Das Projekt soll durch Schlüsselinnovationen im Bereich der neuartigen PVD-Blechbeschichtung und der elektrischen Schnellerwärmung signifikante Energieeinsparungen bei der Warmumformung von Stahl und das Leichtbaupotenzial von hochfesten Presshärtestählen aufzeigen. Ziel ist es, den Energieverbrauch in der Produktionskette für hochfeste Stahlbauteile um mindestens 30% zu senken. Um dieses Ziel zu erreichen, unterstützen umfangreiche Systembewertungen und Modellierungen die Entwicklung und industrielle Validierung neuartiger PVD-Blechbeschichtungen. Diese Innovationen sind von entscheidender Bedeutung, da die derzeitigen Blechbeschichtungsverfahren nicht ausreichen, um das Potenzial energiesparender Schnellerwärmungsstrategien voll auszuschöpfen oder den Einsatz noch höherfesterer Blechsorten (> 1200 MPa) zu ermöglichen. Das neue Beschichtungssystem erfüllt alle Anforderungen für großtechnische Produktionsprozesse, einschließlich Warmumformung, Zunderschutz, Schweißbarkeit, Fügetechnik und Lackierbarkeit, und ermöglicht neue Prozesswege wie die elektrische Schnellerwärmung. Die Herausforderungen in Bezug auf Energiesparpotenziale, Material, Oberfläche und Fertigungsverfahren erfordern eine interdisziplinäre Zusammenarbeit der Partner, um eine effiziente und ressourcenschonende Produktion zu gewährleisten.
Projektlaufzeit: 09/2023 - 08/2026
Förderkennzeichen: 03EN4061B, Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK)
Im Arbeitspaket "Modellbasiertes Life Cycle Engineering" wird das IWF die Umweltauswirkungen und Energieeinsparpotenziale innovativer Beschichtungen und Presshärteverfahren zukunftsorientiert analysieren. Um sicherzustellen, dass keine Emissionen von einem Bereich in einen anderen verlagert werden, und ein umfassendes Life Cycle Engineering durchgeführt werden kann, ist es notwendig, den gesamten Lebenszyklus von der Rohmaterialgewinnung bis zur Entsorgung (cradle-to-grave) unter Berücksichtigung verschiedener Szenarien zu analysieren. Die Methodik des modellbasierten Life Cycle Engineering wird hier angewandt und weiterentwickelt. Bei diesem Ansatz wird der Lebenszyklus des Fahrzeugs als ein System verschiedener Teilsysteme modelliert, wobei die Wechselwirkungen innerhalb dieser Teilsysteme sowie zwischen den Teilsystemen und dem übergeordneten Umfeld wie dem Energieversorgungs- und Verkehrssystem berücksichtigt werden. Der modellbasierte Ansatz erlaubt es, eine Vielzahl von Szenarien im Hinblick auf die einzelnen Phasen des Produktlebenszyklus und im Kontext des übergeordneten Systems zu simulieren. Dies ermöglicht die Modellierung verschiedener Zukunftsszenarien und hilft, Unsicherheiten zu reduzieren.