Mit dem JEC Composites Innovation Award werden alljährlich erfolgreiche Neuerungen und Kooperationen in der Verbundwerkstoffindustrie ausgezeichnet. In diesem kompletten Line-Up werden alle Finalisten vorgestellt. Die am 08. Februar gekürten Sieger sind mit 🥇 markiert. Leichtbau, Materialeffizienz und CO2-Einsparungen sind die großen Treiber vieler der hier vorgestellten neuen Ideen aus dem Bereich faserverstärkte Werkstoffe. Beeindruckend sind bei einigen der Projekte die Gewichts- und Kosteneinsparungen.
Einige der eingereichten Innovationen sind darüberhinaus sehr spannend, so zum Beispiel die Kombination aus Carbon- und Flachsfasern, die „Segel“ für große Schiffe (die hätte ich schon längst hier unter den Finalisten erwartet), die Kombinationen aus verschiedenen Verfahren und die Neuerungen aus der Baubranche. Ein paar der Finalisten könnten den Leserinnen und Lesern der Leichtbauwelt bekannt vorkommen. Diese hatten wir auf Leichtbauwelt auch schon vor einiger Zeit vorgestellt, die Links zu den entsprechenden Beiträgen finden Sie bei den Beschreibungen.
Die 11 Kategorien in diesem Jahr sind jeweils Bauteile und Anwendungen sowie Prozesse aus den Branchen Automobil und Nutzfahrzeuge sowie Luft- und Raumfahrt. Weiterhin wurden Sieger in den Kategorien Hoch- und Tiefbau, Kreislaufwirtschaft & Recycling, Digital, KI & Daten sowie Ausrüstung, Maschinen & Schwerindustrie gekürt, ebenso wie aus den Bereichen Maritimer Transport & Schiffbau, Erneuerbare Energien sowie Sport, Freizeit und Erholung. In den vergangenen 26 Jahren haben sich weltweit über 2.000 Unternehmen an der Ausschreibung beteiligt. 225 Unternehmen und 573 Partner wurden für ihre Leistungen ausgezeichnet. Zu den Kriterien für die Preisvergabe gehören das Einbinden der Partner in die Wertschöpfungskette, die Projektkomplexität sowie Marktpotenzial und Wettbewerbschancen der Innovation.
Bild oben: Die Prämierung der 11 Sieger des 26. JEC Innovation Award 2024 fand Anfang Februar statt. Das Youtube-Video zur Preisverleihung ist im Kasten am Ende des Beitrags verlinkt. (Quelle: JEC Group)
Luft- und Raumfahrt – Anwendung
- Fuko (Italien) zusammen mit Turtle (Italien): BioGear
Das Hubschrauberfahrwerk besteht aus kohlenstoff- und flachsfaserverstärkten Verbundwerkstoffen. Es ist etwa 60 Prozent leichter im Vergleich zu herkömmlichen Metallfahrwerken. Das effizient herzustellend und umweltverträgliche Hubschrauberfahrwerk verbessert zudem das Notlandeverhalten.
Besonderheiten: Merkliche Einsparung der CO2-Emissionen bei der Craddle-to-Grave-Analyse, minimierter Luftwiderstand dank optimierter Profilform, Einsatz recycelter Carbonfasern ohne Sicherheitsbedenken möglich; die Flachsfasern im Verbundwerkstoff reduzieren Vibrationen - 🥇ATG Europe (Niederlande) zusammen mit ÉireComposites Teo (Irland): CFK-Satelliten-Zentralrohr in Gitterform
- Sogeclair Equipment (Frankreich) zusammen mit Airbus Atlantic (Frankreich): Thermoplastischer Verbundwerkstoff Ebay Door
ATG Europe hat ein One-Shot-Herstellungsverfahren für ununterbrochene Prepreg-Gitterstrukturen zum Einsatz in PLATO-Satelliten der ESA entwickelt. Die zylindrischen Gitterstrukturen zeichnen sich durch eine optimierte strukturelle Funktionalität bei geringerer Masse aus.
Besonderheiten: Herstellungsprozess in einem Arbeitsgang, damit verbunden geringere Herstellungszeit und -kosten, strukturelle Effizienz und erhebliche Gewichtseinsparungen, durchgehende Pre-Preg-Fasern führen zu einer optimierten strukturellen Leistung, hohe spezifische Steifigkeit
Flugzeugtür – hergestellt mit komplexer Stanzform (Thermostanzen) und mit Hilfe von Induktionsschweißverfahren aus thermoplastischem Verbundwerkstoff. Optimiertes Design und integrierte umspritzte Teile reduzieren zusammen mit den faserverstärkten Kunststoffen (Thermoplastisches PPS und Kohlefasergewebe im Spritzgussverfahren ) Gewicht und Montagezeit.
