Fraunhofer-Zentrum Wolfsburg: Leichtbau und Elektromobilität

Ressourceneffizienter Leichtbau, flexible Produktion und Future Interior im Fahrzeugbau

Mit der stärker werdenden Forderung nach klimaneutraler Mobilität und Produktion sowie gleichzeitig steigendem Bedarf nach Individualisierung steht die Fahrzeugindustrie vor massiven Herausforderungen: Fahrzeuge brauchen innovative, umweltverträgliche Lösungen sowohl für ihre Herstellung als auch die Lebensphase. Alternative Antriebe, automatisiertes Fahren, Digitalisierung und Vernetzung sind Ansätze, die einen positiven Beitrag zur Lebensphase der Fahrzeuge bringen sollen. Hierdurch werden sich gleichzeitig die Architekturen der Fahrzeuge signifikant ändern.

Das Fraunhofer-Zentrum greift diese Themen auf und bietet daran anknüpfende Lösungsansätze z. B. zur Gewichtsreduzierung und dem Einsatz von nachwachsenden und nachhaltigen Rohstoffen, intelligenten Multimateriallösungen sowie Rezyklaten. Über den stofflichen Kreislauf hinaus werden verstärkt Lösungen zur Schließung von Bauteilkreisläufen erarbeitet. Für die Herstellung von Bauteilen mit neuen Materialien und Materialkombinationen sowie Funktionalitäten in größeren Varianten bedarf es neuen, energieeffizienten Fertigungsverfahren, die u.a. über geeignete Prozesskombination sowie Entwicklung eines flexiblen Produktionssystems für die Beschichtungstechnik mit technologieübergreifenden Schnittstellen dargestellt werden.

Die Fraunhofer-Institute IFAM, IST, IWU und WKI führen im Fraunhofer-Zentrum Ihre Kompetenten für die genannten Forschungsansätze in den Forschungsthemen »Flexible Produktion«, »Future Interior« und »Batteriemodulbau« zusammen und adressieren damit neben dem Automobilbau auch Luftfahrt, Schifffahrt und Schienenverkehr. Mit seiner Forschungsexpertise und Innovationsfreude unterstützt das Fraunhofer-Zentrum Wolfsburg die Hersteller und Zulieferer der jeweiligen Branchen dabei, zukunftsfähige Lösungen zu entwickeln und auf den Markt zu bringen: vom Rohstoff über die Fertigung bis zur Wiederverwertung.

Das Fraunhofer IST erweitert die Expertise des Fraunhofer-Zentrum Wolfsburg um seine umfangreichen Erfahrungen im Bereich der Beschichtungstechnologien, insbesondere der Mikro- und Sensortechnologien mit der Entwicklung smarter Oberflächen. In enger Anbindung an das Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik IWF der TU Braunschweig befindet sich ein frei verkettetes Produktionssystem im Aufbau, mit dem in der Startkonstellation funktionale Schichten und oberflächenintegrierte Dünnschichtsensoren flexibel und effizient hergestellt werden können.

Die geplante Einbindung in die Anlagentechnik der OHLF wird eine Erweiterung der Prozesse zur Funktionalisierung und Individualisierung von Bauteilen aus klassischen Fertigungsverfahren erlauben. Mögliche Ansätze finden sich im Interieur beispielsweise im Bereich smarter Oberflächen, bei der Zustandsüberwachung von Insassen und dem autonomen Fahrzeug oder in der Fertigungstechnik durch werkzeugintegrierte Sensoren für eine intelligente Prozessführung. Das Fraunhofer IST wird hierfür wirtschaftliche, resiliente, reproduzierbare Prozesse mit kurzen Taktzeiten entwickeln. Wissenschaftliche Zielsetzung ist die Befähigung der Fertigungszellen für eine frei verkette Produktion, eine KI-basierte Planung und Steuerung des Produktionssystemen für eine ressourceneffiziente und resiliente Produktion sowie Prozessparameter-Struktur-Eigenschaftsbeziehungen der Dünnschichtsysteme.