Züge im Leichtbauformat

Am Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT in Pfinztal wurde in dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF geförderten Projekt PURtrain ein Polyurethan-basierendes Sandwichmaterial entwickelt, das extrem belastbar ist.

In Zusammenarbeit mit weiteren Unternehmen wurde als Demonstrator ein Bauteil hergestellt, das stark beansprucht wird und viele Anforderungen erfüllen muss: die Dieselmotoreinhausung von Zügen. Diese Einhausung befindet sich unter der Fahrgastzelle, also zwischen Abteil und Schienen. Hier schützt sie den Motor vor Steinschlägen und die Umgebung vor eventuell ausgelaufenem Öl. Im Brandfall verhindert sie, dass sich die Flammen ausbreiten und erfüllt somit die geforderten Flamm- und Brandschutznormen für Schienenfahrzeuge. Mit dem neuen Material kann das Gewicht der Bauteile um mehr als 35 Prozent und die Kosten um 30 Prozent reduziert werden im Vergleich zum Gegenstück aus Stahl und Aluminium.


Die Stabilität des Bauteils wird durch einen Sandwich-Aufbau erreicht: Außen befindet sich jeweils eine glasfaserverstärkte Polyurethanschicht, innen ein Kern aus Pappwaben. Dazu wurde für das Fasersprühen ein Mischkopf entwickelt, mit dem auch komplexe Strukturen in der benötigten Größe hergestellt werden können. Die hergestellte Dieselmotoreinhausung ist etwa 4,5 Meter lang und über zwei Meter breit. Die hergestellten Schichten wurden mit einem Computer-Tomographen untersucht.Über eine angepasste Auswerteroutine wurde die genaue Schichtdicke ermittelt. Diese Informationen helfen dabei, die Festigkeit des Bauteils zu simulieren – und somit zu wissen, welche Belastung es aushält.


In einem weiteren Schritt soll das Bauteil in einem realen Feldversuchgetestet werden. Verläuft er erfolgreich, dann können aus dem Material auch Dachsegmente, Seitenklappen und Windabweiser für die Automobil- und Nutzfahrzeugindustrie gefertigt und der Herstellungsprozess auf mittlere Stückzahlen zwischen 250 und 30 000 übertragen werden.

Erstellt am 17.03.2012

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