Besonderheiten: geringere Umweltbelastung, 40 Prozent Gewichtseinsparung, 20 Prozent Kosteneinsparung, verkürzte Prozesszeit, verkürzte Montagezeit
Luft- und Raumfahrt – Prozess
- Spirit Aero Systems (USA) zusammen mit A&P Technology (USA), Concordia Fibers (USA), Electroimpact (USA), Mitsubishi Chemical Advanced Materials (USA), NIAR (USA), Victrex (USA): Demonstrator für geschweißte thermoplastische Verbundwerkstoffe
Mit Blick auf künftige Herausforderungen in der Luft- und Raumfahrt stellte Spirit Aero Systems einzelne Teile her. Das Unternehmen setzte dazu auf automated Fibre Placement, Stanzformung und Druckverstärkungsverfahren. Diese Teile wurden anschließend mit dem patentierten Co-Fusions- und Induktionsverfahren geschweißt, um eine Hochgeschwindigkeitsfertigung zu zeigen, die auf Verbindungselemente verzichten kann.
Besonderheiten: schnellere Zykluszeit bei merklich geringerem Energieverbrauch, Eliminierung von Verbindungselementen, weniger Ausschuss oder Nacharbeit und geringeres Gewicht, die Werkstoffe können während des Prozesses nachbearbeitet und am Ende der Lebensdauer recycelt werden, Schweiß- und Konsolidierungszyklen mit einem patentierten Verfahren effizient kombiniert, schnelles und energieeffizientes In-situ-Induktionsschweißverfahren. - 🥇 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt – DLR (Deutschland) mit 9T Labs (Schweiz), Airtech Europe (Luxemburg), Ansys Switzerland (Schweiz), CEAD (Niederlande), Ensinger (Deutschland), Fiberthree (Deutschland), FILL (Österreich), Hans Weber Maschinenfabrik / WEBER additive (Deutschland), PRIME aerostructures (Österreich), Siemens (Deutschland), Suprem (Schweiz), SWMS Systemtechnik Ingenieurgesellschaft mbH (Deutschland): EmpowerAX – Additive Funktionalisierung
- Airbus DS – Defence & Space (Spanien) zusammen mit FIDAMC (Spanien): One-Shot in Situ Konsolidierung der oberen Flügelabdeckung
Bei dem Demonstrator handelt es sich um ein mehrfach gekrümmte Duroplast-Schalenbauteil, das mit kurzen und endlosfaserverstärkten Elementen additiv funktionalisiert wurde und vom DLR und 12 EmpowerAX-Mitgliedern realisiert wurde. Das Bauteil unterstreicht die industriell verfügbare Prozesskette der Additiven Funktionalisierung.
Besonderheiten: kosteneffiziente Herstellung von Bauteilen aus faserverstärkten Kunststoffen, Überdrucken einer mehrfach gekrümmten Struktur; Kombination duroplastischer und thermoplastischer Polymere; kurz- und endlosfaserverstärkte Materialien; Prozesskette industriell verfügbar und serientauglich
Die Außenhaut-Abdeckung, Teil der Primärstruktur, wird mit einem umweltfreundlichen Verfahren hergestellt: In einem Schritt werden die Kohlenstofffasern mit thermoplastischem PEEK-Harz in-situ konsolidiert. Dies führt zu einem niedrigeren Energieverbrauch und ermöglicht das Recycling am Ende der Lebensdauer. Eine umfassende Testkampagne untermauert den Status TRL5: mechanische Charakterisierung, Details, Teilkomponenten und Vollmaßstab bis zur Höchstlast.
Besonderheiten: geringeres Gewicht durch strukturelle Integration in der One-Shot-Konsolidierung, verbesserte Wiederverwertbarkeit, automatisiertes Verfahren, ökoeffiziente Verarbeitung, vielversprechende neue Reparaturtechniken durch Schweißen
Automobil und Transport – Bauteilkonstruktion
- 🥇Toyota Motor Corporation (Japan) zusammen mit Toyota Central R&D Labs (Japan), Toyota Customizing & Development (Japan), TISM (Japan): Monolithisches CFK-Aluminium-Monocoque – ein neuartiger Ansatz für CO2-Neutralität
Ein variabler axialer CFK-Aluminium-Semi-Monocoque in Originalgröße wurde entworfen, hergestellt und bewertet. Das Bauteil zeigte ein um 15 Prozent reduziertes Gewicht bei minimalem Faserabfall (4 Prozent) und reduzierten Montagekosten.
