Download - CFK-Valley Stade brochure1

Transcript

Ausgezeichnet! Bundeswirtschaftsminister Rösler prämiert herausragende Rohstoffeffizienz

3. CFK-Valley Stade INNOVATION DAY in Kooperation mit dem VDMA war ein voller Erfolg

Qualifizierung zum FVK Praktiker – Nächste Termine zur Weiterbildung in der Faserverbundtechnik

MAgAzIN Für DEN CArbON-FASEr-VErbuNDlEIChTbAu Ausgabe 2-2011 www.cfk-valley.com

INNOVATION REPORT

2 INNOVATION REPORT CFK-Valley Stade e. V.

Das CFK-Valley Stade mit seinem INFOPOINT ist der zentrale Anlaufpunkt für internationale Fachexperten, industrielle und politische Ent-scheider sowie die interessierte Öffentlichkeit. Im Nukleus des Gebäudes befindet sich eine Fachausstellung, die publikumswirksam die gesamte CFK-Wertschöpfungskette darstellt.

Sichern Sie sich dauerhaft die Möglichkeit, Ihre Kompetenzen und Produkte einer breiten Öffentlichkeit zu präsentieren. Die ganzjähri-ge Darstellung Ihres Beitrages bei Business-meetings und Besuchen schafft einen zusätz-lichen Mehrwert in der Kommunikation Ihrer Leistungsfähigkeit und Potenziale.

Die Vorteile eines Engagements im INFOPOINT:

> Unmittelbare Darstellung Ihrer Kompetenzen in der CFK-Technologie

> Gezielte Steigerung der Sichtbarkeit Ihrer Leistungsfähigkeit in der Fachwelt

> Direkte Ansprache von Fachexperten und Entscheidern

> Aktive Einbindung und Bewerbung der Ausstellung bei Geschäftsterminen und Be-suchen im CFK-Valley Stade

CFK-Valley Stade INFOPOINTWillkommen in der Welt der schwarzen Kunst

Der INFOPOINT bietet ein einmaliges Ausstellungskonzept ent-lang der gesamten Wertschöpfungskette – interaktiv mit allen Sinnen CFK erleben!

Nähere Informationen zur Dauerausstel-lung erhalten Sie in der Geschäftsstelle!

inhAlT

innOVATiOnEn & TEChniK

PRTM – Mit hybriden Prozessen zur Serienfertigung von CFK-Profilen (CTC GmbH) .................................................................................................................................................................................................. 6

Große Reichweite für große Spannweiten (Tartler GmbH) ........................................................................................................................................................................................... 7

Fraunhofer FFM: Flexible Bearbeitung von CFK-Großstrukturen (Fraunhofer-Institut IFAM) .......................................................................................................................................................... 8

Neue Fertigungskapazitäten (Invent GmbH) ........................................................................................................................................................................................... 9

Effiziente Infrarot-Wärme für neuartige Verbundwerkstoffe (Heraeus Noblelight GmbH) ................................................................................................................................................10

Laserdurchstrahlschweißen – Herausforderungen beim Fügen kohlen-stofffaserverstärkter Verbundwerkstoffe (Laser Zentrum Hannover e. V.).........................................................................................................................................12

Inertgasgewinnung – vom Abgas zur wertvollen Ressource (mecoplan GmbH) ............................................................................................................................................................................13

Leichter bauen durch zerstörungsfreie Prüfung (Fraunhofer IZFP) .................................................................................................................................................................................14

Verstärkte Schaumkernverbunde als Zukunft für Flugzeug-Primärstrukturen? (CTC GmbH) ..............................................................................................15

Recycling für starke Fasern (CFK-Valley Stade Recycling GmbH & Co. KG) ..............................................................................................16

Ausgezeichnet! Bundeswirtschaftsminister Rösler prämiert herausragende Rohstoffeffizienz (CFK-Valley Stade Recycling GmbH & Co. KG) ..............................................................................................18

CFK-Bohren im Grenzbereich (KROMI Logistik AG) .........................................................................................................................................................................20

CFK-Reparatur-Vorbereitung: Mobil und automatisch (BCT GmbH) ...............................................................................................................................................................................................21

ZF Lemförder GmbH erhält „Composite Innovations Award 2011“ (CFK-Valley Stade e.V.) ....................................................................................................................................................................22

CFK nachbearbeitungsfrei fräsen (Hufschmied Zerspanungssysteme GmbH)...................................................................................................23

nEuES AuS dEm nETzwERK

Für gewöhnlich das Außergewöhnliche -Projekte bei der cgb Carbon Großbauteile GmbH (cgb Carbon Großbauteile GmbH).............................................................................................. 24

Mechatronik und CFK – eine gute Symbiose (hochschule 21 gGmbH)...........................................................................................................................................................26

Akademische Ausbildung am PFH Campus Stade: Technologie- und Managementstudium(PFH Private Hochschule Göttingen) ......................................................................................... 27

Frischer Wind im Valley: Spitzner Engineers und L&L Rotorservice beziehen gemeinsames Büro(L&L Rotorservice GmbH / SPITZNER ENGINEERS GmbH) ...........................................................28

Dow erweitert Kapazitäten für die Produktion von Epoxidharzen in Stade (Dow Deutschland Anlagengesellschaft mbH) ........................................................................................29

Stader Team „CARBONGOOSE“ mit CFK-Flugzeugmodell bei der Heavy -Lift-Challenge im englischen York (CFK-Valley Stade e. V.) ...................................................................................................................................................................30

CFK-Prüfzentrum Stade bietet Ausbildungsinitiative mit Zukunft(GMA-Werkstoffprüfung GmbH) ...................................................................................................................................31

3. CFK-Valley Stade INNOVATION DAY am 10. und 11.11.2011 zum Thema „Mechanical Engineering meets Composites“ war ein voller Erfolg(CFK-Valley Stade e.V.) .......................................................................................................................... 32

Wir begrüßen ganz herzlich unsere neuen Mitglieder(CFK-Valley Stade e.V.) .......................................................................................................................... 33

VERAnSTAlTungShinwEiSE

Qualifizierung zum FVK-Praktiker – Nächste Termine zur Weiterbildung in der Faserverbundtechnik (Fraunhofer-Institut IFAM) .......................................................................................................................................................34

mtec-akademie: CFK-Fortbildung für Ingenieure und technische Fachkräfte (mtec-Akademie) .................................................................................................................................................................................35

4 INNOVATION REPORT CFK-Valley Stade e. V.

EdiTORiAl

Verehrte Leserinnen und Leser des INNOVATION REPORT!

In der zweiten Ausgabe des INNOVATION REPORT des CFK-Valley Stade e.V. gibt es eine

Vielzahl spannender Neuigkeiten aus dem Netzwerk zu berichten.

Wir sind im Jahr 2011 um weitere vierzehn kompetente Akteure auf nunmehr 104 Mitglie-

der erstarkt. Die erfolgreiche Umsetzung der VISION 2015 mit den strategischen Oberzielen

Diversifikation und Internationalisierung wird dabei insbesondere durch Neuzugänge wie

GE Wind Energy und Toray Soficar glaubhaft unter Beweis gestellt. Ferner verdichten sich

ergiebige Kooperationen mit Branchenorganisationen aus den Bereichen Windenergie,

Maschinenbau sowie im Schienenfahrzeugsektor.

Unsere gemeinsamen Internationalisierungsaktivitäten gipfelten dieses Jahr neben dem

Empfang der Washingtoner Gouverneurin Christine Gregoire samt 50 köpfiger Begleit-

gruppe in einer Delegationsreise nach Kanada. Diese wurde durch die Geschäftsstelle in

Kooperation mit der kanadischen Botschaft organisiert. 14 Teilnehmer von sieben Instituti-

onen haben die Möglichkeit wahrgenommen nach Kanada zu fahren, um einen umfassen-

den Einblick in die kanadische Composite-Industrie zu bekommen. Hochrangige Business-

Meetings konnten wahrgenommen, wichtige Geschäftskontakte aufgebaut werden.

Auch aus der Rubrik „Innovationen & Technik“ möchte ich Sie auf einige Highlights auf-

merksam machen: Die im Februar in Betrieb genommene Recycling-Anlage der CFK-Valley

Stade RECYCLING GmbH läuft mittlerweile auf Hochtouren. Besonders freut uns in diesem Zusammen-

hang, dass die CFK-Valley Stade RECYCLING GmbH der Gewinner des diesjährigen Rohstoffeffizienzpreis

der Bundesregierung geworden ist. Hiermit wird die herausragende Bedeutung des Recyclingthemas

samt seinem Alleinstellungsmerkmal in Form von Europas erster Großserienanlage in Stade unterstrichen.

Wir alle sind sehr stolz auf die Kollegen und gratulieren herzlich zu diesem Erfolg. Mehr zu diesem Thema

lesen Sie ab Seite 18.

Als weiteres Highlight der letzten Monate weise ich auf die sehr erfolgreiche Zusammenarbeit mit

dem VDMA Composite hin. Der 3. INNOVATION DAY „Mechanical Engineering meets Composites“ bot

eine gewohnt hochkarätig besuchte Plattform für den branchenübergreifenden Austausch im Bereich

der Composite Werkstoffe. Dieses Mal stand der allgemeine Maschinen- und Anlagenbau in Verbindung

mit den anspruchsvollen Bedarfen aus der Luftfahrtindustrie im Fokus (ab Seite 32).

Im essentiellen Bereich der Aus-, Fort- und Weiterbildung wird Ihnen mein geschätzter Vorstandskol-

lege Prof. Dr. Bernt R.A. Sierke auf der folgenden Seite einen Einblick in die Entwicklungen der letzten

Monate geben.

Viel Freude beim Lesen wünscht Ihnen Ihr

Prof. Dr. Axel S. Herrmann

Vorsitzender des Steering Boards CFK-Valley Stade e.V.

Sehr verehrte Leserin, sehr verehrter Leser,

die wachsende Bedeutung der Schlüsseltechnologie CFK zieht einen steigenden Bedarf

an hochqualifizierten Ingenieuren und Fachkräften nach sich. Denn CFK und andere

Faserverbund-Strukturen gelten als Werkstoffe der Zukunft. Zwar fokussierte sich in der

Vergangenheit die Verwendung von CFK vor allem auf Anwendungsgebiete mit hoher

Wertschöpfung wie etwa die Luft- und Raumfahrt. Große Fortschritte in Forschung und

Entwicklung führen jedoch dazu, dass sich vielfältige Einsatzmöglichkeiten auch in anderen

Branchen bieten wie im Flugzeug- oder Maschinen- und Anlagenbau, ebenso – besser

spät als nie – im Automobilbau, aber auch im Schiffs- oder Windenergieanlagenbau. Ein

weiteres neues Arbeitsfeld für CFK ist auch die Orthopädietechnik, die den ultraleichten

Werkstoff bei Prothesen oder Hilfsmitteln wie Rollstühlen einsetzt.

Vor diesem Hintergrund ist es eines der zentralen Anliegen des CFK-Valley Stade e. V.,

die Aus- und Weiterbildung qualifizierter Nachwuchskräfte voranzutreiben. So entwickelte

die PFH Private Hochschule Göttingen in Abstimmung mit dem CFK-Valley Stade die

Studiengänge „Verbundwerkstoffe/Composites“, um eine umfassende akademische wie

praxisorientierte Ausbildung von Anfang an sicherzustellen. Diese Programme können als

Bachelor- oder Masterstudium absolviert werden, letzteres auch in einem internationalen

Studiengang komplett in Englisch. Zusätzlich ist in das Bachelorstudium eine Fachar-

beiterausbildung zum Verfahrensmechaniker für Kunststoff- und Kautschuktechnik (IHK)

mit Schwerpunkt Faserverbundwerkstoffe integriert. Darüber hinaus bietet die PFH über

die Management & Technologie Akademie (mtec-akademie) hochkarätige Seminare für Ingenieure

mit CFK-Weiterbildungsbedarf an. Mittlerweile hat die Hochschule eine auf die Praxis ausgerichtete,

anwendungsorientierte Forschungsstrategie umgesetzt. Insgesamt wird die PFH in Stade damit ihrem

Hochschulauftrag in Lehre, Forschung und Weiterbildung voll gerecht.

Darüber hinaus gibt es auch für junge Wissenschaftler, die über das Thema CFK forschen und promovieren

möchten, am 2010 gegründeten Forschungszentrum CFK NORD seit Mai 2011 ein Angebot: Die drei

Mitgliedsuniversitäten der Niedersächsischen Technischen Hochschule (NTH) – die Leibniz Universität

Hannover, die TU Braunschweig und die TU Clausthal – haben hier ein Graduiertenkolleg eingerichtet,

das zehn Nachwuchswissenschaftlern intensive Forschung inklusive Doktorandenausbildung ermöglicht.

Vorrangiges Ziel dieser Forschungsarbeit ist es, CFK-Strukturen effizienter zu produzieren.

Der CFK-Valley Stade e. V. hat mit diesem umfassenden Aus- und Weiterbildungsprogramm für alle

handwerklichen und akademischen Stufen die Tür weit aufgestoßen, um erfolgreich den „War for Talents“

führen zu können. Dadurch hat sich der Verein zusammen mit seinen Mitgliedsunternehmen und

Kooperationspartnern eine Führungsposition in der CFK-Qualifikation erarbeitet. Lassen Sie uns diesen

Vorsprung gemeinsam nutzen und ausbauen.

Mit den besten Grüßen, Ihr

Prof. Dr. Bernt R. A. Sierke

Präsident der Privaten Hochschule Göttingen &

Vorstandsmitglied des CFK-Valley Stade e. V.

EdiTORiAl

innOVATiOnEn & TEChniK

6 INNOVATION REPORT CFK-Valley Stade e. V.

Wie die Kombination von Pultrusion und RTM neue Potentiale eröffnet

Derzeit dominieren manuelle Verfahren die

Herstellung von multiaxial verstärkten Faserver-

bundprofilen aus Trockenfasern. Existierende au-

tomatisierte Prozesse beschränken sich entweder

auf die Verwendung von Prepreg-Material oder

weisen Einschränkungen im Lagenaufbau auf, wie

etwa beim Pultrusionsverfahren.

So ermöglicht das Pultrusionsverfahren die

kontinuierliche Fertigung von CFK-Profilen mit

konstantem Querschnitt, indem Bündel von

Kohlenstofffasern erst durch ein Harzbad, dann

durch eine formgebende Matrize gezogen und

ausgehärtet werden. Ein zentraler Nachteil dieses

Verfahrens ist dadurch aber die Einschränkung auf

vorwiegend unidirektional (in Längsrichtung) ver-

stärkte Profile. Die für den Flugzeugbau geforder-

ten komplexen Lagenaufbauten sind mit dieser

Technologie alleine aber nicht realisierbar.

Dem gegenüber steht die RTM-Technologie

(Resin Transfer Moulding), mit der diskontinuier-

lich Bauteile mit hochkomplexen Lagenaufbauten

- unter Einhaltung der engen Toleranzforderun-

gen des Flugzeugbaus - produziert werden können.

Jedoch lassen sich mit dieser Technologie nur

verhältnismäßig geringe Produktionsraten reali-

sieren.

Das in Kooperation entwickelte PRTM-Verfahren

verbindet die Vorteile des klassischen Pultrusions-

verfahrens mit denen des RTM-Verfahrens, indem

komplexe textile Halbzeuge in einem durchlau-

fenden Prozess mit einem niedrigviskosen Epoxid-

harzsystem imprägniert und durch eine im Verfah-

ren mitlaufende, allseitig schließende Presse in den

Zielquerschnitt verpresst werden. Bei einer ent-

sprechenden Wahl der verwendeten Materialien

(Kohlenstofffasern und Harz) und der Prozesspa-

rameter (Druck und Temperatur) insbesondere im

Pressschritt werden dadurch Eigenschaften des

Profils eingestellt, wie sie der Flugzeugbau erfor-

dert. Eine hohe Variabilität der Profilgeometrie ist

durch austauschbare Injektions- und Presswerk-

zeuge gewährleistet.

Zukünftige Entwicklungen des CTC haben zu-

dem zum Schwerpunkt variierende Querschnitte

und Radien in einem Bauteil abbilden zu können.

Ein zentrales Einsatzfeld für diese Technolo-

gie könnten CFK-Strukturprofile, wie Spante und

Stringer im Flugzeug oder Verstärkungsprofile im

Fahrzeugbau sein, welche aktuell noch in großen

Teilen manuell erstellt werden, denn erst durch

die kontinuierliche Fertigung und den hohen Au-

tomatisierungsgrad des PRTM-Verfahrens können

die zukünftig geforderten Produktionsmengen

erreicht werden.

CTC GmbH Stadeww.ctc-gmbh.de

Auf der PRTM-Anlage produzierte CFK-Profile

PRTM – Mit hybriden Prozessen zur Serienfertigung von CFK-Profilen

innOVATiOnEn & TEChniK

Das Dosieren, Mischen und Auftragen von Ep-

oxydharzen und Polyurethanen zum Verkleben

der Windflügel-Halbschalen und zum Einkleben

innerer Stegstrukturen gehört bei der Herstel-

lung von WEA-Rotorblättern zu den wichtigen

Prozessschritten. Seit einigen Jahren schon be-

währen sich hier die Dosier- und Mischsysteme

von Tartler. Speziell für den Einsatz im Prototy-

pen-Stadium sowie zur Fertigung von Versuchs-

und Kleinserien realisierte das Unternehmen

nun eine seiner neusten Drei-Komponenten-

Applikationsanlagen: Ein mobiles, modula-

res Stand-alone-Komplettsystem mit langem

360°-Schwenkarm, der den Mischkopf aus einer

Höhe von 4,5 Metern präzise über die Klebenäh-

te einer Rotor-Halbschale führt. Mit der vielsei-

tigen Systemlösung kann der Windflügel-Her-

steller unter anderem Versuche zur Automation

der Klebstoff-Applikation, zur Optimierung der

Klebstoff-Rezeptur und zur Reduktion des Mate-

rialverbrauchs fahren – „beispielsweise mit dem

Ziel, die Klebstoffmengen durch eine exaktere

Applikation und den Verzicht auf die üblichen

`Vorsichtsmehrmengen´ einzusparen“, sagt Fir-

menchef Udo Tartler.

