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Neue Prüfgeräte ermöglichen bedarfgerechte Auslegung von Verbundwerkstoffen

Zwei neuartige Prüfanlagen für die Werkstoffforschung stellt die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) den Technischen Universitäten Braunschweig und Hamburg-Harburg zur Verfügung. Mit den beiden Großgeräten im Wert von insgesamt rund 3,4 Millionen Euro können laut DFG erstmals in einem universitären Umfeld größere Bauteile (Panels) aus faserverstärkten Verbundwerkstoffen für den Automobil- und Flugzeugbau unter komplexen realen Belastungsbedingungen auf ihre Versagensmechanismen hin untersucht werden. Bisher sei dieses Forschungsziel nur an kleineren Laborproben möglich und mit Computersimulationen kaum nachvollziehbar gewesen.

"Bisher werden faserverstärkte Verbundwerkstoffe im Fahrzeug- oder Flugzeugbau noch sehr konservativ verwendet", sagt Burkhard Jahnen aus der Gruppe Ingenieurwissenschaften in der DFG-Geschäftsstelle, der für die Koordination der neuen DFG-Großgeräteinitiative verantwortlich ist. "Weil man es noch nicht wagt, an die Einsatzgrenzen der Verbundwerkstoffe heranzugehen und ihre Ermüdung im Dauereinsatz noch nicht richtig einschätzen kann, legt man Bauteile aus diesem Material lieber großzügig aus - und macht etwa Flugzeuge dadurch schwerer als nötig. Ganz neuartige Konstruktionsprinzipien, die mit den Faserverbundwerkstoffen möglich wären, stehen deshalb noch in den Startlöchern."

Das könnte sich mit den Erkenntnissen aus dem Einsatz der neuen Prüfanlagen ändern. Bis zu 60 Tonnen wiegen die 6,0 x 6,6 Meter (Breite x Höhe) großen Großgeräte. Somit können beispielsweise in der Hamburger Prüfanlage ganze Flugzeugrumpfsegmente jenen Vibrationen ausgesetzt werden, denen sie auch im Flugbetrieb ausgesetzt wären. Im Rahmen des Erkenntnistransfers zwischen materialwissenschaftlicher Grundlagenforschung und praktischer Anwendung werde so eine zentrale Lücke geschlossen, hofft die Forschungsgemeinschaft.

Bei der Großgeräteinitiative der DFG erhielten Braunschweig und Hamburg-Harburg aus insgesamt zehn Förderanträgen den Zuschlag, weil ihr interdisziplinärer Ansatz das international besetzte Team aus Gutachterinnen und Gutachtern die Gemeinschaft am meisten überzeugte. Die neuen Prüfanlagen sollen aber auch Wissenschaftlern anderer Hochschulen auf dem Gebiet faserverstärkter Verbundwerkstoffe zur Verfügung stehen. Metadaten anzeigen: Autor verbergen | Schlagworte