Besonderheiten: CO2-neutral über den gesamten Lebenszyklus, Gewichtsreduzierung, Minimierung von Faserabfall und Montagekosten, optimierte Materialverwendung, moderner Herstellungsprozess - Clemson University (USA) zusammen mit Center for Composite Materials – University of Delaware (USA), Envalior (Deutschland), Honda Development & Manufacturing of America (USA): Ultraleichte CF-Thermoplast-Verbundtür
- Voith Composites (Deutschland) zusammen mit Huntsman Advanced Materials (Schweiz) und Toray Carbon Fibers Europe (Frankreich): Erster zertifizierter großer 350-l Typ IV H2 700 Bar Wasserstoff-Tank
Ultraleichte Fahrzeugtür aus kohlenstofffaserverstärktem thermoplastischem Verbundwerkstoff. Die Tür ist um 45 Prozent leichter als die Stahlvariante und erfüllt alle statischen, dynamischen und Crash-Eigenschaften. Sie ist zu 100 % wiederverwertbar.Verwendet wurden recyclingfähige Kohlefaserlaminate auf Nylonbasis, die eine einfache Integration in bestehende Blechbearbeitungsanlagen ermöglichen. Die Anzahl der Teile wurde um 52 % reduziert.
Besonderheiten: Verringern der Fahrzeugemissionen und reduzieren des Kraftstoffverbrauchs durch geringeres Gewicht, 100% ige Recyclingfähigkeit, verbessertes Crashverhalten
Der 700 bar, 350 Liter Wasserstofftank – Carbon4Tank – ist der erste zertifizierte Typ IV-Tank seiner Klasse. Er ist für Schwertransporte und Nutzfahrzeuge geeignet und garantiert maximale Leistung und minimale TCO.
Besonderheiten: technische Reife für H2-on-Road-Betrieb, zertifiziert nach UN/ECE R134, gewichts- und kosteneffizient, maximierte Wasserstoffspeicherfähigkeit
Zertifizierter Wasserstofftank für den Straßenverkehr zugelassen
Automobil und Transport – Verfahren
- Weav3D (USA) zusammen mit Altair Engineering (USA), Braskem America (USA), Clemson University (USA): Kosteneffiziente Karosseriestrukturen für Kraftfahrzeuge
Die Verbundgitterverstärkung ermöglicht leichtere und kostengünstigere thermoplastische Lösungen als herkömmliches Organoblech und eröffnet neue Möglichkeiten für den kosteneffizienten Ersatz von Blechstrukturen durch Thermoplaste, wie dieses Türbauteil zur Gurtversteifung zeigt.
Besonderheiten: 50 Prozent Kosteneinsparung und 23 Prozent Gewichtseinsparung gegenüber CFPA6-Organoblech, 62 Prozent weniger Verschnitt nach Gewicht, verbesserte Energieaufnahme und Formerholung im Vergleich zu Stahl, hoher Prozessdurchsatz, hochautomatisierter Formungszyklus - Teijin Automotive Technologies (Frankreich) zusammen mit Dr. Ing. h.c. F. Porsche (Deutschland), Airborne (Niederlande), Pinette PEI (Frankreich): Automatisierter Vorformprozess für komplexes CFK-Teil
- 🥇 Röchling Automotive (Deutschland) zusammen mit Fraunhofer ICT (Deutschland) und Röchling Industrial (Deutschland): Reaktive PA6Pultrusion: Boost für TP-Verbundwerkstoffe
Entwicklung eines automatisierten Verfahrens, um komplexe Vorformlinge herzustellen. Dies erfüllen alle Anforderungen an die Crash-Performance und benötigen dennoch weniger Kohlefasern. Integrierte Sensoren und Bildverarbeitungssysteme sorgen für hohe Prozessgenauigkeit.
Besonderheiten: Montage mehrerer Freiformflächen in 2D, anschließende 3D Formung in einem Schritt, genaue Positionierung jeder Schicht durch hochauflösende Bildverarbeitungssysteme, schneller und automatisierter Prozess gewährleistet hohe Wiederholgenauigkeit und damit Qualität, flexibles und mit allen Fasertypen kompatibles Verfahren.
