Projekte

Für einige Jahre war ich als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der TU Dresden tätig. Hier konnte ich eine Arbeitsgruppe für Leichtbau-Konstruktion aufbauen und auch eine Doktorarbeit zum Thema "Lasteinleitung in Faserverbundstrukturen" anfertigen [1].

Mit der Doktorarbeit und den Erfahrungen aus dem Konstruktionsalltag entstanden nicht nur neue Bauweisen sondern auch praxistaugliche Konstruktionsmethoden für Faserverbund- und Leichtbaustrukturen. [3; 5]

 Im Team gelang die prototypische Realisierung von einigen visionären Faserverbund-Leichtbaulösungen. Hierzu zählt z. B. das rechts dargestellte Zwischenkegelgetriebegehäuse für den Heckrotor-Antriebsstrang eines Hubschraubers. Der Auftrag für diese Vorentwicklungsaufgabe kam von der ZF Luftfahrttechnik GmbH.  [2]

In vielen Projekten ging es um die Gestaltung und Auslegung von Leichtbau-Antriebswellen und zugehörigen Kupplungssystemen. Betrachtet wurden verschiedene Baugrößen von 30 mm bis 300 mm Wellendurchmesser. Anwendungen waren im Flugzeug-, Schiff-, Automobil- und Eisenbahnbau vorgesehen. Das Bild links zeigt ein Leichtbau-Kardangelenk, dass für Voith Turbo entwickelt und getestet wurde. (Exponat auf der Fachmesse SMM in Hamburg 2009)

Zu meinen bislang umfangreichsten Projekten zählte die Konstruktion, der Aufbau und die Inbetriebnahme eines großen Schiffswellenlagerprüfstands. Der ca. 40 Tonnen schwere Prüfstand ermöglicht eine dreiachsige dynamische Prüfung von Lagern mit Innendurchmesser von 710 mm und die Aufbringung von Radiallasten bis zu 2.400 kN. Dafür sind über 100 kW Hydraulikleistung installiert. Der erfolgreiche Projektabschluss ist auf großartige Teamarbeit zurückzuführen. Weitere Partner des BMBF-geförderten Vorhabens waren die Blohm+Voss Industries GmbH, die Uni Rostock und das Hydraulik-Institut der TU Dresden. [6]

Mit finanzieller Unterstützung der Leichtbau-Zentrum Sachsen GmbH (LZS) konnte ich ein Leichtbau-Transportfahrrad als Exponat und Image-Produkt entwickeln und mit Hilfe des Teams in Form zweier Prototypen realisieren [4]. Zu den Entwicklungszielen zählte ein hoher Leichtbaugrad, Transportkapazität für zwei Bierkisten sowie hohe Steifigkeit und sportliches Fahrverhalten. Das Transportfahrrad entstand in Mischbauweise mit einem vorderen CFK-Rahmen und einem Aluminium-Hinterbau. Die Gepäckbox ist als austauschbares Modul vorgesehen und ist somit nicht Teil des Rahmens. Die Lenkung funktioniert mit Hilfe eines Seilzugs.

Die Automobilwirtschaft befindet sich gegenwärtig in einer Umbruchphase: Autonomes Fahren, Car-Sharing, E-Mobilität sowie Nachhaltigkeit und Ökoeffizienz sind aktuell die dominierenden Themen. Zusammen mit meinen Kollegen am Fraunhofer-IWU möchte ich zu den richtigen Weichenstellungen mit wissenschaftlichen Arbeiten beitragen. Für die Untersuchung von neuen Leichtbau- und Antriebskonzepten sowie für Bauraumstudien habe ich das STEX Open Car-Concept  (SOCC) als virtuellen Prototypen erarbeitet. Andere Institute und Automobilunternehmen sind herzlich eingeladen, eigene Ideen in diesen Prototypen einzubringen. Somit soll das SOCC zur gemeinsamen Marketing-Plattform für neue Lösungsansätze im Automobilbau werden. 

Durch langlebigere Produkte sowie wiederverwendbare Bauteile und Baugruppen können noch erhebliche Vorteile hinsichtlich Ökologie und Kosten erzielt werden. Durch geeignete Konstruktion müssen dazu neue Produkte auf ein Remanufacturing und auf eine Kreislaufwirtschaft vorbereitet werden. Aktuell laufen in meinem Team Untersuchungen zur Wiederverwendbarkeit von Fahrzeugstrukturen am Ende eines klassischen Fahrzeuglebens.