Aus der Branche

• Beaulieu International Group und Arenal geben Partnerschaft bekannt

Padel-Pioniere Arenal und der Kunstrasenspezialist B.I.G. haben eine langfristige Partnerschaft unterzeichnet, um das Wachstum von Padel auf dem belgischen und niederländischen Markt weiter zu fördern. In den letzten zwei Jahren ist Padel-Tennis exponentiell gewachsen, und die beiden Unternehmen wollen den Sport weiterentwickeln. Arenal ist ein führender Betreiber von Padel-Plätzen in Belgien, während B.I.G. als führender Anbieter von Kunstrasenflächen für Padel bereit ist, seine Produkte unter seiner Marke Act Sports zu vermarkten.

Aktuell spielen weltweit 18 Millionen Menschen Padel, in Spanien, Portugal und Schweden gibt es inzwischen mehr aktive Padelspieler als Tennisspieler. Das gleiche Wachstum zeigt sich in Belgien und den Niederlanden, wo sich die Anzahl der in den letzten 2 Jahren angelegten Paddelplätze fast verdoppelt hat.

Für die kürzlich eröffnete Anlage in Kerkrade mit 8 Plätzen verlegte Arenal den neuen Score Blue Padel-Rasen von Act Sports. Mit einem neuen texturierten Garn, das exklusiv für Padel entwickelt wurde, bietet dieses Produkt die Balance in Bezug auf Ballsprung, Spielerkomfort und Spielkonsistenz. Es kann sowohl für Innen- als auch für Außenplätze verwendet werden und bietet ein hochwertiges, langlebiges System mit geringem Wartungsaufwand.

Kelheim Fibres, führender Hersteller von Viskose-Spezialfasern, hat sich dem Recycling Atelier Augsburg angeschlossen. Das Recycling Atelier Augsburg ist ein Zentrum für Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet des Textilrecyclings. Es ist am Institut für Textiltechnik Augsburg angesiedelt, einem An-Institut der Hochschule Augsburg. Die beiden Institutionen gründeten das Recycling Atelier im Juni 2022 zusammen mit zwölf Partnern aus der deutschen Textilindustrie.

Im Recycling-Atelier steht der Dreiklang aus technischer und ökologischer Sinnhaftigkeit sowie ökonomischem Nutzen im Vordergrund. Damit stemmen sich die Partner des Recycling Ateliers gegen Fast-Fashion, die ausgelagerte Unternehmensverantwortung und eine allgemein sinkende Rohstoffqualität, die oftmals ein Downcycling – die minderwertige Wiederverwendung – der Materialien befeuern.

„Das Recycling Atelier Augsburg verbindet als Modellwerkstatt die wichtigsten Prozesse des textilen Recyclings und bietet so eine ganzheitliche und umfassende Forschung entlang der Wertschöpfungskette“, wie Georg Stegschuster, Leiter des Recycling Ateliers ausführt. Die Wissenschaftler forschen an allen Prozessschritten des Textilrecyclings: von der Materialanalyse über die Sortierung, Aufbereitung und Textilverarbeitung bis hin zum nachhaltigen Produktdesign. Dabei spielen eine umfassende Datenerfassung und der Einsatz künstlicher Intelligenz sowie innovativer Materialien eine zentrale Rolle.

Kelheim Fibres ist Produzent hochwertiger Viskose-Fasern, die aus Cellulose bestehen, dem Hauptbestandteil des nachwachsenden Rohstoffs Holz, und weltweit für Produkte in Bereichen wie Hygiene, Textilien und technische Anwendungen eingesetzt werden

"Im New Business Development und bei der Faser- und Anwendungsentwicklung folgen wir dem Open Innovation Konzept - die Kooperation mit dem Recycling-Atelier bietet uns eine ideale Plattform dafür. Hier können wir gemeinsam mit Partnern Nachhaltigkeit und Performance voranbringen“, erläutert Maik Thiel, Projektleiter bei Kelheim Fibres.