Reaktive thermoplastische Pultrusion zum Herstellen kostengünstiger und hochbelastbarer Automobilkomponenten aus PA6GF-Profilen. Die Profile werden durch Spritzgießen oder Formpressen in das endgültige Bauteil integriert. Die PA6-basierten Verbundwerkstoffe ermöglichen ein einfaches Recycling ohne Demontage. Die Kombination einer hocheffizienten Herstellung der Verstärkungselemente durch kontinuierliche Pultrusion mit modernster Spritzgusstechnik ermöglicht eine Produktion bei niedrigen Zykluszeiten und Kosten. Der erreichbare Fasergehalt der pultrudierten Profile ist höher als bei alternativen Verstärkungen und aufgrund des gleichen Kunststoffs für Spritzguss und pultrudierte Profile kann das gesamte Teil ohne Demontage recycelt werden.
Besonderheiten: niedrige Zykluszeiten und Kosten, hoher erreichbarer Fasergehalt, günstige Prozesse und Rohstoffe, Monopolymer macht die Lösung recyclingfreundlich, stark durch Design und Verstärkung, leicht durch Materialeinsparung, flexibler Einsatz in verschiedenen Anwendungen
Hoch- und Tiefbau
- Armacell Benelux (Belgien) zusammen mit Holland Composites (Niederlande) und Solico Engineering (Niederlande): Nachhaltige Fassade ermöglicht BREEAM-Bewertung
Die 14.000 m2 große Duplicor-Fassade, die im Pulse of Amsterdam-Gebäude installiert wurde, besteht aus etwa 1.100 Verbundelementen. Nach mehreren Iterationen erreichten die Partner das Ziel einer Kombination aus geringem Gewicht, mechanischer Leistung, Feuerbeständigkeit, Nachhaltigkeit, minimalem Wartungsaufwand und Kosteneffizienz erfolgreich erreicht.
Besonderheiten: nachhaltige und leichte Verbundbauelemente, kosteneffiziente Lösung für komplexe Umwelt-, Struktur- und Brandschutzanforderungen, wartungsarme Lösung minimiert die Gesamtbetriebskosten, einfache und zeitsparende Installation aufgrund des geringen Gewichts - 🥇 Renco USA (USA) zusammen mit Arquitectonica (USA), Catalyst Communications (USA), Coastal Construction (USA), DeSimone Consulting Engineers (USA), DeVit Consulting (USA): Renco MCFR (Mineral Composite Fiber Reinforced)
- FibR (Deutschland) zusammen mit Covestro (Deutschland) und Kümpers (Deutschland): Robotergefertigte Fassadenelemente aus Verbundwerkstoffen
Renco MCFR ist ein Konstruktionssystem, das aus ineinandergreifenden Verbundbauteilen verschiedener Arten und Größen von Blöcken, Stützen, Trägern, Balken, Kopfstücken, Belägen, Verbindungsstücken usw. besteht. Diese Produkte sind alle miteinander verklebt (chemisch gebunden) und bilden monolithische Strukturen. Die Verbundbauteile werden mit natürlich vorkommenden Rohstoffen und neu zusammengesetzten Materialien aus recycelten Produkten in einem umweltfreundlichen Herstellungsverfahren gefertigt. Dabei sind sie wirtschaftlich, einfach zu verarbeiten, schnell zu konstruieren, haben eine überragende Festigkeit und erfordern nach der Konstruktion keinerlei Wartung, NIEMALS! Die American Society for Testing and Materials (ASTM) hat unsere Umweltproduktdeklarationen (EPD) geprüft und aufgelistet.
Besonderheiten: kostengünstiger als eine vergleichbare Holz-, Beton- oder Stahlkonstruktion, erfüllt die ASTM- und TAS-Normen und hält Hurrikanen der Kategorie 5 stand, kurze Bauzeiten, ähnliches Gewicht wie eine Holzkonstruktion und nur 1/4 des Gewichts von Beton, resistent gegen Feuer, Wasser und Schädlinge.
Die leichten Fassadenelemente werden in einem ressourceneffizienten, kernlosen Roboter-Filamentwickelverfahren hergestellt. Sie sind für hohe mechanische Belastungen ausgelegt und optimiert für bestimmte Verschattungsgrade bei gleichzeitiger Witterungs-, UV- und Feuerbeständigkeit.
