Die JEC Innovation Awards werden auch 2022 wieder in zehn Kategorien vergeben. In diesem Jahr sind die Anwendungen und Prozesse der Luft- und Raumfahrt, Oberfläche und Karosserie von Automobil und Nutzfahrzeugen, Hoch- und Tiefbau, Design, Maschinenbau und Ausrüstung, Seeverkehr & Schiffbau, Sport und Freizeit sowie erneuerbare Energien. Es lohnt sich, die kurzen Zusammenfassungen zu den Nominierten hier durchzuschauen, denn nicht alle sind auch in Paris als Aussteller vertreten. Die Sieger wurden am 26.04. nachmittags in einem Live-Stream bekannt gegeben und sind mit 🥇 markiert.
Luft- und Raumfahrt – Anwendung
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Queen’s University (Kanada) zusammen mit Kcarbon (Korea)
Eine leichte Flugzeugsitzbaugruppe, die Langfaser-Prepreg-Plattenmaterial und innovative Topologieoptimierung aus mehreren
Materialien kombiniert. Entwickelt für 16G-Zertifizierung und Massenkompensation.
Besonderheiten: Signifikante strukturelle Gewichtsreduzierung, dadurch verbesserte Treibstoffeffizienz von Flugzeugen, die zu erheblichen Einsparungen bei den Betriebskosten und einer längeren Reichweite führt. Zuverlässige 16G-Crashsicherheitszertifizierung - 🥇 Diab (Schweden) zusammen mit Rescoll (Frankreich), AkzoNobel (Niederlande), Roctool SA, (Frankreich)
- Composite Integration (Großbritannien) zusammen mit Hill Helicopters (Großbritannien)
Diab hat eine zu 100 % thermoplastische und recycelbare Sandwichplatte für die Innenausstattung von Luft- und
Raumfahrtkabinen entwickelt, die den aktuellen Anforderungen (Nachhaltigkeit, REACH-Konformität, Steigerung der
Produktionsrate…) entspricht.
Besonderheiten: recycelbar, erhebliche Produktionszeiteinsparungen, Gewichts- und Kosteneinsparungen, Einhaltung der REACH-Vorschriften (keine Phenole), einstufiger Prozess
Hubschrauber HX50: Composite Integration hat mehrere Werkzeuge und Verfahrenstechniken entwickelt, um einen hochkomplexen Hubschrauberrumpf mit fünf Sitzen und einer Turbine in einem einzigen Formteil ohne Klebeverbindungen herzustellen.
Besonderheiten: Gründung eines großen neuen Flugzeugherstellers, Entwicklung von leichten Einzelteilen hochkomplexer und leichterer Strukturen, Reduzierung der Klebeverbindungen, was zu stärkeren und sichereren Verbindungen führt, Entwicklung von Flüssigharz-Formtechniken, Reduzierung der Investitions- und Betriebskosten für den Herstellungsprozess.
Luft- und Raumfahrt – Prozess
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Spirit AeroSystems (Großbritannien) zusammen mit Advanced Forming Research Centre (Großbritannien) und Broetje-Automation (Deutschland)
Herstellungsverfahren für Flugzeugstrukturen aus Verbundwerkstoffen, das selbstheizende Werkzeuge, Harzinfusion und fortschrittliche Automatisierung kombiniert, um die Ausrüstungs- und Materialkosten zu senken und den Ertrag sowie die Designintegration zu verbessern.
Besonderheiten: beheizte Werkzeuge ermöglichen eine Reduzierung der Zykluszeit um bis zu 20 % durch Wärmeleitung, bis zu 30 % Betriebskosteneinsparung durch reduzierten Platz- und Energieverbrauch, das integrierte Teiledesign führt zu geringeren Montagezykluszeiten und -kosten, kombinierte Inspektions- und Messzelle reduziert die Validierungszeit um bis zu 50 %. - iComat (Großbritannien) zusammen mit Universität Bristol, (Großbritannien) und ESA (Niederlande)
- 🥇 MTorres Disenos Industriales (Spanien) zusammen mit Airbus Defence and Space (Spanien)
Hochleistungszylinder für die Raumfahrt: Zwei repräsentative Trägerraketenzylinder (Durchmesser 600 mm und Länge 1100 mm) wurden fasergerecht entworfen und hergestellt.
Besonderheiten: 24 % Erhöhung der Knicklast, 8 % Verbesserung der Steifigkeit, höhere Produktionsraten; breitere und dickere Tapes, geringere Kosten, günstigere Materialien und niedrigere Schneidkosten, leichtere, robustere Ausführungen, keine Lücken/Überlappungen, keine Falten, Inline-Breitenkontrolle.
