AVK vergibt Innovationspreise 2020 für nachhaltige Composite-Entwicklungen

AVK (Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe, Frankfurt) – deutscher Verband für Faserverstärkte Kunststoffe – verkündete am 7. November virtuell die Gewinner der Innovationspreise 2020. Expertenjury ehrt nachhaltige Composite-Innovationen in drei Kategorien: Innovative Produkte/Anwendungen, Innovative Prozesse, Forschung & Wissenschaft.

Kategorie „Innovative Produkte/Anwendungen“

1. Platz: Direktgekühlter E-Motor mit integriertem Leichtbaugehäuse aus Faserverbund – DEmiL

Fraunhofer ICT (Pfinztal) + KIT Karlsruhe + Sumitomo Bakelite (Japan). Hochleistungs-E-Motor beweist: Faserverbundkunststoffe ermöglichen kleinere, leichtere Strukturen als Metall. 58 kW Dauerleistung bei 10,5 kg → Leistungsdichte 5,5 kW/kg (neuer Standard für Großserie). Integriertes Kühlsystem leitet Wärme direkt an Quelle ab → Composite-Bauweise möglich.

2. Platz: Intrinsisch Reprozessierbare, Reparierbare, Recycelbare (3R) Duroplast-Composites

Cidetec (Donostia-San Sebastián, Spanien). Dynamische/kovalente Bindungen → neue Duroplast-Generation mit bekannten Performance-Eigenschaften plus neuartigen Eigenschaften (Reconditioning, Recycling, Reparatur einfach möglich).

3. Platz: Brandschutz-Composite-Metall-Hybridstruktur – LEO Brandschutz-Sandwich mit integriertem Hyconnect Stahl-Glas-Hybridverbinder

Saertex GmbH & Co. KG (Saerbeck) + Hyconnect GmbH (Hamburg). 3D-verstärktes Composite-Sandwich, Brandschutzlagen einschiebbar (Isolierung/Kühlung im Brandfall). Standard-Epoxidharze per Vakuuminfusion für Hybrid-Glas-Metall-Struktur, an die herkömmliche Metallteile per Schweißen angebunden werden → brandgeschützte Verbindung früh im Prozess. Brandschutzummantelung bildet Isolierschicht im Brandfall, schützt Sandwich & Hybridverbindung. Gewichtsreduktion bis 55 % vs. klassische Metall-Composites.

Kategorie „Innovative Prozesse“

1. Platz: Robotisiertes Spritzgießen (ROBIN) Prozess

ROBIN + Institut für Leichtbau und Polymertechnik TU Dresden. Carbonfaser in Composite-C-Rahmen-Spritzgießmaschine → Maschine < 140 kg → an Roboter montierbar, frei im Raum beweglich. Mobilität der Anlagentechnik → höhere Flexibilität im Spritzgießen für Hybridbauteile, ressourcenschonende Leichtbaufertigung.

2. Platz: Omega-Stringer von der Rolle

DLR (Köln). Neues Fertigungsverfahren für Omega-förmige Versteifungselemente aus Carbonfaser-Epoxid-Pregs. Effiziente, kostengünstige, ressourcensparende Großserienfertigung. Prozesskette: Automatisierte Faserablage (AFP), einseitiges Membranumformen (Hot Forming), Autoklav-Aushärtung. Gleichzeitiges Formen von Positiv- und Negativkrümmungen als einzigartiges Merkmal.

3. Platz: Hybrid-Druckguss: Herstellung intrinsischer CFRP-Aluminium-Composite-Strukturen im Alu-Hochdruckdruckguss

Faserinstitut Bremen (FIBRE) + Fraunhofer IFAM (Bremen). Verfahren verbindet Alu-Legierungen und CFRP durch Aufschmelzen thermoplastischer Zwischenschicht. Diese schafft elektrochemische Trennung (Korrosionsschutz) und Festigkeit an Grenzfläche. Ressourcenschonend, serienfähig. Potenzial im Leichtbau → CO₂-Reduktion bei Fahrzeugen.

Kategorie „Forschung und Wissenschaft“

1. Platz: Neue hochtemperaturbeständige UP-Harze und Zähmacher

Hochschule Münster. UP-Harz erreicht Wärmeformbeständigkeit (HDT) ~250 °C (bisher ~180 °C). Photochemische/thermische Reaktivität signifikant höher als vergleichbare hochtemperaturbeständige Vinylester/Urethane. Zähmacher basieren auf Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren: Viskositätserhöhung bei 100–160 °C, erhöhte Reaktivität, verbesserte Laminatoberfläche.

2. Platz: Wissenschaftliche Grundlagen für industrielle Anwendung Thermoplast-RTM (T-RTM)

Fraunhofer ICT. Bewertet negative Feuchteeinflüsse im T-RTM. Prozess kompensiert Wasser, stellt ursprüngliche Reaktionsgeschwindigkeit mit fast identischen Polymereigenschaften wieder her. Neues Simulationsmodell steuert Prozesskinetik gezielt → hocheffizienter Prozess, T-RTM-Bauteile serienreif.

3. Platz: Material- und energieeffiziente Turbinenschaufelfertigung durch integrative Kombination duroplastischer Faserverbundwerkstoffe

Institut für Polymertechnik Uni Erlangen. „Duro-IMF-Prozess“: komplexe Duroplast-Fasercomposite-Bauteile effizient per Duroplast-Spritzgießen. Kombination Endlosfaser-Pregs + Kurzfaser-Formmassen im One-Shot-Prinzip. Koordinierte Materialmodifikation + intelligente Prozesssteuerung → Harzsysteme reagieren irreversibel miteinander während Aushärtung im Werkzeug → Hybridbauteil mit hoher Verbundfestigkeit, geringem Gewicht, hoher Temperaturbeständigkeit, Energie- & Zykluszeitreduktion > 50 %.

Zusätzlich: Virtuelle Preisverleihung 12. Nov., Innovationen in AVK Innovation Award Broschüre 2020 (online verfügbar).