Besonderheiten: leistungsstarke Leichtbauelemente, UV- und Witterungsbeständigkeit sowie Brandschutzklasse B1, parametrisches Design und Maschinencode-Generierung für eine kosteneffiziente Produktion, ressourceneffiziente additive Fertigung im automatisierten Roboterprozess, neuartiges Designrepertoire durch parametrisches Design und coreless filament winding
Kreislaufwirtschaft & Recycling
- Fairmat (Frankreich) zusammen mit Hexcel Corporation (Frankreich): Aufbau eines Kreislauf-Ökosystems für Carbonfasern
- Greenboats (Deutschland) zusammen mit Depestele (Frankreich), Hochschule Bremen (Deutschland) und Next Horizon Mobility (Deutschland): Kreislauf-Strukturen: Verbundwerkstoffe als Dienstleistung
- 🥇 B&M Longworth (Edgworth) (UK) zusammen mit Autotech Engineering (Gestamp) (UK), B&M Longworth (Edgworth) (UK), Brunel University London (UK), EMS-Grivory (UK), Ford Motor Company (UK), Gen2Plank (UK) und TWI (UK): Hervorhebung der Verbesserung der Materialeigenschaften durch Schlichten
Die KI-gesteuerte und robotergestützte Technologie von Fairmat stellt 100% recycelte CFK-Chips her. Diese innovativen Chips sind vielseitig für verschiedene Produktanwendungen einsetzbar und bieten Vorteile in Bezug auf Festigkeit, Steifigkeit und geringes Gewicht, womit sie eine Lücke in der Industrie für fortschrittliche Materialien schließen.
Besonderheiten: reduziert Abfallmengen wertvoller Kohlefasermaterialien, ermöglicht das Entwickeln nachhaltiger und qualitativ hochwertiger Produkte für den Verbrauchermarkt, ermöglicht das Umstellen von globaler auf lokale Produktion unter Verwendung fortschrittlicher industrieller Lösungen, Zusammenarbeit zum Schließen des Werkstoff-Kreislaufs für Carbonfasernabfälle
Der Ansatz kombiniert Nachhaltigkeit mit Effizienz und liefert langlebige, leistungsstarke Verbundwerkstoffe. Er reduziert den ökologischen Fußabdruck und maximiert die Nutzung der Komponenten während ihrer Lebensdauer, wodurch sich die umweltfreundlichen Vorteile vervielfachen.
Besonderheiten: umweltfreundliche Materialien reduzieren die Umweltbelastung, erschwingliches Material reduziert die Vorlaufkosten für den Kunden, starke, langlebige und leichte Materialien, fördert die Wiederverwendung und das Recycling von Materialien, flexibles Leasing für unterschiedliche Branchenanforderungen.
„Glassene“ ist ein neuer Werkstoff mit einem Preis, der dem von Glasfaser nahekommt, und einer Leistung, die mit der von Kohlenstofffasern konkurrieren kann. Dabei beeindruckt er mit einer nachhaltigen Ökobilanz und fördert mittelbar die strukturelle Wiederverwendung von Verbundwerkstoffen in großem Maßstab.
Besonderheiten: globale Recyclinglösung für GFK, Recyclingweg für Wind-/Marine-/Glasfaserindustrie, nachhaltiges und kostengünstiges Material kann Frischfasern direkt ersetzen = Kreislaufwirtschaft, behebt das derzeitige Ungleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage bei modernen Werkstoffen
Digitalisierung, KI & Daten
- Plataine (Israel) zusammen mit MRAS, ST Engineering company (USA): KI-Lösungen verbessern die Nachhaltigkeit und reduzieren den Abfall
Die KI- und IIoT-basierten Lösungen von Plataine helfen Fabriken, die Abfallmengen der Verbundwerkstoffe zu reduzieren und damit Nachhaltigkeits- und Effizienzziele zu erreichen. Digitale Assistenten verfolgen und optimieren automatisch die Produktionsplanung, um höhere Produktionsraten zu erreichen.
