Anwendungszentrum für Holzfaserforschung HOFZET®

Forschungsprojekt

Funktionsintegrierter Batterietrog (FunTrog)

Im Rahmen der Open Hybrid LabFactory e. V. entwickeln wir am Anwendungszentrum für Holzfaserforschung HOFZET des Fraunhofer WKI in Kooperation mit zwei weiteren Fraunhofer-Instituten sowie drei Instituten der TU Braunschweig einen funktionsintegrierten Batterietrog. Dieser fungiert als Technologieträger und wird in Multimaterial-Bauweise konstruiert, wobei wir Faserverbundwerkstoffe mit Aluminium und aus Aluminium bestehenden, hochporösen Strukturen kombinieren. Um diese anspruchsvollen Materialien zusammenzuführen, müssen die Fertigungskette und die beteiligten Fügeverfahren weiterentwickelt und an die Materialien angepasst werden.

Eine unserer Hauptaufgaben in diesem Projekt ist die Materialentwicklung der Verbundwerkstoffe. Wir entwickeln unterschiedlich aufgebaute Organobleche, stellen diese her und ermitteln ihre mechanischen Kennwerte. Diese Materialkenndaten verwenden die Projektpartner Fraunhofer IWU und TU Braunschweig, um das Verhalten verschiedener Organobleche im Lastfall zu simulieren. Auf Basis der Simulationsergebnisse stellen wir anschließend den am besten geeigneten Organoblech-Aufbau für die finale Ermittlung der Kennwerte sowie zur anschließenden Konstruktion und Produktion des Batterietrogs her. In diesem Projekt kommen als Verstärkungskomponenten neben konventionellen Hochleistungsfasern wie Carbonfasern auch Naturfasern zum Einsatz. Zusätzlich werden im Bereich der Matrix biobasierte Werkstoffe eingesetzt.

Über den Aspekt der Materialentwicklung hinaus beschäftigen wir uns im Rahmen dieses Projekts auch mit den Recyclingpotenzialen des Bauteils. Für das gesamte Bauteil, aber auch im Prozess anfallende Reststoffe, entwickeln wir Recyclingkonzepte und prüfen diese auf ihre serienmäßigen Einsatzmöglichkeiten. Die besondere Herausforderung liegt dabei in der Kombination vieler unterschiedlicher Werkstoffe, die größtenteils nicht sortenrein aufgetrennt werden können. Als Verfahren sind neben dem mechanischen Recycling auch Pyrolyse oder chemische Ansätze möglich.

Gesamtziel des Projekts ist es, eine Massenreduktion von 20 Prozent gegenüber dem Stand der Technik zu erreichen, ohne dabei die Nachhaltigkeit der verwendeten Werkstoffe zu vernachlässigen, sondern diese nach Möglichkeit sogar zu optimieren.

Projektpartner

Fraunhofer IWU (federführend)
Fraunhofer IFAM
Technische Universität Braunschweig (ifs, IK, IWF)

Projektförderung

Projektlaufzeit 1.9.2014 bis 31.8.2018
Projektkoordinator                Fraunhofer IWU
Fördermittelgeber Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur (MWK)