Fahrzeuge umweltfreundlicher und effizienter herstellen – das ist das Ziel eines neuen Forschungsprojekts unter der Leitung des Lehrstuhls für ?Leichtbau im Automobil“ (LiA) an der Universit?t Paderborn. Für dieses Vorhaben hat sich das LiA mit Wissenschaftlern des Instituts für Elektrotechnik und des Software Innovation Labs der Universit?t Paderborn sowie mit den Unternehmen BuL Werkzeugbau, MOESCHTER Group, MORYX Industry by Phoenix Contact, Ulrich Rotte Anlagenbau und F?rdertechnik, WestfalenWIND Planung, AEG Power Solutions, INTILION sowie Kirchhoff Automotive zusammengeschlossen. Darüber hinaus ist das Projekt eng eingebunden in die Initiative ?Neue Mobilit?t Paderborn“.
Die Partner des Projekts ?Regenerative Energien für den effizienten Betrieb von Pressh?rtelinien“ (Re?Pli) haben ihre Arbeit mit einer Auftaktveranstaltung im August begonnen. ?Re?Pli“ wird im Rahmen der Initiative ?progres.nrw – Innovation“ vom Ministerium für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen über einen Zeitraum von drei Jahren mit rund 3,5 Millionen Euro gef?rdert und durch den Projekttr?ger Jülich betreut.
Emissionsreiche Produktion von Leichtbauteilen
Moderne Autos, die m?glichst leicht und dennoch sicher sein sollen, bestehen bis zu 40 Prozent aus sogenannten pressgeh?rteten Bauteilen. Durch das verringerte Gewicht sinken die CO2-Emissionen w?hrend des Fahrzeugbetriebs ma?geblich. Der Herstellungsprozess dieser Bauteile ist hingegen mit hohen Emissionen verbunden. ?Beim industriellen Pressh?rteprozess werden Blechplatinen üblicherweise in bis zu 40 Meter langen ?fen erw?rmt. Um diese ?fen auf eine Temperatur von 950 Grad Celsius zu bringen, sind meistens fossile Energietr?ger notwendig“, erkl?rt Prof. Dr. Thomas Tr?ster, Inhaber des Lehrstuhls für LiA und NeMo-Vorstand. Hinzu kommt, dass die gro?en ?fen aufgrund langer Aufheiz- und Abkühlzeiten h?ufig auch w?hrend eines Produktionsstillstands weiter beheizt werden.
Energieeffizient, flexibel und platzsparend
?Induktive Erw?rmung basiert auf elektrischer Energie und erm?glicht den Einsatz von regenerativ gewonnenem Strom. Mit dieser Methode wollen wir ein deutlich emissions?rmeres Verfahren zur Erw?rmung von Stahlbauteilen entwickeln“, beschreibt Jonathan Behm, wissenschaftlicher Mitarbeiter am LiA, das Forschungsvorhaben. Induktion bietet weitere Vorteile: Durch die direkt im Bauteil erzeugte W?rme k?nnen hohe Temperaturen schneller und wirkungsvoller als bisher erreicht werden. ?So k?nnen wir den Fertigungsprozess auch platzsparender und flexibler gestalten“, sagt Behm. Um die Serientauglichkeit der Methode nachzuweisen, bauen die Projektbeteiligten eine ganzheitliche Produktionslinie für pressgeh?rtete Bauteile mit induktiver Erw?rmung auf. Für die Betriebsplanung nutzen sie digitale Analysen und Software-Prototypen, sodass optimierte Gesch?ftsmodelle für alle Beteiligten, darunter Maschinen-Eigentümer oder Batteriespeicher-Besitzer, entstehen k?nnen.
Transfer von Theorie in die Praxis
Schon w?hrend der Entwicklungsarbeit werden die Ergebnisse in einem realen Umfeld erprobt. Dafür ist ?Re?Pli“ in die Initiative ?Neue Mobilit?t Paderborn“ eingebettet, die bisher isoliert betrachtete Forschungsfelder – Mobilit?tsforschung, Fahrzeugkonzepte, Energiesysteme und Digitalisierung – miteinander verknüpft. Mehr als 70 Netzwerk-Partner haben sich in einem eigens gegründeten Verein bereits zusammengefunden. ?In unseren Analysen werden wir künftig von den zahlreichen Schnittstellen innerhalb der Initiative ?Neue Mobilit?t Paderborn‘ profitieren. Wenn wir die energetischen, ?kologischen und wirtschaftlichen Aspekte ganzheitlich betrachten, k?nnen wir die Vorteile einer induktiven Erw?rmungslinie in vollem Ma?e ausnutzen sowie Zweifel in Bezug auf die Betriebsf?higkeit und Wirtschaftlichkeit aus dem Weg r?umen“, führt Tr?ster aus.