Der lange Arm des MischkopfsDie neue Systemlösung trägt die Bezeichnung

Nodopox 200 3K. Der über der Anlage angeord-

nete 360°-Schwenkarm verleiht dem statisch-

dynamischen Präzisions-Mischkopf – einer

Tartler-Entwicklung – eine Reichweite von bis zu

sechs Metern! In der Spitze des Mischkopfs sor-

gen rotierende Einwegmischer aus Kunststoff für

optimale Mischergebnisse. Die drei Komponen-

ten (Harz und zwei Härter) werden aus normalen

200-Liter-Anliefergebinden (Blechfässer) bezogen.

Beide Härter können unterschiedliche Aushärte-

zeiten haben und mit frei einstellbaren Topfzeiten

gemischt werden. Das verschafft dem Anwender

eine hohe Flexibilität hinsichtlich der Klebstoff-Ei-

genschaften! Auf Flexibilität ausgelegt ist auch die

Möglichkeit, die Dosierfässer automatisch nach-

zufüllen. Das gewährleistet eine kontinuierliche,

prozesssichere Produktion.

Schonender BetriebDie Nodopox 200 3K arbeitet mit einem ma-

ximalen Dosierdruck von 60 bar. Das entspricht

einem nur minimalen Temperaturanstieg, was

sämtliche Komponenten der Anlage schont.

Der Ausstoß liegt bei bis zu 20 Kilogramm Kleb-

stoff in der Minute. Gesteuert wird das System

mit einer Siemens SPS mit Touch Screen. Zudem

verfügt die Nodopox 200 3K über eine automa-

tische Durchflussmessung, eine Volumenstrom-

Regelung und ein Fernwartungsmodul.

Die komplette Anlage lässt sich per Flurför-

derzeug an den Rotor-Halbschalen entlang füh-

ren. Optional rüstet Tartler die neue Nodopox

200 3K auch mit einem Antrieb zum Verfahren in

Bodenschienen aus. Außerdem kann sie – dann

ohne ihren 360°-Schwenkarm – mit vorhan-

denden Kran-, Roboter- oder Gantry-Systemen

kombiniert werden, wie sie derzeit im Rahmen

der Automatisierungsbestrebungen der Wind-

flügel-Hersteller zunehmend zum Einsatz kom-

men. Und wie bei allen Systemlösungen von

Tartler gilt auch hier: Jede Applikationsanlage

ist eine maßgeschneiderte Kundenlösung. „Die

Dosier- und Mischanlagen für die Windkraftin-

dustrie sind schon immer Sonderlösungen; das

ist für uns seit jeher der ganz normale Standard“,

sagt Udo Tartler.

Tartler GmbHwww.tartler.com

Nodopox 200 M/U 3K

Nodopox 200 VS AR 2K S

Große Reichweite für große SpannweitenTartler liefert Stand-alone-Lösung für den Klebstoffauftrag in der Windflügel-HerstellungEine Spannweite von 80 Metern kristallisiert sich derzeit als Maßstab für den Bau neuer Windflügel heraus. Um solch mächtige Rotoren zukünftig wirtschaftlicher fertigen zu können, arbeiten die Windflügel-Hersteller derzeit fieberhaft an der Optimierung ihrer Produktions-prozesse. Großes Augenmerk legen sie dabei auf die Applikation der Klebstoffe und Gelcoats. Speziell für den Prototypenbau sowie Ver-suchs- und Kleinserien entwickelte Anlagenbauer Tartler deshalb ein flexibles Dosier- und Mischsystem mit 360°-Schwenkarm.

8 INNOVATION REPORT CFK-Valley Stade e. V.

innOVATiOnEn & TEChniK

Alternativ zu den bisherigen Strategien ist

eine deutliche Produktivitätssteigerung auf Basis

einer parallelen Bearbeitung durch mehrere In-

dustrieroboter denkbar. Dieser Ansatz wird der-

zeit im Rahmen des vom Land Niedersachsen

geförderten Projektes ProsihP FFM, das von der

Fraunhofer-Projektgruppe Fügen und Montieren

FFM bearbeitet wird, untersucht. Dazu wurde für

Grundlagenversuche zur Fräsbearbeitung mit

Robotern beim Projektpartner IPMT der TU Ham-

burg-Harburg eine CFK-Fräsroboter-Versuchszelle

aufgebaut. Dies geschah in enger Kooperation

mit der Ludwig Schleicher GmbH aus Pressath,

die sich bereits seit mehreren Jahren im Bereich

der robotergestützten Fräsbearbeitung von Au-

tomobil-Interieurbauteilen eine starke Position am

Markt erarbeitet hat.

Bereits die ersten Roboterfräsversuche mit ei-

nem Roboter TX200 der Firma Stäubli waren sehr

vielversprechend. Unter anderem wurde eine CFK-

Flugzeugrumpfschale bearbeitet und ein umfang-

reicher Benchmark unterschiedlicher Werkzeug-

konzepte hinsichtlich ihrer Eignung zum Fräsen

mit Industrierobotern durchgeführt. Hierbei wählte

man die Firma Hufschmied Zerspanungssysteme

aus Bobingen als Partner, da diese bereits mehrjäh-

rige Erfahrung im Bereich der robotergestützten

Zerspanung im Automobilbau sowie in der Zerspa-

nung von CFK vorweisen kann.

Die Versuche zeigen, dass Industrieroboter das

Potenzial für die hochproduktive Fräsbearbeitung

von CFK-Großstrukturen mitbringen. Im Rahmen

der laufenden Projekte werden insbesondere adap-

tive Bearbeitungsstrategien zum Einsatz kommen,

die einerseits überhaupt erst eine hochgenaue

Bearbeitung von CFK mit Industrierobotern er-

möglichen und andererseits eine gleichbleibende,

hohe Produktqualität gewährleisten. Vorausset-

zung für praxisgerechte Anlagen ist ein schnelles,

berührungsloses Einmessen der zu bearbeitenden

Bauteile unter Einsatz effizienter Einmessstrategien,

die ebenfalls durch die Fraunhofer-Projektgruppe

Fügen und Montieren FFM im Forschungszentrum

CFK NORD in Stade erarbeitet werden.

Auf der Grundlage der erfolgreichen Ergebnisse

der Voruntersuchungen wird nun eine Fräsver-

suchsanlage basierend auf mehreren Industriero-

botern aufgebaut. Darauf werden im CFK NORD

zunächst Untersuchungen zur Parallelbearbeitung

von mittelgroßen CFK-Strukturen durchgeführt.

Eine Erweiterung in Richtung einer Großanlage ist

bereits in Planung.

Fraunhofer FFM: Flexible Bearbeitung von CFK-GroßstrukturenDie Fräsbearbeitung von CFK-Großstrukturen ist heutzutage ein äußerst kostenintensiver Prozess. Insbesondere fallen die hohen In-vestitionen für Großbauteilbearbei-tungsmaschinen ins Gewicht, die zu-dem bauartbedingt normalerweise über nur eine Frässpindel verfügen. Dies resultiert üblicherweise in sehr zeitaufwändigen Bearbeitungszyk-len, verbunden mit einer geringen Produktivität der Anlage.

Konzept der Fraunhofer Versuchsanlage

zum Roboterfräsen im CFK NoRd

Robotergestützte Bearbeitung

einer Rumpfschale

innOVATiOnEn & TEChniK

Neue Fertigungskapazitäten

Neben der Optimierung des Robotersystems

hinsichtlich Fräsbearbeitung sollen auch neue

Ansätze zur CFK-Fräsprozessüberwachung sowie

innovative Ansätze zur CFK-Stauberfassung unter-

sucht werden. Ein hoher Stellenwert kommt insbe-

sondere der CFK-Prozessüberwachung mit dem

Ziel der Fehlervermeidung zu, da Fräsoperationen

der CFK-Großstrukturen üblicherweise am Ende

der Wertschöpfungskette erfolgen und die zu be-

arbeitenden Bauteile zu diesem Zeitpunkt bereits

einen sehr hohen Wert aufweisen.

Auf dieser Basis wird zukünftig durch die Fraun-

hofer-Projektgruppe FFM eine Demonstratoran-

lage zur robotergestützten Fräsbearbeitung von

CFK-Großstrukturen entstehen.

Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAMFraunhofer-Projektgruppe Fügen und Mon-tieren FFMwww.ifam.fraunhofer.de

Flexible Rumpfbearbeitungsmodule

CNC-drehbank, Umlaufdurchmesser: 600mm

CNC-Fräse, 5 Achsen

Die INVENT GmbH in Braunschweig hat ihre

Fertigungskapazitäten ergänzt. Außer der tradi-

tionellen Faserverbundtechnologie bietet das

Unternehmen nun auch Zerspanungstechnik an.

Neben der klassischen Zerspanung von CFK hat

das Unternehmen nun die Möglichkeit, auch Titan

und Aluminium zu bearbeiten.

„Wir sehen uns nun in der idealen Lage, unsere

Faserverbundstrukturen intern mit CNC-Technik

nachbearbeiten und darüber hinaus metallische

Anbauteile herstellen zu können“, berichtet der

technische Leiter Carsten Schöppinger.

Der INVENT GmbH stehen 2 CNC-Fräsen (3-

Achs und 5-Achs) sowie eine CNC-Drehbank

zur Verfügung.

Geplant ist die Investition einer weiteren Fräse

in 2012. „Wir erwarten in 2011 ein Wachstum von

25% und haben auf die gesteigerte Nachfrage

rechtzeitig reagiert.“ berichtet der Geschäftsführer

Henning Wichmann.

INVENT GmbH www.invent-gmbh.de

10 INNOVATION REPORT CFK-Valley Stade e. V.

Mit der Ray-tracing Methode berechnet man die Strahlungsintensität.

Effiziente Infrarot-Wärme für neuartige Verbundwerkstoffe

Komposite sind verschieden, je nach ihrem

späteren Einsatz. Kurzfaserverstärkte Duroplaste

für große Karosserieteile, langfaserverstärkte Ther-

moplaste für hoch belastete Strukturbauteile oder

gewebte Rovings für Windflügel, allen gemeinsam

ist, dass sie möglichst kosteneffizient hergestellt

werden sollen.

Bei der Fertigung von Kompositmaterialien

werden verschiedene Wärmeprozesse benötigt,

etwa zum Aushärten der duroplastischen Kunst-

stoffe. Thermoplasten werden erwärmt, um sie zu

verschweißen, zu formen oder umzuformen.

Faservolumengehalt und Faserorientierung

haben einen erheblichen Einfluss auf die Wärme-

leitung, daher ist die homogene Erwärmung von

Kompositmaterialien nicht trivial.

Infrarot-Strahler heizen schnell und homogenBisher führt man die erforderlichen Wärmepro-

zesse häufig mit konventionellen Heißluftöfen

durch. Infrarot-Wärmetechnologie bietet dagegen

einige Vorteile.

Infrarot-Strahler zeigen sehr kurze Reaktionszei-

ten innerhalb von Sekunden, das macht Wärme re-

gelbar und hilft, Energie richtig zu dosieren. Wenn

innOVATiOnEn & TEChniK

Infrarot-Strahler helfen Prozesszeiten zu verkürzen.

Flugzeuge und Automobile sollen leichter werden, um Kraftstoff zu sparen, für die Fahrgäste müssen sie jedoch genauso sicher bleiben. Rotorblätter von Windenergieanlagen sollen leicht, aber gleichzeitig sehr be-lastbar sein. Infrarot-Wärme kann helfen, diese Anforderungen zu erfüllen. Faserverstärkte Kunststoffe sind moderne Verbundwerkstoffe; sie bestehen aus Kunststoffen wie Polyphenylsulfid (PPS), Polyetheretherketon (PEEK) oder Epoxidharzen (EP), in die Carbon- oder Glas-Fasern eingebettet wurden.

Die Fasern machen das Bauteil fest und steif, die Kunststoffmatrix kann die auftretende Energie absorbieren. Viele hoch belastete Bauteile im Auto, wie Lenkrohre, die hohen Torsionskräften ausgesetzt sind, oder auch Elemente für den Seitenaufprallschutz werden aus diesen Kompositen hergestellt. Bei der Herstellung solcher modernen Bauteile kommen Infrarot-Systeme zum Einsatz, weil sie diese Mate-rialien schnell und homogen erwärmen und so die Prozesszeiten verkürzen.

innOVATiOnEn & TEChniK

Infrarot-Strahler helfen glasfaserverstärkte druck-

behälter zu verschweißen.

die Wärmequelle nur dann angeschaltet sein muss,

wenn sie gebraucht wird, spart man Energie.

Infrarot-Systeme sind relativ kompakte Wärme-

einheiten, die große Werkteile am Band erwär-

men, ohne dass ein großvolumiger Ofen für das

komplette Teil benötigt wird.

Infrarot-Strahlung kann genau an Produkt und

Prozess angepasst werden, moderne numerische

Methoden wie das Ray tracing oder Computational

Fluid Dynamics helfen zusätzlich, große Flächen

homogen zu erwärmen, indem beispielsweise die

Energieverteilung auf der Fläche optimiert wird.

Komposite verschweißen mit Infrarot-Wärme Ein britisches Unternehmen setzt Behälter aus

glasfaserverstärktem Polypropylen für die Was-

seraufbereitung ein. Die zylindrischen Wasser-

tanks werden aus zwei Hälften gefertigt, die dann

durch kurzwellige Infrarot-Strahlung miteinander

verschweißt werden. Die Glasfasern sorgen dafür,

dass die Behälter möglichst robust sind, denn sie

sollen im Gebrauch einem Innendruck von etwa

10 bar standhalten können. Sie sind aber auch der

Grund dafür, dass herkömmliches Schweißen mit

Kontaktwärme schwierig durchzuführen ist. Die

Glasfasern im Kunststoff werden durch das An-

schmelzen der Oberfläche frei gelegt und beschä-

digen die heißen Kontakt-Platten.

Infrarot-Strahler übertragen dagegen Ener-

gie kontaktfrei und erzeugen die Wärme erst im

Material. Es kann also kein Material an der Wär-

mequelle hängen bleiben. Ein Modul mit sechs

kurzwelligen Infrarot-Strahlern erhitzt die Enden

der vorgefertigten Zylinderhälften, dann wird das

Modul automatisch herausgefahren. Die Teile mit

den erwärmten, weichen Enden werden zusam-

mengedrückt und so verschweißt.

Tests haben gezeigt, dass diese Verbindung auch

unter sehr hohem Druck hält, bis zu 28 bar wurden

angelegt, ohne die Verbindung zu zerstören.

Durch die kontaktfreie Erwärmung muss die

Wärmequelle nicht ständig gereinigt werden. Der

gesamte Prozess ist sehr energieeffizient, denn der

Infrarot-Strahler ist nur dann angeschaltet, wenn

Wärme benötigt wird.

Optimierungspotentiale erkennen und realisieren Ist es möglich die Ausschussrate zu reduzieren?

Verbraucht die Anlage unnötig viel Energie? Viele

Unternehmen stellen sich Fragen wie diese. Die

Reduzierung der Energie- und Materialkosten ist

ein wichtiger Baustein für Industrieunternehmen,

um ihre Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten oder

zu steigern. Dabei ist oft die Optimierung der vor-

handenen Anlage wesentlich sinnvoller und kos-

tengünstiger als eine Neubeschaffung.

Ein neu gestaltetes Consulting Team bietet bei

Heraeus Noblelight Unterstützung durch individu-

elle Beratung, praxisorientierte Planung und die

zeitnahe Realisierung von Maßnahmen zur Opti-

mierung von Anlagen und Prozessen.

„Kürzlich haben wir bei einem unserer Kunden

eingehende Untersuchungen der Anlagentech-

nik über Weg-Zeit-Diagramme durchgeführt“,

so Jörg Wöll aus dem neuen Bereich Consulting

bei Heraeus Noblelight, „dabei konnte man so-

fort sehen, dass eine Umstellung der Trocknung

sinnvoll wäre“. Es zeigte sich, dass sich durch den

Einsatz von schnell reagierenden Carbon Infrarot-

Strahlern, mit elektronischer Verknüpfung zur För-

dertechnik, eine Optimierung der Nutzungsdauer

und eine erhebliche Energieeinsparung ergeben

würde. Genaue Berechnungen zeigten, dass statt

der bisherigen 880 kW Nennleistung nach dem

Umbau nur noch 460 kW nötig sein würden.

Für solche Berechnungen nutzt der neue Be-

reich bei Heraeus, außer den bisher schon übli-

chen Tests im Anwendungszentrum sowie den Er-

fahrungswerten aus den über Jahre aufgebauten

Datenbanken, auch moderne numerische Metho-

den wie das Ray tracing und Computational Fluid

Dynamics.

Energieeffizienz durch exakte AnpassungDie Infrarot-Wärmetechnologie bietet einige

Möglichkeiten, bei industriellen Wärmeprozessen

den Energieeinsatz zu optimieren:

hohe Wärmeübertragungskapazität ·kontaktfreie Wärmeübertragung ·hoher Wirkungsgrad · effiziente Energieübertragung durch die opti- ·male Wellenlänge

örtlich begrenzter Energieeinsatz durch ·Anpassung an die Form der Produkte

zeitlich begrenzter Energieeinsatz durch ·schnelle Reaktionszeiten

Infrarot-Wärme wird immer dann eingesetzt,

wenn Wärmeprozesse mit besonderen Vorgaben

an Platz, Zeit oder Qualität gelöst werden sollen.

