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Raumfahrt: Fraunhofer LBF zeigt multifunktionale Leichtbaustrukturen und vibroakustische Metamaterialen auf der Space Tech Expo
Zukünftige Trägerraketen-Konzepte werden noch leichter und zuverlässiger sein, denn in der Raumfahrtindustrie wird jedes Bauteil optimiert, um einen wirtschaftlich günstigen Betrieb zu gewährleisten. Die Entwicklung neuer Materialien und multifunktionaler Strukturen sowie innovativer Fertigungstechnologien ist dafür unerlässlich. Im Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF wurde die Umsetzung der vibroakustischen Metamaterialien-Technologie für eine zylindrische Leichtbaustruktur aus Verbundwerkstoff untersucht sowie ein Konzept für multifunktionale, tragende Leichtbaustrukturen für Satelliten entwickelt. Dabei haben die Forschenden mehrere Funktionen in zwei typische Strukturelemente eines herkömmlichen Satelliten integriert. Mehr dazu auf der Messe »Space Tech Expo Europe«, Bremen, 16. bis 18. November 2021, Fraunhofer-Stand N 40. Trägerraketen mit optimiertem Schwingungsverhalten Verbundwerkstoffe (beispielsweise Kohlefaserverbundwerkstoff, kurz CFK) ermöglichen große Masseneinsparungen…
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Fraunhofer erhält Preis für »Active Noise Control«-System am TriCon Container Terminal Nürnberg
Auszeichnung für »Active Noise Control« an Forschende der Fraunhofer-Institute für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF und für Materialfluss und Logistik IML. Sie erhielten den Sonderpreis für herausragende unternehmerische und wissenschaftliche Leistungen anlässlich des 25-jährige Jubiläums des »Center for Transportation & Logistics – Neuer Adler e. V.« (CNA) am 28. Oktober in Nürnberg. Mit dem Sonderpreis für herausragende unternehmerische und wissenschaftliche Leistungen wurde die Entwicklung eines Demonstrators für ein »Active Noise Control« (ANC)-System am TriCon Container Terminal Nürnberg prämiert. Das Konsortium unter Federführung der Fraunhofer-Forschenden hatte die bewährte ANC-Technologie für den Umschlag-Terminal mit Längen von 750 Meter bis 1.000 Meter adaptiert, um Lärmemissionen bei der Verladung von Containern auf die Schiene zu…
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Vibroakustische Metamaterialien beeinflussen schädliche Schwingungen mittels Resonatoreffekt
Vibroakustische Metamaterialien könnten als neuartige Schwingungs-minderungsmaßnahme in den verschiedensten Branchen zum Einsatz kommen, beispielsweise im Maschinen- und Fahrzeugbau oder in der Raumfahrt. Sie mindern störenden Körperschall oder helfen, Gerätschaften zu stabilisieren und Komfort zu steigern. Unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF werden im Projekt »MetaVib« numerische und experimentelle Methoden erarbeitet, um die Forschungslücke im systematischen Auslegungsprozess für vibroakustische Metamaterialien zu schließen und für die industrielle Anwendung nutzbar zu machen. Ein Online-Seminar am 25. November gibt mehr Informationen dazu. An vibroakustischen Metamaterialien wird aktuell weltweit geforscht. Mit ihrer Hilfe können die Amplituden von schädlichen Strukturschwingungen und Lärm so tief und breitbandig reduziert werden, wie das mit konventionellen Maßnahmen…
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CO2-Minderung im leichten Nfz-Verteilerverkehr: generator-elektrischer Antrieb verknüpft Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit
Ab 2025 müssen die in der Europäischen Union neu zugelassenen Nutzfahrzeuge spezifische Emissionsziele erreichen. Bei zu hohen Emissionen werden Strafzahlungen von bis zu 65.000 Euro pro verkauftem Fahrzeug fällig. Als Alternative bietet sich, speziell für Fahrzeuge des leichten Verteilerverkehrs, das im Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF patentierte Konzept des generator-elektrischen Antriebs an. In einem Forschungsprojekt zum »Hocheffizienten Antriebsstrang für Nutzfahrzeuge unter Berücksichtigung der nationalen Mobilitäts- und Wasserstoffstrategie« (HANNAe) standen biogene Kraftstoffe, eine Wärmekraftmaschine im Stationärbetrieb sowie der Energiespeicher zur vollständigen Integration der Rekuperationsenergie im Fokus. Gemeinsam mit dem Produktbereich »Neue Antriebssysteme« des Fraunhofer ICT sowie den Instituten Fraunhofer IMM und ISE haben die Forschenden des Fraunhofer LBF einen speziellen,…
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Vibroakustische Metamaterialien reduzieren Strukturschwingungen in Trägerraketen-Komponenten
In der Raumfahrtindustrie wird jedes Bauteil gründlich optimiert, um einen wirtschaftlich günstigen Betrieb zu gewährleisten. Zukünftige Trägerraketen-Konzepte werden noch leichter und zuverlässiger sein. Damit diese ehrgeizigen Anforderungen erreicht werden, ist die Entwicklung neuer Materialien und multifunktionaler Strukturen sowie innovativer Fertigungstechnologien unerlässlich. Im Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF wurde die Umsetzung der vibroakustischen Metamaterialien-Technologie für eine zylindrische Leichtbaustruktur aus Verbundwerkstoff untersucht. Diese stellt die Oberstufe einer konzeptionellen Ariane 6-Trägerrakete dar. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben konzeptionelle und numerische Entwurfsstrategien entwickelt und experimentell validiert. Es traten Schwingungsreduktionen von bis zu 30 Dezibel (dB) im Frequenzbereich zwischen 150 Hertz (Hz) und 200 Hertz auf. Mehr dazu auf der Messe »Space Tech Expo…
