NTH-Verbundprojekt Hochleistungsproduktion von CFK-Strukturen

Carbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK) werden heute zwar schon produziert und eingesetzt. Doch die Herstellung erfordert noch manuellen Fertigungsaufwand. Aus diesem Grund ist das interessante Material bislang zu teuer für die Massenproduktion. Hochkomplexe Bauteile aus CFK effizienter zu produzieren, lautet daher das Ziel der NTH-Wissenschaftler in Stade, dem größten europäischen Fertigungsstandort für CFK-Leichtbaustrukturen. Am Forschungszentrum „CFK Nord“,  das 2010 vom Land Niedersachsen initiiert wurde, forschen seit März 2011 zehn junge Ingenieurwissenschaftler aus drei Partnerinstituten der NTH-Standorte Braunschweig, Clausthal und Hannover.

Das vom Niedersächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kultur mit 5,5 Millionen Euro geförderte Verbundprojekt stützt sich auf zwei Säulen: Hochschulforschung und strukturierte Doktorandenausbildung. Forschungsziel ist, eine durchgängige Lösung für eine wirtschaftliche und prozesssichere Fertigung von kohlenstoffverstärkten Kunststoffbauteilen (CFK) in der Luftfahrttechnik zu erarbeiten. Hierbei verfolgen die Wissenschaftler Fertigungseigenschaften, die den Ansprüchen einer großseriennahen Teileproduktion dieser Industrie gerecht werden.

Die Gesamtaufgabe gliedert sich in drei Forschungsabschnitte: Im Bereich der Bauweisen und Strukturen sollen effizientere Leichtbaukonzepte entwickelt werden. Der Bereich  Werkstoffe und Prozesse will den Herausforderungen an zukünftige Strukturen begegnen, die Prozessgeschwindigkeiten erhöhen und gleichzeitig robustere Systemkomponenten herstellen sowie die Leistungsausbeute steigern. In der Anlagen- und Prozessautomatisierung geht es um Fragen möglichst großer Formflexibilität bei gleichzeitig hohem Automatisierungsgrad. Damit die CFK-Bauteile wirtschaftlich produziert werden können, soll  das gesamte Projekt von einer Wirtschaftlichkeitsanalyse unter Berücksichtigung von Wechselwirkungen innerhalb der Prozesskette begleitet werden.

Neben diesen wissenschaftlichen Teilzielen wird mit dem Vorhaben eine didaktische Zielsetzung verfolgt. Diese ermöglicht eine praxisnahe Ausbildung der Doktoranden unter Berücksichtigung arbeitsmarktrelevanter Kompetenzen. Anwendungsnahe Praktika sowie industrielle Forschungskooperationen helfen dem wissenschaftlichen Nachwuchs zudem, sich mit der regionalen Wirtschaft zu vernetzen und so die Sichtbarkeit der beteiligten Universitäten und der Niedersächsischen Technischen Hochschule zu stärken.