CO2-HyChain

CO2-Einsparung durch Reifegradsteigerung der Wertschöpfungskette hybrider Hochleistungsbauteile für den funktionalen Leichtbau

Hintergrund

Der Verkehr auf Deutschlands Straßen verursacht jährlich etwa 160 Mio. Tonnen CO2 und ist damit für etwa 20 % des gesamten CO2-Ausstoßes der Bundesrepublik verantwortlich. Eine äußerst wirkungsvolle Maßnahme, den von PKWs verursachten CO2-Ausstoß zu reduzieren, besteht in der Reduktion des Fahrzeuggewichts durch funktionalen Leichtbau. Um das Gewicht von Karosserien ökonomisch und ökologisch zu reduzieren, ohne die Sicherheit der Insassen zu kompromittieren, kommen aktuell drei unterschiedliche Technologien bzw. Maßnahmen zum Einsatz. Dies sind erstens der verstärkte Einsatz höchstfester Aluminiumlegierungen, zweitens die Aluminium-Stahl-Mischbauweise und drittens beanspruchungsoptimierte Tailor Welded Blanks (TWB) aus Stahlblechen mit unterschiedlichen Festigkeiten und Dicken.

Problemstellung

Die Automobilindustrie ist bestrebt, diese Maßnahmen in Form von hochfesten Aluminium-TWB und hybriden Aluminium-Stahl-TWB zu verknüpfen, um so das Fahrzeuggewicht weiter senken zu können. Zu diesem Zweck wurden an der Universität Stuttgart neuartige Schweißkonfigurationen und Wärmebehandlungsmethoden entwickelt, die erstmals das wirtschaftliche Fügen hochfester Aluminium-Stahl-Verbindungen mit Blechen unterschiedlicher Dicke ermöglichten. Der dabei eingesetzte Rührreibschweißprozess unterliegt hohen Anforderungen an die Prozessparameter, was durch große Toleranzfelder der verwendeten Halbzeuge zusätzlich erschwert wird.

Zielsetzung/Ergebnisse

Im Rahmen dieses Projektes werden neuartige Anlagenkonzepte für die Fertigung großformatiger TWB sowie quasikontinuierlicher Tailor Welded Coils (TWC) in Aluminium-Stahl-Mischbauweise entwickelt. In beiden Fällen werden Steuerungs- und Regelungskonzepte erforscht, die eine Berücksichtigung der neuartigen Maschinenkinematik sowie eine robuste Prozessregelung ermöglichen sollen, um trotz der beschriebenen Herausforderungen eine ausreichende Prozesssicherheit und damit Qualität der TWB gewährleisten zu können. Übergeordnetes Ziel dieses Projektes ist es, durch den Technologietransfer von Forschungseinrichtungen zu industriellen Herstellern die bisher im Labormaßstab erforschten Lösungen weiterzuentwickeln sowie die gesamte Wertschöpfungskette im Reifegrad zu steigern. Mit der flächendeckenden Einführung dieser Technologie soll der CO2-Ausstoß von PKWs durch funktionalen Leichtbau um bis zu 15 % verringert werden können.

Ihr Ansprechpartner

Dieses Bild zeigt  Nico Helfesrieder
M.Sc.

Nico Helfesrieder

Gruppenleiter "Antriebssysteme und -regelung"

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