LESSMAT – Leichtbausystem für Personenzüge und Kreuzfahrtschiffe durch Steigerung der Materialausnutzung und Effizienz in der Herstellung

Gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
Förderprogramm: Technologietransfer-Programm Leichtbau
Laufzeit: 01.06.2021 – 31.05.2024
Förderung:  4.530.000 €

Ein allgemein bekannter Hebel zur Reduktion von CO2 bzw. der aufzuwendenden Energie zur Realisierung von Mobilität ist die Reduktion der bewegten Masse. Bei Kreuzfahrtschiffen und Schienenfahrzeugen stellen die Rohbaustruktur die mit Abstand  größte Einzelmasse dar. Ein Leichtbausystem, das zu einer Massereduktion von z. B. 20% führt, hat angewendet auf die größte Einzelmasse absolut betrachtet, den größten Reduktionseffekt. Damit ist struktureller Leichtbau als effizientes Mittel zur Reduktion der Gesamtfahrzeugmasse anzusehen. Mit diesem Vorhaben wird ein branchenübergreifend nutzbares Leichtbausystem entwickelt, mit dessen Hilfe gleichzeitig die lokale Materialausnutzung und die Effizienz in der Herstellung gesteigert werden.

Beide Branchen – Schienenfahrzeuge und Kreuzfahrtschiffe – sehen sich in einem Umfeld, in dem Leichtbau zur CO2-Minderung unumgänglich ist jedoch dafür keine erhöhten Preise am Markt durchgesetzt werden können. Aus diesem Grund ist es notwendig, ein Leichtbausystem zu entwickeln, das sicherstellt, dass einerseits in der Konstruktion Leichtbaumaßnahmen umgesetzt und andererseits gleichzeitig die Herstellkosten reduziert werden.

Durch Automatisierung reduzierte Herstellkosten sind der Schlüssel dafür, dass die Herstellung dieser Rohbaustrukturen am Standort Deutschland mittel- und langfristig möglich ist. Um dies zu erreichen, werden die folgenden Elemente mit ihren Wechselwirkungen im Leichtbausystem behandelt:

a. Konstruktive Gestaltung einer Bauweise, die

  • die lokale Materialausnutzung erhöht und damit zur signifikanten Massereduktion führt,
  • genügend Flexibilität unterstützt, um auf unterschiedliche Baugruppen angewendet werden zu können,
  • die anforderungsgerechte Integration von Ausrüstung ermöglicht und
  • eine Lösung liefert, die automatisiert herstellbar ist;

b. Entwicklung einer zu a) passenden Automatisierungslösung, die

  • durch maschinengestütztes Zuführen, Positionieren, Fügen und Prüfen die Rohbau-Baugruppe herstellt,
  • genügend Flexibilität im Umfeld geringer Losgrößen unterstützt, um die Anlage mittels unterschiedlicher Varianten voll auszulasten,
  • den Personalkostenanteil reduziert und die Gesamtkosten senkt und im Rahmen hält;

c. Digitale Verknüpfung von Konstruktion und Automatisierungslösung, um die Grenzen der Flexibilität der Automatisierungslösung in der Konstruktion vor Augen zu haben und um Konstruktionsdaten an die Automatisierung zu übertragen.

 

OrganisationStadt
Helmholtz-Zentrum hereonGeesthacht
Meyer Werft GmbH & Co. KGPapenburg
Siemens Mobility GmbHKrefeld
Technische Universität Hamburg,
Institut für Konstruktion und Festigkeit von Schiffen
Hamburg

Gefördert durch Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)