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TOPTHEMA Fraunhofer LBF in neuer Formation am StartSEITE 4

LBF and more 8.12Kundenmagazin Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF

mit der aktuellen Ausgabe von „LBF and more“ möchten wir Sie über die jüngsten Entwicklungen am Fraunhofer LBF auf dem Laufenden halten und Ihnen anhand ausgewählter Forschungsthemen, Projekte und Ideen einen Überblick über aktuelle und zukünftige spannende Themenfelder bieten.

Mit Wirkung zum 1. Juli 2012 ist die Familie des Fraunhofer LBF erneut deutlich gewachsen. Durch die Integration des ehe-mals Deutschen Kunststoff-Instituts (DKI) und des assoziierten Fachgebiets „Makromolekulare Chemie“ der TU Darmstadt sind wir nun ein Institut mit über 450 hochqualifi zierten Mitarbeitern geworden. Unser aktualisiertes Organigramm fi nden Sie in diesem Magazin auf Seite 14.

Der neu geschaffene Bereich Kunststoffe unter Leitung von Prof. Dr. Matthias Rehahn erweitert somit das Forschungs- und Angebotsspektrum des Fraunhofer LBF um einen strate-gisch wichtigen Baustein. Die hinzugewonnene „Kompetenz Kunststoffe“ ermöglicht es uns, die dem Produktentstehungs-prozess vorgelagerten Schritte der Wertschöpfungskette, etwa in der gezielten Werkstoffentwicklung für Leichtbaukonzepte, zu bedienen. Zugleich verantwortet Herr Prof. Dr. Rehahn in der neuen Struktur die Funktion des stellvertretenden Institutsleiters.

Wir hoffen, dass unsere gewachsene Themenvielfalt Sie ebenso neugierig auf die Zukunft macht wie uns und würden uns sehr freuen, die eine oder andere Etappe mit Ihnen ge-meinsam zu gehen. Zögern Sie nicht, neue Herausforderungen an uns heranzutragen.

Prof. Dr.-Ing. Holger HanselkaP f D I H l

Liebe Freunde des Fraunhofer LBF,

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SEITE

HighLight

Fit für die Zukunft, fi t für noch mehr – Fraunhofer LBF in neuer Formation am Start 4

ResearchDevelopment

Kunststoffe: Innovationen ohne GrenzenDas Rad noch einmal neu erfi nden Mehr Sicherheit auf der SchieneMonitoring-System für den optimalen Paddelschlag Piezobasierte Prüftechnik für zyklische VersucheDetailgetreu prüfen durch Aktive Anbindungsimpedanzen

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SpotLights

Weiterbildung: Kooperation mit Universität BrüsselAuszeichnung mit dem „IIW Best Paper Award 2012“

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HumanRelations

Neue Organisationsstruktur des Fraunhofer LBFNeue Bereichsleiter des Fraunhofer LBF

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UpDates

Termine 16

IMPRESSUM: Herausgeber: Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF, Bartningstraße 47, 64289 Darmstadt, Telefon +49 6151 705-1, Fax +49 6151 705-214, [email protected], www.fraunhofer.deInstitutsleitung: Prof. Dr.-Ing. Holger Hanselka · Strategisches Management: Dr. Ursula Eul, Katja Schroll © Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF, Darmstadt, August 2012Gesamtherstellung: G+R Agentur für Kommunikation GmbH, 64319 Pfungstadt, www.gr-kommunikation.deAlle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung und Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten.

Inhalt3 LBF and more 8.12

Fit für die Zukunft, fi t für noch mehr – Fraunhofer LBF in neuer Formation am Start

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Betriebsfestigkeit, Systemzu-verlässigkeit, Adaptronik – mit diesen Kernkompetenzen ist das Institut am Markt etabliert.

