Leichtbau-Kunststoffkraftstoffbehälter

Im Forschungsprojekt „LightWeightTankMat“ erprobt die M.TEC Ingenieurgesellschaft für kunststofftechnische Produktentwicklung mbH mit ihrem Geschäftsbereich M.TEC CAE gemeinsam mit drei weiteren Projektpartnern neue, leichtere Kunststoffkraftstoffbehälter (KKB).

Kunststoffkraftstoffbehälter KKB, Studie

Gleiche Eigenschaften, weniger Gewicht

Ziel des Projekts ist eine signifikante Gew​ichtsreduktion bei unveränderten Eigenschaften hinsichtlich Schadstoffemission, Funktionsintegration und Crashbeanspruchung. In diesem Rahmen entwickelt M.TEC eine Simulationsmethodik, die spezielle Eigenschaften von Multimaterial-Leichtbauwerkstoffen in der Strukturoptimierung berücksichtigt und damit die optimale Bauteilauslegung unter gegebenen Randbedingungen ermöglicht.

In den meisten Transportmitteln werden heutzutage Kraftstoffbehälter aus Kunststoff verbaut. Ein technisches Problem dabei ist, dass die KKB bei hohen Einsatztemperaturen eine schlechte Formstabilität besitzen. Mehr Materialeinsatz gleicht dies aus, macht die KKB jedoch schwerer und erhöht den CO2-Verbrauch des Fahrzeugs im Betrieb. Leichtbauwerkstoffe aus Kunststoffmaterialien haben aufgrund verschiedener positiver Eigenschaften das Potenzial, das Problem des hohen Gewichts zu lösen. Bei ihrer Entwicklung müssen allerdings teils widersprüchliche Anforderungen sowie gesetzliche Vorschriften und eine kostenneutrale Umsetzung für die Hersteller berücksichtigt werden.

M.TEC entwickelt Simulationsmethodik

Am Forschungsprojekt sind vier Projektpartner beteiligt: Die Firma Kautex ist verantwortlich für die Konzeptentwicklung und Anforderungsdefinition. Gemeinsam mit M.TEC arbeitet sie auch an der Struktur- und Werkstoffsimulation. Die Fertigung eines seriennahen Demonstrators übernimmt ebenfalls Kautex. Das Aachener Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) befasst sich zusammen mit dem Aachener Zentrum für integrativen Leichtbau (AZL) mit der systematischen Werkstoff- und Prozessentwicklung. Zusammen mit Kautex führt das AZL wiederum eine Bewertung des Werkstoff- und Fertigungskonzepts durch. M.TEC übernimmt den Bereich der Simulation & Berechnung und CAE-Methodenentwicklung. Schließlich arbeiten M.TEC und Kautex auf dieser Basis systematisch an der Gestaltung und Dimensionierung eines seriennahen Demonstrators.

 

Dieses Vorhaben wurde aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.

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