Recycelte Baumwollfasern sind häufig sehr kurz bzw. von ungleichmäßiger Länge, was eine Weiterverarbeitung von 100 % Recyclingmaterial zu einer Herausforderung macht. Beimischungen der Spezialfasern von Kelheim Fibres sollen die Produktion hochwertiger neuer Produkte, wie z.B. Vliesstoffen ermöglichen. Perspektivisch sollen die von Kelheim Fibres dafür bereitgestellten Fasern ebenfalls aus recyceltem Zellstoff hergestellt werden.

Start für ein EU-weites Verbundprojekt: Unter der Leitung des französischen Unternehmens Fairbrics SAS finden sich 17 Projektpartner aus sieben europäischen Ländern zusammen. Gemeinsames Ziel ist es, in einem geschlossenen Kreislauf Endprodukte aus Polyester unter Verwendung von industriellen CO₂-Emissionen zu erzeugen und zur Marktreife zu führen. Die DITF stellen dabei Synthesefasern aus Kunststoffen nicht fossilen Ursprungs her.

Um die europäischen Klimaziele zu erreichen, müssen Treibhausgase langfristig und nachhaltig reduziert werden. CO₂-Emissionen müssen hierfür in der Energiewirtschaft, in der Industrie sowie bei Haushalten und Kleinverbrauchern gesenkt werden. Hieran knüpft das EU-weite Verbundprojekt ‚Threading CO2‘ an, welches im Rahmen des Horizon-Förderprogramms der EU finanziert wird. Bei dem Projekt werden Produkte aus umweltfreundlich hergestelltem Polyester (PET) in die Marktreife überführt.

Die technologische Grundlage hat Firma Fairbrics SAS aus Frankreich entwickelt. Es geht um die Herstellung von Monoethylenglycol (MEG), dem Ausgangsstoff für die Herstellung von Polyester, unter Verwendung von CO₂, das aus industriellen Abgasen gewonnen wird - ein neuer Ansatz, denn im klassischen Verfahren werden fossile Rohstoffe für die Produktion von Polyester verbraucht. Auf diese Weise wird nicht nur direkt die Freisetzung von CO₂ in die Atmosphäre verhindert. Das CO₂ trägt zusätzlich einer erhöhten Wertschöpfung bei, indem es bei der Erzeugung von hochwertigen textilen Produkten eingebunden wird. Der Kern des Projektes ist die technologische Aufskalierung des neuen MEG-Syntheseprozesses in Pilotanlagen, die den Weg für die industrielle Fertigung ebnen.

In dem EU-Verbundprojekt werden sich 17 Projektpartner mit ihrem speziellen Fachwissen einbringen und den Prozess technologisch weiterentwickeln und industriefähig machen. Die DITF Denkendorf übernehmen innerhalb des Konsortiums die Aufgabe, das Upscaling zu begleiten und den Schritt ‚vom Molekül zum Material‘ zu gehen: Aus dem nachhaltig hergestellten Monoethylenglykol werden in eigenen Laboratorien Polyester synthetisiert, zu Fasern versponnen, texturiert und weiterverarbeitet. Dabei soll überprüft werden, ob die Qualität des Polyesters sowie dessen Verspinn- und Verarbeitbarkeit in der textilen Wertschöpfungskette vergleichbar mit konventionellem Polyester ist.

Die Projektpartner Faurecia und Les Tissages de Charlieu verarbeiten die Fasern und Textilien zu Autositzen und Bekleidung, um die Qualität auch im Endprodukt beurteilen zu können. Die anschließende Rezyklierfähigkeit der Produkte wird an den DITF überprüft. Außerdem soll eine Sicherheitsmarkierung für diesen CO₂-basierten Polyester entwickelt werden, um ihn vor Produktpiraterie zu schützen.

Die AVK – Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e.V. sucht die besten Innovationen im Bereich Faserverstärkte Kunststoffe (FVK) / Composites in folgenden Kategorien:

• Innovative Produkte/Bauteile bzw. Anwendungen
• Innovative Prozesse bzw. Verfahren
• Forschung und Wissenschaft

Ziel des Innovationspreises ist die Förderung neuer Produkte/Bauteile bzw. Anwendungen aus faserverstärkten Kunststoffen (FVK) sowie neuer Verfahren bzw. Prozesse zur Herstellung dieser FVK-Produkte.
Ein weiterer Preis geht an Universitäten, Hochschulen und Institute für herausragende wissenschaftliche Arbeiten in Forschung und Wissenschaft.