Heraeus Noblelight GmbHwww.heraeus-noblelight.com/infrared

die Erwärmung von Kompositen wird im

hauseigenen Anwendungszentrum bei Heraeus

Noblelight getestet

12 INNOVATION REPORT CFK-Valley Stade e. V.

Eine Herausforderung für ihre Verwendung

ist das Verbinden mit anderen Materialkombi-

nationen wie zum Beispiel glasfaserverstärkten

Thermoplasten. Zum Fügen solcher Materialien

stehen neben dem Kleben und mechanischen

Verfahren Schweißtechnologien wie das Wider-

standsschweißen, das Vibrationsschweißen und

das Induktionsschweißen zur Verfügung. Das

Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) entwickelt

zur Zeit ein Fügeverfahren auf Basis des Laser-

durchstrahlschweißens. In dem vom Bundes-

minsterium für Bildung und Forschung (BMBF)

geförderten Projekt „LaWocs“ realisiert das LZH

zusammen mit nationalen und internationalen

Projektpartnern eine Prozesskette für die kos-

tengünstige Verschweißung komplexer thermo-

plastischer faserverstärkter Bauteile. Das Schwei-

ßen von Thermoplasten mittels Laserstrahlung

zeichnet sich durch seine hohe Flexibilität, sein

hohes Automatisierungspotential und seine Zu-

verlässigkeit aus. Es wird heutzutage industriell

zum Fügen von unverstärkten und kurzglasfaser-

verstärkten Thermoplasten in der Medizintech-

nik sowie in der Automobilindustrie eingesetzt.

Bei diesem Verfahren wird ausgenutzt, dass un-

verstärkte Thermoplasten im nahen infraroten

Spektralbereich partiell transparent sind und den

Laserstrahl nur geringfügig abschwächen. Koh-

lenstofffasern sind im Gegenzug in diesem Wel-

lenlängenbereich stark absorbierend. Trifft der La-

serstrahl auf Kohlenstofffasern so findet an ihnen

eine Wärmeentwicklung statt, die zusätzlich den

lasertransparenten Thermoplasten aufschmilzt.

Die Herausforderungen in der Anwendung die-

ses Verfahrens für Kohlenstofffasergewebe liegt

in der hohen Wärmeleitfähigkeit der Fasern und

dem ständigen Wechsel zwischen Faserbündeln

und Matrixdepots an der Oberfläche des absor-

bierenden Fügepartners. Durch die wechselnde

Faserausrichtung wird die Wärme abschnittswei-

se entlang oder aus dem gewünschten Fügebe-

reich geleitet. Zusätzlich trifft der Laserstrahl im

Wechsel auf Faserbündel und Matrixdepot, die

ein unterschiedliches Absorbtionsverhalten auf-

weisen. Diese Einflussfaktoren führen zu einer

variierenden Schweißnahtcharakteristik. Um eine

gleichmäßige und somit qualitativ hochwertige

Schweißnahtqualität zu erzeugen, entwickelt das

LZH eine Prozessregelung auf Basis pyrometri-

scher Sensoren, welche die in der Schweißzone

resultierende Wärmestrahlung detektiert. Hier-

mit wird eine Anpassung der jeweils zu applizie-

renden Laserleistung ermöglicht. Ein zusätzlicher

Einflussfaktor auf die Schweißnahtqualität ist der

ggf. vorhandene Faseranteil im transparenten Fü-

gepartner. So führen Glasfaserverstärkungen, wie

beispielsweise Kurzglasfasern in Spritzgussbau-

teilen oder auch Gewebeverstärkungen (GFK),

zu einer erhöhten Streuung des Laserstrahles

und somit zu einer Abschwächung. Durch Ex-

perimente wurde festgestellt, dass durch einen

steigenden Glasfaseranteil die benötigte Laser-

leistung erhöht wird und die Schweißnahtbreite

ansteigt. In Kombination mit einen kohlenstofffa-

serverstärkten absorbierenden Fügepartner wird

somit eine gezielte Anpassung der zum Einsatz

kommenden Laserleistungsregelung insbeson-

dere in Hinblick auf die eingesetzte Schweißva-

riante erforderlich.

Laser Zentrum Hannover e.V. www.lzh.de

innOVATiOnEn & TEChniK

Laserdurchstrahlschweißen-Herausforderungen beim Fügen kohlen-stofffaserverstärkter Verbundwerkstoffe

Neuste Marktanalysen zeigen, dass kohlenstofffaserverstärkte Thermo-plaste in immer größer werdenden Stückzahlen industriell verarbeitet werden.

Laserdurchstrahlschweißen von Thermoplasten

µ-CT Aufnahme: Einfluss der Kohlenstofffaseraus-

richtung beim Laserdurchstrahlschweißen

Gasmotor

Inertgasgewinnung – vom Abgas zur wertvollen Ressource

Prozessgas, im Speziellen das Abgas aus Verbren-

nungsprozessen, wurde und wird oft stiefmütter-

lich behandelt. Der Grund: Die Konzentrationen an

Begleitstoffen bzw. klimaschädlichen chemischen

Verbindungen stellen eine besondere Herausforde-

rung für jeden Verfahrenstechniker dar. Dabei sind

die Möglichkeiten der effizienten Nutzung enorm:

Gereinigtes und aufbereitetes Prozessgas, das die

Anforderungen an Inertgas erfüllt, ist ideal für die

Nutzung bei der Herstellung von CFK-Bauteilen. So

wird ein Großteil der in der Luft- und Raumfahrt ein-

gesetzten Verbundmaterialien in Autoklaven ge-

härtet. Für diesen Aushärtungsprozess ist Inertgas

notwendig, das üblicherweise in Form von großen

Mengen Stickstoff eingekauft wird.

Setzt man stattdessen auf ein hocheffizientes

Blockheizkraftwerk (BHKW), so entsteht neben

Strom und Wärme für den innerbetrieblichen Pro-

duktionsprozess Prozessgas nahezu kostenneutral.

Dazu genügt ein Gasmotor – z. B. ein aufgeladener

Lambda-1-Motor mit einer Nennleistung von ca.

600 kW. Das Abgas entsteht als Nebenprodukt und

wird in einem nachfolgenden Verfahren zu Inertgas

aufbereitet – abgestimmt auf den jeweiligen Ein-

satzzweck. Durch die ortsnahe Installation direkt

an der Produktionsstätte lässt sich die eingesetzte

Primärenergie (Erdgas bzw. Biomethan) mit einem

Wirkungsgrad von 90 Prozent und mehr ausnutzen.

Die Minimierung des Schadstoffeintrags bei der In-

ertgaserzeugung, die Regelungen des Motors und

der Peripheriekomponenten und die Abgasnach-

behandlung haben in diesem Verfahren einen ent-

scheidenden Einfluss auf die Inertgasqualität. Selbst

spezifische Anforderungen – z. B. an die O2-Konzen-

tration können individuell gesteuert werden.

Konkurrenzlose Wirtschaftlichkeit„Einen Wirkungsgrad von 90 und mehr Prozent

bietet kein anderes Verfahren zur Inertgas- und

Energiegewinnung,“ so Michael Granrath vom

Ingenieurbüro Mecoplan. „In Kombination mit

staatlichen Fördermitteln für die Anschaffung

derartiger Blockheizkraftwerke kann sich eine In-

vestition bereits nach zwei Jahren amortisieren!“

Zusätzlicher Pluspunkt: Inertgaserzeugungsanla-

gen fallen nicht unter das Emissionsschutzgesetz,

so dass für das bei der Verbrennung entstehende

CO2 keine CO2-Zertifikate als Kompensationsmaß-

nahme erworben werden müssen. Die im Schau-

bild dargestellte Modellrechnung verdeutlicht

das Einsparpotential – im direkten Vergleich zur

konventionellen Technik. Im aufgezeigten Fall

wird Inertgas mit Hilfe eines Verflüssigers aus

dem Luftstickstoff gewonnen, Heizwasser unter

Einsatz von Kesselanlagen erzeugt und Strom

eingekauft. Bei einem angenommenen Stick-

stoffverbrauch von ca. 40 Mill. m3/Jahr und einem

Erzeugungspreis von 0,06 EUR pro m3 ergibt sich

ein jährliches Einsparpotential bei den Energie-

kosten von mindestens 2,4 Mill. EUR. Besonders

Energieverbrauchern mit hohem bis mittlerem

Energie- und Inertgasbedarf bieten sich in punc-

to Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit nahezu

revolutionäre Möglichkeiten.

Förderwürdige EnergieeffizienzGeopolitisch sind alle Weichen für die Nutzung

von regenerativen Energieformen gestellt. In einem

Klima des wachsenden Umweltbewusstseins wird

für Unternehmen das Thema Nachhaltigkeit als

Wettbewerbsvorteil immer wichtiger. Dabei sind

alle Verfahren willkommen, die die Abhängigkeit

von fossilen Brennstoffen verringern. Gerade im

Hinblick auf den in Deutschland erst kürzlich be-

schlossenen Atomausstieg, wird der Bedarf nach

innovativen Lösungen langfristig steigen. Die Bun-

desregierung fördert bereits heute über das Bun-

desamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA)

besonders effiziente Systeme zur Energiegewin-

nung wie z.B. Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen –

zu denen auch Blockheizkraftwerke zählen.

Das Kölner Planungsbüro Mecoplan steht für

zukunftsorientierte Ingenieursleistungen zur

wirtschaftlichen Energiegewinnung und hat sich

mit der Inbetriebnahme einer Referenzanlage be-

reits seit 2008 einen Namen gemacht. Mecoplan-

Gründer und Know-how-Träger Michael Granrath

entwickelt, realisiert und betreut Projekte rund

um die Inertgaserzeugung mit Hilfe der fort-

schrittlichen Blockheizkraftwerks-Technologie.

Mit bedarfsorientierten Konzepten ist Mecoplan

in der Lage, Kunden eine nahezu kostenneutrale

Inertgasproduktion zu ermöglichen.

Mecoplan berät und begleitet Kunden von der Planungsphase bis hin zur Projektierung und führt auf Wunsch eine individuelle Bedarfsana-lyse bzw. Wirtschaftlichkeitsstudie durch. Kontakt: Michael Granrath,

Siegburger Straße 223, 50679 Köln

[email protected]

Mecoplan GmbHwww.mecoplan.de

Prozessgas, entstanden als Nebenprodukt aus Energiegewinnungsprozessen, kann durch Aufbereitung zu reinem Inertgas veredelt werden. Dieser Um-wandlungsprozess ist ein ernstzunehmender Wirtschaftsfaktor in der Her-stellung von CFK-Bauteilen. So kann sich die Inertgasgewinnung durch den Einsatz von Prozessgasen in kürzester Zeit amortisieren.

KONVENTIONELLE TECHNIK mecoplan PROZESSGASGEWINNUNG

Bezug von elektrischer Energie

Produktion von therm. Energie

Bezug von Prozessgas

Nutzung in Produktion

Nutzung im Autoklav

Bezug von Erdgas

BHKW

Nutzung in Produktion

Nutzung im Autoklav

Anhand der folgenden Modellrechnung wird deutlich, welche ökonomischen Vorteile die Prozessgasgewinnung per Gasmotor im Vergleich zur konventionellen Technik besitzt.

Wir danken Maschinenbau Scholz, Coesfeld für das Bildmotiv: „Autoklav“.

Die Modellrechnung verdeutlicht die jährlichen Energiekosten bei kon ven-tionellem Bezug von Strom, Wärme und Prozessgas (z. B. Stickstoff):

Elektrische Energie0,72 MW x 8.000 Bh/Jahr 100 €/MWh 0,58 Mill €

Thermische Energie (> 90° C)2,2 MW x 8.000 Bh/Jahr 36 €/MWh 0,63 Mill €

Thermische Energie (> 50° C)1,3 MW x 8.000 Bh/Jahr 36 €/MWh 0,37 Mill €

Prozessgas5.050 m3/h x 8.000 Bh/Jahr 0,06 €/m3 2,42 Mill € Kosten pro Jahr 4,00 Mill €

Die Modellrechnung verdeutlicht eine enorme Verringerung der Energie-kosten durch die Prozessgasgewinnung nach dem mecoplan-Prinzip:

Erdgasbezug4,45 MW x 8.000 Bh/Jahr 35 €/MWh 1,25 Mill €

Wartungskosten/Jahr 0,50 Mill €

Kosten pro Jahr 1,75 Mill €

Wärme

Strom

Wärme

Strom

Prozess-

gas

Prozess-

gas

Schaubild: Gegenüberstellung der Techniken

(Broschürenauszug)

innOVATiOnEn & TEChniK

14 INNOVATION REPORT CFK-Valley Stade e. V.

innOVATiOnEn & TEChniK

Nur fehlerfreies Material besitzt die entspre-

chende Festigkeit bezogen auf das Gewicht.

Sind Fehler nicht zu vermeiden, müssen sie früh-

zeitig mit Hilfe von Qualitätssicherungsmaßnah-

men erkannt werden. Das Fraunhofer-Institut für

Zerstörungsfreie Prüfverfahren (IZFP) entwickelt

Verfahren auf der Grundlage von Ultraschall,

Wirbelstrom, Röntgen, Infrarot etc., für CFK wie

für leichte Metalle, Keramiken und Biomateri-

alien. Es geht aber nicht nur um das Erkennen

von Fehlern, sondern auch um die Bewertung

hinsichtlich Fehlertoleranz. Bauteile können hö-

her belastet bzw. leichter gebaut werden, wenn

man sie einer regelmäßigen Inspektion unter-

zieht. Dafür sind zerstörungsfreie Prüfverfahren

ein Muss. Dieser Aufwand zahlt sich besonders

dort aus, wo Leichtbau eine Rolle spielt, z. B. in

der Luftfahrt. Da die Nutzungsdauern gleichar-

tiger Bauteile bei identischer Beanspruchung

deutlich streuen, kann durch kontinuierliche

Inspektion die individuelle Lebensdauer eines

jeden Bauteils besser ausgenutzt werden. Das

spart Material, erhöht die Nutzungsdauer und

senkt die Lebenszykluskosten.

Mittels »Structural Health Monitoring« (SHM)

wird das Prinzip des schadenstoleranten Bauens

erweitert. Mithilfe strukturintegrierter Sensorik, die

als Sensorsystem arbeitet, erfolgt eine quasi konti-

nuierliche Inspektion des Bauteils während des Be-

triebs. Die Sensorsysteme des IZFP nutzen »coole«

Elektronik, denn sie sind extrem energiesparend,

hochzuverlässig und für den Kunden ganz einfach

ein Bestandteil des Materials. Will man vorhandene

Komponenten nachrüsten, können die Sensornet-

ze auch an der Oberfläche aufgebracht werden.

Andererseits geht es auch darum, die Kohlefa-

sermaterialien sowohl im Ausgangszustand (Roh-

gelege) als auch an ausgehärteten Bauteilen zu

prüfen. Hauptprüfmerkmale sind Delaminationen,

Faserbrüche, Ondulationen, Impactschäden sowie

die tatsächliche Dicke der CFK-Struktur. In vielen

Fällen ist Ultraschall die Technik der Wahl, doch hat

diese Technik den Nachteil, dass sie vielfach ein

Koppelmittel benötigt. Bei Wirbelstrom ist dieses

Koppelmittel nicht erforderlich. Allerdings erlaubt

dieses Verfahren eine zuverlässige Detektion nur

bis zu einer Tiefe von ca. 7 mm unterhalb der ge-

prüften Oberfläche.

Die Luft- und Raumfahrt gehört derzeit noch

zu den wichtigsten Anwendungsgebieten der zer-

störungsfreien Prüfung für CFK, allerdings ist CFK

auch in der Automobilbranche stark im Kommen.

In einer breit angelegten Vergleichsstudie hat das

Fraunhofer IZFP nachgewiesen, wo die Potenziale

zukünftiger CFK-Prüfung liegen. Bei den etablier-

ten Verfahren wie Ultraschall ist es die Einführung

von Sampling Phased Array und bei Röntgen die

Laminographie, die Auflösungsvermögen zu ver-

bessern und Prüfzeit zu verringern helfen. Als in-

tegrales, koppelmittelfreies Verfahren steht neben

der Wirbelstromtechnik die Thermographie zur

Verfügung.

Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP www.izfp-d.fraunhofer.de

Leichter bauen durch zerstörungsfreie Prüfung

Wirbelstrom-CFK-Scanner

Instrumentierung einer Rumpfschale mit

applizierten Sensoren

innOVATiOnEn & TEChniK

Durch die Kombination von FVK Deckschichten

und einem umschlossenen, schubsteifen Kern

entstehen hocheffiziente Leichtbaustrukturen, die

soggenannte Sandwichbauweise.

Im Projekt „Seitenleitwerk - Nächster Generation

(SLW-NG)“ wird unter der Gesamtprojektleitung

der CTC GmbH ein neuartiges Bauweisen- und

Fertigungskonzept für das A320-SLW entwickelt,

welches als wesentliches Element die in einem

Schuss gefertigten Seitenschalen in Harzinfusions-

technologie und Sandwichbauweise beinhaltet.

Die Nachteile klassischer Sandwichbauweise kön-

nen durch den Einsatz eines verstärkten Schaum-

kernes entschärft bzw. beseitigt werden. Hierbei

kommen u.a. Kohlenstofffaserstifte („Pins“) zum

Einsatz, die den Kern in Dickenrichtung versteifen.

Vor der Harzinfusion liegen alle Kohlenstofffa-

serhalbzeuge in trockener Form vor. Der Schaum-

kern wird mit den trockenen FVK- Pins in Form von

Rovings bestückt, so dass die Anbindung an die

Deckschicht während der Harzinfusion durch zeit-

gleiches Aushärten aller Komponenten geschieht.

Das Bestücken des Kernes mit den FVK- Stiften,

das sog. „Pinnen“ kann seit Mitte des Jahres im CTC

mit einer neuartigen Pin-Maschine durchgeführt

werden. Diese wurde zusammen mit anderen

Partnern im LuFo geförderten Projekt „LOKOST“

entwickelt. Die Pin- Verstärkung von Sandwich-

strukturen verbessert vor allem die mechanischen

Steifigkeit des Kernes und die Widerstandsfähig-

keit gegenüber Schlagstoßbelastung. Weitere

Vorteile dieser Bauweise sind:

• Lokale Lasteinleitungsverstärkungen

• Eindämmen von Kernschädigungen

• Rissstoppende Wirkung

• Verbesserung der Anbindung zwischen Deck-

haut und Kern

Neben der Anwendung in der Luftfahrt kann

die entwickelte Bauweise in die unterschiedlichsten

Anwendungsbereiche außerhalb der kommerziellen

Luftfahrt übertragen werden. In vielen Bereichen,

wo flächige Leichtbaustrukturen benötigt werden,

bietet sich die vorgestellte Sandwichbauweise an.