Besonderheiten: optimierte und effektive Schnittpläne, maximieren des Rohstoffeinsatzes um 20 Prozent, 10 prozentige Verbesserung der Gesamteffizienz beim Materialeinsatz, 96 Prozent First-Time-Right-Ausbeute für Gondelstrukturen aus Verbundwerkstoffen, Echtzeit-Transparenz in der Produktion, automatisierte Prozesse für eine papierlose Produktion und eine verbesserte Auslieferungsrate - CTC GmbH (Deutschland) zusammen mit Airbus Aerostructures (Deutschland): Mobile Energieanalyse für nachhaltige Produktion
- 🥇 ReliaBlade (Dänemark) zusammen mit CEKO Sensors (Dänemark), Force Technology (Dänemark), Siemens Industry Software (SISW) (Belgien), Technical University of Denmark (Dänemark) und Zebicon (Dänemark): Windturbinenblätter Ausführbarer Digitaler Zwilling
Es wurde eine ganzheitliche Energieflussanalyse zur datengesteuerten Verbesserung der aktuellen und zukünftigen Verbundwerkstoffproduktion entwickelt. Durch die Analyse lässt sich mittelbar der Energiebedarf in der Produktion senken und Potenzial für Kosteneinsparungen wird sichtbar.
Besonderheiten: Verständnis für den Energiebedarf in der Produktion, Energieoptimierung der Produktionssysteme, Entwicklung energieeffizienter Verbundwerkstofftechnologien, reale Energiedaten für LCA, mobile Messungen für industrielle Systeme
Der digitale Zwilling für Windturbinenblätter kombiniert ein Modell mit Live-Sensorsignalen, um strukturelle Eigenschaften in Echtzeit zu bewerten. Die Kombination physischer und virtueller Sensoren ist der Schlüssel für die Überwachung der Strukturqualität.
Besonderheiten: Live-Überwachung von Blattverformungen, Live-Überwachung von Belastungen und Restlebensdauer, vorausschauende Wartung, Fernüberwachung und Zustandsbewertung, reduzieren von Modellfehlern
Maschinenbau und Schwerindustrie
- Synthesites (Griechenland) zusammen mit Safran Composites und Safran Tech (beide Frankreich): Automatisches Formsystem für Verbundwerkstoffe
Eine vollständig sensorgesteuerte intelligente Form, die den Gießprozess optimal und automatisch steuert. Intelligente Sensoren können den Harzfluss, die Viskosität, die Glasübergangstemperatur und den Aushärtungsgrad genau verfolgen.
Besonderheiten: online-Qualitätskontrolle, Verkürzung von Einspritzzeit und Aushärtezeit, verbessern der Teilequalität und verringern des Ausschusses - AgriLight – Forschungsgruppe (Deutschland) mit den Partnern Leibniz Universität Hannover / Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen , MD Composites Technology, Maschinenfabrik Bernard Krone und Technische Universität Clausthal, Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik (alle Deutschland): Erstes Chassis aus Kohlenstoff für große Landmaschinen
- 🥇 Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (Deutschland) zusammen mit Leitz (Deutschland): Maximale Massenreduzierung von Schneidwerkzeugen
Neuartiges, funktionsintegriertes Monocoque-Fahrgestell aus leichten, duroplastischen carbonfaserverstärkten Kunststoffen für nachhaltigere Landmaschinen, hergestellt im kostengünstigen Vakuuminfusionsverfahren. Rund 300 kg Gewicht können so im Vergleich zu Stahl eingespart werden. Bei der neuen Konstruktion sind die Tanks in das geschlossene Chassis integriert, um das Gewicht und die Gefahr von Glutbildung weiter zu reduzieren. Trotz der Gewichtseinsparung weist das Chassis eine deutlich höhere Torsionssteifigkeit auf.
Besonderheiten: Reduktion von Kraftstoffverbrauch und CO2-Emissionen, vereinfachte Zulassung für öffentliche Straßen, geringeres Brandrisiko durch geschlossene Oberflächen, größeres Tankvolumen durch Integration, höhere Torsions- und Biegesteifigkeit
Ein neues modulares Schneidwerkzeug für Holzbearbeitungsmaschinen wird entwickelt, das die mechanischen Vorteile von CFK nutzt. Es wird eine Gewichtsreduzierung von mehr als 50 Prozent und eine Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit um über 50 Prozent erreicht.
