17.04.2017, 08:00 Uhr | 0 |

Neue, leichtere Strukturen Vorbild Natur: Leichtbau gewinnt zunehmend an Gewicht

Leichtbau ist im Auto längst Standard, auch wenn Autos aus anderen Gründen wie zusätzlichen Sicherheitsfeatures immer schwerer werden. Im Maschinen- und Anlagenbau gewinnt der Leichtbau dagegen erst an Bedeutung. Deshalb widmet die Hannover Messe dem Thema eine eigene Leitmesse. 

Pfeilgiftfrosch
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Die Natur ist ein weites Feld, um neue Strukturen für Leichtbau und Oberflächenstrukturen zu finden. Forscher haben beispielsweise die Haut des Pfeilgiftfrosches als Vorbild für die Oberflächenstruktur von Tragflächen genutzt, um deren Vereisung zu verhindern. 

Foto: Hannover Messe

Warum sollte etwas schwer sein, wenn es leicht mindestens genauso gut geht? Warum sollte man massiv bauen, wenn stabil reicht oder sogar besser ist? Diese Fragen stehen beim Thema „Leichtbau“ auf der Hannover Messe im Mittelpunkt. Fakt ist: Jedes Gramm Gewicht spart Energie, Material und am Ende bares Geld. Oft wird die Effizienz sogar erhöht. Und die Umwelt profitiert ganz nebenbei auch, da in vielen Fällen der CO2-Ausstoß verringert wird – spätestens beim Transport der nunmehr leichteren Güter.

Was im Fahrzeugbau inzwischen Standard ist, wird auch in der Industrie und in der Energiewirtschaft immer mehr zum Thema. Schließlich kommt es auch bei modernen Fertigungsanlagen auf Schnelligkeit bei unverminderter Stabilität an. Grund genug für die Hannover Messe 2017, eine der sieben einzelnen Leitmessen dem Thema „Leichtbau“ zu widmen. Vor allem in Halle 6 zeigen Unternehmen, Dienstleister  und Forschungseinrichtungen unter dem Motto „Industrial Supply“ ihre Entwicklungen in den Bereichen Fertigungstechnologien und Leichtbauwerkstoffe.

Weites Themenfeld bei den Vorträgen

Auch bei den Vorträgen geht es um Leichtgewichte: „Leichtmetalle und Leichtbaustrukturen“ heißt es zum Auftakt des Forums „Industrial Supply“ in Halle 5. Schwerpunkt dabei: Faserverbundwerkstoffe und Multimaterial-Ansätze. Weitere Vorträge im Laufe der Messe befassen sich mit Themen wie „Bionische Leichtbaukonstruktionen“, „Leichtbau im Interior & Exterior“ und „Innovationshemmnisse und Innovationstreiber in der Wertschöpfungskette des Massiven Leichtbaus“.

Überhaupt ist das Thema Leichtbau vielfältig besetzt. Es geht nicht nur um das Ersetzen des einen Materials durch ein anderes, sondern auch um eine Neukonstruktion unter Zuhilfenahme moderner Materialien. Vielfach ergeben sich beim Blick über den Tellerrand neue Perspektiven, Strukturen und Statiken: Die Natur zum Beispiel war und ist ein reichhaltiger Ideengeber.

Unter dem Stichwort Bionik lassen sich allerhand Beispiele für eine ausgeklügelte Statik finden, die eine außergewöhnliche Stabilität trotz leichtester Materialien erreichen. Das Thema ist nicht neu, wie dieser Pavillon nach dem Vorbild eines Seeigels zeigt. [interner Link: ] Aber die Möglichkeiten durch neue Materialien werden immer größer.

Neue Möglichkeiten durch Verbundstoffe

Besucher der Hannover Messe können nicht nur einen direkten Vergleich zwischen Produkten aus Leichtmetallen, Polymeren, Verbundwerkstoffen, Schäumen und Material-Mixes anstellen, sondern gewinnen auf ihrem Rundgang einen umfassenden Überblick über alle möglichen Aspekte des Themas.

So zeigt zum Beispiel die Metallgießerei Wilhelm Funke in Halle 6, Stand F46, wie sich Magnesium als Gusswerkstoff für Leichtbaukonstruktionen verwenden lässt, das Karlsruher Institut für Technologie informiert in Halle 2, Stand B16 über Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoffe für Leichtbau, und Inspire-Bionik hat sich „bessere Konstruktionen durch bionische Inspiration“ auf die Fahnen in Halle 6, Stand L17 geschrieben. Selbst Nischenthemen wie „Leichtbau für Möbelbeschläge“ (Aussteller: Ausko, Halle 6, Stand D01) sind zu finden.

Passend zum Thema, das vielfach auf mehrere Komponenten setzt, haben sich oft mehrere Anbieter zu einer Ausstellergemeinschaft zusammengeschlossen. Ein Beispiel dafür sind zehn mittelständische Anbieter aus Baden-Württemberg in Halle 6, Stand F30. Gemeinsam geben sie einen guten Einblick in die vielfältigen Möglichkeiten in Sachen Leichtbau. So präsentiert die Firma C & C Bark ein Warmkammer-Druckgießverfahren, durch das Magnesiumteile noch leichter als bisher hergestellt werden können.

Die Firma Weippert stellt Schrauben und Muttern aus hochfesten, glasfaserverstärkten Kunststoffen vor und Gaugler & Lutz hat sich auf Kernmaterialien wie zum Beispiel Schaumstoffkomponenten spezialisiert, die in Leichtbaukonstruktionen einen essentielle Rolle spielen.

Beispiel aus dem Fahrzeugbau

Ein lebensnahes Beispiel, wie Leichtbau Ressourcen beim Autobau schont und gleichzeitig die Sicherheit erhöht, präsentieren zudem Wissenschaftler der TU Chemnitz in Halle 2, Stand A38. Die Forscher haben unter anderem das Gewicht der sogenannten Durchlade, die in vielen Autos auf der Rückbank das Durchschieben langer Gegenstände ermöglicht, mehr als halbiert. Auch die Herstellungskosten sanken im Vergleich zur Stahlvariante um rund 30 %.

Dafür haben sie es als faserkunststoffverstärktes Bauteil neu konstruiert – ohne dass die Sicherheitsanforderungen gelitten haben: Schließlich muss das unscheinbar wirkende Teil im Falle eines Unfalls die Kofferraumladung zurückhalten und die Insassen vor herumfliegendem Gegenständen schützen können.

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Von Judith Bexten
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