Dies können z.B. die Rümpfe oder Aufbauten von

modernen Yachten und Schiffen sein, die Fahr-

gastzellen von Hochgeschwindigkeitszügen, Bau-

teile von Automobilen, Flügelblätter von Wind-

kraftanlagen oder auch hochsteife Wakeboards

sein.

Composite Technology Center GmbH Stadewww.ctc-gmbh.com

Verstärkte Schaumkernver-bunde als Zukunft für Flugzeug- Primärstrukturen?

Der Faserverbund bietet auf Grund seiner mechanischen Eigenschaften und Produktionsweisen Gestaltungsmöglichkeiten, die wesentlich von denen der klassischen Metallbauweise abweichen. Neben der Anisotropie der mecha-nischen Kennwerte zeichnen sich die Faserverbundkunststoffe (FVK) insbe-sondere dadurch aus, dass der spätere Werkstoff und das Bauteil zeitgleich während der Fertigung durch das Aushärten der Matrix entstehen.

die entwickelte Pin-Anlage im CTC in Stade

Verstärkte Sandwichstruktur mit Kohlenstofffaserpins

innOVATiOnEn & TEChniK

16 INNOVATION REPORT CFK-Valley Stade e. V.

Recycling für starke Fasern

Seit Jahren wird nach effektiven und effizi-

enten CFK Recyclingverfahren gesucht, um den

Stoffkreislauf der Carbonbranche zu schließen.

Bisher wurden dabei lediglich Recyclinglösun-

gen im technischen Kleinmaßstab gefunden,

die jedoch hinsichtlich der großtechnischen Re-

alisierbarkeit und vor allem der Produktentwick-

lung von hochwertig-vermarktbaren C-Faser Re-

cyclaten keine ökologische und wirtschaftliche

Lösung aufwiesen. In Fachkreisen wurde daher

bereits ein bevorstehender Entsorgungsnot-

stand für CFK Abfälle vorgezeichnet.

Angeregt durch das Kompetenznetzwerk

CFK Valley Stade e.V. bietet die inhabergeführ-

te Karl Meyer AG mit ihren 100 % Töchtern CFK

Valley Stade Recycling GmbH & Co. KG und der

Vertriebstochter carboNXT GmbH seit Anfang

2011 mit ihrem in Betrieb genommenen Euro-

päischen CFK Recyclingzentrum nunmehr die

grundlegende Lösung für eine hochwertige

Wiederverwertung aller in Europa anfallenden

CFK-Abfälle.

„Beim nachhaltigen Recycling ist insbeson-

dere eine ganzheitliche Betrachtung des Werk-

stoffkreislaufes wichtig“, berichtet Tim Rade-

macker, Geschäftsführer der CFK Valley Stade

Recycling und carboNXT. „Angefangen bei der

Entstehung der Abfälle beim CFK-Verarbeiter

mittels zertifizierter Systeme und einer opti-

mierten Abfalllogistik, über den Bereich der

Abfallaufbereitung, bis hin zur gemeinsamen

Entwicklung von neuen Anwendungen für

hochwertige C-Faser Recyclate werden jeweils

kundenindividuelle Lösungen erarbeitet“, so

Rademacker weiter, der seit Februar 2011 als

Technology Advisor auch dem CFK Valley e.V.

als Berater rund um das Thema Recycling von

CFK Abfällen zur Verfügung steht. Zur Tren-

nung von Faser und Kunststoffmatrix wird

dabei ein energieoptimierter Pyrolyseprozess

angewandt, der in einem einzigartigen Anla-

genkonzept realisiert wurde. Dieses Verfahren

trennt die Matrix zu 100% stofflich. Gewonnen

werden recycelte, absolut reine Kohlenstofffa-

sern mit nahezu gleichbleibenden mechani-

schen Eigenschaften im Vergleich zur Neufa-

ser. Die freigelegten Fasern werden in weiteren

Aufbereitungsschritten zu qualitativ hochwer-

tigen Faserprodukten verarbeitet und in den

Stoffkreislauf zurückgeführt. Für den Vertrieb

dieser individuellen Carbonkurzfasern gründe-

te die Karl Meyer AG im Sommer 2010 die car-

boNXT GmbH als Vertriebsgesellschaft.

Mit diesem CFK Recycling Konzept konnte der

bereits prognostizierte Entsorgungsnotstand

für die wachstumsstarke CFK Branche abgewen-

det und eine ressourceneffiziente Lösung zur

Schließung des CFK Werkstoffkreislaufes gefun-

den werden.

Mit der Inbetriebnahme der CFK Recycling-

anlage in Wischhafen bei Hamburg, die eine

Kapazität von rund 1.500 t/p.a. hat, kann der

Stoffkreislauf für sämtliche zur Zeit in Europa an-

fallenden CFK Abfälle geschlossen werden. „Un-

sere erlangte Technologieführerschaft stellt die

Basis für das Recycling in einem starken Wachs-

tumsmarkt dar, der in wenigen Jahren durch

„End-of-Life“ Rückläufe z.B. aus den Bereichen

Windenergie und Automobilbau erheblich stei-

gen wird“, so Rademacker.

Auf Grund des extrem energieaufwändigen

Herstellungsverfahrens für Kohlenstofffasern wird

durch die Rückführung von recycelten C-Fasern

in den Stoffkreislauf erheblich zu Energieeinspa-

rungen und Rohstoffeinsparung beigetragen.

Bei konservativer Annahme einer derzeitigen

produktionsbedingten CFK Abfallquote von

10-20% bei der Bauteilherstellung, im Zusam-

menhang mit dem prognostizierten Carbonfa-

serbedarf von 65.000 to. ab 2015 wird deutlich,

welche Mengen an hochwertigen CFK Materiali-

en ungenutzt ohne nachhaltige Recycling Alter-

native zur Verfügung stehen würden.

Mit den Produkten von carboNXT, die in ihren

Eigenschaften nur eine äußerst geringe Degra-

dation von ca. 5% gegenüber handelsüblichen

Neufasern aufweisen, können in den nächsten

Jahren völlig neue Anwendungen und Märkte

erschlossen werden.

Dafür konzentriert man sich im ersten Step

auf die Entstehung der Produktvarianten car-

boNXT „chopped“ und carboNXT „milled“.

Die Variante carboNXT „milled“, mit einer mitt-

leren Länge von 120 µm, eignet sich besonders

zur Dispergierung in verschiedene Werkstoffe.

Mit seinen spezifischen Kennwerten eignet sich

die Kurzfaser als Füllstoff, der sowohl die mecha-

nischen als auch die elektrischen Eigenschaften

des Bauteils aufwertet. Anwendungsbereiche

finden sich insbesondere im medizinischen

Bereich. Hier können Bauteile um antistatische

Merkmale erweitert werden.

Die Variante carboNXT „chopped“ ist in ver-

schiedenen Schnittlängen lieferbar. Die gewon-

nenen C-Faser Recyclate weisen i.d.R. Längen

von 3 bis zu 100 mm auf. Deshalb eignen sich

die Stapelfasern bestens für die Herstellung von

Bulk- und Sheet Moulding Compounds (BMC /

SMC). Gleichermaßen finden sie bei Spritzguss-

verfahren ihre Anwendung.

Neben den damit bereits heute gegebenen

Anwendungen im Bereich der Leichtbau- und

Spritzgussindustrie bestehen auf Grund der her-

vorragenden Produkteigenschaften weitere Ver-

arbeitungsmöglichkeiten u. a. im Zusammenhang

mit leitfähigen Produkten und textilen Strukturen,

wie z. B. Vliese aus recycelten Carbonfasern.

„Diese Vielfältigkeit an möglichen Anwendun-

gen wollen wir gemeinsam mit unseren Kunden

entwickeln und zur Marktreife bringen, um den

Werkstoffkreislauf weiter nachhaltig zu schlie-

ßen. Eine Herausforderung, die ein hohes Maß

an Vertrauen und enger Zusammenarbeit mit

unseren Partnern voraussetzt“, so Rademacker,

der sich dieser zukunftweisenden Herausforde-

rung positiv und offen gegenüber aufstellt.

CFK Valley Stade Recycling GmbH & Co. KGwww.cfk-recycling.com

Vertriebsgesellschaft: carboNXT GmbHwww.carbonxt.de

innOVATiOnEn & TEChniK

Tim Rademacker Geschäftsführer beider Gesellschaften,

mit einem carboNXT verstärktem Polyamid Prüfkörper

carboNXT chopped carboNXT milled

innOVATiOnEn & TEChniK

18 INNOVATION REPORT CFK-Valley Stade e. V.

„Die Preisträger sind eindrucksvolle Beispiele

dafür, wie Wirtschaft und Wissenschaft gemein-

sam neue Lösungen zum nachhaltigen Rohstof-

feinsatz finden. Das ist für den Industrie- und

Innovationsstandort Deutschland unverzichtbar.

Durch effiziente Prozesse und Produkte können

die Unternehmen selbst einen erheblichen Bei-

trag zur Rohstoffsicherung leisten. Wie zwei der

Preisträger zeigen, ist auch das Thema Recycling

aktueller denn je“, betonte Bundeswirtschaftsmi-

nister Philipp Rösler in seiner heutigen Rede.

Die CFK Valley Stade Recycling GmbH & Co. KG

hat das rohstoffeffiziente Verfahren entwickelt, de-

ren Schwestergesellschaft carboNXT GmbH ver-

marktet die hochwertigen CFK Recyclingprodukte

international. 2007 und 2010 gegründet, zählen

beide Unternehmen zu den klassischen Startups.

„Für zwei junge Unternehmen in einer so in-

novativen Branche wie der des CFK-Leichtbaus

ist diese Auszeichnung ein großer Erfolg und ein

wichtiger Meilenstein in ihrer Entwicklung und

würdigt die enormen Potentiale, die in diesem Ge-

schäftsfeld liegen“, erklärte Dr. Axel Meyer.

„Insbesondere ist dies aber auch eine Wür-

digung des Engagements unseres CFK Teams.

Gleichzeitig bedeutet dies auch eine Hervorhe-

bung des Netzwerkes des CFK-Valley Stade e.V.

und der Wirtschaftsregion Stade insgesamt“, sind

sich die Geschäftsführer einig.

Ausgezeichnet! Bundeswirtschaftsminister Rösler prämiert herausragende Rohstoffeffizienz

Karl Meyer Unternehmen CFK Valley Stade Recycling GmbH & Co. KG und carboNXT GmbH gewinnen „Deutschen Rohstoffeffizienz-Preis 2011“Bundeswirtschaftsminister Dr. Philipp Rösler zeichnete heute erstma-lig vier Unternehmen und ein Forschungsinstitut mit dem „Deutschen Rohstoffeffizienz-Preis 2011“ aus. Zu den Gewinnern zählen auch die Schwesterunternehmen CFK Valley Stade Recycling GmbH & Co. KG und die carboNXT GmbH. Beide sind 100%ige Töchter der in Wischha-fen ansässigen Karl Meyer Gruppe, die sich die Auszeichnung teilen. Karl Meyer AG Vorstand Dr. Axel Meyer sowie Oliver Grundmann und Tim Rademacker, Geschäftsführer der ausgezeichneten Unterneh-men, nahmen den Preis am 30. November 2011 im Bundesministeri-um für Wirtschaft und Technologie in Berlin persönlich entgegen.

Preisträger „deutscher Rohstoff Effizienz Preis 2011“

innOVATiOnEn & TEChniK

In Kooperation mit der Deutschen Rohstoff-

agentur (DERA) hatte das Bundesministerium für

Wirtschaft und Technologie den „Deutschen Roh-

stoffeffizienz-Preis 2011“ in diesem Jahr zum ersten

Mal ausgeschrieben.

Der Preis ist mit jeweils 10.000 Euro dotiert. Be-

werben konnten sich mittelständische Unterneh-

men mit bis zu 1.000 Mitarbeitern, die ein marktfä-

higes Konzept zur Einsparung von Rohstoffen und

Materialien vorlegten.

Die Karl Meyer Töchter CFK Recycling GmbH &

Co. KG und carboNXT GmbH zählten zu den zahl-

reichen Bewerbern und konnten die Fachjury, die

sich aus Vertretern der Wissenschaft, Wirtschaft

und Gesellschaft zusammensetzt, sowohl mit ih-

rem europaweit einzigartigen Recyclingverfahren

als auch mit den Produktvarianten „carboNXT mil-

led“ und „carboNXT chopped“ überzeugen. Beide

Unternehmen sind Teil der Karl Meyer Gruppe, die

in Wischhafen an der Elbe ihren Firmenstammsitz

hat. Vor Ort werden die CFK-Materialien in einem

aufwändigen thermischen Prozess recycelt und

mittels eines patentrechtlich geschützten Verfah-

rens zu hochwertigen Carbonkurzfasern veredelt.

Insbesondere im Flugzeug- und Automobilbau

nimmt die Bedeutung des Leichtbauwerkstoffs

stetig zu. Mit seinen spezifischen Kennwerten

eignet sich die Kurzfaser als Füllstoff, der sowohl

die mechanischen als auch die elektrischen Eigen-

schaften des Bauteils aufwertet.

Als Entsorgungsdienstleister mit mehr als 60

Jahren Erfahrung und Kompetenz bietet die Karl

Meyer Gruppe den beiden jungen Unternehmen

eine optimale Wachstumsbasis.

„Die Honorierung ist nicht nur die Anerkennung

des Geleisteten sondern auch die Bestätigung für

ein Konzept, welches nachhaltiges Recycling als

die ganzheitliche Betrachtung eines Werkstoff-

kreislaufes auf Basis der Entwicklung von vermark-

tungsfähigen Produkten mit einzigartigen Eigen-

schaften beinhaltet“, sagt Tim Rademacker. „Die

Vielfältigkeit an den sich daraus ergebenden neu-

en Anwendungen wollen wir gemeinsam mit un-

seren Kunden weiterentwickeln und zur Marktreife

bringen. Eine Herausforderung, die ein hohes Maß

an Vertrauen und enger Zusammenarbeit mit un-

seren Partnern voraussetzt“, betont Rademacker,

der sich dieser zukunftweisenden Aufgabe positiv

und offen gegenüber aufstellt. Neben den bereits

heute gegebenen Anwendungen im Bereich der

Leichtbau- und Spritzgussindustrie bestehen auf

Grund der hervorragenden Produkteigenschaf-

ten weitere Verarbeitungsmöglichkeiten u. a. im

Zusammenhang mit leitfähigen Produkten und

textilen Strukturen, wie z. B. Vliese aus recycelten

Carbonfasern.

Die Karl Meyer Gruppe, vor mehr als sechs

Jahrzehnten am Firmenstammsitz in Wischhafen

an der Elbe gegründet, beschäftigt konzernweit

mehr als 700 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter an

14 Standorten. Mit insgesamt 21 Firmen ist das

Unternehmen in Wischhafen, Berlin, Hamburg,

Hessen, Stade, Cuxhaven, auf Helgoland und an

weiteren Standorten im norddeutschen Raum

vertreten. Kerngeschäfte der Unternehmens-

gruppe sind Umwelt- und Entsorgungsdienst-

leistungen im kommunalen und gewerblichen

Bereich, die Vermarktung von Sekundärrohstof-

fen, die Entwicklung und der Betrieb von Recy-

cling- und Sortieranlagen sowie die Bereiche

Transport und Logistik. Die Karl Meyer Gruppe ist

darüber hinaus in den Sparten Schifffahrt , Fort-

bildung, Energiesysteme und dem Vertrieb von

Automobilen vertreten. Dr. Axel Meyer führt das

Unternehmen heute gemeinsam mit Vorstand

Dr. Frank Schernikau.

CFK Valley Stade Recycling GmbH & Co. KGwww.cfk-recycling.com

Vertriebsgesellschaft: carboNXT GmbHwww.carbonxt.de

v. l. Tim Rademacker, dr. Axel Meyer, oliver Grundmann, dr. Philipp Rösler,

Prof. dr. Hans-Joachim Kümpel

v. l. dr. Axel Meyer, oliver Grundmann, dr. Philipp Rösler

innOVATiOnEn & TEChniK

20 INNOVATION REPORT CFK-Valley Stade e. V.

In der Nähe der Endmontage am Standort Stade

südwestlich von Hamburg entstehen die Seitenleit-

werke für einen Großteil der Airbus Produktfami-

lien. Der Fertigungs- und Montageprozess ist sehr

aufwendig: zunächst werden die Außenhaut- und

Verbindungsteile aus dem Verbundwerkstoff CFK

vorgefertigt. Der Trend geht dabei heute verstärkt

zur Produktion von sogenannten Prepregs. Darun-

ter versteht man mit Kunstharz vorimprägnierte

Kohlefaser-Gewebe und -Gelege, aus denen dann

Platten- und Profil-Halbzeuge entstehen, die an-

schließend durch spanende Bearbeitung ihre End-

kontur erhalten. In nächsten Schritt werden dann

alle zur Montage notwendigen Verbindungsboh-

rungen eingebracht, allerdings nicht unbedingt mit

dem endgültigen Fertigmaß, um Schwankungen

bei der Montage ausgleichen zu können. Während

früher hier noch die Handarbeit überwog, stehen

in diesem Bereich inzwischen voll automatisierte

Fertigungsanlagen zur Verfügung.

Die Montage der Einzelteile des Seitenleitwerks

erfolgt in einer Art Kastenbauweise, bei der die

beiden Schalen durch Stegplatten verbunden

werden. Diese werden zunächst durch Zent-

rierdorne ausgerichtet und anschließend durch

Passbohrungen verbunden. Anschließend erfolgt

die Ausstattung des Leitwerkskastens mit allen

Versorgungsleitungen und elektronischen Kom-

ponenten. Im letzten Schritt wird das Leitwerk

aufgerichtet und in einer speziellen Vorrichtung

zur Endmontage fixiert. Neben dem Ruderblatt an

der Rückseite des Leitwerkes werden nun auch die

aus Glasfaserverbundmaterial hergestellten Aero-

dynamikbauteile an der Vorderseite verschraubt.

