzaam mobiliteitsconcept voor de toekomst. Het werd gezamenlijk ontworpen door zes Fraunhofer-instituten en combineert moderne technologieën, hulpbronbescherming en de behoefte aan een individuele leefstijl. Het concept bestaat uit een passagierscel die een modulair structuur heeft op basis van de logica van een schaalprincipe en flexibel kan worden aangepast aan de behoeften van reizigers: overdag fungeert het als een communicatieve lounge, 's nachts wordt het een ontspanningscapsule voor een ontspannende langeafstandsreis. Het interieur is flexibel aanpasbaar en adaptief in zijn instellingen. De gebruikte materialen bestaan uit hernieuwbare grondstoffen of zijn ontworpen om optimaal herbruikbaar te zijn. De gehele module kan worden gekoppeld aan diverse mobiliteitsdragers — afhankelijk van de behoeften van een voertuigplatform, een luchttaxi of een Hyperloop-oplossing. Het kan ook worden omgezet in een interactieve virtuele-realiteit lounge, wat onbeperkte virtuele reizen over de hele wereld mogelijk maakt en zo bijdraagt aan een innovatief onderdeel van nieuwe mobiliteits- en gebouwontwerpen.

Onderzoekers van het Fraunhofer Instituut voor Gieterij, Composiet- en Verwerkingstechnologie IGCV (Augsburg, Duitsland) gebruiken kunstmatige intelligentie (AI) om een optisch meetsysteem te ontwikkelen voor koolstofvezels die in de luchtvaart voor helikopters en vliegtuigen worden gebruikt. Het stelt continue monitoring van micro-defecten tijdens de productie toe en vroege identificatie van negatieve procesinvloeden. Lerende neurale netwerken herkennen betrouwbaar of een component een goed of slecht deel is. Dit betekent dat storingen in het productieproces — zoals draadverwrikkingen of -breuken — kunnen worden voorkomen. Het systeem levert ook data die de processtabiliteit in de productie van koolstofvezelcomposieten aanzienlijk kan verbeteren.

Daarnaast blijven de partnerinstellingen grote inspanningen leveren in het Fraunhofer-projectkader “Innopsuh” dat zich bezighoudt met nieuwe lichtgewichtstructuren en versneld ontwikkelingsprocessen voor eco-efficiënt rijden (“Light Materials 4 Mobility” project). Gedigitaliseerde materiaal- en datawaardeketens, evenals hulpbron-efficiënte datasystemen, worden ook in dit projectkader ontworpen. Ze zijn bedoeld om de digitale transformatie in materialenproductie te ondersteunen. Een geschikte referentiearchitectuur wordt hiervoor opgezet (“DMD4Future” project).

Dit is een persbericht van Fraunhofer Instituut voor Machine Tools and Forming Technology IWU, e-mail: christian.schaefer-hock@iwu.fraunhofer.de