In allen Kategorien wird besonderer Wert auf das Thema „Nachhaltigkeit“ gelegt. Innovationen und die entsprechenden Firmen und Institutionen sollen ausgezeichnet werden, um so die Leistungsfähigkeit der gesamten Composites-Industrie öffentlichkeitswirksam darzustellen. Bewertet werden die Einreichungen von Experten aus dem Composites-Bereich. Die Preisverleihung findet am 24. Oktober 2023 während des JEC Forum DACH in Salzburg (24.-25.10.2023) statt.

Einsendeschluss für die Bewerbungsunterlagen ist der 14. April 2023. Nähere Angaben und Bewertungskriterien online.

Die AVK – Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e. V. hat gemeinsam mit dem IKK, Institut für Kunststoff und Kreislaufwirtschaft der Leibniz-Universität Hannover, eine umfassende Studie zum Composites-Recycling erarbeitet.

Sie bietet eine systematische und umfassende Übersicht über die anfallenden Abfallmengen und die aktuellen sowie zukünftig verfüg- und umsetzbaren Lösungen zum hochwertigen Recycling. Dabei werden die Vor- und Nachteile zu den verschiedenen Verfahren bewertet sowie relevante gesetzliche Vorgaben und Normen betrachtet.

Das Thema Nachhaltigkeit und Recycling ist auch in der Kunststoffindustrie immer wichtiger geworden. Gerade im Bereich Leichtbau haben Composites enorme Vorteile. Darüber hinaus können die Materialien aber auch in Bezug auf Nachhaltigkeit einen hohen Mehrwert liefern. Warum Composites vorteilhaft sind, wurde bislang wenig systematisch oder eher punktuell untersucht. Mit der jetzt veröffentlichten Composites-Recycling-Studie, die vom IKK-Institutsleiter Professor Hans-Josef Endres und Dr. Madina Shamsuyeva mit Unterstützung von Industrievertretern aus dem AVK-Expertenarbeitskreis erarbeitet wurde, liegt die erste große Untersuchung zum Thema Recycling von Composites vor.

„Für Composites gibt es ein hohes Potential, auch wenn viele glauben, Faserverbundkunststoffe lassen sich schwer recyclen. Trotzdem darf man nicht vergessen, dass nicht alles, was beim Recycling möglich ist, auch wirtschaftlich oder nachhaltig ist. Hier gilt es genau hinzusehen. Diese Studie ist deshalb so wichtig, um herauszufinden, wie der aktuelle Stand ist, wohin sich der Markt entwickeln kann und wo noch Potential schlummert“, stellt AVK-Geschäftsführer Dr. Elmar Witten fest.

Prof. Hans-Josef Endres ergänzt: „Die Studie zeigt, dass in einigen Bereichen mehr recycelt wird, z. B. bei den Thermoplasten, in anderen Bereichen jedoch noch nicht. Gerade beim chemischen Recycling ist der Reifegrad der Technologien noch nicht sehr fortgeschritten und manchmal sind auch Anlagekapazitäten noch nicht ausgelastet. Hier muss noch Pionierarbeit geleistet werden, um z. B. interdisziplinäre Geschäftsmodelle auszuarbeiten. Gleichzeitig gibt es Anwendungen für Composites, die schon heute aus technischer Sicht einfach zu recyceln wären und es ‚nur‘ an der Logistik und dem Willen fehlt. Aber auch eine Harmonisierung von Gesetzen und Normen sowie der Rechtsprechung wäre wünschenswert, um das Composites-Recycling weiter voranzubringen.“

Die Studie ist zum Preis von 799,- Euro (zzgl. MwSt.) bei der AVK im PDF-Format erhältlich (ermäßigter Preis für AVK-Mitglieder: 399,- Euro zzgl. MwSt.).