Damit ist die Systemkomponente fertig für den

Transport zur Endmontage.

Die Serienfertigung von CFK braucht stabile Prozesse

Doch nicht nur die Produkttechnologie hat

sich im Laufe der Zeit verändert, auch der gesam-

te Produktionsprozess wurde im Hinblick auf die

enorm gestiegenen Stückzahlanforderungen in-

nerhalb des Airbus-Konzerns angepasst. Für die

Werker in Stade bedeutete dass seinerzeit, dass im

Bereich der CFK-Fertigung innerhalb kürzester Zeit

die damalige Fertigungs- und Montagestruktur

von einer Manufaktur zur industriellen Produktion

weiterentwickelt werden musste. Durch die weit-

gehende Automatisierung der Produktion haben

sich auch die Anforderungen an die im Rahmen

der Montage eingesetzten Maschinen und Werk-

zeuge grundlegend verändert. Während früher

die Qualität eines einzelnen Bearbeitungsschrittes

oberste Priorität bekam, ist es heute die Prozesssi-

cherheit, die im Fokus steht. Beispiel hierfür ist das

Montagezentrum 3, kurz: MZ3. Dabei handelt es

sich um eine CNC-gesteuerte Portalbohrmaschi-

ne, auf dem der bereits mit Spanten versehene

Leitwerkskasten an beiden Enden mit sogenann-

ten Konsolen verbunden wird. Dazu wird der

Leitwerkskasten auf dem sogenannten FEMI über

indexierte Bohrungen zwischen den Führungs-

bahnen positioniert und anschließend fixiert. Im

nächsten Schritt werden über ein spezielles Mess-

programm die Bohrungspositionen sektionsweise

ermittelt. Danach erst erfolgt der eigentliche Bear-

beitungsprozess, bei dem knapp 500 Bohrungen

in das Bauteil eingebracht werden.

Standzeiten spielen eine zentrale RolleIn der Ausgangssituation erfolgte die Bearbei-

tung bislang mit einem Vollhartmetallbohrer mit

Vorschneider (Fertigmaßdurchmesser: ¼“) und

einer für den Verbundstoff CFK/Shim/CFK-spe-

zifischen Schneidengeometrie im sogenannten

„one-shot“ Verfahren ohne Vorbohren. Die Dreh-

zahl lag bei 5.500 1/min, die Schnittgeschwindig-

keit bei 110 m/min, der Vorschub betrug etwa 550

mm/min. Als Standzeitkriterien dienten in diesem

Fall zum einen die Maßhaltigkeit des Bohrungs-

durchmessers sowie zum anderen eine eventuelle

Delamination am Bohrungsein- bzw. –austritt.

Die Standmenge, d.h. die Anzahl der gebohrten

Löcher lag bei diesen Werkzeugen bei etwa 120,

so dass bisher bei jedem Bauteil etwa fünf Bohr-

werkzeuge zum Einsatz kamen. Hinzu kam das

Problem, dass die Prozesssicherheit dieser Werk-

zeuge Schwankungen unterworfen war. Deshalb

mussten alle Werkzeuge vor Ihrem Einsatz am

Bauteil 10 Referenzbohrungen in ein Testwerk-

stück absolvieren. Außerdem wurden regelmäßig

im Prozess Zwischenkontrollen mit klassischen

Grenzlehrdornen durchgeführt.

KROMI Engineering bringt Prozessoptimierung Gemeinsam mit dem Hamburger Tool Manage-

ment Spezialisten KROMI suchte man in diesem

Bereich nach neuen Werkzeugen, um die Stand-

zeit und die Prozesssicherheit zu erhöhen. Dem

Vorschlag der Zerspanungsprofis folgend wurden

auch Versuche mit diamantbeschichteten Bohrern

vorgenommen. Gemeinsam mit einem namhaften

Werkzeughersteller wurden spezielle Werkzeuge

entwickelt, bei denen Schneidengeometrie und

Beschichtung auf die besonderen Anforderungen

der Bearbeitungsaufgabe abgestimmt wurden.

Für die anschließenden Testbohrungen wurden

die bisherigen Prozessparameter zunächst weit-

gehend übernommen. Dabei zeigten sich keiner-

lei Abweichungen der Bearbeitungsergebnisse

vom bisherigen Ist-Zustand, so dass die Versuche

unmittelbar auch direkt am realen Bauteil durch-

geführt werden konnten. Das Ergebnis war über-

zeugend: die neuen Bohrer kamen auf eine fast

fünfmal so hohe Standzeit, auch die Prozesssicher-

heit konnte deutlich verbessert werden.

CFK-Bohren im Grenzbereich Trotz moderner Werkzeugwerkstoffe bleibt die Bearbeitung der Airbus Seitenleitwerke aus Kohlefaser-Verbundmaterialien eine technologische Herausforderung

der Anteil der Bauteile aus Kohlefaser-Verbundwerk-

stoffen im Flugzeugbau wächst stetig. Für die Serienfer-

tigung ist es deshalb zwingend erforderlich, Werkzeuge

für möglichst robuste und kostengünstige Prozesse zu

entwickeln (Bild: Airbus)

innOVATiOnEn & TEChniK

CFK-Reparatur-Vorbereitung: Mobil und automatisch

BCT GmbH ist ein Systemhaus spezialisiert

auf die automatisierte Bearbeitung individuell

verformter Werkstücke. BCT-Systeme werden

bei der adaptiven Fertigung und automatischen

Reparatur von Triebwerks- und Turbinen-Kom-

ponenten weltweit erfolgreich eingesetzt. Auch

bei der CFK-Bearbeitung lassen sich adaptive

Bearbeitungssysteme effizient einsetzen.

Denn in allen Phasen der CFK-Fertigung, beim

Re-Work und bei der Reparatur spielen Abwei-

chungen der CFK-Bauteile von der Soll-Form eine

entscheidende Rolle. Die BCT-Systeme zum In-

Prozess-Scannen und zur geometrisch adaptiven

Bearbeitung kompensieren Formabweichungen

als auch ungenaue Aufspannlagen. Hierdurch

wird eine Automatisierung geometrisch kriti-

scher NC-Prozesse erst möglich. Die Durchlauf-

zeiten und Kosten werden erheblich reduziert.

Brandneu: BCT bietet stationäre und mobile

Automatisierungs-Lösungen zum Schäften von

Patch-Reparaturen an (siehe Bild). Denn die rein

manuelle Reparatur von CFK-Strukturen ist zeit-

aufwändig. Vor allem das stufenweise Schäften

für die Patch-Reparatur ist sehr arbeitsintensiv.

Mit der mobilen, adaptiven Fräsanlage lassen

sich die Standzeiten drastisch verkürzen und die

Güte der Reparaturvorbereitung für das Patchen

erheblich verbessern. Ausgerüstet mit Laser-

Scanner und BCT-Software lassen sich mit der

mobilen Fräsmaschine beliebig geformte CFK-

Strukturen vollautomatisch schäften.

Die fünfachsige NC-Fräsmaschine ist portabel

und leicht zu handhaben. Über Vakuum-Span-

nelemente wird sie am CFK-Bauteil bzw. Rumpf

angedockt. Ein Laser-Linien-Sensor scannt den

Schadenbereich. Die Adaptions-Software trans-

formiert die angewählte Patch-Konfiguration

auf die 3D-Ist-Geometrie und berechnet die

fünfachsigen Fräsprogramme zum Erzeugen

der Schäftung oder Stufung. Der gesamte Ab-

lauf erfolgt automatisch.

Das modulare Systemkonzept - bestehend

aus portabler Maschine, optischem Scanner

und Adaptions-Software - kann flexibel an un-

terschiedliche Aufgabenstellungen für Re-Work

und Reparatur von CFK-Strukturen angepasst

und erweitert werden.

BCT GmbHwww.bct-online.de

Automatisierungs-Lösungen zum Schäften

von Patch-Reparaturen

Fazit: Der auf eine Optimierung der Kosten pro Bau-

teil ausgerichtete KROMI Engineering Prozess bie-

tet für Kunden eine kontinuierliche Verbesserung

der Zerspanungsprozesse. Die in diesem Bericht

beschriebene Werkzeugoptimierung bringt aber

nicht nur Einsparungen auf der Kostenseite durch

die deutlich höheren Standzeiten; auch die Ne-

benzeiten für die im Prozess bisher erforderlichen

Werkzeugwechsel fallen nun weg. Unter Berück-

sichtigung der Stundensätze des Montagezen-

trums MZ3 ein nicht unerheblicher Faktor. Und

nicht zuletzt bedeutet die neue Lösung auch ei-

nen wichtigen Schritt auf dem Weg zu stabileren

Prozessen, bei dem aufwändige Zwischenkontrol-

len zukünftig ebenfalls wegfallen können.

KROMI Logistik AGwww.kromi.de

22 INNOVATION REPORT CFK-Valley Stade e. V.

ZF Lemförder GmbH erhält für sein Projekt „Hybrid-Bremspedal in Verbindung mit endlosfaser-verstärktem Kunststoff“ den „Composite Innovations Award 2011“.

Zur Bewerbung aufgerufen waren Innovations-

treiber (Unternehmen und Institute) im Zielfeld

kohlestofffaserverstärkter Kunststoffe (kurz „CFK“),

die mit ihrem Themenvorschlag bzw. Umset-

zung einen erheblichen Beitrag zur Entwicklung

von Werkstoffen und Verfahren für marktfähige

carbonfaserverstärkte Verbundstrukturen leis-

ten können. Als besonders innovativ bewerteten

die Jurymitglieder das Projekt der ZF Lemförder

GmbH: Das Hybrid-Bremspedal in Verbindung mit

endlosfaserverstärktem Kunststoff. Mit einer aus

Organoblech und Spritzguss gefertigten Leicht-

baukomponente demonstrierten die Ingenieure

der ZF-Division PKW-Fahrwerktechnik, wie sich

ohne Einbußen bei der Belastbarkeit circa 50 Pro-

zent des Gewichts einsparen lässt. Zugleich macht

die ZF-Leichtbaukonstruktion zahlreiche Prozess-

schritte bei der Produktion überflüssig und ge-

währleistet so eine kostengünstige Herstellung.

Organobleche sind endlosfaserverstärkte,

thermoplastische Kunststoffe, die sich durch

hohe Festigkeit und Steifigkeit auszeichnen. Die

ZF-Entwickler passten bei ihrer Konstruktion die

Faserorientierung des Materials exakt an die Bau-

teilbelastung an. Auf diese Weise bringt das Hy-

brid-Bremspedal nur 355 Gramm auf die Waage,

circa 50 Prozent weniger als ein herkömmliches

Bremspedal aus Stahl. Zudem lässt es sich einfa-

cher - das heißt in weniger Prozessschritten - her-

stellen als konventionelle Pedale. Das von ZF ein-

gesetzte Material ist zudem voll recyclingfähig.

„Wir freuen uns, dass unser Konzept die Jury

überzeugt hat, wie sich auch im sicherheitsrele-

vanten Bereich durch Leichtbau mehrfache Vor-

züge verbinden lassen: Nutzen für die Umwelt

und ein einfacherer Herstellungsprozess“, so Dr.

Torsten Bremer, Leiter des Geschäftsfelds Gummi

& Kunststoff der ZF-Division Fahrwerktechnik.

Die Preisverleihung fand im Rahmen der dies-

jährigen 5. CFK-Valley Stade Convention am 07.

Juni im CFK NORD Stade statt. Der Preis wurde

vom CFK-Valley Stade e.V. gemeinsam mit der

Hansestadt Stade und der PRIVATEN HOCH-

SCHULE GÖTTINGEN gestiftet. Dies mit dem

Ziel, Technologie- und Markttreiber im Bereich

CFK aktiv zu fördern. Weitere Informationen und

Impressionen zur 5. CFK-Valley Stade Conven-

tion sowie zur Preisverleihung des „Composite

Innovations Award“ stehen unter:

www.cfk-convention.com zur Verfügung.

CFK-Valley Stade e.V.www.cfk-valley.com

v.l.n.r.: Prof. dr. Bernt R. A. Sierke, Präsident der

PRIVATEN HoCHSCHULE GÖTTINGEN Hans-

Hermann ott, 1. stellv. Bürgermeister Hansestadt

Stade; Burkhard Tiemann, Leiter Produktgruppe

Kunststoff der ZF-division Fahrwerktechnik; Patrick

Markert, Geschäftsstellenleiter CFK-Valley Stade e. V.

Der „Composite Innovations Award“ wurde in diesem Jahr bereits zum 5. Mal in Folge ausgeschrieben und ist mit einem Stipendium für den Stu-diengang „Verbundwerkstoffe/Composites“ mit dem Abschluss „Master of Science“ im Wert von 18.000 € dotiert. Die Experten nominierten die ZF Lemförder als Preisträger, die mit ihrem Projekt „Hybrid-Bremspedal in Verbindung mit endlosfaserverstärktem Kunststoff“ ins „Schwarze“ trafen.

innOVATiOnEn & TEChniK

Burkhard Tiemann, Leiter Produktgruppe Kunst-

stoff der ZF-division Fahrwerktechnik, nahm den

„Composite Innovations Award 2011“ entgegen

innOVATiOnEn & TEChniK

CFK nachbearbeitungsfrei fräsenOellerich setzt bei der Bearbeitung von Stringern auf eine neue Werkzeug-generation von Hufschmied

The Expert Forum for Composite Lightweight

Construction

www.cfk-convention.com

6th CFK-Valley Stade Convention 12-13 June 2012 Stade (Germany)

„Productivity and Economic Efficiency“

Submit an abstract! Be an exhibitor! Take part as a participant!

Der Anteil von CFK in der Luftfahrtindustrie

wächst stetig. Die Stringer für das Seitenleit-

werk des A380 zum Beispiel, werden als T-Profile

aus CFK/HTS-Fasern von SARTEX gefertigt. Die

Oellerich GmbH in Stade befräst die Bauteile auf

voller Länge und hat dabei von Anfang an – also

seit 1995 – mit Werkzeugen von Hufschmied

gearbeitet. Heute kommt die im Sinne der Qua-

litätsverbesserung kontinuierlich weiterentwi-

ckelte, zweite Generation von Spezialfräsern

zum Einsatz. Damit ist jetzt die nachbearbei-

tungsfreie Bearbeitung der zwölf Meter langen

Stringer möglich.

Hufschmied hat die Weiterentwicklung der

Werkzeuge in zwei Stoßrichtungen vorangetrieben.

Zum einen wurde die bewährte TecShark-Geome-

trie gemäß der Werkstoffmatrix weiter optimiert.

Durch subtile Anpassungen der Schneidwinkel

wird die Faser jetzt ohne Delamination und mit

geringstmöglichem Wärmeeintrag durchtrennt.

Qualitätsprobleme an den Beschnittkanten wurden

durch extrem scharfe Schneidkanten behoben, die

nun ein nachbearbeitungsfreies Ergebnis liefern.

Für die Herstellung dieser Werkzeuge kommt bei

Hufschmied ein Laser zum Einsatz, der die Schneid-

kanten mit höchster Präzision bearbeitet. So ge-

schliffene Werkzeuge erreichen jetzt noch höhere

Standzeiten. Gefahren wird mit Drehzahlen im Be-

reich von 20.000 bis 23.000 U/min und einem Vor-

schub von 1.200 mm bis 1.500 mm pro Minute.

Die für Oellerich erreichte Kostenersparnis

durch die im Zuge der kontinuierlichen Pro-

zessberatung erfolgte Weiterentwicklung der

Hufschmied Werkzeuge ist wesentlich, die Be-

arbeitungsqualität konnte ebenfalls deutlich

gesteigert werden. Weitere Details gerne auf

Anfrage.

HUFSCHMIED Zerspanungssysteme GmbH www.hufschmied.net

24 INNOVATION REPORT CFK-Valley Stade e. V.

nEuES AuS dEm nETzwERK

Die besten Rezepte haben bekanntlich nur

wenige, aber dafür sehr gute Zutaten. Es ist dann

das spezielle Wissen um die besondere Art der Zu-

bereitung, die den Unterschied macht. Und man

sollte einfach außergewöhnlich denken und auch

ein wenig „verrückt“ im Sinne bekannter Wege

handeln. Die cgb Carbon Großbauteile GmbH in

Wallerstein versteht sich seit 2008 darauf, aus den

Ausgangsmaterialien Kohlenstofffäden (Rovings)

und Epoxidharz durch die Verknüpfung von ver-

schiedenen innovativen Fertigungsmethoden

Außergewöhnliches, vielleicht zunächst scheinbar

„Verrücktes“ im Bereich Composites zu realisieren.

Die Projekte der cgb folgen dabei stets dem Fir-

menmotto: „cgb – beyond the conventional“

Die cgb gestaltet und fertigt maßgeschneiderte

CFK und GFK Fertiglösungen, die sich ausschließ-

lich an den spezifischen Anforderungen des

Kunden und den außergewöhnlichen Materialei-

genschaften und Möglichkeiten von Composite

Werkstoffen orientieren. „Der richtige, effiziente

Einsatz von Composite Werkstoffen entscheidet

sich bereits in der Design- und Konstruktionspha-

se“, so Dipl.-Ing. Bernd Schottdorf, Geschäftsführer

der inhabergeführten cgb. „Es ist meist nicht sinn-

voll, einfach eine herkömmliche Bauteilgeometrie

in Carbon auszuführen. Herausragende Ergebnisse

können erst erzielt werden, wenn etwa die Fasern

im Bauteil dem Kraftverlauf folgen und gleichzeitig

eine hohe Laminatqualität erreichbar ist“, so Bernd

Schottdorf. Der Geschäftsführer der cgb möchte

durch die innovative Kombination von bekannten

Fertigungsmethoden und der Ergänzung einiger

von cgb patentierten Sonderlösungen die Wirt-

schaftlichkeit und Eignung zur Serienproduktion

von großen Bauteilen aus Composites beweisen.