Besonderheiten: modulare Leichtbauweise mit Teilen aus carbonfaserverstärktem Kunststoff kann Standardschneidwerkzeuge ersetzen, Design nutzt die Stärke und Steifigkeit der Fasern für steife Werkzeuge, erhöhte Produktivität, skalierbares Design, Verwendung mit Standardadapter und -schneidmessern möglich, hohe Bearbeitungsgenauigkeit
Seeverkehr und Schiffbau
- Gurit (Schweiz) zusammen mit McConaghy Boats (China) und Team New Zealand (firmierend als Emirates Team New Zealand) (Neuseeland): Wasserstoff-Verfolgungsboot für das America’s Cup Team
- 🥇 Ayro (Frankreich) zusammen mit Alizés (Frankreich), Jifmar Offshore Services (Frankreich), Zéphyr et Borée (Frankreich), Neptune Marine (Niederlande), VPLP Design (Frankreich) und ArianeGroup (Frankreich): OceanWings
OceanWings ist ein patentiertes, automatisiertes, sich selbst hebendes und senkendes vertikales Flügelsegelsystem, das es Schiffen ermöglicht, ihren Treibstoffverbrauch und die damit verbundene CO2-Bilanz um bis zu 50 % zu reduzieren. Das Flügelsegelsystem kann von Anfang an vorgesehen oder nachgerüstet werden. Bei der Konstruktion der Flügelsegel wurden Verbundwerkstoffe verwendet, die sich durch hohe mechanische Festigkeit und geringes Gewicht auszeichnen.
Besonderheiten: bis 50 Prozent Kraftstoffeinsparung, automatisiertes und passives System, ausgelegt für raue Umweltbedingungen auf See, reffbares und aufrollbares System - Paul Dijkstra Composites (Niederlande) zusammen mit Curve Works (Niederlande): Werkzeuglose Composite-Bauten mit 3D Core Kit
Segelyacht gebauht mit neuartigen 3D-Kernbausätzen, so dass traditioneller Formen- und Werkzeugabfall eliminiert werden kann. Eine hölzerne Schablone wird zum Zusammenbau und zum Verkleben des thermogeformten Schaumkerns verwendet und dient als Grundlage für die Laminierung der inneren und äußeren Karbonstruktur.
Besonderheiten: kosteneffizienter Herstellungsprozess, schnellere Bauzeit, 90 Prozent weniger Abfall bei der Werkzeugherstellung, geringerer Platzbedarf in der Fabrik, keine Notwendigkeit zum Lagern einer Form
Moderne Verbundwerkstoffe und Strukturtechnik für die Leichtbauweise von emissionsfreien Schiffsstrukturen. Unterstützung von Partnern durch Rapid Prototyping und Produktionstechnik.
Besonderheiten: zuverlässige Leichtbaustrukturen aus Verbundwerkstoffen in einem schnellen Prototypenprozess, Struktur mit großen Öffnungen und minimalem Gewicht ermöglicht einen zukünftigen Zugang, geringeres Gewicht der Struktur wichtig für den Ausgleich des Mehrgewichts durch emissionsfreie Antriebe, zeigt die Möglichkeiten für eine breitere Einführung der emissionsfreien Technologie auf
Erneuerbare Energien
- 🥇 Vestas Wind Systems (Dänemark) zusammen mit Vestas (Dänemark), Olin (Deutschland), Aarhus University (Dänemark), Danish Technological Institute (Dänemark) und Stena Recycling (Dänemark and Schweden): Lösung für das Rotorblatt-Recycling
- Acciona Construction (Spanien) zusammen mit Acciona Energia (Spanien): Förderung der Kreislaufwirtschaft bei erneuerbaren Energien
Unsere Innovation vermeidet einerseits die Deponierung von ausgedienter Rotorblätter und ersetzt andererseits die derzeit verwendeten Profile aus verzinktem Eisen (GI) durch Verbundwerkstoffprofile für die Installation von PV-Paneelen in Solarenergieparks.
Besonderheiten:Recycling führt zu einer „Null“-Deponierung, Umwandlung eines Abfalls in eine Ressource, Ersetzen korrosionsanfälliger GI-Profilen durch korrosionsbeständige Composites-Profile mit langer Lebensdauer, verringern der CO2-Emissionen beim Bau der Solarparks - Tree Composites (Niederlande) zusammen mit Technische Universität Delft und Versteden (beide Niederlande): Ummantelte Verbundwerkstoff-Verbindungen für erneuerbare Offshore-Anlagen
CETECs Blade Circularity Solution macht Rotorblätter aus Epoxidharz recyclingfähig, ohne das Design oder die Zusammensetzung des Materials zu verändern. Die Lösung nutzt ein chemisches Verfahren, das Epoxidharz in neuwertige Materialien aufspaltet und so eine Kreislaufwirtschaft für die Schaufelherstellung schafft.