• Formel 1-Fahrzeuge werden in Zukunft günstiger

Carbon ist der Stoff, aus dem bei Formel 1-Fahrzeuge häufig die Karosserie hergestellt wird. Bislang ist Carbon teuer. Es kann günstiger und effizienter hergestellt werden, wenn künstliche Intelligenz die Produktionsprozesse überwacht. Ein Kamerasystem kombiniert mit künstlicher Intelligenz erkennt automatisch Fehler in der Herstellung von Carbonfasern. Damit wird eine teure manuelle Kontrolle der Carbonfasern hinfällig und der Herstellungspreis der Carbonfaser kann nachhaltig reduziert wenden.

Für diese Idee erhielt der Nachwuchsingenieur Deniz Sinan Yesilyurt am 6. Dezember den zweiten Preis des Nachwuchspreises „Digitalisierung im Maschinenbau“.

Carbonfasern sind wegen ihrer guten Eigenschaften begehrt. Sie sind sehr leicht – sie wiegen bis zu 50 Prozent weniger als Aluminium. Die Kombination aus geringem Gewicht und guten mechanischen Eigenschaften bietet viele Vorteile. Gerade in Zeiten der Energiewende sind Leichtbaumaterialien wie Carbon so relevant wie nie zuvor. Gleichzeitig sind Carbonfasern so widerstandsfähig gegen äußere Belastungen wie Metalle. Diese guten Eigenschaften von Carbonfasern zu erreichen, ist aufwändig.

Bis zu 300 einzelne Faserstränge –Bündel von einzelnen Fasern - müssen während der Herstellung gleichzeitig überwacht werden. Wenn Carbonfasern reißen, kostet es Zeit und Geld, die beschädigten Fasern auszusortieren. Dies ist nur ein Beispiel für verschiedene Fehler, die bei den Fasern während der Produktion auftreten können.

Deshalb brachte Deniz Sinan Yesilyurt eine Kamera an der Carbonfaseranlage an, die Bilder verschiedener Faserfehler während der Produktion aufnimmt und in einer Datenbank sammelt. Die künstliche Intelligenz im Informationstechnologiesystem der Kamera wertet die Faserfehler aus, indem sie die Bildaufnahmen vorgegebenen Referenzfehlern zuordnet. Dabei erkennt sie verschiedene Faserfehler mit einer Zuordnungsgenauigkeit von 99 Prozent. Der Prozess kann auch für andere Bereiche eingesetzt werden, die chemische Fasern herstellen.

Deniz Sinan Yesilyurt erhielt den Preis vom Verband für Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) in Frankfurt am Main. Er ist Bachelorabsolvent am Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen. Der vollständige Titel seiner Bachelorarbeit: „Entwicklung einer Kl-gestützten Prozessüberwachung unter Verwendung von Machine Learning zur Erkennung von Faserbeschädigungen im Stabilisierungsprozess“.
Der VDMA zeichnete insgesamt vier Abschlussarbeiten unterschiedlicher Hochschulen mit dem Preis aus. Der Preis wird für herausragende Abschlussarbeiten verliehen und wurde in Deutschland, Österreich und der Schweiz ausgeschrieben.

• Gold und Silber auf Internationaler Erfindermesse iENA

Die antibakteriell und antiviral wirkende Cellulose-Faser „Cell Solution® BIOACTIVE“ und der vollständig biobasierte und bioabbaubare Schmelzklebstoff Caremelt® sind auf der Internationalen Erfindermesse iENA in Nürnberg mit einer Gold- und einer Silbermedaille ausgezeichnet worden. Die beiden besonders nachhaltigen Materialien waren zwei von vier Neuheiten, die das TITK – Thüringische Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. Ende Oktober präsentierte.

Die mit Gold ausgezeichnete natürliche Cellulosefaser „Cell Solution® BIOACTIVE“ überzeugte durch ihre antimikrobiellen Eigenschaften. So wehrt sie zuverlässig schädliche Bakterien und Keime ab. Gefährliche Viren, wie z.B. Influenza oder Covid-19, sind 30 Sekunden nach Kontakt abgetötet. Die patentierte Faser ist waschpermanent, so bleiben diese Eigenschaften über die gesamte Lebensdauer des Textilprodukts erhalten. Als positiver Nebeneffekt werden auch unangenehme Körpergerüche beseitigt.