Automatisiertes tragbares OOA-Fertigungssystem für einen integrierten Torsionskasten eines Flügels (einschließlich
Außenhaut, Stringer, Holmen und Versteifungen in einem One-Shot-Teil), wodurch Montageprozesse und
Befestigungselemente vermieden werden.
Besonderheiten: OOA, One-Shot-Infusion, automatisierter Prozess, Teileintegration, keine Befestigungselemente, tragbar, kostengünstig, energiesparend, leicht.
Automobil und Transport – Struktur
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BMW (Deutschland)
Erste wettbewerbsfähige strukturelle Anwendung – CFRTP: Neuer Designansatz mit endlosfaserverstärktem Thermoplast nur für die Lastpfade, Verbindung der Lastpfade durch Spritzguss, keine Abfallproduktion in nur drei Prozessschritten, besonders wirtschaftliche Composites-Anwendung
Besonderheiten: Kosteneffizienz, Leicht, Verwendung von recycelten Carbonfasern, Recyclingfähigkeit des Bauteils, Vereinfachte automatisierte Produktionsprozesskette mit nur 3 Schritten, Kein Abfall, Net-Shape-Prozess - 🥇 Jaguar Land Rover (Großbritannien) zusammen mit Broetje Automation (Großbritannien), CCP Gransden (Großbritannien), Expert Tooling & Automation (Großbritannien), Toray (Großbritannien), University of Warwick (Großbritannien) und CFMS (Großbritannien)
- BASF (USA) zusammen mit L&L Products (USA) und Stellantis (USA)
Tucana ist ein Wegbereiter für zukünftige batterieelektrische Fahrzeuge (BEVs), wie die Neugestaltung der gesamten
hinteren Karosseriestruktur eines Jaguar I-Pace zeigt.
Besonderheiten: Leichtere Karosserie, reduzierte CO2-Emission als Wegbereiter für die Einführung von batterieelektrischen Fahrzeugen, steifere Karosseriestruktur, die den strukturellen Anforderungen von BEV gerecht wird, reduzierte Teileanzahl – weniger Energie, Platzbedarf, Logistik, einfache Einführung, Beibehaltung des Herstellungsprozesses und der Infrastruktur der Automobilindustrie
2021 Grand Cherokee Composite-Tunnelverstärkung: Ersatz eines Entwurfs aus hochfestem Stahl in einer sicherheitskritischen Anwendung durch ein mit Thermoplast umspritztes, im Strangziehverfahren hergestelltes Bauteil, um so das Gewicht, die Anzahl der Teile und die Werkzeugkosten zu reduzieren und die Leistungsanforderungen zu erfüllen.
Besonderheiten: großserienfähige Automobilanwendung für Pultrusion, neues Polyurethanharzsystem, neue Konstruktionsmöglichkeiten für hochfeste Anwendungen, neue Computersimulationsmethode für Endlosfaserkonstruktionen
Automobil und Transport – Oberflächen
- Hyundai Motor Europe Technical Center (Deutschland) zusammen mit Teijin Automotive Technologies (Frankreich)
Innovative Türstruktur aus neuem Hybridmaterial mit neu entwickeltem SMC mit niedrigem VOC-Gehalt und HybridGlas/Kohlenstoff-SMC. Die Tür ist sowohl on- als auch offline lackierbar und erfüllt alle HMG-Türanforderungen.
Besonderheiten: 2,7 kg leichter als Stahlausführung (insgesamt 9,2 kg pro Fahrzeug), hohe Crashsicherheit und gute Reparaturfähigkeit, unverwechselbares Design, Kostenstruktur machbar für die Großserie. - 🥇 Audi (Deutschland) zusammen mit Mubea Carbo Tech (Österreich) und Apollo Power (Israel)
- Howa-Tramico (Frankreich) zusammen mit Eco-Technilin (Frankreich), University of South Bretagne (UBS) (Frankreich) und INRAe (Frankreich)
Nahtlose Integration flexibler Solarfolie in faserverstärkte Kunststoffbauteile – beispielsweise Dach oder Motorhaube – für großvolumige Anwendungen unter Verwendung eines Hochdruck-Harzspritzgussverfahrens.
