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HANNOVER MESSE 2018, 23. - 27. April
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Leichtbau

Leichtbau aus Baden-Württemberg

Von Innovationen in den Bereichen Design, Prozesse, Simulation können sich Besucher der HANNOVER MESSE Industrial Supply 2016 am Gemeinschaftsstand "Leichtbau aus Baden-Württemberg" überzeugen.

30.10.2015
Leichtbau Auto

Gemeinsam stark: Industrie und Forschung

Bei dem gemeinsamen Auftritt von Industrie und Forschung aus Baden-Württemberg in Halle 6 werden unter anderem effiziente und kostengünstige Leichtbau-Lösungen mit verschiedensten Prozessen, Methoden und Werkstoffen präsentiert.

Organisiert wird der Gemeinschaftsstand von der Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg gemeinsam mit Baden-Württemberg International (bw-i).

Quelle: Werner Bauser GmbH
Produktion bei der Werner Bauser GmbH in Wehingen (Quelle: Werner Bauser GmbH)

Hochgradig präzise: Werner Bauser GmbH

Zu sehen gibt es unter anderem Kunststoffpumpenräder der Werner Bauser GmbH. Dem Spritzguss-Spezialisten aus dem baden-württembergischen Wehingen ist es gelungen, Kunststoffpumpenräder mit einer Präzision von einem hundertstel Millimeter zu fertigen. Diese Innovation wurde von der Leichtbau BW GmbH im Oktober 2014 als erste bei der ThinKing – Leichtbaulösung des Monats präsentiert.

Die Genauigkeit beim Guss sorgt für optimale Rundlaufeigenschaften der Kunststoffpumpenräder und mindert Verschleiß sowie Lärm - bei minimalem Gewicht. Die eigens entwickelten Kunststoffpumpenräder bestehen aus kohlefaserverstärktem Polyetheretherketon (PEEK).

Die Gewichtsreduktion durch Kunststoffpumpenräder beläuft sich im Vergleich zu Metallprodukten auf 80 Prozent. Hierdurch sinkt das Massenträgheitsmoment. Gegenüber Produkten aus Metall reduziert der Einsatz der Zahnräder die Leistungsaufnahme um ein Fünftel. Dadurch ist weniger Antriebsleistung im dynamischen Betrieb notwendig - der Verbrauch sinkt.

"Die neue Entwicklung beim Kunststoffspritzguss der Werner Bauser GmbH belegt die große Innovationsfähigkeit gerade kleiner und mittlerer Unternehmen in Baden-Württemberg"

Dr. Wolfgang Seeliger, Geschäftsführer der Leichtbau BW

Die leichten und äußert präzisen Kunststoffpumpenräder bedeuteten für die Kunden durch hohe Dynamik und geringeren Verbrauch einen klaren Mehrwert. Dieser steht auch im Fokus vieler weiterer Innovationen, die auf dem Gemeinschaftsstand "Leichtbau aus Baden-Württemberg" bei der HANNOVER MESSE Industrial Supply gezeigt werden.

Wirtschafts- und Wissenschaftsförderung

Die Leichtbau BW GmbH ist eine baden-württembergische Landesagentur zur Wirtschafts- und Wissenschaftsförderung. Die Landesagentur unterstützt den Technologie- und Wissenstransfer im Leichtbau und hilft Industrie sowie Forschung bei der Suche nach neuen Kooperationspartnern

Leichtbau - weniger ist mehr

Gut für die Umwelt

Leichtbau ist eine Konstruktionsphilosophie, die maximale Gewichtseinsparung zum Ziel hat. Doch beim Leichtbau dreht sich nicht alles alleine um weniger Gewicht. Es geht auch um die Einsparung wichtiger Ressourcen bei gleichzeitig hohen wirtschaftlichen Potenzialen.

Ein wichtiger Aspekt beim Leichtbau ist die Senkung umweltschädlicher Emissionen wie beispielsweise Kohlendioxid. Durch eine Gewichtseinsparung verbrauchen Fahrzeuge oder andere Maschinen weniger Treibstoff oder Energie bei ihrem Betrieb. Auch zur Herstellung von Produkten wird weniger Material benötigt.

Beim Leichtbau spielt der Lebenszyklus eines Produkts ebenfalls eine große Rolle, von der Entwicklung bis hin zum Recycling. In Zeiten umweltbewusster Kunden durchaus ein Kaufanreiz.