Textilien mit Cell Solution® BIOACTIVE können vor allem in der Medizintechnik eingesetzt werden. Wegen ihrer feuchtigkeits- und temperaturregulierenden Wirkung sind Cell Solution®-Fasern generell sanft zur Haut, was die Listung bei OekoTex® bestätigt. Durch die blockierende Wirkung auf das Bakterienwachstum beschleunigt die bioaktive Version der Faser auch den Heilungsprozess, insbesondere von offenen Wunden und Neurodermitis.

Mit einer Silber-Medaille würdigte die iENA-Jury den vollständig biobasierten und bioabbaubaren Schmelzklebstoff Caremelt®. Er kommt als erster Schmelzklebstoff vollständig ohne fossile Ressourcen aus. Caremelt® bietet der Industrie damit die Möglichkeit, Produkte, die wegen ihren Klebeverbindungen bislang noch nicht komplett bioabbaubar waren, vollständig nachhaltig zu gestalten.

Nachwachsende Rohstoffe wie Pflanzenstärke vom Mais oder der Kartoffel, Baumharze und Pflanzenwachse bilden die Ausgangsmaterialien – hier in Form von kommerziell verfügbaren biobasierten Kunststoffen, wie zum Beispiel Polylactide (PLA) und weiteren Additiven, wie etwa biobasierte und unbedenkliche Zitronensäure. Die Herausforderung dabei war, hierfür die richtige Rezeptur zu entwickeln, damit Caremelt® das Niveau konventioneller Schmelzklebstoffe erreichen kann. Dies ist dem TITK durch die richtige Auswahl der Rohstoffe sowie durch eine zusätzliche Modifizierung der Biopolymere gelungen.

Die potenziellen Anwendungsgebiete von Caremelt® sind vielfältig. Sie reichen von der Verpackungs- und Möbelbranche über die Textilindustrie bis hin zum Automobilsektor. Der Einsatz von Biopolymeren bietet einerseits den Vorteil der CO₂-Neutralität und andererseits eine rückstandslose Bioabbaubarkeit des Schmelzklebstoffs. Gerade dort, wo ein Recycling weder technologisch möglich noch wirtschaftlich sinnvoll ist, wird diese Eigenschaft zu einem entscheidenden Faktor, um den Eintrag von Mikroplastik in die Umwelt zu reduzieren.

Das Heat Sealing Modul – HSM von Zünd ist im Rahmen der US-amerikanischen Composites-Fachmesse CAMX mit einem Award ausgezeichnet worden. Das HSM vereinfacht den Zuschnitt und die Handhabung trockener Fasermaterialien mit thermoplastischen Anteilen. Damit bietet Zünd der Industrie eine Antwort auf ihr Bedürfnis, solche Materialien noch intensiver verarbeiten zu können.

Die American Composites Manufacturers Association ACMA hat das Heat Sealing Modul – HSM mit dem “Equipment and Tooling Innovation Award” ausgezeichnet. Diese Auszeichnung wird für Anlagen, Werkzeuge, Produktionshilfsmittel oder Software verliehen, die zur Verbesserung der Produktion, der Umweltverträglichkeit oder der Produktqualität und -leistung entwickelt wurden.

Bei der Verarbeitung von Trockenfasergeweben können Schnittkanten ausfransen. Das HSM versiegelt die Kante entlang der Schnittlinie mittels Heissluft, bevor das Schnittteil mit einem Power Rotary Tool – PRT geschnitten wird. Der Zuschnitt erfolgt mit voller Geschwindigkeit in jeder Richtung und verbessert die Teilequalität und die Produktionseffizienz.

Das HSM sorgt im Zuschnitt faserverstärkter thermoplastischer Kunststoffe für perfekt versiegelte Schnittkanten. Davon profitieren sowohl der Zuschnitt als auch die nachgelagerten Prozesse. Dank diesem Verfahren bleiben die Arbeitsfläche als auch die Arbeitsumgebung frei von losen Fasern. Gleichzeitig bleiben die Schnittteile formstabil und sind – insbesondere beim vollautomatischen Handling – einfacher zu handhaben.