Leistung, Begeisterung, Fortschritt – auch dafür steht das Fraunhofer LBF. In den vergangenen zehn Jahren haben sich die Zahl der Mit-arbeiter und der Institutshaus-halt mehr als verdreifacht. Zahl reiche neue Themenfelder wurden nicht nur in Projekten bearbeitet, sondern durch entsprechenden Kompetenz-aufbau zu eigenständigen Gruppen, Abteilungen und Bereichen entwickelt. Die traditionelle Kernkompetenz der experimentellen Betriebs-festigkeit wurde um die numerische Simulation und Modellierung ergänzt und neu positioniert. Neben der Betriebsfestigkeit ist die Adap-tronik als weitere, inzwischen fachlich und wirtschaftlich ebenbürtige Säule erwachsen. Es ist das erklärte Ziel des Ins-tituts, auch die Systemzuver-lässigkeit, die sich aktuell mit dem „Zentrum für Systemzu-

verlässigkeit am Beispiel der Elektromobilität ZSZ-e“ sehr dynamisch entwickelt, in gleicher Weise zu etablieren.

Diesen Entwicklungen hat das Fraunhofer LBF Rechnung getragen und hat sich zum 1. April 2012 organisatorisch in die drei Bereiche „Betriebs-festigkeit“, „Systemzuverläs-sigkeit“, „Adaptronik“ aufge-stellt, die jeweils von einem Bereichsleiter geführt werden. Darüber hinaus hat zum 1. Juli das in Darmstadt angesiedelte Deutsche Kunststoffi nstitut DKI als renommierter Forschungs-dienstleister für Hersteller, Verarbeiter und Anwender von Kunststoffen seinen Ge-schäftsbetrieb unter das Dach des Fraunhofer LBF gestellt. Der neue Bereich „Kunststoffe“ bildet nun die vierte Kernkom-petenzsäule des Instituts. Die bewährten Tätigkeitsfelder des „alten“ Fraunhofer LBF werden so um exzellentes Know-how in der Synthese, Modifi zierung, Konfektionie-rung, Analyse und Charakteri-sierung bis hin zur Verarbei-

tung von Funktions- und Kon-struktionskunststoffen ergänzt.

Das erweiterte Fraunhofer LBF beschäftigt mittlerweile 450 Mitarbeiter: Naturwissen-schaftler und Ingenieure arbei-ten Hand in Hand. Wissen-schaftler übersetzen neueste Erkenntnisse anwendungsori-entierter Grundlagenforschung in die Welt der technischen Anwendungen und umgekehrt Praxisprobleme in entspre-chende grundlegende theo-retische Fragestellungen. In-genieure entwickeln, bewerten und realisieren spezifi sche Lö-sungen für maschinenbauliche Komponenten, vor allem für Sicherheitsbauteile und sicher-heitsrelevante Systeme. Für Kunststoffe kann nun die ge-samte Wertschöpfungskette abgedeckt werden: vom Molekül zum Bauteil, von der Materialentwicklung bis zur Freigabe kompletter Systeme. Besonders bei Kunststoffen fi ndet ein großer Teil der Wertschöpfung in den frühen Phasen der Synthese und Verfahrensentwicklung statt. Deshalb ist es wichtig, bei der Produktentwicklung bereits hier anzusetzen.

Durch das synergetisch er-weiterte Kompetenzspektrum erhalten die Kunden des Fraun hofer LBF nun noch effi -zienter als bisher einen schnel-

KontaktDr. Ursula Eul, +49 6151 705-262 [email protected]

len Zugang zu maßgeschnei-derten, leistungsfähigen Werk-stoffen und Bauteilen aus einer größeren Materialpalette und für einen erweiterten Anwen-dungsbereich. Insbesondere dem anhaltenden Trend zur Funktionsintegration und zu sicheren, intelligenten Leicht-baulösungen kann das Institut nun noch besser und umfas-

sender begegnen. Vor dem Hintergrund, Ressourcen scho-nen zu müssen und energie-effi ziente Lösungen zu ent-wickeln, steigt der Bedarf an Leichtbau und Funktionsinte-gration in Branchen wie dem Fahrzeug- und Maschinenbau, der Luftfahrt, dem Bauwesen, der Energietechnik oder der Elektrotechnik stetig. Elektro-mobilität oder Mobilität in der „Stadt der Zukunft“ beispiels-weise sind ohne Leichtbau kaum zu realisieren.