Besonderheiten: Leichtbauweise (mehr als 50 % Gewichtsersparnis gegenüber Solarglasdach), ästhetische Class-A-Oberfläche mit hoher Gestaltungsfreiheit, verlängerte Reichweite des BEV durch Solarfolie, Zykluszeit < 20 min pro Teil, flexible Solarfolie lässt sich mit Naturfasern und Bioharzen kombinieren.
Entwicklung und Produktion eines neuen Autodachhimmels mit einem verbesserte Umweltbilanz durch Naturfasern.
Besonderheiten: geringere Umweltauswirkungen, Recyclingfähigkeit, Verwendung unschädlicher Rohstoffe, Nutzung eines bestehenden Herstellungsverfahrens, gute Kompatibilität zwischen Flachs und Harz.
Hoch- und Tiefbau
- 🥇 Windesheim (Niederlande)
Infrastrukturelle Wiederverwendung duroplastischer Verbundwerkstoffen im Sinne eines Closed-loop der Kreislaufwirtschaft: Hierfür werden die End-of-Life-Produkte in kleinere Teile wie Streifen oder Flocken zerspant. Diese dienen als Verstärkungselemente für neue Produkte, wobei nur wenig neues Material hinzugefügt werden muss. Daher ist dies eine Recyclinglösung für duroplastische Verbundprodukte wie Rotorblätter von Windmühlen oder Bootsrümpfe aus Verbundwerkstoff.
Besonderheiten: Kreislauflösung für End-of-Life duroplastische Verbundwerkstoffe, Lösung für ausgediente Rotorblätter von Windkraftanlagen und Schiffsrümpfe aus Verbundwerkstoff, Alternative zu tropischem Hartholz, das in Infrastrukturanwendungen verwendet wird, Closed Loop für duroplastische Verbundwerkstoffe, liefert einen guten Business Case für die Branche. - Optimas (Frankreich) zusammen mti Arkema (Frankreich) und Somocap (Frankreich)
- EFW – Elbe Flugzeugwerke (Deutschland) zusammen mit Faserinstitut Bremen (Deutschland), Hightex Verstärkungsstrukturen (Deutschland), BioMat – ITKE der Universität Stuttgart (Deutschland), Fraunhofer IFAM (Deutschland)
- 🥇 Kairos (Frankreich) zusammen mit IDC Alternatives Composites, Ecotechnilin (Frankreich), University of South Bretagne (Frankreich) und University of Portsmouth (Großbritannien)
- Gurit UK Ltd (Großbritannien) zusammen mit Kilwell Fibretube (Neuseeland)
- Toray Carbon Magic (Japan)
Das SOF Radlink System ermöglicht die einfache und schnelle Verbindung einzelner Tunnelsegmente für
unterirdische Infrastrukturen. Es kombiniert vorgeformte Verbundwerkstoff-Teile mit Thermoplast im Spritzgussverfahren für langlebige Lösungen.
Besonderheiten: haltbarer, keine Korrosion, erhöhte Installationsgeschwindigkeit im Fertigteilwerk, reduziertes Systemgewicht, verwendbar in einem Erdbebengebiet, verwendbar in der automatisierten Installation.
Eco Facade – Biokompositplatte für Gebäudefassaden: Nachhaltige, umweltfreundliche Fassadenplatte auf Basis nachwachsender Rohstoffe mit lastpfadgerechtem und variablem Design, das den Anforderungen der Brandschutzklasse A entspricht.
Besonderheiten: Beschattung und Isolierung von Gebäuden für mehr Energieeffizienz, umweltfreundliches Design, erfüllt Brandschutzklasse A, Funktionsintegration beispielsweise für Beleuchtung, Heizstrukturen möglich, branchenübergreifende Technologieanwendbarkeit.
Design, Möbel und Wohnen
Kairlin: ein neues recycelbares und kompostierbares Material, das für Point-of-Sale- und Beschilderungsdisplays geeignet ist und umweltschonend recycelt werden kann.
Besonderheiten: Hochglanzoberfläche zum Bedrucken, geringe Umweltbelastung, leicht, gute mechanische Eigenschaften, Recyclingfähigkeit und Kompostierung am Ende der Lebensdauer, regional.
Die Verwendung fortschrittlicher Verbundwerkstoffe, technischer Analysen und Herstellungstechniken ermöglichte die
Schaffung der beeindruckenden 12 x 6 Meter großen Kohlefaserskulptur Te Ahi Tupua in Rotorua, Neuseeland.