• DITF beteiligt sich am internationalen Konsortium zum Kunststoffrecycling ‚WhiteCycle‘

Ein Konsortium aus 16 öffentlichen und privatwirtschaftlichen Organisationen hat sich unter dem Namen ‚WhiteCycle‘ zusammengeschlossen, um ein umfassendes und geschlossenes Recyclingsystem für Plastikabfälle zu etablieren. Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) werden als Teil des Konsortiums ihren Beitrag mit einem neuen Syntheseverfahren zur Verarbeitung von recycelten Kunststoffen leisten.

Unter Leitung der Michelin Group Frankreich konstituierte sich das Konsortium ‚WhiteCycle‘ Anfang Juli 2022. Ziel der europäischen Initiative ist es, einen Wirtschaftskreislauf zu etablieren, um inhomogene Textilabfälle aus verschiedenen Materialien aufzubereiten und daraus neue, hochwertige Produkte herzustellen. Dieses Vorhaben soll dazu beitragen, die von der Europäischen Union gesteckten Ziele bei der Reduktion von CO₂-Emissionen bis zum Jahr 2030 zu erreichen.

Komplex aufgebaute, textilhaltige PET-Abfälle wie Reifen, Schläuche oder mehrlagige Verbundtextilien aus dem Bekleidungsbereich sind bisher schwer oder gar nicht recycelbar. Unter dem WhiteCycle-Netzwerk werden mehrere Projekte und Forschungsansätze zusammengeführt, die sich des Problems annehmen und neue Lösungsansätze liefern sollen.

Die DITF werden ein bestehendes PET-Syntheseverfahren an neuartige recycelte Monomere anpassen. Das zu bewältigende Problem besteht in den Verunreinigungen im Ausgangsmaterial, die durch dessen inhomogene Zusammensetzung bedingt sind.

Zusammen mit dem Projektpartner Kordsa Teknik Textil A.S. (Türkei) entwickeln die DITF neue Syntheserezepte. Sie haben zum Ziel, mögliche Nachteile abzustellen, die durch verbleibende Verunreinigung der Monomere zustande kommen. Denn trotz einer Reinigung der Monomere vor deren Weiterverarbeitung können nicht alle Verunreinigungen entfernt werden. Die Ansätze, die dabei verfolgt werden, sind anspruchsvoll. So müssen Art und Menge der verwendeten Zusatzstoffe spezifisch angepasst werden. Dazu gehören Katalysatoren, Verarbeitungshilfsmittel, Nukleierungs- und Kupplungsmittel sowie Kettenverlängerer. Auf diese Weise ist es möglich, die negativen Auswirkungen von unbekannten Verunreinigungen zu vermeiden. Damit verbessern sich die Materialeigenschaften der wiederverwerteten Kunststoffe, da sie langfristig thermisch stabilisiert werden, was wiederum in einer Verbesserung der mechanischen und rheologischen Eigenschaften resultiert. Das modifizierte Verfahren soll es ermöglichen, dass recyceltes PET (r-PET) die gleichen Eigenschaften wie virgin PET aufweist.

Die Konsortialpartner verfolgen andere Ansätze, um eine verbesserte Recyclingrate und hochwertigere r-PET-Produkte zu erzeugen: Optimierte Sortiertechnologien für die sortenreine Trennung von Abfällen gehören ebenso dazu wie eine enzymbasierte Behandlung von Kunststoffen, um sie auf nachhaltigem Weg in Monomere aufzuspalten. Letztlich wird auch die hochqualitative Fertigung neuer Produkte aus den recycelten Kunststoffen dazu beitragen, den Rohstoffkreislauf zu schließen.