Gleich zu Beginn des Jahres 2011 machte die

cgb spektakulär auf sich aufmerksam. Im Januar

2011 wurde am Effnerplatz im Münchner Nord-

osten die 52 Meter hohe Carbon-Skulptur „Mae

West“ errichtet. Das Kunstwerk wurde im Auftrag

des Baureferates der Landeshauptstadt München

als Kunst-am-Bau-Projekt als Teil der Tunnelbau-

maßnahme „Mittlerer Ring Ost“ realisiert. In einem

Wettbewerb setzte sich die Carbon-Skulptur der

renommierten Künstlerin Rita McBride bereits im

Jahre 2003 durch. Die folgenden sechs Jahre such-

te man vergeblich nach einer technischen Mög-

lichkeit, die gewagte Skulptur zu konstruieren. Erst

nachdem die cgb im Jahre 2009 die Möglichkeiten

von Carbon und die Zugwickeltechnik vorschlug,

wurde das Projekt vollständig durch die cgb zügig

realisiert.

Die beeindruckende und mit ihren 52 Metern

Höhe weithin sichtbare taillenförmige Skulptur

aus Carbon-Rohren erinnert an eine sich leichtfü-

ßig drehende Tänzerin mit fliegendem Rock. „Mae

West“ fügt sich dabei harmonisch in die bestehen-

de Hochhaus-Architektur des Münchner Effnerplat-

zes ein. Um sie herum kreist der pulsierende Ver-

kehr der bayerischen Landeshauptstadt, sogar eine

neue Straßenbahnlinie wird ab Ende 2011 zu ihren

Füßen hindurch fahren. Das Kunstwerk besteht aus

32 CFK-Rohren mit bis zu 40 Metern Länge, die aus

Kohlenstofffasern und Epoxidharz im Wickelver-

fahren produziert wurden. cgb verantwortete die

Produktion der Rohre, die Vorfertigung der An-

bindungselemente, den Aufbau vor Ort und das

gesamte Projektmanagement und erwirkte eine

Zulassung im Einzelfall für CFK im Hochbau bei der

Landeshauptstadt München.

Die bei „Mae West“ von cgb umgesetzten Tech-

nologien sind in ihrer Kombination weltweit ein-

malig, gerade in dieser Dimension: Aus einer un-

unterbrochenen Faser entsteht ohne Nähte oder

Klebungen eine durchgängige verwobene Struk-

tur mit integriert optimiertem Faserverlauf, in das

Anbindungssysteme mit bündigem Formschluss

direkt eingewoben werden. Anschaulich demons-

trierte die cgb dies auf der JEC Paris 2011 und Com-

Für gewöhnlich das Außergewöhnliche -Projekte bei der cgb Carbon Großbauteile GmbH

„cgb Carbon Grossbauteile Mae West“: das Foto

zeigt die 52 Meter hohe Skulptur am Münchner

Effnerplatz.

„cgb Carbon Grossbauteile Wickelprozess“: das Foto zeigt die vorgespannten Fasern,

auf die direkt gewickelt wird.

nEuES AuS dEm nETzwERK

posites Europe 2011 in Stuttgart mit einem über-

großen Carbon-Rohr. Die stattlichen Dimensionen

des Ausstellungsstücks: 42 Meter Länge, 800mm

Durchmesser, 7mm Wandstärke, aber inklusive An-

bindungssystemen aus Stahl nur 1,1 Tonnen schwer.

Gewickelt wurde es auf einer in Größe und Tech-

nologie weltweit einmaligen Zugwickelmaschine

der cgb ohne Kern direkt auf vorgespannte Fasern.

Diese 0 Grad-Lagen sind Bestandteile des fertigen

Rohres und tragen ebenso wie der hohe Anteil an

10 Grad-Lagen maßgeblich zu der enormen Biege-

steifigkeit des Rohres bei. Der Produktionsprozess

ist extrem effizient: Ein solches Rohr wird komplett

in nur zwei Tagen hergestellt.

Ein weiterer Schwerpunkt im Produktangebot

der cgb ist QuickPreg. Dies sind Halbzeuge ähnlich

einem Prepreg. Mögliche Dimensionen bei der cgb:

bis zu einer Größe von 12 auf 16 Metern. Durch ein

spezielles Verfahren wird der Faserverlauf optimal auf

die Eigenschaften des fertigen Bauteils ausgerichtet

und ermöglicht so eine maximale Ausnutzung der

potentiellen Materialperformance. Aus dem hohen

Benetzungsgrad mit Harz folgt eine hervorragende

Laminatqualität und ein sehr geringer Void Content.

QuickPreg ermöglicht eine vergleichbare Flexibilität

in der Formgebung wie beim Kunststoffspritzguss.

Für das Nasspressverfahren können bereits vorhan-

dene Presswerkzeuge weiter genutzt werden, diese

werden vorgeheizt. Zum Verkleben bei Baugruppen

wendet cgb ein spezielles Laser-Verfahren an. Durch

die kurzen Produktionszeiten eignet sich cgb Quick-

Preg neben dem Prototypenbau vor allem zur effizi-

enten Realisierung von Serienproduktionen.

Die cgb ist seit Sommer 2011 Mitglied im CFK

Valley Stade e.V. Zudem engagiert sich die Firma

im Carbon Composites e.V. (CCeV) und hat For-

schungs-Kooperationen mit dem Lehrstuhl für

Carbon Composites (LCC) der TU München, dem

Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg,

dem Institut für Tragkonstruktionen und Konst-

ruktives Entwerfen (ITKE) Stuttgart, dem Institut

für Flugzeugbau (IFB) Stuttgart, dem Fraunhofer

Institut und der FH Zwickau.

Die cgb wird weiter stark expandieren. Die vor-

handenen Kapazitäten werden bis Sommer 2012

vervierfacht. Mit Investitionen von rund 15 Mio.

EUR werden mittelfristig 60 neue qualifizierte

Arbeitsplätze im „Carbon Village Wallerstein“ ge-

schaffen und die Fertigungsmöglichkeiten konse-

quent erweitert. Denn die cgb sieht für integrierte

Composite-Lösungen enormes Potential und viel

Nachfrage, gleichzeitig ist der Anbietermarkt hier-

zu erst am Entstehen. Serienproduktion und der

Beweis der Wirtschaftlichkeit sind die wichtigsten

Herausforderungen der kommenden Jahre. Die

cgb möchte sich an die Spitze dieser Entwicklun-

gen setzen. Und weiterhin mit besten Zutaten,

speziellem Wissen und einem gesunden Maß an

„Verrücktheit“ Außergewöhnliches im Bereich

Composites schaffen, folgend der Leitlinie „cgb –

beyond the conventional“.

cgb Carbon Großbauteile GmbH www.carbon-grossbauteile.com

„cgb Carbon Großbauteile GmbH Wallerstein“: das Bild zeigt das Firmengebäude in Wallerstein.

die neue Werkhalle und das neue Verwaltungsgebäude entstehen bis Sommer 2012 direkt daneben.

„cgb Carbon Grossbauteile 42 Meter Rohr“

26 INNOVATION REPORT CFK-Valley Stade e. V.

Mechatronik und CFK - eine gute Symbiose

nEuES AuS dEm nETzwERK

Drei Mitglieder des CFK-Valley Stade e.V., die

GMA-Werkstoffprüfung GmbH in Stade, die CFK-

Recycling Nord GmbH und die TTT The Team

Composite AG stehen bereits auf der Liste „offene

Praxisplätze“, welche die Hochschule an die Stu-

dienbewerberinnen und –bewerber herausgibt.

Einige weitere Unternehmen sind in der Pipeline.

„Wir sind froh, dass dem diesjährigen Bewerber-

ansturm im Studiengang Mechatronik DUAL eine

große Zahl von innovativen Unternehmen aus der

Region gegenüberstehen. Das Thema CFK schafft

damit nachhaltig Arbeitsplätze für Ingenieure“,

sagt Oliver Hartwig, an der hochschule 21 verant-

wortlich für Marketing und Kommunikation.

Die Hochschule bringt vor allem ihre Kompetenz

bei der Automatisierung ein. „Das Fokusthema der

aktuellen Forschungs- und Entwicklungsarbeit an

dem Werkstoff CFK im Kontext Flugzeugbau ist

die zuverlässige und schnelle und damit kosten-

günstige Produktion von dreidimensionalen Bau-

teilen. Hierbei spielt die Automatisierung dieser

Herstellung eine zentrale Rolle. Hier benötigt man

große Raumfreiheiten in drei Raumrichtungen, was

nur durch Großrobotertechnik möglich ist. Solche

Automatisierungs- und Robotertechnik ist einer

der Schwerpunkte im Studiengang Mechatronik

DUAL“, erläutert Professor Dr.-Ing. Thorsten Uelzen,

Studiengangsleiter der hochschule 21. Als eine von

wenigen Hochschulen verfügt die hochschule 21

über eine entsprechende Laborausstattung mit

Industrierobotern für Forschung und Schulung.

„Bei uns lernen die Studierenden an den Modellen

nach Industriestandard, wie sie auch in der Ferti-

gung eingesetzt werden – nur dort dann ein paar

Nummern größer.“ Professor Uelzen ist überzeugt,

dass Automatisierung ein Schlüssel für den Erfolg

von CFK auch in anderen Branchen sein wird. „Die

grundlegenden Eigenschaften von CFK als Werk-

stoff sind zwar bekannt, aber noch nicht vollständig

erforscht. So wird es durch weitere Forschungs-

und Entwicklungsarbeit möglich sein, dass dieser

Werkstoff immer höherwertigere Eigenschaften

besitzen wird. Damit wird er zukünftig in die un-

terschiedlichsten technischen Bereiche eingesetzt

werden können. Zusammen mit der Weiterent-

wicklung als Werkstoff ist es jedoch auch zwingend

notwendig, automatisierte Produktionsprozesse

zur Herstellung von Bauteilen und Produkten zu

entwickeln, wodurch eine reproduzierbar hohe

Qualität der Produkte gewährleistet werden kann.

Mit solchen Prozessen kann dieser Werkstoff nicht

nur mit unschlagbaren Eigenschaften überzeugen,

sondern auch kostenseitig konkurrenzfähig werden

und eine hohe Marktdurchdringung erfahren.“

In Rekordzeit wurde an der hochschule 21 in Bux-

tehude der Studiengang Mechatronik DUAL aufge-

baut. Vom Beschluss der Gesellschafterversamm-

lung bis zur Begrüßung der erste Studierenden im

September 2009 verging kaum ein Jahr. Im Januar

2011 schließlich konnte Ministerpräsident David

hochschule 21 baut gemeinsam im CFK-Netzwerk Kompetenz auf

Die Impulse durch das CFK-Valley in Stade sind auch an der hochschule 21 in Buxtehude spürbar geworden. Nachdem schon Airbus zum diesjährigen Wintersemester drei Studierende aus dem Studiengang Mechatro-nik DUAL in sein Ausbildungsprogramm integriert hat, wurden weitere Unternehmen aus dem CFK-Kompe-tenznetzwerk als Partner im dualen System gewonnen.

McAllister die aus Mitteln des Konjunkturpakets II

mitfinanzierten Mechatronik-Labore einweihen.

Neben dem IT-Labor, einem Labor für Elektrotech-

nik und einem Produktions- und Fertigungslabor

ist vor allem das Robotiklabor für die Studieren-

den, aber auch für Unternehmen sehr interessant.

„Qualifizierte Absolventen technischer Studiengän-

ge sind branchenübergreifend stark gefragt. Die

neuen Labore bieten den künftigen Mechatronik-

Ingenieuren hervorragende Arbeits- und Lern-

bedingungen und sie eröffnen den Absolventen

große Karrierechancen“, sagte McAllister anlässlich

der Einweihung der Labore. Das Studienangebot

der hochschule 21 sei darüber hinaus ein wichtiger

Baustein für das geplante Zentrum für Mechatronik.

„Dieses Netzwerk kann zusätzlich qualifizierte Ar-

beitsplätze schaffen und die Unterelbe-Region als

Technologiestandort weiter stärken“, betonte der

Ministerpräsident. Projektträger des Kompetenz-

netzwerks Mechatronik 21 ist die hochschule 21.

Weitere Infos und Downloads für Firmen, die

Partnerunternehmen der hochschule 21 werden

wollen, sind im Internet zu finden unter:

www.hs21.de/unternehmen

hochschule 21 www.hs21.de

Robotik-Labor

Kompetenznetzwerk Mechatronik 21

innOVATiOnEn & TEChniK

Mit hohem Tempo hat der CFK-Valley Stade e.

V. in den vergangenen Jahren seine Position als

führender Cluster für Faserverbundtechnologie

ausgebaut. Grundlage dieses Erfolges ist die enge

Verzahnung von Forschung, Entwicklung, Produk-

tion und Bildung. Dieser Erfolg ist vor allem der

sehr guten strategischen Managementleistung

zuzuschreiben, die dafür gesorgt hat, dass eine

Zusammenarbeit von nunmehr über 100 Unter-

nehmen in einem Verein möglich ist.

Wie allen Mitgliedern kommt dies auch der

PFH Private Hochschule Göttingen zugute. Seit

2006 ist sie mit ihrem Campus in Stade vertreten.

Dieser liegt in unmittelbarer Nähe zum CFK-Valley

Stade und den dort angesiedelten Unternehmen

und Forschungseinrichtungen. Davon profitieren

beide Seiten, denn Wissenschaft und Industrie

können fachlich und örtlich eng kooperieren: An

der PFH in Stade wird der Ingenieursnachwuchs

ausgebildet, während die Mitglieder des CFK-

Valley Stade Projekte und Praktika anbieten, was

einen hohen Praxisbezug in den Studiengängen

Verbundwerkstoffe/Composites sicherstellt. Diese

können als Bachelor- oder als Masterstudium ab-

solviert werden, letzteres auch als internationaler

Studiengang komplett in Englisch. Zusätzlich ist in

das Bachelorstudium eine Facharbeiterausbildung

zum Verfahrensmechaniker für Kunststoff- und

Kautschuktechnik (IHK) mit Schwerpunkt Faser-

verbundwerkstoffe integriert.

Mit Beginn des Wintersemesters 2011/2012 geht

die PFH am Campus Stade einen zusätzlichen neu-

en Weg. Ab dann bietet sie das praxisintegrierte

Managementstudium Business Administration

mit Abschluss Bachelor of Science an. Damit sol-

len nicht nur Abiturienten angesprochen werden,

sondern auch Unternehmen aus der Region. Ziel

des neuen Studienganges ist es, dem demogra-

fischen Wandel in der Region zu begegnen und

junge Menschen in den mittelständischen Unter-

nehmen zu halten. Um dies zu erreichen, schließt

die Hochschule Kooperationen mit Firmen, die

junge Talente sowohl im eigenen Betrieb als auch

akademisch an der PFH ausbilden lassen möchten.

So können Unternehmenspartner dem Fachkräfte-

mangel effektiv begegnen und sich qualifizierten

Führungsnachwuchs im eigenen Hause sichern.

Insofern stellt das Angebot der PFH für die Unter-

nehmen der Region eine nachhaltige Investition

in die eigene Zukunftsfähigkeit dar: Der akademi-

sche Nachwuchs kann so frühzeitig eingebunden

und durch die Verzahnung theoretischer sowie

praktischer Inhalte bedarfsorientiert ausgebildet

werden. Somit bietet der neue Management-Stu-

diengang auch für die Mitglieder des CFK-Valley

Stade eine weitere Möglichkeit für eine gewinn-

bringende Zusammenarbeit.

PFH Private Hochschule Göttingen www.pfh.de

Akademische Ausbildung am PFH Campus Stade:

Technologie- und Managementstudium

Prof. dr.-Ing. Wilm F. Unckenbold während

einer Vorlesung.

Am PFH Campus Stade können Abiturienten jetzt

auch ein Management-Studium absolvieren.

28 INNOVATION REPORT CFK-Valley Stade e. V.

Innovation entsteht, wenn unterschiedliche

Welten aufeinander treffen. Unter diesem Motto

haben die Ingenieure aus Hamburg und die Bas-

dahler Rotorspezialisten zukünftig Großes vor.

Das Zusammenkommen dieser beiden Firmen

ist der Initiative von Ingolf Lührs und dem Ham-

burger Diplom-Ingenieur Jörg Spitzner zu ver-

danken. Bei einer Betriebsbesichtigung bei L&L

Rotorservice überzeugte Herr Spitzner sich von

der Leistungsfähigkeit des Basdahler Unterneh-

mens und war begeistert. Der Geschäftsführung

berichtete er von seiner Idee der „aerooptimierten

Rotorblätter“, die sich mittlerweile in der Entwick-

lungsphase befindet und für entsprechende Furo-

re sorgen wird.

Was sich genau hinter der Bezeichnung „ae-

rooptimierte Rotorblätter“ verbirgt, wird dem

interessierten Anwender nach Projekt-Abschluss

im kommenden Jahr präsentiert werden. Dass die

Pläne sorgfältig hinter Verschluss gehalten wer-

den, ist schon allein deshalb klar, weil die Realisati-

on des Projektes auch eine logistische Meisterleis-

tung voraussetzt, deren Entwicklung noch nicht

abgeschlossen ist.

Soviel aber bereits jetzt: Das Projekt betrifft eine

weitaus effektivere Gestaltung von Rotorblättern

an windschwachen Standorten. Dazu Geschäfts-

führer Reinhard Lührs:

„Windenergieanlagen-Betreiber an Schwach-

windstandorten haben oft eine existenzbe-

drohend geringe Windausbeute und dement-

sprechend eine geringe Einspeisemenge in das

Stromnetz. Die Lösung: Ein bereits vorhandenes

Rotorblatt wird in der Form verändert, dass die an

diesen Standorten herrschenden Windbedingun-

gen positiv genutzt werden können, ohne die Ma-

schine oder andere Komponenten zu überlasten“.

Um das Projekt optimal abzurunden, wurde das

Institut für Windenergie, die fk-wind der Hochschu-

le Bremerhaven unter der Leitung von Herrn Pro-

fessor Henry Seifert, als zusätzlicher und überaus

kompetenter Kooperationspartner gewonnen.