Besonderheiten: komplexe Formen möglich, neue Produktionstechnologie ermöglicht lokale Fertigung, reduzierte Emissionen aus Produktion und Transport, da ohne importierten Stahl, umweltfreundliche Konstruktion mit vollständig recycelbaren Materialien, hält rauen Umgebungsbedingungen stand.
Extrem dünner und langer Tisch-Esstisch und schwebende Stühle: Hinoki Kogei realisierte Tische und Stühle aus CFK.
Besonderheiten: materialisiert ein schwerkraftfreies Möbeldesign unter Verwendung von CFK, nutzte verschiedene Facetten von Verbundwerkstoffen im Möbeldesign, erzielte Produkte mit hohem Mehrwert, die auf Märkten verkauft werden können.
Ausrüstung und Maschinen
- Aumatech (Italien) zusammen mit ECS (Deutschland)
Automatische Werkbank für die hydrostatische Inline-Prüfung von Druckbehältern aus Verbundwerkstoffen bei niedrigen bis hohen Betriebsdrücken.
Besonderheiten: zerstörungsfreie Prüfung, Wasser wird im Kreislauf geführt, automatisierte 100 % Prüfung, reduzierte Fertigungszykluszeit, verbessertes Sicherheitsniveau, zwei simultane Testmethoden. - MTorres Disenos Industriales (Spanien) zusammen mit SABIC SHPP Marketing Plastics SLU (Niederlande)
- 🥇 Fibraworks (Deutschland) zusammen mit Hille Engineering (Deutschland), SEM (Deutschland), Quality Automation (Deutschland), Fibraforce (Schweiz)
TorresPrint3D ist ein variables additives Fertigungsverfahren für große Komponenten, das keine beheizte Kammer benötigt eine hohe Flexibilität besitzt.
Besonderheiten: schnelle Lieferzeiten, keine beheizte Kammer erforderlich, anpassbare Materialbreite, Multimaterialauswahl und Nutzungsoptimierung.
Fibraforce-Technologie: Produktion kundenspezifischer, multiaxialer, thermoplastischer Kreuzlagenlaminate mit kontinuierlichem und schnellem Wickelprozess.
Besonderheiten: schnelle Produktion kundenspezifischer thermoplastischer Laminaten bis zu 675 kg/h, individuelle Materialkombinationen, flexible und schnelle Verarbeitung, thermoplastische Verbundwerkstoffe in kostenorientierten Anwendungen erschwinglicher, Produktionsabfall reduzieren, Steigerung von Nachhaltigkeit und Effizienz im verbundbasierten Leichtbau
Seeverkehr und Schiffbau
- InfraCore Company (Niederlande)
Hubschrauberlandeplatz aus Sandwicht-Material Infracore
Besonderheiten: robust, schlagfest, feuerbeständig gegen Kohlenwasserstoffe, leicht, einfach installiert - 🥇 Voith Composites (Deutschland) zusammen mit JM Voith (Deutschland), Gurit (Großbritannien) und Cotesa (Deutschland)
- Gurit UK (Großbritannien) zusammen mit Wellington Electric Boat Building Company (Neuseeland)
Voith Inline Thruster CFK-Schiffspropeller werden mit Voiths Prepreg-Stapel-(Carbon4Stack)-Laminat hergestellt.
Besonderheiten: höherer Qualitätsstandard durch präzise automatisierte Kaschierung, verbesserte Produktivität durch schnellere/weniger Fertigungsprozesse, niedrigere Produktionskosten durch weniger Prozessschritte, reduzierter Abfall und reduziertes Herstellungsrisiko
Wellington Electric Boat Building und viele Partner, darunter Gurit für Leichtbau und Verbundwerkstoffe, haben in
diesem wegweisenden Projekt die erste vollelektrische Hochgeschwindigkeitsfähre geliefert.
Besonderheiten: Personenfähre ohne Emissionen, Wirtschaftlich für Betreiber, reduzierte Betriebskosten (Energie und Wartung), verbessertes Passagiererlebnis, geringere Korrosion und Ermüdung
Erneuerbare Energien
- Huntsman Advanced Materials (Schweiz) zusammen mit Blade Solutions (Schweden)
Ein Strukturklebstoff für die Reparatur von Rotorblättern in Windkraftanlagen aus Verbundwerkstoffen unter extremen Bedingungen.
Besonderheiten: Reduzierung der Turbinenausfallzeit, geringere Betriesbkosten, schnelle Aushärtung bei Minustemperaturen: Aushärtung bis -20°C möglich, Aushärtung auch unter Salzwasserlagerung möglich. - Gurit UK (Großbritannien)
Klebstoff zum Verkleben von großen Strukturen wie Rotorblättern von Windkraftanlagen. Seine innovativen Eigenschaften ermöglichen kürzere Zykluszeiten und reduzieren letztendlich die Kosten für erneuerbare Energien.