Die Zukunft der E-Mobilität wird insbesondere von sicheren Batteriegehäusen mitbestimmt. Wenn Batterien für Elektrofahrzeuge immer leistungsfähiger werden, spielt die höhere volumetrische Energiedichte eine entscheidende Rolle. Soll in weniger Bauraum mehr Energie gespeichert werden, sind neue Material- und Designlösungen gefragt. Und die Entwicklung passender Gehäuse aus hochsicheren und hochstabilen Leichtbaumaterialien. Am Aachener Zentrum für integrativen Leichtbau (AZL) startet im Oktober 2022 ein Projekt zu Cell-to-Pack-Batteriegehäusen für batterieelektrische Fahrzeuge.

Der Aufbau von Batteriegehäusen ist entscheidend für die Sicherheit, Kapazität, Leistung und Wirtschaftlichkeit. Im Cell-to-Pack-Projekt wird die Entwicklung von Konzepten für Bauteile und deren Produktion auf Basis verschiedener Materialien und Konstruktionstechniken vorangetrieben. Die Konzepte werden in Bezug auf Leistung, Gewicht und Produktionskosten verglichen, so dass für OEM, Produzenten und deren Zulieferer in der gesamten Wertschöpfungskette von Batteriefahrzeugen neues Know-how entsteht. Unternehmen sind eingeladen, sich an diesem neuen, branchenübergreifenden Projekt zu beteiligen, um Batteriegehäusekonzepte für die vielversprechende und zukunftssichere Cell-to-Pack-Technologie zu entwickeln.

Basis für das Projekt ist die Leichtbau-Kompetenz der AZL-Experten, die sie bereits in früheren Projekten für Multimateriallösungen bei modul-basierten Batteriegehäusen gezeigt haben. Gemeinsam mit 46 Industriepartnern, darunter unter anderem Audi, Asahi Kasei, Covestro, DSM, EconCore, Faurecia, Hutchinson, Johns Manville, Magna, Marelli and Teijin, wurden 20 verschiedene Multimaterialkonzepte hinsichtlich Gewicht und Kosten optimiert und mit einem Referenzbauteil aus Aluminium verglichen. Alle Produktionsschritte wurden im Detail modelliert, um zuverlässige Kostenschätzungen für jede Variante zu erhalten. Es konnten je nach Konzept 20 % Gewichts- bzw. 36 % Kosteneinsparpotenzial durch den Einsatz von Multimaterial-Verbundwerkstoffen im Vergleich zur etablierten Aluminiumreferenz identifiziert werden.

Es wird erwartet, dass sich das Aufbaukonzept der Batteriegehäuse in Richtung eines effizienteren Layouts entwickeln wird. Hierbei werden die Zellen nicht mehr in zusätzlichen Arbeitsschritten in Modulen zusammengefasst, sondern direkt in das Batteriegehäuse integriert. Durch die Einsparung von Batteriemodulen und verbesserter, gewichtssparender Raumausnutzung wird eine höhere Packungsdichte ermöglicht, eine geringere Bauhöhe erzielt und Kosten eingespart. Zusätzlich werden verschiedene Ausbaustufen der konstruktiven Integration des Batteriegehäuses in die Karosseriestruktur erwartet. Diese neuen Designs bringen spezifische Herausforderungen, unter anderem zur Gewährleistung des Schutzes der Batteriezellen vor Beschädigung durch äußere Einflüsse sowie des Brandschutzes mit sich. Darüber hinaus können unterschiedliche Optionen für Recycling und Reparatur die künftigen Konstruktionen erheblich beeinflussen.

Wie die verschiedenen Material- und Strukturoptionen für zukünftige Generationen von Batteriegehäuse für die Cell-to-Pack Technologie aussehen könnten und wie sie in Bezug auf Kosten und Umweltauswirkungen zu vergleichen sind, wird in dem neuen AZL-Projekt untersucht. Neben den Material- und Produktionskonzepten aus der Konzeptstudie für modulbasierte Batteriegehäuse werden auch Ergebnisse eines aktuell laufenden Benchmarkings von verschiedenen Materialien für die Impact-Schutzplatte sowie eine neue Methode zur Ermittlung von mechanischen Eigenschaften während eines Brandtest eingebracht.

Das Projekt startet am 27. Oktober 2022 mit einem Kick-Off Treffen des Konsortiums, interessierte Firmen können sich bis dahin noch für die Teilnahme bewerben.