Das erweiterte Fraunhofer LBF freut sich auf viele neue Herausforderungen.

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Kunststoffe: Innovationen ohne Grenzen

Kunststoffe sind heute unver-zichtbare Hochleistungswerk-stoffe, die in allen Bereichen unseres täglichen Lebens und in unserer industriellen Welt eingesetzt werden. Sie be-wahren als Verpackungsfolien Lebensmittel vor dem Verder-ben. Elektronische Geräte vom Smartphone bis zum Flachbildschirm nutzen die Eigenschaften des Werkstoffs: Kunststoffe sind leicht zu ver-arbeiten und erlauben jedes gewünschte Design. Im Auto tragen sie nicht nur zur Ge-wichtsreduktion und damit Kraftstoffeinsparung, sondern auch zur Sicherheit der Fahr-zeuginsassen bei. Das Material kann aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden und es lässt sich nach seiner Lebensdauer recyceln und schont so Ressourcen. Mit Kunststoffen werden Produk-tionskosten niedrig gehalten, sodass wir alle von neuen Tech-nologien profi tieren können.

Wie können Kunststoffe weiter dazu beitragen, die großen Herausforderungen unserer Zeit, wie Ressourcen-knappheit und Klimaverände-rung anzugehen? Kunststoffe

sind Idealkandidaten für den Leichtbau, um zum Beispiel bei Fahrzeugen, Zügen und Flugzeugen Gewicht unter Erhalt aller notwendigen Eigenschaften zu reduzieren, den Energieverbrauch zu mi-nimieren und damit den Aus-stoß von CO2 zu verringern. Das Innovationspotential von Kunststoffen ist bei Weitem noch nicht ausgeschöpft: Ver-bundwerkstoffe mit Kohlefa-sern beispielsweise stoßen in neue Festigkeitsdimensionen vor, mit Kunststoff-Legierungen (Blends) und durch Additive können Eigenschaften maß-geschneidert werden. Diese vielfältigen Kombinationsmög-lichkeiten sind der Schlüssel für neue Materialentwicklungen – vor allem auch beim Leichtbau und damit für die Sicherung unser aller Zukunft.

Mit dem neuen Bereich Kunststoffe wird das Fraun-hofer LBF die gesamte Wert-schöpfungskette vom Molekül bis hin zur Bauteil- und Sys-temprüfung sowie der Frei-gabe abdecken und den faszi-nierenden Werkstoff noch besser, leistungsfähiger und universeller gestalten.

KontaktProf. Dr. rer. nat. Matthias Rehahn+49 6151 [email protected]

Materialentwicklung ist eine Kernkompetenz des neuen Bereichs Kunststoffe

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Das Rad noch einmal neu erfi nden

Im Wettbewerb „365 Orte im Land der Ideen“ 2012 wurde es prämiert: Das Rad aus Kohlenstofffaserverbund (CFK) mit integriertem Elektromotor. Der elektrische Radnabenmotor ist eine Alternative zum Fahr-zeug antrieb durch konventio-nelle Verbrennungsmotoren. Das Trägerrad wurde am Fraun hofer-Institut für Be-triebsfestigkeit und Systemzu-verlässigkeit LBF in Darmstadt im Rahmen des Projektes „Fraunhofer Systemforschung Elek tromobilität“ entwickelt und gebaut. Leichtbau wird zu einer Schlüsseltechnologie für die Automobilentwick-lung. Vor allem bei Hybrid- und Elektrofahrzeugen wird durch das hohe Batteriege-wicht der Leicht baugedanke unumgäng lich. Das Rad trägt enorm dazu bei, das Fahr-zeuggewicht zu reduzieren und infolgedessen die Umwelt zu schonen. Bei gleicher Fahr-leistung ist bei einem leichte-ren Fahrzeug eine geringere Antriebsleistung erforderlich. Daraus resultiert ein geringe-rer Schadstoffausstoß. Das leichte Gewicht ist zudem wichtig, wenn möglichst

