GreenScheck Projekte
Praxisbeispiel aus dem GreenScheck-Programm
Mit dem GreenScheck fördert In|Die RegionWestfalen nachhaltige Innovationsprojekte in der Region. Das folgende Unternehmensprofil zeigt, wie Betriebe damit neue Wege für mehr Ressourceneffizienz, Klimaschutz und Zukunftsfähigkeit beschreiten.
Projekttitel
Autoklavfreie Fertigung von Faserverbundbauteilen
Antragsteller:
LAST GmbH,
Vinckeplatz 8, 44139 Dortmund
Kooperationspartner:
all ahead composites GmbH
Oberdürrbacherstr. 3, 97209 Veitshöchheim
Ausgangslage:
Die Herstellung von Faserverbundbauteilen erfolgt häufig in energieintensiven Autoklavprozessen. Dabei entstehen hohe Energieverbräuche, Lastspitzen sowie ein begrenztes Maß an Flexibilität hinsichtlich Produktionsmenge und Anlagenkapazität. Ziel des Vorhabens ist die Untersuchung einer autoklavfreien Fertigungstechnologie mit konturnaher Werkzeugbeheizung, um Energiebedarf, Prozesszeiten und Produktionsaufwand zu reduzieren.
Branchenrelevanz:
Faserverbundwerkstoffe werden in zahlreichen Branchen wie Fahrradindustrie, Automobilbau, Luft- und Raumfahrt sowie Maschinenbau eingesetzt. Energieeffiziente und flexibel skalierbare Fertigungsverfahren gewinnen zunehmend an Bedeutung, um Produktionskosten zu senken, Ressourcen zu schonen und die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen zu stärken.
Zielsetzung:
- Prozess- und Ressourcenoptimierung
- Entscheidungsgrundlage für Investitionen in Nachhaltigkeit
- nachhaltige Produkt- oder Prozessoptimierung
- Reduzierung der Umweltbelastung
Verfahrensschritte:
- Anforderungsanalyse
- Konzeptentwicklung
- Konstruktion und Auslegung des Formwerkzeugs
- Integration der Prozess- und Temperierungstechnik
- Überprüfung und Optimierung der Konstruktion
- Erstellung der Konstruktionsdaten
- Dokumentation der Entwicklungsarbeiten und Ergebnisse
Projektergebnisse:
Planung und Systemintegration
Die Untersuchung hat gezeigt, dass technische Konzepte, die ganzheitlich und frühzeitig geplant werden, deutlich stabiler und effizienter im Betrieb sind. Systemintegration ist dabei kein nachgelagerter Schritt – sie bestimmt maßgeblich, ob ein Prozess funktioniert oder nicht.
Thermische Auslegung und Werkstoffe
Thermische Auslegung und Werkstoffwahl haben sich als zentrale Stellschrauben für Prozess- und Produktqualität erwiesen. Gleichmäßige physikalische Bedingungen – etwa Temperaturverteilung und Druckverhältnisse – verbessern die Prozesssicherheit messbar und reduzieren Ausschuss.
Messtechnik und Steuerung
Ohne geeignete Messsysteme ist eine zuverlässige Steuerung und Kontrolle technischer Prozesse nicht möglich. Anzahl und Position der Messpunkte haben dabei direkten Einfluss auf die Überwachungsgenauigkeit – eine Erkenntnis, die sich in der Praxis deutlich bemerkbar macht.
Konstruktion und Schnittstellen
Konstruktive Entscheidungen, die Belastungen, Schnittstellen und Leitungsführung früh berücksichtigen, erhöhen Betriebssicherheit und reduzieren Störungen im laufenden Betrieb. Modulare Lösungsansätze haben sich dabei als wirksames Mittel erwiesen, um komplexe Anforderungen beherrschbar zu machen.
Transferpotenzial:
Systeme von Anfang an zusammendenken
Planen Sie Heiz-, Mess- und Versorgungssysteme nicht nachträglich ein – sondern als festen Bestandteil der Werkzeugentwicklung. Was früh integriert wird, spart später aufwendige Anpassungen und vermeidet ungeplante Ausfälle.
Thermische Auslegung als Qualitätshebel nutzen
Eine durchdachte thermische Prozessauslegung verbessert gleichzeitig Energieeffizienz und Bauteilqualität. Beides zusammen zu optimieren ist kein Widerspruch – sondern der richtige Ansatz von Beginn an.
Sensorik gezielt und konsequent einsetzen
Messen Sie, was relevant ist. Sensorik macht Prozesse transparent, regelbar und dokumentierbar – und ist die Grundlage für jede spätere Optimierung oder Qualitätssicherung.
Werkstoffe systematisch auswählen
Treffen Sie die Werkstoffauswahl anhand klarer Kriterien: Wärmeleitfähigkeit, Stabilität und Bearbeitbarkeit. Bauchgefühl und Erfahrungswerte allein reichen bei steigenden Qualitätsanforderungen nicht mehr aus.
Beheizungsstrategien bewusst entscheiden
Ob einseitig oder beidseitig beheizt – diese Entscheidung hat direkte Auswirkungen auf Prozessrisiken und Bauteilqualität. Bewerten Sie die Optionen frühzeitig anhand Ihrer konkreten Anforderungen.
Konstruktion von Anfang an belastbar auslegen
Druck- und Belastungsanforderungen gehören in die frühe Konstruktionsphase – nicht in die Problemanalyse nach der ersten Inbetriebnahme.
Standards schaffen, wo es möglich ist
Standardisieren Sie Medienanschlüsse und Kabelführungskonzepte als festen Teil der Werkzeugkonstruktion. Was heute einheitlich geplant wird, reduziert morgen Fehlerquellen, Stillstandszeiten und Anpassungsaufwände.
Komplexität modular beherrschen
Komplexe Bauteilgeometrien müssen keine Sonderanfertigungen erfordern. Modulare Werkzeugkonzepte und Einlegerlösungen schaffen Flexibilität und reduzieren gleichzeitig Kosten und Entwicklungszeit.
Prozessstabilität dreigleisig absichern
Simulation, Messung und konstruktive Absicherung gehören zusammen. Wer nur auf eines davon setzt, übersieht Risiken, die die anderen sichtbar machen würden.