Besonderheiten: Epoxidklebstoffe komplett neu entwickelt und Paradoxon aufgelöst: schnell aushärtende Klebstoffe für große Klebefläche trotz sehr kurzer Topf- und Verarbeitungszeiten. - 🥇 Siemens Gamesa Renewable Energy (Dänemark) zusammen mit Aditya Birla Advanced Materials (Indien)
Recyclebare Rotorblätter für Offshore-Windkraftanlagen
Besonderheiten: energiearmer, anspruchsvoller Recyclingprozess, reduziert die Auswirkungen auf den Lebenszyklus, senkt die End-of-Life-Kosten, hinterlässt keinen Abfall, nur Ressourcen, einfach zu übernehmen, für lange Rotorblätter ausgelegt.
Sport und Freizeit
- 🥇 Bcomp (Schweiz) zusammen mit KTM Technologies (Österreich), Mitsubishi Chemical Advanced Materials (Deutschland), Alba Tooling & Engineering (Österreich) und Altendorfer Kunststofftechnik (Deutschland)
Marktreifes Produkt, das motorsporterprobte Naturfaserverbundwerkstoffe und straßentaugliche biobasierte Thermoplaste mit reversibler und recyclingfähiger Verbindungstechnik kombiniert.
Besonderheiten: Skalierbarkeit: Kleben von duroplastischen und thermoplastischen Materialien, Nachhaltigkeit: Leistungsstarke nachhaltige Rohstoffe, End-of-Life: Realisierbares EoL-Szenario für Verbundwerkstoffe, Design: Präsentiert nachhaltige Performance-Looks, Funktionalisierung: Bestes Material für jede Anforderung. - Toray Carbon Magic Co.(Japan) zusammen mit Matsunaga Manufactory (Japan)
Ein Composite-Rollstuhl mit neuartigem Design, der leicht und schnell ist: Mobilität durch Gewichtsreduzierung und hohe Steifigkeit der Monocoque-Struktur.
Besonderheiten: Carbon Composite Flame Rollstuhls für Badminton, Gewichtsreduzierung um 30 % gegenüber dem bisherigen Modell mit dem Ziel der 9-kg-Marke, Verbesserte Agilität und Rollwiderstand mit einem hochsteifen Rahmen, Einführung einer Monocoque-Struktur und eines hohlen Formteils, flexibles Designkonzept für viele Körpergrößen, Körperformen und Behinderungsgrade. - Hypetex (Großbritannien) zusammen mit Adidas (Deutschland), Marque Makers (Hong Kong), Textreme Oxeon (Schweden)
Feldhockeyschläger von Hypetex Kromaskin für adidas: fortschrittliche Verbundkonstruktion für außergewöhnliche Kraft und Beständigkeit auf dem Spielfeld
Besonderheiten: strapazierfähige In-Mold-Kohlefaser, außergewöhnliche Schlagkraft und Beständigkeit auf dem Hockeyfeld, maximierte Kohlefaserpackung in der Form, vorgeformter Kern verbessert die Faserkonsolidierung, einzigartige Optik ohne Lackierung.
Quelle: Fast alle Bilder sind der Pressemitteilung der JEC Group entnommen.
Autor: Christine Koblmiller, Redakteurin, Gründerin, Fachjournalistin aus Leidenschaft
Mit dem Metamagazin Leichtbauwelt.de hat sie 2018 den Schritt in die Selbständigkeit gewagt und mit Leichtbauwelt ein neues Medienformat geschaffen, das sie zum Erfolg führen wird. Christine Koblmiller ist seit 1995 Redakteurin für technische B2B-Fachzeitschriften. Für diese Fachmagazine der SVHFI (Süddeutscher Verlag Hüthig Fachinformation), der Fachinformations-Tochter des Süddeutschen Verlages, hat sie als eBusiness-Projektmanager Industrie den Online-Bereich maßgeblich mitgestaltet und schon im Jahr 2001 crossmediale Angebote eingeführt. Mehr über Christine Koblmiller unter Conkomm, auf Xing oder LinkedIn.
„Leichtbau fasziniert und begeistert Techniker. Ich bin überzeugt davon, dass der Markt für ein Angebot wie Leichtbauwelt.de reif ist.“