Besonderheiten: Kreislauffähigkeit für Verbundwerkstoffe auf Epoxidharz-Basis, recyclingfähig ohne Designänderung, nachhaltige Rohstoffquelle, stärkt das Nachhaltigkeitsversprechen der Windindustrie, sofort skalierbar und ausgereifte Werkstoffströme aus dem Recycling
Wicklungen aus Verbundwerkstoff ersetzen Schweißarbeiten in Gitterstrukturen und sorgen für eine verbesserte Lastübertragung. Sie sind ideal für Offshore-Windkraftfundamente und ermöglichen eine schnellere und kosteneffiziente Fertigung. Sie reduzieren den Stahlverbrauch und tragen so zu einer geringeren CO2-Bilanz bei.
Besonderheiten: bis zu 60 Prozent weniger Stahl für die Mantelgründung, 200 Prozent höhere Produktionskapazität der Werft, bis zu 50 Prozent weniger CO2 für Jacket-Fundamente, bis zu 10 mal längere Ermüdungslebensdauer im Vergleich zum Schweißen, breite Anwendbarkeit, reine Verbundstrukturen möglich
Sport und Freizeit
- Radiate Engineering & Design (Schweiz) zusammen mit Scott Sports (Schweiz): Capital SL Vollcarbon-Laufradsatz
Der Capital SL-Laufradsatz stellt einen Durchbruch im Bereich des leichten, aerodynamischen Designs dar. Durch ein patentiertes Herstellungsverfahren und einen simulationsbasierten Konstruktionsansatz nutzt er die Vorteile der Carbonfaser voll aus.
Besonderheiten: geringstes Systemgewicht in der Klasse, 7 Prozent Widerstandsreduzierung, 20 Prozent weniger Rotationsträgheit, beste aerodynamische Leistung in der Klasse, patentiertes Herstellungsverfahren - 🥇 Silbaerg (Deutschland) zusammen mit Sächsisches Textilforschungsinstitut (STFI) (Deutschland), bto-epoxy (Österreich), Circular MTC (Deutschland) und SachsenLeinen (Deutschland): Grünes Snowboard mit A.L.D.-tech.
Snowboard mit patentiertem anisotropen Kopplungseffekt (A.L.D.-tech.) aus Hanf und recycelten Carbonfasern mit biobasiertem Epoxidharz.
Besonderheiten: Snowboard auf Basis von Hanffasern und recyceltem Kohlenstoffvlies, Einsatz von Dry-Fiber-Placement für abfallreduzierte Produktion, Unidirektionale oder hochgradig orientierte Textilhalbzeuge für perfekte Eigenschaften Kreislaufwirtschaft für Hochleistungs-Snowboards aus neuen Carbonfasern, Green Economy für das Snowboard durch biobasiertes Epoxid - Helicoid Industries (USA) zusammen mit CCM (Canada): Schaufel für Eishockeyschläger
Die Helicoid-Architektur bietet eine noch nie dagewesene Leistung und Langlebigkeit für das Blatt von Eishockeyschlägern bei wiederholter starker Beanspruchung. Die Struktur kontrolliert das Risswachstum im Inneren des Verbundwerkstoffs und sorgt für eine sehr gute Leistung über einen längeren Zeitraum.
Besonderheiten: erhöhte Schlagfestigkeit, verbesserte Haltbarkeit und Leistung über die Zeit, bei gleichem Material und gleichem Produktionsverfahren, schnelle Einführung und Akzeptanz
Quelle: Die Bilder sind der Pressemitteilung der JEC Group entnommen.
Autor: Christine Koblmiller, Redakteurin, Gründerin, Fachjournalistin aus Leidenschaft, überzeugter Leichtbau-Fan.
Mit dem Metamagazin Leichtbauwelt.de habe ich 2018 den Schritt in die Selbständigkeit gewagt und mit Leichtbauwelt ein neues Medienformat im B2B-Umfeld geschaffen. Seit etwa 25 Jahren bin ich Redakteurin für technische B2B-Fachzeitschriften. Für verschiedene führende Fachmagazine habe ich als eBusiness-Projektmanager Industrie schon 2001 crossmediale Angebote eingeführt, denn die Digitalisierung aller Lebensbereiche hat Einfluss auf unser Informationsverhalten. Deshalb bin ich mir sicher, dass sich die Medienbranche wandeln muss. Mehr über mich finden Sie unter Conkomm, auf Xing oder LinkedIn.
„Leichtbau fasziniert und begeistert. Eine Zukunft ohne Leichtbau ist nicht denkbar. Deshalb bin ich sicher, dass Leichtbauwelt.de Inspiration für Ihren Fortschritt ist.“