Ziel des Verbundvorhabens BIGBOND ist es, maritime Großstrukturen leichter und nachhaltiger zu machen, indem das Einsatzspektrum der Fügemethode Kleben durch Skalieren von Produktionstechnologie, Schaffen fertigungsgerechter Design-Standards sowie Bereitstellen von Methoden für den Entwurfsprozess deutlich erweitert wird und die Komponenten kreislauffähiger gemacht werden. Dafür werden verschiedene Aspekte des Klebens für große Strukturen in schiffbaulichen Anwendungen entwickelt, was zugleich als Wegbereiter für den flächendeckenden Einsatz von standardisierten Komponenten aus leichten, korrosionsbeständigen Faserverbundwerkstoffen gesehen wird. Die Potenziale dieser Substitution sollen im Projekt untersucht werden. Die Arbeitspakete umfassen:

• AP 1 – Methoden und Lösungen zum füge- und demontagegerechten Auslegen und Konstruieren von Großbauteilen
• AP 2 – Gestaltung, Modularisierung und Standardisierung von Leichtbauelementen sowie Process Engineering
• AP 3 – Sichere Beherrschung des Fügeprozesses bei schiffbaulichen Strukturen mit großen Dimensionen und begrenzten Aushärtezeiten
• AP 4 – Demonstration von Anwendungen inklusive Fertigung und Testen von Demonstratoren
• AP 5 – Kreislauffähige Lösungen und ganzheitliche Bewertung hinsichtlich ihrer Nachhaltigkeit

CMT bearbeitet in BIGBOND das Teilvorhaben „Modularisierung, Standardisierung und Process Engineering für maritime Leichtbaustrukturen“. Dort wird eine Methode zum Identifizieren besonders geeigneter Bauteilarten entwickelt und angewandt. Nach Clustern der Anforderungsklassen werden dann Werkstoffe ausgewählt und Standard-Bauteildesigns entwickelt, gefolgt vom Gestalten branchentypischer Fertigungs- und Logistikprozesse. Abschließend wird eine Gesamt-Wirtschaftlichkeitsanalyse sowohl der Standardelemente als auch der gebauten Demonstrationsanwendung vorgenommen. Weitere Beiträge des Teilvorhabens umfassen das Analysieren von Geschäftsszenarien für mögliche geschlossene Materialkreisläufe und den Dialog mit der maritimen Leichtbau-Community.

Kleben ist ein zunehmend anerkanntes Fügeverfahren insbesondere für neuartige maritime Multimaterial-Anwendungen. Um die Vorteile effizient und in Breite zu nutzen, bedarf es flexibler und automatisierter Geräte und Prozesse.
In smartBOND werden technologische und organisatorische Lösungen erarbeitet, die die Etablierung der Klebtechnik im Schiffbau durch Steigerung von Produktqualität, Produktivität sowie gesunde Arbeitsbedingungen zum Ziel hat. Hauptanforderungen sind Vielseitigkeit und Flexibilität. Das Equipment soll mit unterschiedlichsten Materialien und Klebstoffen umgehen, nicht nur in Bereichen der Vorfertigung, sondern auch in beengten Verhältnissen der Schiffsausrüstung eingesetzt werden können und unterschiedliche automatisierte Prozessschritte inklusive Vor- und Nachbereitung beherrschen. Die entwickelten Geräte sollen nach kurzer Einarbeitung sicher bedienbar sein und den Werkern harte physische oder monotone Arbeit abnehmen. Dank geringer Masse sollen die Geräte im Schiff leicht ein und umsetzbar sein. Die Prozess- und Produktqualität wird gewährleistet u. a. durch eine Online-Prozessüberwachung und -regelung, die mit Toleranzen, Temperaturschwankungen und anderen Herausforderungen zurechtkommt. Ein geeignetes Datenmanagementsystems gemäß Industrie 4.0 soll Prozessdaten in vorhandene Systeme weitergeben und ein ganzheitliches Qualitätsmanagement ermöglichen. Eine umfassende Protokollierung der Prozessparameter soll bestehende Dokumentationspflichten garantieren.

CMT leitet in smartBOND ein Teilvorhaben, das u. a. LCPA-Studien und Ablaufsimulation umfasst und widmet sich damit der ökologischen und ökonomischen Performance der Technologie sowie der Integration in den Gesamtprozess der schiffbaulichen Fertigung. Das Hinwirken auf die Berücksichtigung in Regularien soll die Zulassungsfähigkeit sicher stellen und durch Know-Transfer wird die nationale maritime Community davon profitieren.