Eureka- Next Generation Vitrimeric Composites for Sustainable Automotive Lightweighting – Vitrimere Verbundwerkstoffe der nächsten Generation für nachhaltigen Leichtbau im Automobilbereich (Vitrimob)

Motivation
Die Automobilindustrie steht vor der Herausforderung, Leichtbau und Kreislaufwirtschaft zu vereinen. Der Fahrzeugleichtbau wird von hochleistungsfähigen, jedoch kaum recycelbaren oder gut recycelbaren, aber weniger festen Kunststoffen dominiert. Vitrimere als neue Kunststoffklasse vereinen diese Eigenschaften, jedoch fehlt bislang ein systematisches Verständnis der Zusammenhänge zwischen Materialentwicklung, Verarbeitung, Bauteileigenschaften und Wiederverwertbarkeit. Ein daten- und KI-gestützter Ansatz ist erforderlich, um diese Zusammenhänge zu erfassen und die Werterhaltung über den Produktlebenszyklus zu sichern.

Ziele und Vorgehen
Ziel des Eureka-Forschungsprojekts Vitrimob ist die Entwicklung und Validierung vitrimerbasierter Faserverbundbauteile (FVK), die den Anforderungen der industriellen Serienfertigung entsprechen und zirkuläre Wertschöpfung ermöglichen. Hierzu werden Prozess- und Lebenszyklusdaten digital erfasst und ausgewertet. Auf Basis optimierter FVK wird die Leistungsfähigkeit hybrid in einer Labor- und Produktionsumgebung anhand eines Demonstrators untersucht. Parallel entsteht eine IoT-basierte Dateninfrastruktur, die Material- und Prozessdaten in Echtzeit erfasst, KI-Modelle zur Qualitäts- und Fehlervorhersage integriert und in einem Digital Twin sowie Produktpass (DPP) abbildet. Die gewonnenen Lebenszykluskennzahlen ermöglichen den direkten Transfer in die industrielle Serienproduktion.

Innovationen und Perspektiven
Das Projekt erarbeitet die Grundlagen zur erstmaligen Verwendung rezyklierter Karbonwerkstoffe in anspruchsvollen Anwendungen. Dies ist bereits im Automobilbau Stand der Technik, in der Luftfahrt ist die Technologie ein absolutes Novum. Anhand des Beispiels soll demonstriert werden, dass auch wiederverwendete, aufbereitete Materialien hohen Anforderungen genügen können. Das Projektergebnis dient zur direkten Überführung der Technologieentwicklung in Serienanwendungen. Darüber hinaus ergeben sich Chancen zur Erweiterung des Einsatzspektrums auch für weitere Industriezweige wie den Schienenverkehr oder die Rüstungsindustrie zum Beispiel aufgrund der verbesserten, höheren Einordnung der Brandschutzklasse dieser neuen Werkstoffe.

• DATAbility GmbH
• Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein

• Anadolu Isuzu Otomotiv Sanayi ve Ticaret A.Ş.(Türkei)
• Bursa Technical University (Türkei)
• Korea Institute of Machinery & Materials (Südkorea)
• Kraft Solution Co. Ltd. (Südkorea)
• Mercedes Benz Türk A.Ş. (Türkei)
• Vimansys ArGe Teknolojileri Ltd. Şti. (Türkei)