Andreas Giessl und Nicole Schweizer nehmen für das CFK-Rad mit integriertem Radnabenmotor den Preis der Initiative „Deutschland – Land der Ideen“ entgegen. Dahinter v.l.n.r. Prof. Holger Hanselka (Institutsleiter Fraunhofer LBF), Jochen Partsch (Oberbürgermeister der Stadt Darmstadt), Prof. Andreas Büter (Abteilungsleiter Be-triebsfester und funktionsintegrierter Leichtbau), Thomas Eberle (Deutsche Bank) und Emanuel von Bodman (Initiative Deutsch-land – Land der Ideen)

alltagstaug liche Reichweiten im Straßenverkehr erzielt werden sollen.

CFK sichert Betriebsfestigkeit

Durch den Einsatz von CFK ist die Betriebsfestigkeit gesichert. Richtig konstruiert, werden bei leichterem Gewicht höhe-re Stei fi gkeiten und Struktur-dämpfungen sowie eine höhere Schadenstoleranz im Vergleich zu Metall erzielt. Weitere Vorteile der Leicht-bauweise mit CFK sind die hohe Designfreiheit und die fl exible Funktionsintegration.

Das CFK-Rad mit integrier-tem Elektromotor des Fraun-hofer LBF war eines von über 2.000 Bewerbungen im Wett-bewerb „365 Orte im Land der Ideen“. Es überzeugte die Jury aus Wissenschaftlern, Wirtschaftsmanagern, Journa-listen und Politikern in der Kategorie Umwelt und wurde als einer der Gewinner gekürt. „365 Orte im Land der Ideen“ wird seit 2006 gemeinsam von der Standortinitiative „Deutschland – Land der Ideen“ und der Deutschen Bank realisiert.

Die Veranstalter prämieren jährlich 365 herausragende Projekte und Ideen, die einen nachhaltigen Beitrag zur Zu-kunftsfähigkeit Deutschlands leisten.

KontaktDipl.-Ing. Nicole Schweizer +49 6151 [email protected]

www.land-der-ideen.de/365-orte/preistraeger/fraunhofer-projekt-cfk-rad-mit-integriertem-elektromotor

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Mehr Sicherheit auf der Schiene

Das Fraunhofer LBF hat ein neues Verfahren entwickelt, das mit Hilfe intelligenter, ener-gieautarker Sensoren den Zu-stand an Güterwagen dauer-haft überwacht. Die Kontrolle während des Betriebs ermög-licht es, Schäden früh zu erken-nen und die Wagen zustands-bezogen instand zu halten. Das Ergebnis: Der Güterverkehr wird deutlich sicherer und wirt-schaftlicher. Denn im Vergleich zur üblichen intervallbasierten Wartung senkt die zustands-orientierte Wartung sicher-heitskritischer Bauteile deutlich die Kosten. Als sogenanntes „Usage Monitoring“ kann die dauerhafte Datenerfassung außerdem dazu eingesetzt werden, Produkte zu verbes-

Energieautarker Sensorknoten im Feldversuch

sern, da der Konstrukteur de-tailliertere Informationen über Nutzungsprofi le erhält. Solche Systeme lassen sich fl exibel konfi gurieren und auch nach-träglich einbauen.

