Wie energieintensiv ist die Fertigung von Faserverbundbauteilen im Autoklaven tatsächlich? Forschende des DLR-Instituts für Systemleichtbau haben erstmals Messdaten realer Autoklavprozesse systematisch ausgewertet und daraus Rückschlüsse auf deren ökologische Auswirkungen gezogen.
Die Forschenden analysierten die Energieaufnahme während verschiedener Prozessphasen und zeigten auf, dass viele bisherige Ökobilanzen die tatsächliche Belastung unterschätzen. Besonders die Aufheizphase erwies sich mit bis zu dreißig Prozent der Gesamtleistung als wesentlicher Energieverbraucher. Auch der Einsatz von Druckluft und Inertgasen schlägt stärker zu Buche, als bisher angenommen.
Für die Untersuchung nutzten die Forschenden Daten aus drei Autoklavanlagen: zwei kleineren Systemen in Braunschweig und einem großtechnischen Autoklaven am Standort Stade. Über das Energiemanagementsystem Efficio wurden dabei Datenpunkte im 15-Minuten-Takt über mehrere Jahre ausgewertet. Die Ergebnisse liefern erstmals belastbare Primärdaten, die künftig in Ökobilanzmodelle und Prozesssimulationen einfließen sollen.
In weiteren Auswertungen sollen nun weitere Parameter berücksichtigt werden, um deren Einfluss auf den Energiebedarf und ihre Abhängigkeiten untereinander zu charakterisieren. Außerdem sollen Energiedaten anderer Autoklavgrößen hinzugezogen werden, um den Einfluss der Autoklavgröße auf die Leistungsaufnahme bei verschiedenen Temperaturen und Rampen zu quantifizieren und die Datengrundlage kontinuierlich zu erweitern.
All diese Untersuchungen tragen auf transparente Weise dazu bei, Lücken in der Datenbasis für Ökobilanzen zu schließen. Die entwickelten Modelle sollen LCA-Anwender bei der Modellierung von Herstellungsprozessen für Verbundwerkstoffe unterstützen. Das Ziel: Emissionen und Energieverbrauch der energieintensiven Fertigung deutlich transparenter abzubilden und langfristig Einsparpotenziale zu erschließen – auch für den industriellen Leichtbau, der stark auf faserverstärkte Werkstoffe angewiesen ist.
Bild oben: Untersucht wurde, wieviel Energie in Bauteilen aus faserverstärkten Kunststoffen steckt, die im Autoklaven gefertigt wurden. (Quelle: DLR)
Leichtbaubezug: Autoklavprozesse sind ein Kernverfahren im Faserverbundleichtbau. Die Untersuchung liefert erstmals belastbare Messdaten zur ökologischen Bewertung und Optimierung.
Nutzwert / Learning: Neue Kennzahlen, um die Autoklavfertigung energieeffizienter zu gestalten und Ökobilanzen realistischer abzubilden.
Interessant für: Mitarbeitende in Produktionsplanung und Prozessentwicklung, Nachhaltigkeitsbeauftragte, Faserverbund- und Luftfahrtindustrie
Quelle und weitere Infos: Blogbeitrag
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