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Fraunhofer LBF ist neuer Veranstalter des Praxisforums Kunststoffrezyklate „Forum Plastic Recyclates 2022“
Das Praxisforum Kunststoffrezyklate firmiert ab sofort unter neuer Leitung: Alle Rechte an der Veranstaltung sind vom Hanser Verlag an das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Darmstadt übertragen worden. Das Fraunhofer LBF wird ab sofort die operative Planung der Veranstaltung übernehmen und gemeinsam mit dem bewährten Fachbeirat das Tagungsprogramm gestalten. Das vierte Praxisforum Kunststoffrezyklate findet am 24. März 2022 statt. Fachlicher Schwerpunkt liegt, wie bisher, auf dem werkstofflichen Recycling. Das Fraunhofer LBF als anwendungsorientierte Forschungseinrichtung und neutraler Ansprechpartner bildet die Schnittstelle zwischen Wissenschaft und Wirtschaft und hat speziell im Themenumfeld Rezyklate eine führende Rolle in der Forschungslandschaft. Mit der Durchführung zahlreicher Technologietagungen und Industriearbeitskreise nimmt das Darmstädter Forschungsinstitut seit…
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Additive sollen Kunststoffe widerstandfähiger gegen UV-C-Strahlung machen
Die Corona-Pandemie ist ein Treiber für die Verwendung von UV-C-basierten Desinfektionsgeräten. Diese sind eine wirkungsvolle und sinnvolle Ergänzung zu anderen Desinfektionsmaßnahmen. Wie lange, aber bestrahlte Kunststoffe in Bahnen, Flugzeugen oder Supermärkten der hochenergetischen UV-C-Behandlung standhalten, ist bislang nicht genau untersucht. Optik und Schutzfunktion der Kunststoffprodukte können beeinträchtigt werden, wenn die UV-C-Beanspruchung höher ist als die Wirkung von Absorbern und Stabilisatoren in den Materialien. Ein neues Verbundvorhaben des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF soll die Wirksamkeit verfügbarer UV-Stabilisatoren gegen UV-C-Strahlung testen und frühzeitig wirksame(re) Additivkombinationen entwickeln. Kommerziell erhältliche Desinfektionsgeräte auf Basis von Quecksilberdampflampen (l = 254 nm) und UV-C-LEDs (260 nm < l < 290 nm) werden an vielen Orten…
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Multifunktionaler Leichtbau für die Mobilität der Zukunft
Mobilität muss wettbewerbsfähig sein, nachhaltig und sicher. Leichtbau spielt dabei eine große Rolle. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit erforschen seit über 80 Jahren die Leichtbaupotenziale von Fahrzeugen und ihren Komponenten. Auf der »IAA Mobility« in München, 7. bis 12. September, präsentieren sie völlig neue Ansätze des nachhaltigen, zuverlässigen Leichtbaus für klimafreundliche Mobilität. Mit dem »Lasten-LeichtBauFahrrad« (L-LBF) und dem »Batteriegehäuse im Schachbrettdesign« wurden nachhaltige Werkstoffe, eine leichte Rahmenkonstruktion, höhere Batteriekapazität, effiziente Fertigungsverfahren und weitere funktionsintegrierte Lösungen realisiert. Die bereichsübergreifenden Forscherteams im Fraunhofer LBF erarbeiten kontinuierlich innovative Lösungen für effiziente Entwurfs-, Simulations- und Absicherungswerkzeuge. Die Gestaltung, Bewertung und Modellierung von Prozessen in der Produktentwicklung, die Beherrschung von Unsicherheiten…
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Why cars don’t fly – a lightweight solution for battery electric vehicles
A cost-efficient lightweight battery housing for battery electric vehicles has been developed at Fraunhofer LBF. Using this, it is possible to achieve a 40 percent reduction in weight compared to an aluminum housing. Despite the application of fiber-reinforced plastic composites, component cost is low due to a specially developed, highly-efficient manufacturing process and a stress equivalent structural design. The mechanical properties were validated in the GHOST project funded by the European Commission using finite element simulations during the design phase and validated under real conditions on a test bench. Further information will be given at JEC connect, June, 1 to 2, 2021. Battery packs for electric vehicles (EVs) are very heavy due…
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Autonomes Fahren in der Stadt: Mit Simulation auf Nummer sicher
Bevor automatisierte Fahrzeuge auf den Straßen unterwegs sein können, muss ihre Sicherheit gewährleistet sein. Dafür braucht es zahlreiche Tests in der Simulation, denn nicht alle Situationen lassen sich im realen Verkehr erproben. Im Projekt SET Level arbeitet das Fraunhofer LBF mit Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft an einer effizienten Simulationstechnologie. Diese soll flexibel für unterschiedliche Anwendungen und Stufen in der Fahrzeugentwicklung einsetzbar sein, einen nennenswerten Anteil von Fahrtests in die Simulation verlagern und damit Freigabe- und Zulassungsverfahren absichern und verkürzen. Erste Ergebnisse liegen vor. Erste praxistaugliche Lösungen wurden anhand von simulierten Verkehrsszenarien am 29. April 2021 auf dem virtuellen Halbzeitevent des Projektes vorgestellt. Mehr als 300 interessierte Besucher waren gleichzeitig…