Ein entscheidender ökonomischer Vorteil durch Leichtbau ist der Mehrwert, der entsteht. Leichtere Fahrzeuge verbrauchen nicht nur weniger, sie haben auch eine bessere Dynamik etwa in der Beschleunigung und im Kurvenverhalten. Dieser zusätzliche Fahrspaß ist den Kunden durchaus etwas wert. Hersteller können also mehr Umsatz machen oder auch Kosten reduzieren.

Ein Beispiel: Eine Airline hat mit Leichtbau-Sitzen 1,5 Tonnen Gewicht pro Flug eingespart. Durch die damit gewonnene zusätzliche Reichweite können neue Destinationen angeflogen werden, was mehr Umsatz und einen Imagegewinn bedeute: Ein klarer Mehrwert.

Potentiale im Fokus

Nicht zuletzt verlangt der Wettbewerbsdruck bessere und preiswertere Produkte. Das wird mittlerweile national wie international erkannt. Überall entstehen Forschungseinrichtungen zum Leichtbau. So hat die US-Administration beispielsweise 160 Millionen US-Dollar in das Projekt "Lightweight Innovations for Tomorrow" (LIFT) gesteckt.

Um alle Potenziale zu heben, muss der Leichtbau grundsätzlich in seiner gesamten Breite gesehen werden. Zur Gewichtsreduktion gibt es weit mehr Möglichkeiten, als beispielsweise Metall durch carbonfaserverstärkte Kunststoffe zu ersetzen. So kann ein Bauteil mehrere Funktionen übernehmen oder bestimmte Funktionen werden nach einer Überprüfung weggelassen. Eine weitere Möglichkeit zur Gewichtsreduktion ist die lastgerechte Konstruktion. Hier wird das Material nach dem Vorbild der Natur nur dort verwendet, wo es notwendig ist.

Paradigmenwechsel läuft bereits

Wer einen übergeordneten Blick in die Kristallkugel wagen will, erkennt, dass die reine Materialsubstitution im Leichtbau weiterhin wichtig bleiben wird, ein Paradigmenwechsel aber schon eingeleitet ist: In absehbarer Zeit wird es inhaltlich deutlich über die Frage nach dem einen richtigen Werkstoff, der am richtigen Ort eingesetzt eine bestimmte Funktion erfüllt, hinausgehen. Die Stichworte der Zukunft lauten "Multimaterialdesign", also Hybrider Leichtbau, und "Konzeptleichtbau".

Es gibt beispielsweise Leichtbau-spezifische Methoden, die bereits im Entwicklungs- und Produktionskonzept das Augenmerk auf die Gewichtsreduktion richten. In dieser Phase werden bereits 70 bis 80 Prozent des späteren Produktgewichts festgelegt. So viel kann man einfach durch die Verwendung leichter Materialien nicht mehr reinholen. Entscheidend ist es dabei, frühzeitig die richtigen und wichtigen Funktionalitäten festzulegen.

Innovation und Digitalisierung

Der eingeläutete Paradigmenwechsel umfasst neben dem Konzeptleichtbau Prozessinnovationen sowie die Digitalisierung der Wertschöpfungskette:

"Wir fassen das unter drei Schlagwörtern zusammen: Design, Prozesse und Simulation",

Dr. Wolfgang Seeliger, Geschäftsführer der Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg

Der durchgängige Datenaustausch von Leichtbau-relevanten Daten ist dabei ein entscheidender Baustein, der Entwicklungszeiten deutlich verkürzen sowie bessere Produkte und effiziente, übersichtliche Abläufe liefern wird. Simulation durchgehend vom Bauteil bis zum Endprodukt in kürzester Zeit ist das Ziel.

Der Konzeptleichtbau betrachtet grundsätzlich das Gesamtsystem oder einzelne Teilsysteme und denkt sie neu. Hier geht es nicht mehr länger nur um das Gewicht, sondern darum, gänzlich neue Konstruktionsweisen zu entwickeln. Selbstverständliches infrage zu stellen, etwa ob das Auto der Zukunft mit weniger als vier Rädern auskommt, ist hier nicht nur erlaubt, sondern erwünscht.

Mehr Informationen www.leichtbau-bw.de

(Quelle: Leichtbau BW GmbH)

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