Gastvorlesung von Prof. Dr. André Baeten „Faserverbundtechnologie und Leichtbau für die Luft- und Raumfahrttechnik“

Prof. Dr. André Baeten (Hochschule Augsburg, Fakultät Maschinenbau) eröffnete mit seiner Gastvorlesung „Faserverbundtechnologie und Leichtbau für die Luft- und Raumfahrttechnik“ die dies-jährige TCW Themenreihe „Moderne Technik anschaulich erklärt“.

Der Vortragsabend im Technologie Centrum Westbayern (TCW) begann mit einem kurzen Abriss der Geschichte des Leichtbaus und der Faserverbundtechnologie in Luft- und Raumfahrt. Die Herstellung von hochfesten und gleichzeitig sehr leichten Produkten aus Kohlefaserkunststoff (CFK) hat in den letzten Jahren bemerkenswerte Fortschritte gemacht. Die Vorteile von CFK sind insbe-sondere eine hohe Festigkeit, Steifigkeit, hohes Energieaufnahmevermögen, hervorragende Dämpfung und Schwingungsfestigkeit bei niedrigem Gewicht. Zudem sind die Werkstoffe in be-sonderem Maße alterungs- und korrosionsbeständig.

Faserverbundwerkstoffe besitzen daher ein besonders großes Einsatzpotenzial vom Automobil- und Flugzeug- bis hin zum Maschinenbau und zur Raumfahrttechnik. Hochleistungsfähige Komponenten und Baugruppen in Faserverbundbauweise sind zum Beispiel kennzeichnende Merkmale von modernen Hubschraubern, hochdynamischen Antrieben und Robotern. Steigende Energie- und Rohstoffkosten beflügeln die Nachfrage nach CFK auch aus Gründen der erzielbaren Energieeinsparung.

CFK Verbünde ermöglichen im Flugzeugbau neue Bauweisen und können bedarfsgerecht ausgelegt werden. Manches Konstruktionsprinzip der Leichtbautechnik ist der Natur unmittelbar abgeschaut. Insekten und ihre Flügel, aber auch Bäume und die Anordnung ihrer Stämme sind interessante Anschauungsbeispiele für Ressourcen schonendes Konstruieren im Maschinenbau. Danach wurden Anwendungsbeispiele der aktuell verwendeten Hochleistungs-Faserverbundstrukturen diskutiert, unter anderem Flugzeugrumpfstrukturen, Tragflügelelemente sowie Raketenbrennkammern und Düsen. Der Umgang mit Faserverbundmaterialien stellt heute eine Kompetenz, die noch immer sehr viel Handarbeit erfordert, bevor die aus Funktionstextilien aufgebauten Komponenten mit einer Matrix im Autoklaven gehärtet werden.

Die Entwicklung der Faserverbundtechnologie hat in den letzten Jahren gerade im Bereich der Luft- und Raumfahrt enorme Fortschritte gemacht. Entscheidend für den Durchbruch der Faser-verbundtechnologie sind aber kürzere Taktzeiten in der Fertigung. Hieran wird geforscht. Damit auch junge Techniker und Ingenieure daran mitwirken können, werden diese heute sowohl in Augsburg an der Hochschule als auch in Nördlingen an der Fritz-Hopf-Technikerschule mit den Grundlagen der Faserverbundtechnologie vertraut gemacht. Aus der aktuellen Entwicklungsarbeit - unter anderem in Kooperation mit anderen Disziplinen des Maschinenbaus wie Fertigungs- Automatisierungs- und Prüftechnik - zeigte Prof. Dr. Baeten einige Versuchsaufbauten und Leichtbauteile.

Mit einem Ausblick auf die Möglichkeiten, die „intelligente“ Werkstoffe für die kontinuierliche Überwachung von hoch belasteten Strukturen bieten, z.B. sog. integrierte Sensoren schloss er seinen leidenschaftlich vorgetragenen, äußerst praxisnahen Vortrag ab. Eine lebhafte Diskussion beendete diesen sehr interessanten Seminarabend.

Weitere Informationen und Fachvorträge im Internet unter: www.tcw-donau-ries.de.