Am 14. Mai 2013 hat das Deutsche Zentrum für Luft– und Raumfahrt (DLR) den Standort Augsburg der neuen Forschungseinrichtung "Zentrum für Leichtbauproduktionstechnologie" (ZLP) eröffnet. Am ZLP arbeitet das DLR in einer engen Kooperation mit der "Forschungsgruppe Integrierter Leichtbau" (FIL) des Fraunhofer-Instituts für Chemische Technologie (ICT) zusammen, das unmittelbar benachbart ist.
Die Eröffnung erfolgte unter der Schirmherrschaft von Martin Zeil, Stellvertretender Ministerpräsident des Freistaats Bayern und Staatsminister für Wirtschaft, Infrastruktur, Verkehr und Technologie – gemeinsam mit Prof. Dr.-Ing. Johann-Dietrich Wörner, Vorstandsvorsitzender des DLR, Dr. Kurt Gribl, Oberbürgermeister der Stadt Augsburg, und Prof. Dr. Heinz Voggenreiter, Direktor der DLR-Institute für Bauweisen- und Konstruktionsforschung und für Werkstoff-Forschung.
"Das Zentrum für Leichtbauproduktionstechnologie ist unsere Antwort nicht nur auf die regionale Technologie- und Standortentwicklung. Damit kommen wir auch dem nationalen Forschungsbedarf im Bereich der zukunftsweisenden CFK-Materialien nach. Am Standort Augsburg erweitert das DLR sein Kompetenzspektrum und erarbeitet wesentliches Know-How für eine interdisziplinäre Technologienutzung in den Bereichen Luft– und Raumfahrt, Verkehr und Energie. Mit dem ZLP wollen wir einen Beitrag zur Sicherstellung einer nahtlosen Innovationskette von der Grundlagenforschung bis zum Industrieprodukt leisten", so Prof. Dr.-Ing. Johann-Dietrich Wörner.
CFK-Leichtbau im Industriemaßstab erforschen
Leichtbau hilft entscheidend, den Energieverbrauch und die Emissionen von Flugzeugen und Automobilen zu reduzieren. Besonders leicht und robust sind Bauteile aus carbonfaserverstärkten Kunststoffen (CFK) – der Leichtbauwerkstoff der Zukunft. Der steigende Bedarf in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Automobil- und Maschinenbauindustrie macht dabei wirtschaftliche Produktionsweisen in höchster Qualität erforderlich.
Ziel der DLR-Forschung in Augsburg ist es, erstmals einen durchgängigen Produktionsprozess für CFK-Bauteile zu entwickeln der roboterbasiert automatisiert ist. Denn der Einsatz von flexiblen und interaktiven Robotersystemen senkt die Produktionskosten und steigert zugleich Produktivität und Qualität der Fertigung.
Die neuen multifunktionalen Großanlagen ermöglichen Forschung im Industriemaßstab, um auf spezielle Anforderungen der jeweiligen Branche individuell und flexibel reagieren zu können. Dabei kann ein technologischer Vorsprung erarbeitet werden, der die internationale Wettbewerbsfähigkeit der heimischen Industrie sichert und den Raum für weitere Anteile im europäischen Wettbewerb schafft.
Dazu erläutert Prof. Dr. Heinz Voggenreiter: "Mit dem Schwerpunkt Produktionstechnologie des ZLP Augsburg deckt das DLR im Zusammenspiel mit dem Standort Stade als nationales Forschungszentrum die gesamte Wertschöpfungskette im Bereich der carbonfaserverstärkten Kunststoffe ab – die von der Werkstoffentwicklung bis zur Fertigung von CFK-Bauteilen reicht. Für den Ausbau des Kompetenznetzwerks bestehen Kooperationen mit anderen Forschungseinrichtungen, Universitäten und Hochschulen."
Robotersysteme arbeiten autonom oder kooperativ
Die neue Forschungsplattform ist in Europa einmalig und wurde zusammen mit KUKA und mit Unterstützung von Industriepartnern aufgebaut. Herzstück ist die "Multifunktionale Roboterzelle", die mit fünf flexiblen Roboterarmen ausgestattet ist und eine Gesamtgröße von ca. 30 Meter Länge, 15 Meter Breite und sieben Meter Höhe aufweist. Dort können unterschiedliche Produktionsprozesse auf ihre Automatisierbarkeit hin untersucht und validiert werden. Kooperierend oder allein agierend können die Leichtbau-Arme auch große Bauteile handhaben.
Darüber hinaus verfügt das ZLP in Augsburg über weitere Forschungsanlagen zur optimalen Herstellung von CFK-Bauteilen. Dazu gehören insbesondere eine "Technologieerprobungszelle" mit zwei Robotern, eine Thermoplast-Verarbeitung mit Roboterzelle, ein Qualitätssicherungslabor mit Roboterzelle, ein Duromerofen für Temperaturen bis 200°C, ein Thermoplastofen für Temperaturen bis 400°C sowie eine Wasserstrahlschneideanlage.
ZLP – Drei DLR-Institute an zwei Standorten
Das Zentrum für Leichtbauproduktionstechnologie ZLP ist eine nationale Einrichtung des DLR mit zwei Standorten – Augsburg und Stade. Dort steht jeweils die automatisierte Produktion von Bauteilen aus carbonfaserverstärkten Kunststoffen (CFK) für die Luft- und Raumfahrt, den Verkehr und die Energie im Mittelpunkt. Die Forschungsschwerpunkte der Standorte ergänzen sich dabei technologisch.
Im ZLP arbeiten drei DLR-Institute zusammen: das Institut für Bauweisen- und Konstruktionsforschung aus Stuttgart, das Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik aus Braunschweig und das Institut für Robotik und Mechatronik aus Oberpfaffenhofen. Damit kann das DLR die gesamte CFK-Engineering-Prozesskette abbilden, vom Werkstoff bis zur automatisierten Produktion.
