Darmstadt (pm) – Jährlich werden in Deutschland mehr als 20 Millionen Quadratmeter Sandwichelemente, beispielsweise für Fassaden von Industriehallen oder Kühlhäusern, produziert, ganze 200 Millionen in der Europäischen Union. Durch die Optimierung der Produktionsprozesse besteht ein erhebliches Potenzial zur Material- und Energieeinsparung. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie BMWi fördert jetzt mit dem neuen Forschungsprojekt »Ressourceneffiziente Sandwichelemente durch zerstörungsfreies Monitoring für den Leichtbau ReSaMon« die ressourceneffiziente Herstellung dieser leichten Sandwichelemente für den Bausektor.
Sandwichelemente für den Raumabschluss von Dächern und Wänden im Hochbau bestehen aus zwei dünnen metallischen Deckschichten mit einem Kern aus Polyurethan-Hartschaum. Sie sind seit vielen Jahren unverzichtbare Bauprodukte. Mögliche Schwachstellen der Bauelemente, wie Schäden durch wärmeinduzierte Spannungen, sind an der Außenseite im Herstellungsprozess nicht erkennbar. Erst bei der Verarbeitung der fertigen Elemente am Bau treten etwaige Reklamationen zu Tage. Neue Elemente müssen geliefert, defekte abtransportiert werden, Bauzeiten verlängern sich. Mit den etablierten Methoden der Qualitätsprüfung sind solche Materialfehler aufgrund der hohen Anforderungen an die Mess- und Prüftechnik zerstörungsfrei bisher technisch nicht zu erkennen.
Wirtschaftliche, klimafreundliche und zuverlässige Sandwichelemente
Ein Konsortium von sieben Partnern wird im Projekt »ReSaMon« eine neue zerstörungsfreie Ultraschallmesstechnik entwickeln. Diese soll Fehlstellen und Ungenauigkeiten sofort erkennen, also mögliche Schwachstellen und Änderungen der Materialeigenschaften in diesen wichtigen Baustoffen bereits im Produktionsprozess identifizieren. Das Besondere: Die Messtechnik arbeitet berührungslos, wodurch der Produktionsprozess nicht beeinträchtigt wird. Von den Entwicklungen wird die Baubranche und auch der Endverbraucher profitieren.
Das Projektkonsortium besteht aus Industriepartnern, Sandwichelement-Experten, Messtechnik-Spezialisten und Simulationsexperten, deren breite Expertise sich im Forschungsvorhaben ergänzt. So soll ein digitaler Zwilling der Produkte helfen, die Einflüsse der Produktion auf die Produkteigenschaften besser zu verstehen. Die kontinuierliche Erfassung der Produkteigenschaften über einen Teil ihrer Lebensdauer soll zudem dazu beitragen, die Änderung der Materialkennwerte deutlich besser analysieren zu können, was wirtschaftlichere Bemessungen ermöglicht.
Informationen zum Projekt
Projektpartner:
ArcelorMittal: Sandwichelement-Hersteller mit eigener Produktionsanlage,
Covestro Deutschland AG: Entwickler und Rohstofflieferant von Polyurethan-Hartschaum, Simulation von Alterungseffekten,
Fraunhofer LBF: Forschungspartner mit Fokus auf effiziente numerische Berechnung und Digitaler Zwilling,
IFSW, TU Darmstadt: Forschungspartner mit Fokus Materialcharakterisierung,
inoson GmbH: Entwickler von produktionsintegrierbarer elektronischer Hardware und Software für die Ultraschallmesstechnik,
iS-engineering GmbH: Gutachter hinsichtlich relevanter Mängel und Schädigungen,
MuST, TU Darmstadt: Forschungspartner mit Fokus auf Ultraschallmesstechnik.
Projektleitung: Covestro Deutschland AG
Fördergeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie BMWi
Laufzeit: 01.10.2021 – 30.09.2024
Pressemitteilung: Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF