Koordinator
Robert Mielke (Voith)
Laufzeit
01.10.2014 - 31.03.2017
Projektvolumen
1,3 million €
Projektpartner
Technischen Universität München - Lehrstuhl für Carbon Composites (LCC)
Voith Composites SE & Co. KG
Neuartige Drucktanks aus carbonfaserverstärkten Kunststoffen für Feuerlöschsysteme in der Luftfahrt
Das seit vielen Jahren in Frachträumen von Flugzeugen eingesetzte Löschmittel wird aufgrund seiner Umweltgefährdung ab 2018 für neu zugelassene Flugzeuge verboten. Alternativ soll Stickstoff in Verbindung mit Wassernebel eingesetzt werden. Zur Speicherung des Stickstoffs werden daher leichte Drucktanks benötigt.
Im Rahmen des Forschungsprojektes MAI Tank sollen nun neuartige Drucktanks aus carbonfaserverstärkten Kunststoffen entwickelt und untersucht werden. Dabei steht der effiziente Herstellungsprozess mit Faser-Thermoplast-Verbunden im Fokus der Arbeiten. Der Ansatz der sequenziellen Bauweise von Drucktanks, der in dem Projekt StorHy bereits untersucht wurde, wird in diesem Projekt teilweise aufgegriffen und weiterentwickelt. Neu ist dabei insbesondere der Einsatz eines Schleuderprozesses zur Herstellung eines Typ 5 Tanks. Im Vergleich zu bisher am Markt verfügbaren Drucktanks kann damit zum einen das Herstellverfahren effizienter und zum anderen kann der Einsatzbereich aufgrund eines modularen Aufbaus des Behälters vergrößert werden. Ein weiterer Vorteil des neuen Fertigungsverfahrens liegt darin, dass die erforderliche Abdichtungsschicht in einem Arbeitsschritt mit dem Zylinderrohrlaminat verbindbar ist.
Abbildung: Modularer Aufbau der neuen Tankbauweise
Um die genannten Arbeiten effizient und zielgerichtet ausführen zu können, haben sich in diesem Verbundprojekt drei kompetente Partner aus Forschung und Industrie zusammengeschlossen. Basierend auf zuvor festgelegten Zielgrößen wird der Druckbehälter über Berechnungen vom Unternehmen Voith dimensioniert. An der technischen Universität München werden der neue Herstellprozess und eine geeignete Fügetechnik entwickelt sowie im Labor erprobt. Im Anschluss baut das Unternehmen Voith die erforderliche Anlagentechnik auf und stellt den Demonstrator her. Dieser Demonstrator wird dann vom Apparatebauer Gauting umfangreich getestet.
Gelingt es in diesem Vorhaben, einen Druckbehälter zu entwickeln, der in der Großserie kosteneffizient herstellbar ist, besteht neben dem Einsatz in Feuerlöschsystemen ein weites Anwendungsspektrum. So können die Drucktanks zukünftig auch als Energiespeicher, Erdgastanks und Kolbenspeicher sowie Hydraulikzylinder eingesetzt werden.