Besonders erfreulich: Das Projekt wurde vom

Team des CFK-Valley Stade dankeswerterweise breit

unterstützt. Dies sowohl im Hinblick auf die Ver-

mittlung von Kontakten kompetenter Ansprech-

partner innerhalb des Netzwerks, als auch auf die

Organisation von Meetings und Präsentationen.

In diesem Zusammenhang unbedingt erwäh-

nenswert: Der Besuch des Bundespräsidenten

Christian Wulff im CFK-Valley Stade und damit eine

bundespolitisch- und medienwirksame Unterstüt-

zung von allerhöchster Stelle. Anlässlich dieser Ver-

anstaltung ergab sich die Möglichkeit, dem mitt-

lerweile unter der Bezeichnung e-ro.eu lautenden

Konzept in realer Form eines ca. 40 Meter langen

Rotorblattes an höchster Stelle Aufmerksamkeit zu

verschaffen.

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Tech-

nologie (BMWi) bewertet „Mittelstandsorientierte

Technologiefördermaßnahmen“ und bescheinigte

nach eingehender Prüfung die Förderung der von

den Kooperationspartnern eingereichten Projekt-

skizze. Dass sich Spitzner-Engineers, L&L Rotorservice

und die fk-Wind nunmehr in gemeinsamen Büroräu-

men im Valley der Entwicklung und Marktreife von

„E-Ro“ widmen, ist eine logische und notwendige

Folge. Jörg Spitzner betont in diesem Zusammen-

hang, dass hier die Synergien der Luftfahrttechnik

und der Windenergie besonders gut zusammenge-

führt werden. Wer wollte dem widersprechen.

Weitere Einzelheiten zu dem Projekt finden Sie

bereits jetzt unter www.e-ro.eu.

SPITZNER ENGINEERS GmbH www.spitzner-engineers.de

L&L Rotorservice GmbH www.ll-rotorservice.de

Frischer Wind im Valley:

Spitzner Engineers und L&L Rotorservice beziehen gemeinsames Büro

nEuES AuS dEm nETzwERK

Forschungszentrum CFK NoRd mit dem CFK-Valley Stade INFoPoINT

Que

lle: w

.scho

enes

-fot

o.de

Dow Epoxy, ein Geschäftsbereich der The Dow

Chemical Company (Dow), erweitert seine Produk-

tionskapazitäten für flüssige Epoxidharze (Liquid

Epoxy Resin, LER) im Werk Stade. Die zusätzlichen

Kapazitäten von 30.000 Tonnen pro Jahr bedeuten

eine 10-prozentige Steigerung der weltweiten Ep-

oxidharzproduktion von Dow und sollen ab dem

vierten Quartal 2012 zur Verfügung stehen.

Die Erweiterung erlaubt es Dow, den weltweit

steigenden Bedarf an Epoxidharzen für spezielle

Anwendungen in Wachstumsmärkten wie Wind-

energie, bei Verbundwerkstoffen, für Elektro-

nikteile und Beschichtungen besser zu bedienen.

Gleichzeitig wird damit das weitere Wachstum des

Unternehmens in Europa, dem mittleren Osten,

China und Indien unterstützt.

Kevin Dillan, Global Business Director für Dow

Epoxy kommentiert: „Dow ist sehr engagiert im

Epoxidgeschäft und wir wollen gemeinsam mit

unseren strategischen Kunden weiter wachsen.

Mit dieser Investition in einem unserer moderns-

ten Werke können wir die zuverlässige Lieferung

von Epoxidharzen sicherstellen.“

Ralf Brinkmann, Präsident von Dow Deutsch-

land, ergänzt: „Deutschland steht an der Spitze

bei nachhaltigen Innovationen und ist ein idealer

Standort für Investitionen dieser Art. Mit den er-

weiterten Kapazitäten für Epoxidharze in Stade

können wir einen noch größeren Beitrag zur Ent-

wicklung von Schlüsseltechnologien leisten.“

Zu den wichtigsten Prioritäten des Unterneh-

mens zur Sicherung einer zuverlässigen Liefe-

rung von Epoxidharzen gehört auch die Stärkung

im Bereich der Vorprodukte. So werden die zur

Herstellung von LER-Harzen benötigten Stoffe

Bisphenol A (BPA) und Epichlorhydrin ebenfalls

im Werk Stade produziert. Darüber hinaus plant

Dow die Wiederaufnahme der Produktion von

jährlich 100.000 Tonnen Epichlorhydrin im Werk

Freeport, Texas. Zudem sichert die Eigenproduk-

tion von Isopropylbenzols, einem wichtigen Pro-

dukt bei der Herstellung der BPA-Komponenten

Phenol und Aceton, die hohe Zuverlässigkeit bei

der Lieferung von Epoxidharzen. Die kürzliche In-

vestition in ein 50:50 Joint Venture mit der japani-

schen Mitsui & Co., Ltd. zur Herstellung von Chlor

unterstützt die Expansion des LER-Geschäfts

zusätzlich. Beide Unternehmen werden gemein-

sam im Dow-Werk Freeport eine neue, integrierte

Membran-Chlor-Alkali-Anlage entwickeln, bauen

und betreiben.

Dow Deutschland Anlagengesellschaft mbH www.dow.com

Dow erweitert Kapazitäten für die Produktion von Epoxidharzen in Stade

nEuES AuS dEm nETzwERK

olks

bank

Sta

de-C

uxha

ven

die Epoxidharz-Anlage der dow in Stade wird ihre Kapazität deutlich erweitern

Que

lle: w

.scho

enes

-fot

o.de

30 INNOVATION REPORT CFK-Valley Stade e. V.

Die Schwerkraft zu überwinden ist schon im-

mer ein Traum der Menschheit gewesen. Luft- und

Raumfahrt haben es möglich gemacht das Gefühl

des Fliegens zu erleben und große Entfernun-

gen zu überwinden. Doch was genau muss man

eigentlich tun, um ein Flugzeug zu konstruieren

und zu bauen? Und wie bekommt man dann auch

noch möglichst viel Gewicht transportiert?

Eben diesen Herausforderungen stellten sich

zehn Teams bei der diesjährigen Heavy-Lift-

Challenge im englischen York von denen erstmals

auch ein Team aus Stade an den Start ging. Ziel

des Wettbewerbes ist es, ein Flugzeugmodell mit

zwei Metern Spannweite zu bauen, welches in-

nerhalb von 61 Metern abheben und möglichst

viel Gewicht tragen kann. Hierzu eignet sich der

Leichtbauwerkstoff CFK (kohlenstofffaserverstärk-

ter Kunststoff) mit seinen Eigenschaften Steifigkeit

und Leichtigkeit natürlich besonders gut.

Auf Initiative der Studenten der PFH Private

Hochschule Göttingen, Campus Stade und mit

Unterstützung der Mitglieder des Kompetenz-

netzwerkes CFK-Valley Stade e.V. entstand das

Team „CARBONGOOSE“ das ein Flugzeug für den

Wettbewerb entwickelte und baute. Zunächst

analysierte das Team die Regularien und stellte

Überlegungen zur Flugzeugkonfiguration an. „Die

Flugzeugkonfiguration hat erheblichen Einfluss

auf die aerodynamischen Berechnungen, die wie-

derum die Traglast des Flugzeuges beeinflussen

und die Formgebung maßgeblich bestimmen“,

erläutert PFH-Absolvent Christoph Hess, leitender

Ingenieur des Teams, Hauptinitiator und Dokto-

rand bei EADS Innovation Works. Neben diesen

wichtigen Grundlagen, zu denen natürlich auch

die passende Motorisierung und Auswahl der

Materialien gehören, war die Sponsorensuche

eine wichtige Aufgabe für die Wettbewerbsgrup-

pe. Insgesamt 16 Unterstützer aus dem CFK-Valley

Stade lieferten schließlich entsprechend ihrer

Kompetenzen entlang der CFK-Wertschöpfungs-

kette einen Beitrag.

„Im Wesentlichen ging es uns darum wichtige

Erfahrungen zu sammeln, ein Flugmodell voll aus

CFK zu bauen, ist schon etwas anderes als her-

kömmliche Materialien wie Balsaholz und Folien

zu verwenden, insbesondere bei der komplexen

Geometrie unseres Modells“, erläutert Patrick Bak-

ker, Teammanager und Student an der PFH. „Ein

Projekt mit diesen Anforderungen bedarf einer

gut abgestimmten Projektarbeit, bei der alle Auf-

gaben sauber verteilt werden.“ ergänzt Helge von

Selasinsky, stellvertretender Geschäftsführer der

Geschäftsstelle.

Das Know-How für den Bau lernen die Studen-

ten der Privaten Hochschule Göttingen am Campus

Stade in ihrem praxisnahen Studium Verbundwerk-

stoffe/Composites mit dem Abschluss Bachelor of

Engineering. In das Studium integriert ist eine Fach-

arbeiterausbildung zum Verfahrensmechaniker für

Kunststoff- und Kautschuktechnik Schwerpunkt

Faserverbundwerkstoffe. „Dieses Wissen neben der

Arbeit und dem Studium in ein flugfähiges Modell

zu transferieren ist eine wirkliche Herausforderung

und das Engagement der Studenten ist eine wahre

Inspiration für alle Beteiligten.“ so Peggy Repenning,

Leiterin Campus Stade.

Am Wettbewerbstag herrschte böiger Wind

und der Start der Modellflugzeuge war eine echte

Herausforderung. Dennoch gelang es dem Team

CARBONGOOSE das Flugzeug mit dem Namen

Maverick I mit sechs Kilogramm Nutzlast in die

Luft zu bekommen. Leider reichte dies nicht für

eine gute Platzierung aus, denn ein stockender

Motor verhinderte eine vollständige Platzrunde

und der Flug fiel aus der Wertung. Allerdings konn-

ten nur fünf der zehn Teams überhaupt abheben.

Dennoch war der Wettbewerb nach neunmonati-

ger Arbeit das Highlight und alle Teammitglieder

kamen zufrieden und hochmotiviert zurück. „Wir

haben als einziges internationales Team mit sie-

ben Studenten die logistische Herausforderung

gemeistert und ein flugfähiges CFK-Modell in

England in die Luft bekommen.“ so Thomas Seren,

der über jahrelange Modellbauerfahrung verfügt.

Nächstes Jahr, so sind sich alle Teammitglieder ei-

nig, wird das Team CARBONGOOSE wieder an den

Start gehen und die Erfahrungen aus diesem Jahr

werden dazu beitragen eine ernsthafte Konkur-

renz für die englischen Teams zu werden.

CFK-Valley Stade e.V. www.cfk-valley.com

Stader Team “CARBONGOOSE” mit CFK-Flugzeugmodell bei der Heavy-Lift-Challenge im englischen York

Team CARBoNGooSE

CFK-Prüfzentrum in Stade bietet Ausbildungsinitiative mit Zukunft

Seit Ende des letzten Jahres ist die Niederlassung

der GMA-Werkstoffprüfung in Stade praktizierender

Ausbildungsbetrieb im Bereich Werkstoffprüfung.

Das Berufsbild des Werkstoffprüfers beinhaltet

eine Ausbildung, die durch das deutsche Berufs-

bildungsgesetz anerkannt ist und eine Dauer von

dreieinhalb Jahren umfasst. Die Niederlassung in

Stade beschäftigt derzeit zwei Auszubildende.

„Die Tendenz Werkprüfer selber auszubilden

wird sicherlich steigen“, so Dipl.-Ing. Rüdiger Voll-

merhaus, Niederlassungsleiter in Stade. „Unser

Unternehmen hat sich kontinuierlich weiter ent-

wickelt. Wir haben Prüfverfahren qualifiziert, un-

ser Serviceangebot erweitert und in Neuanlagen

investiert. Dafür benötigen wir qualifizierte und

engagierte Mitarbeiter. Leider bietet der Markt

nicht immer die notwendigen Ressourcen und

Kapazitäten. Eine mögliche Lösung sehen wir dar-

in, unseren eigenen Nachwuchs durch diese Aus-

bildungsinitiative heranzuziehen. Eine Investition

mit Zuversicht und Zukunft!“

Die Ausbildung berücksichtigt in hohem Maße

die Besonderheiten von Faserverbundwerkstoffen.

Ein Baustein, den die GMA mit ihren Möglichkeiten

zum Pionier auf diesem Gebiet ausweist und das

Berufsbild quasi neu formuliert. Selbstverständlich

kommt auch die metallische, klassische Kompo-

nente in der Ausbildung nicht zu kurz, wofür die

Niederlassungen in Düsseldorf und Dortmund

stehen. Die Auszubildenden werden dort einige

Wochen vor Ort eingesetzt.

Aber nicht nur Auszubildende haben die Mög-

lichkeit, sich bei der GMA zu qualifizieren, sondern

auch Studenten oder Praktikanten. So betreut die

GMA auch Diplomarbeiten, wie zuletzt die eines

Studenten der HAW mit dem Titel, „Konzeptent-

wicklung eines Fallwerkes zur Bestimmung der

Restdruckfestigkeit von faserverstärkten Kunst-

stoffen“. Mit dieser Diplomarbeit wurden alle

Randbedingungen zur späteren Durchführung

von CAI (Compression After Impact) Prüfungen

geschaffen. Dass bei dieser Arbeit ein vollwertiges

Fallwerk herausgekommen ist, unterstreicht wel-

chen Stellenwert das Thema Ausbildung bei der

GMA hat. Zusätzlich bietet die GMA einem Stu-

denten der Hochschule 21 einen Praktikumsplatz

im Rahmen eines dualen Studienganges im Fach

Mechatronik an.

Neue Anlagen und VerfahrenDie vorhandenen Universalprüfmaschinen mit

150kN und 250 kN wurden nun nach unten hin

mit einer 100 kN Prüfmaschine ergänzt. Hierdurch

ist es möglich, schneller auf die Wünsche unserer

Kunden zu reagieren. Eine weitere DMA rundet die

Kapazitätserweiterung ab.

Unsere neue Diamant-Trennmaschine zum auto-

matischen Trennen von Prüfkörpern aus Verbund-

platten ermöglicht es uns, Proben mit sehr hohen

Anforderungen an die Geometrie als auch der Qua-

lität der Schnittflächen herzustellen. Eigenschaften

sind: stufenlose Drehzahlregelung der Trennschei-

be von 25-63m/sec, Plattengröße min. 400x300

mm, Plattendicke von 15-45 mm, Parallelschnitt von

32 - 54mm, Parallelität der Streifen +/- 0,05mm.

Eine innovative Erweiterung im Bereich der In-

dustrievermessung stellt der neue Lasertracker

der Firma API dar welcher ganz aktuell im 3D-

Messteams der GMA seine Arbeit im September

aufnimmt. Wir werden sie in einem Spezial News

letter der GMA separat informieren.

Sprechen Sie uns an was es noch alles Neues

gibt, wie z.B. die Herstellung von Proben im RTM

Verfahren, Bestimmung der Druckfestigkeit, der

Lochleibungsfestigkeit, der Energiefreisetzungsra-

te Methode GIc, der Druckfestigkeit nach Schlag-

beanspruchung, Trommelschälversuch und vieles

mehr.

GMA - Werkstoffprüfung GmbH www.cfk-valley.com

Nass–Trennanlage SILVERCUT MN-400A2/S

Mechanisches Prüflabor

Fallwerk für Impact Schäden

32 INNOVATION REPORT

Rund 80 Teilnehmer kamen am 10.11.2011 zur

Auftaktveranstaltung mit Führungen durch das

Forschungszentrum CFK NORD, dem CFK-Valley

Stade INFOPOINT und dem CFK-Valley Stade

TECHNOLOGY. Das anschließende Get-Together

bot dann allen Beteiligten die Gelegenheit, die

fachspezifischen Themen weiter zu vertiefen und

sich rund um den Faserverbundwerkstoff auszu-

tauschen.

Am Freitag, den 11.11.2011 verfolgten gut 120

Teilnehmer die Vorträge zur Automatisierung in

der Composite-Verarbeitung, die in Zusammenar-

beit mit dem VDMA Composite Technology Forum,

einem Netzwerk für Maschinenbauanbieter im Be-

reich Faserverbundwerkstoffe und Schnittstelle zu

allen Unternehmen, Verbänden und Instituten, die

am Herstellungs- und Verarbeitungsprozess bzw.

an der Anwendung von Composites beteiligt sind,

zusammengestellt worden sind. Die zweitägige

Veranstaltung erwies sich als erstklassige Plattform

für den direkten fachlichen Austausch zwischen

Mitgliedern und externen Ansprechpartnern,

denn die Kooperation mit dem VDMA Composite

hat viele neue Kontakte nach Stade gebracht. Der

CFK-Valley Stade e.V. blickt gespannt auf die wei-

tere Zusammenarbeit mit dem VDMA Composite

und freut sich auf die nächsten INNOVATION DAY

Veranstaltungen im neuen Jahr.

Mit fachkundigen Führungen startete der 3.

INNOVATION DAY zum Thema „Mechanical Engi-

neering meets Composites“ bereits am 10.11.2011.

Am Folgetag konnten sich die Teilnehmer auf ein

umfangreiches Vortragsprogramm mit namhaften

Referenten wie Herrn Patrick Markert, Geschäftsstel-

lenleiter CFK-Valley Stade, Herrn Thorsten Kühmann

sowie Herrn Thomas Waldmann, Geschäftsführer

VDMA Forum Composite Technology, Herrn Prof.

Dr.-Ing. Axel Herrmann, CTC GmbH und Vorstands-

vorsitzender des CFK-Valley Stade e.V., Herrn Johan-

nes Schiel, VDMA Windenergie, Herrn Guido Jäger,

KSL Keilmann und Herrn Otto Kellenberger, KUKA

Roboter freuen. So begann die Vortragsreihe mit ei-

nem technologischen Ausblick zu den Anforderun-

gen an eine hochautomatisierten Faserverbund-

fertigung im Flugzeugbau. Im Anschluss folgte ein

Überblick zu politischen Rahmenbedingungen

und Marktentwicklungen der Windindustrie in

Deutschland, Europa und weltweit. Fachvorträge,

die maschinenbauliche Visionen und Innovationen

für die automatisierte Faserverbundtechnologie

aufzeigten, rundeten das Rahmenprogramm ab.

Nach der Mittagspause erhielten die für die Airbus-

Werksbesichtigung angemeldeten Teilnehmer eine

praxisnahe Führung zur automatisierten Composi-

te-Verarbeitung im Airbus-Werk Stade. Der Rund-

gang, ein weiteres Highlight der Veranstaltung,

bildete die letzte Station im Programm.

CFK-Valley Stade e.V.Der CFK-Valley Stade e.V. ist ein europaweit ein-

zigartiges Kompetenznetzwerk für Kohlenstofffa-

serverbundwerkstoffe (CFK). Im Verein CFK-Valley

Stade arbeiten die weltbesten Partner im Bereich

CFK zusammen. Zurzeit sind 104 renommierte,

nationale und internationale Unternehmen und

Forschungseinrichtungen in dem Kompetenznetz-

werk organisiert. Damit wird europaweit einmalig

die gesamte Prozesskette von der Ausbildung über

die Technologieentwicklung bis zum Recycling ab-

gedeckt. Unternehmen und Forschungsinstitute

nutzen die Vereinsmitgliedschaft im CFK-Valley

Stade, um gemeinsam Innovationen voranzutrei-

ben und erfolgreich an den Markt zu bringen.

VDMA Composite TechnologyDas Forum Composite Technology ist das Netz-

werk der Technologieanbieter für Faserverbund-

werkstoffe. Das VDMA-Forum fungiert als zentraler

Kontaktpunkt der Branche. Es ist die Schnittstelle

zu allen Unternehmen, Verbänden und Instituten,

die am Herstellungs- und Verarbeitungsprozess

bzw. an der Anwendung von Composites beteiligt

sind und bietet allen Partnern eine Plattform für

technologieübergreifenden Austausch. Inhaltlich

werden die Themen Märkte und Kunden, Pro-

zessketten, Technik und Forschung sowie Messen

abgebildet.

Composites gelten als Zukunftsmaterialien mit

vielfältigen Einsatzmöglichkeiten z.B. im Automo-

bilbau, in der Bauindustrie, in der Luftfahrt und im

Windkraftanlagenbau.

CFK-Valley Stade e.V.www.cfk-valley.com

3. CFK-Valley Stade INNOVATION DAYam 10. und 11.11.2011 zum Thema „Mechanical Engineering meets Composites“ war ein voller Erfolg

Namhafte Referenten berichteten im Auditorium zum

Thema Automatisierung in der Composite-Verarbeitung

Begrüßung der Teilnehmer durch Herrn Prof. dr.-Ing. Axel

Herrmann im Auditorium des CFK-Valley Stade CAMPUS

nEuES AuS dEm nETzwERK

nEuES AuS dEm nETzwERK

Wir begrüßen ganz herzlich unsere neuen Mitglieder

In diesem Jahr wurde das Netzwerk CFK-Valley Stade e.V. um 14 neue Vereinsmitglieder erweitert. Mit welchen Kernkompetenzen das Netzwerk verstärkt worden ist, finden Sie in einer kurzen Übersicht.

AFFAN Innovative Structures L.L.C. schlüsselfertige Komplettlösungen im Fassa- ·den- und Leichtbaustrukturbau einschließlich

Design, Technik, Fertigung, Lieferung, Instal-

lationen und laufende Wartungsarbeiten im

Bereich verglaste Dachfenster, verglaste Fas-

saden, Überdachungen, Kabelsysteme, Vergla-

sung, gläserne Brücken, 3-D-Strukturen

Projektträger für High Class-Architekturvorhaben ·

CGB Carbon Großbauteile GmbH Design, Konstruktion und Produktion von Groß- ·bauteilen aus Carbon, die konsequent nach den

Materialeigenschaften von Carbon und den An-

forderungen des Kunden ausgerichtet sind

Geschäftsfelder Standardlösungen, Prototy- ·penbau und komplexe Projekte

Erwiesene Projektmanagement-Kompetenzen bei ·Skulptur „Mae West“ am Münchner Effnerplatz

Weltweit einzigartiger Maschinenpart z.B. mit ·Zugwickelmaschine für Bauteile bis 42,5 Meter

Dassault Systèmes Deutschland GmbH Entwicklung innovativer Softwarelösungen für ·PLM und Collaboration

Durchgängige Softwarelösungen für die Entwick- ·lung und Herstellung von Faserverbundbauteilen

Realisierung von Innovationsprojekten in 11 ·Industrien

Fraunhofer IZFPZerstörungsfreie Prüfverfahren ·Prozesskontrolle / Simulation ·Zustandsüberwachung ·

GE Wind Energy GmbH Gestaltung der Wind Rotorblätter, Gondel und ·Spinner

Herstellungsverfahren für Windrotorblätter · Umfassendes Verständnis der Bedürfnisse und ·Anforderungen in der Windindustrie

KROENERT GmbH & Co. KG Auftragssysteme für homogene und konstan- ·te Beschichtung für 60 verschiedene Verfahren

von 0,2 µm bis zu 2.000 g/m² auf unterschied-

lichsten Trägermaterialien.

Herstellung reinraumfähiger Anlagen · Eigene Anlagen am Standort Hamburg, auf de- ·nen unter Produktionsbedingungen neue Ver-

fahren entwickelt und getestet werden können

Luratec AG Konstruktion, Produktion, Innovation für Luft- ·und Raumfahrt

Verteidigungstechnik ·Vertrieb von Bauteilen und Systemen ·

mecoplan GmbH Planung und Betreuung von Inertgaserzeu- ·gungsanlagen inklusive der Erstellung einer

individuellen Wirtschaftlichkeitsstudie

Know How für die Gesamtanlage in Bezug auf De- ·tailausführungen, Inbetriebnahme und Betrieb

Rhein Composite GmbH Entwicklung und Produktion von Faserver- ·bundbauteilen in der Druck-RTM Technik.

Entwicklung und Produktion von einbauferti- ·gen Türen für Sonderfahrzeuge

Umsetzung von Serienlosgrößen im Bereich ·100-8000 Stk. p.a.

Rolls-Royce Deutschland Ltd. Co. KG Kompetenzzentrum für zivile Zweiwellentrieb- ·werke für Kurz- und Mittelstreckenflugzeuge

oberhalb 12.000lb Startschub

Verantwortlichkeit für Tay, Spey, Dart und IAE ·V2500 Triebwerke

Entwicklungskompetenz für alle Komponen- ·ten des Kerntriebwerks

Kompetenzzentrum für Triebwerksgondel u. Schu- ·bumkehrer innerhalb der Rolls-Royce Gruppe

Verantwortlichkeit für Instandhaltung und ·Wartung von Kleingasturbinen für zivile und

militärische Anwendungen

Produktionszentrum für Hochdruckverdichter ·und Rotoren

SOFICAR-TORAY Weltmarktführer von C-Fasern und Harzsystemen ·Kohlenfaserhersteller ·Carbon Prepregs ·RTM (Resin Transfer Moulding) Harze · vielfältige Erfahrungen in der Fertigung und ·dem Verkauf von Torayca® Kohlenstofffasern

bietet eine umfangreiche Kohlenstofffaserpro- ·duktpalette auf dem europäischen Markt

Styron Deutschland Anlagengesellschaft mbH Entwicklung und Herstellung von Polycarbonat ·als hochwertiger thermoplastischer Kunststoff

Modifizierung der Polycarbonat-Struktur, um ·Endapplikationen und Eigenschaften zu un-

terstützen

Forschung und Entwicklung am Produktions- ·standort

Wema GmbH prozessbezogene Einzellösungen, für die gere- ·gelte Temperatur benötigt wird

Energiekosteneinsparung durch Reduktion ·von Abstrahlverlusten mit Hilfe von ISOWEMA®-

Produkten

Kompetenz bei der Lösung von Aufgaben, ·wenn für industrielle Fertigungsprozesse elek-

trische Heizenergie benötigt wird

xperion Aerospace GmbHWickeltechnik – Filament Winding ·Prepregtechnik und –Herstellung · Thermoplast – Continous Compression Moulding ·Preforming – Hot Forming - Vakuuminfusion ·

34 INNOVATION REPORT CFK-Valley Stade e. V.

VERAnSTAlTungShinwEiSE

Lehrgänge, die Ingenieure und technische

Fachkräfte für den branchenübergreifenden

Wachstumsmarkt der CFK- und Faserverbund-

Technologie ausbilden, bietet die Management &

Technologie Akademie (mtec-akademie) wieder

im kommenden Jahr an. Das Akademieprogramm

umfasst eine ganze Reihe unterschiedlicher Se-

minare im Bereich der Faserverbundtechnologie

und Adaptronik. Neben Schulungsangeboten für

Ingenieure ohne Vorkenntnisse und spezialisier-

tem CFK-Wissen für Ingenieure mit Erfahrung im

Faserverbund-Leichtbau werden auch Lehrgänge

für technische Fachkräfte und Meister angeboten.

Dozenten für die CFK-Weiterbildungen findet die

mtec-akademie in den Professoren der PFH Private

Hochschule Göttingen.

Für das Jahr 2012 sind die folgenden Seminare

und Lehrgänge geplant, wobei alle Schulungen

auch als firmeninterne Seminare durchgeführt

und auf den speziellen Bedarf eines Unterneh-

mens angepasst werden können.

Zertifikatslehrgang „Kunststoffmatrixsysteme ·in der Faserverbundtechnologie“: 03.02.2012

oder 31.08.2012 in Stade

mtec-akademie:

CFK-Fortbildung für Ingenieure und technische Fachkräfte

Qualifizierung zum FVK-Praktiker – Nächste Termine zur Weiterbildung in der Faserverbundtechnik:

Die Weiterbildung zum Faserverbundkunst-

stoff-Praktiker (FVK-Praktiker) des Kunststoff-Kom-

petenzzentrums unter der Leitung des Fraunhofer-

Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte

Materialforschung IFAM richtet sich an Mitarbeite-

rinnen und Mitarbeiter verschiedenster Branchen

und Firmen, die bereits in ihrer beruflichen Praxis

Faserverbundkunststoffe nach Arbeitsanweisun-

gen herstellen bzw. diese zukünftig selbstständig

herstellen und bearbeiten sollen. Die Weiterbil-

dung befähigt die Teilnehmenden, Arbeitsanwei-

sungen in ihren jeweiligen Zusammenhängen

sowie Auswirkungen zu verstehen und fachge-

recht umzusetzen. Sie sind nach erfolgreichem

Abschluss in der Lage, qualitativ hochwertige

Faserverbundstrukturen herzustellen, zu verarbei-

ten und zu reparieren. Zudem erlangen sie einen

umfangreichen Überblick über moderne Herstel-

lungsmethoden.

Eine Besonderheit der Weiterbildung ist, dass

die Lehrgangsinhalte mit Partnern aus Wissen-

schaft und Wirtschaft übermittelt werden. Somit

ist die Qualifizierung äußerst anwendungsorien-

tiert und stets auf aktuellem Stand. Der hohe Pra-

xisanteil festigt das übermittelte Fachwissen.

Weiterbildungsdauer und PrüfungDie Weiterbildung einschließlich Prüfung um-

fasst insgesamt 160 Stunden und gliedert sich in

vier einwöchige Lehrgänge mit unterschiedlichen

Schwerpunkten. Jede Woche beinhaltet ein ei-

genständiges Modul, das auch einzeln gebucht

werden kann. Dies ermöglicht eine flexible Inte-

gration der Weiterbildung in betriebliche Abläufe.

Die regelmäßige Teilnahme an allen vier Modulen

ist Voraussetzung für die Zulassung zur Abschluss-

prüfung und Erhalt des Zertifikats »FVK-Praktiker«.

Modul 1 – Grundlagen der Faserverbundtechnik

Fasern, Matrix, Arbeits- und Umweltschutz, Hand-

laminieren

23.01.2012 – 27.01.2012

06.02.2012 – 10.02.2012

Modul 2 – Fertigungsverfahren Teil 1

Handlaminieren, Pultrusion, Thermoformen, Vaku-

um- und Vakuuminfusionsverfahren

13.02.2012 – 17.02.2012

12.03.2012 – 16.03.2012

Modul 3 – Fertigungsverfahren Teil 2

Handlaminieren, Pressverfahren, Wickelverfahren,

RTM, Autoklavtechnik

05.03.2012 – 09.03.2012

16.04.2012 – 20.04.2012

Modul 4 – Bearbeitung und Prüfung

Schrauben, Bohren, Nachbearbeitung, Klebtech-

nik, Reparatur, Prüfung von FVK

26.03.2012 – 30.03.2012

07.05.2012 – 11.05.2012

Weitere Termine und Informationen finden Sie unter :

Kunststoff-Kompetenzzentrum

Dr. Silke Mai

[email protected]

www.kunststoff-in-bremen.de

Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAMwww.ifam.fraunhofer.de

Weiterbildungen zur CFK-Technologie sind in

deutschland noch immer selten.

innOVATiOnEn & TEChniK

Termine

ImpressumHerausgeber: CFK-Valley Stade e.V. Ottenbecker Damm 12 · 21684 Stade Tel. +49 4141 40740-0 · Fax +49 4141 40740-29 [email protected] · www.cfk-valley.com

Inhalte: Die Inhalte dieses Newsmagazins werden mit größtmöglicher Sorgfalt erstellt. Die Redakti-on übernimmt keine Gewähr für die Richtigkeit, Vollständigkeit und Aktualität der bereitgestellten Inhalte. Namentlich gekennzeichnete Beiträge geben die Meinung der jeweiligen Institution wieder. Die Rechte für Inhalte und Darstellun-gen unterliegen dem deutschen Urheber- und Leistungsschutzrecht.

Bildquellen: CFK-Valley Stade e.V. | Rechte der Bil-der innerhalb der redaktionellen Beiträge liegen bei der jeweiligen Institution.

9. ordentliche Mitgliederversammlung16. Februar 2012

Messe „Stade Aktuell“23.–25. März 2012

JEC Composites Show Europe27.–29. März 2012

HANNOVER MESSE23.–27. April 2012

6. Internationale CFK-Valley Stade Convention 2012„Productivity and Economic Efficiency“12.–13. Juni 2012

COMPOSITES EUROPE09.–11. Oktober 2012

Zertifikatslehrgang „IHK-Fachkraft für Faser- ·verbundwerkstoffe/CFK“: 06.-11.02.2012, 04.-

09.06.2012 oder 03.-08.09.2012 in Stade

Zertifikatslehrgang „Composite Engineering ·Specialist“: 13.-17.02.2012 oder 10.-14.09.2012

in Stade

Zertifikatslehrgang „Technologie der Fa- ·serverbundwerkstoffe“: 13./14.02.2012 oder

10./11.09.2012 in Stade

Zertifikatslehrgang „Entwurf und Berechnung ·von Faserverbundstrukturen“: 15.-17.02.2012

oder 12.-14.09.2012 in Stade

Zertifikatslehrgang „Serienfertigung von ·Faserverbundstrukturen“: 23.02.2012 oder

26.09.2012 in Stade

Schulung „Werkstoffprüfverfahren für ·Faserverbundkunststoffe“: 24.02.2012 oder

03.09.2012 in Stade

Zertifikatslehrgang „Fertigungsgerechtes ·Konstruieren von Faserverbundstrukturen“:

27./28.02.2012 oder 17./18.09.2012 in Stade

Schulung „Energieeffiziente Produktions- ·technologien“: 19.03.2012 oder 12.10.2012 in

Göttingen, 22.03.2012 oder 11.10.2012 in Stade

Schulung „Adaptronische Systeme - Im ·Einsatz zur Schwingungsminderung und

Schwingungskompensation“: 23.03.2012 oder

27.09.2012 in Stade

Zertifikatslehrgang „Einfache und optimale ·adaptive Regler zur Schwingungsminderung

und -kompensation für adaptronische/me-

chatronische Systeme“: 29./30.03.2012 oder

18./19.10.2012 in Stade

Schulung „FEM-Berechnungen von CFK- ·Strukturen“: 04./05.06.2012 oder 08./09.10.2012

in Stade, 19./20.07.2012 in Augsburg

Schulung „Fertigungsverfahren und Qualitäts- ·sicherung in der Faserverbundtechnologie“:

21./22.06.2012 oder 19./20.09.2012 in Stade

Die Management & Technologie Akademie

GmbH (mtec-akademie) ist die Weiterbildungs-

akademie an der PFH Private Hochschule Göttin-

gen und begleitet seit über zehn Jahren berufliche

und persönliche Karrieren von Führungskräften,

Fachkräften und Führungsnachwuchskräften.

Die strategische Zusammenarbeit zwischen der

mtec-akademie und ihren Partnern ermöglicht in

der Verzahnung von Theorie und Branchenwissen

eine qualitativ hochwertige Fort- und Weiterbil-

dung. In offenen Seminaren an den Standorten

der PFH in Göttingen und Stade, in Inhouse-Schu-

lungen und Coachings werden Kompetenzen in

den Bereichen Management und Technologie

aufgebaut und weiterentwickelt.

Anmeldung und weitere Information unter

www.mtec-akademie.de

mtec-akademie Management & Technologie Akademie GmbHwww.mtec-akademie.de

Im Mittelpunkt des Interesses: CFK-Faser auf der Rolle vor Seminarteilnehmern der mtec-akademie.

www.cfk-valley.com

Premium Sponsoren:

Mitglieder:

werkzwom e s s e b a u

Gold Sponsoren: Silber Sponsoren:

Hink & Kempe Industrieanlagen-Service GmbHIng.-Büro LöbelNDB-Elektrotechnik GmbH & Co. KG

Bronze Sponsoren:

Gut Deinster Mühle Restaurant Hotel GolfparkJohannes Lindemann GmbH & Co. KG Maschinenbau Scholz GmbH & Co. KG

Neue Mitglieder:

.de

Institut für Füge- undSchweißtechnik

Top Related

Kreisanzeiger Verlag brochure1

Lightwerk brochure1

LIS.TEC brochure1

Landis Gyr. brochure1

Akad brochure1

Kunstkopie brochure1

Kunststoffwerk Zitta brochure1

Bäckerei Brunner brochure1