Güterwagen verfügen im Allgemeinen weder über eine fahrzeugeigene Sensorik noch über eine eigene Stromversor-gung. Unsere Forscher ent-wickelten daher intelligente, energieautarke Sensorknoten, die die Struktur überwachen. Die Knoten haben die Aufgabe, Daten zu erfassen, zu analysie-ren und diese bei begrenzter Energiemenge zu übermitteln. Das dafür konstruierte Energy-Harvesting-System versorgt die Sensorknoten mit Energie. Als Energiequelle dienen die

bildet und prototypische Elek-tronik evaluiert werden. Die Komponenten des Energy-Harvesting-Systems wurden numerisch optimiert und als echtzeitfähige Computermo-delle in der HIL-Simulation verwendet. Nach erfolgreicher Anpassung wurden sie suk-zessive durch Prototypen er-setzt, bis ein abgestimmtes energieautarkes Sensorsystem entstand. Die Funktionsfähig-keit des Systems konnte auch im Feldversuch erfolgreich nachgewiesen werden.

Zum Vormerken: Vom 18. bis 21. September 2012 präsentiert das Fraunhofer LBF das neue Verfahren auf der Messe InnoTrans in Berlin.

Schwingungen der Waggons, die in Strom gewandelt werden.

Zentrales Element des Sys-tems ist die Software, die den Zustand der Waggons erfasst. Dazu liefern verschiedene Algorithmen Aussagen über die korrekte Funktionsweise eines Systems oder sie errech-nen die Restlebensdauer. Die Hard- und Software für das Energiemanagement sowie die Datenverarbeitung und -übermittlung wurden zu-nächst im Labor durch eine Hardware-in-the-Loop (HIL)-Simulation analysiert und op-timiert. Auf diese Weise kön-nen mechatronische Systeme unter realistischen Bedingun-gen bewertet, reale Umge-bungsbedingungen nachge-

KontaktMatthias Kurch +49 6151 705-393 [email protected]


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KontaktM.Sc. Jannes Kloepfer +49 6151 705-8308 [email protected]

Monitoring-System für den optimalen Paddelschlag

Kompakt, robust, unauffällig, leicht und kostengünstig – so lauteten die Anforderungen an das CFK-Paddel mit inte-griertem Monitoring-System, das die Ingenieure des Fraun-hofer LBF zur Erfassung der Betriebslasten entwickelt ha-ben. Mit diesem System kann im Feldversuch kostengünstig und ohne Einschränkung des Benutzers aufgezeichnet werden, wie das Kajak-Paddel beansprucht wird. Mit den be-rechneten Kollektiven können Hersteller realitätsnahe Bean-spruchungen am Prüfstand nachstellen, Rückschlüsse zie-hen und die Produkte weiter optimieren. Darüber hinaus erfüllt das System alle Voraus-setzungen, um gleichzeitig als Trainingshilfe für den optima-len Paddelschlag eingesetzt zu werden.

Auf einer Messfahrt lassen sich reale Beanspruchungen am Paddel kostengünstig ermitteln

Monitoring-Einheit am CFK-Paddel

Die Fraunhofer-Forscher arbei-ten dafür, die Zuverlässigkeit mechanischer Systeme sicher-zustellen. Gerade mit Blick auf die zunehmende Forderung nach Leichtbau müssen Ana-lyse- und Monitoring-Systeme kompakt, unauffällig und leicht integriert werden kön-nen. Umgebungseinfl üsse stellen zudem hohe Ansprü-che an die Robustheit. Gleich-zeitig sind möglichst kosten-günstige Lösungen gewünscht. Mit dem Kajak-Paddel ist es den LBF-Ingenieuren gelun-gen, diesen umfangreichen Ansprüchen gerecht zu wer-den. Das System wurde erst-mals auf der Hannover Messe im April 2012 am Stand der

aufgezeichneten Daten über eine drahtlose Kommunika-tion auf einem Smartphone oder Tablet-PC in Echtzeit dargestellt werden.

Fraunhofer-Allianz Adaptronik FAA präsentiert. Es besteht aus piezoelektrischen Flächen-wandlern, einer zentralen Elektronik, welche die Be-triebslasten erfasst, und einem Smart phone als User-Frontend. Das Messkonzept ist für Lang-zeitmessung und Online-Klassifi zierung nach Intensität und Häufi gkeit der Belas-tungsarten geeignet. Somit kann das System auch für klassische Betriebsfestigkeits-analysen, wie die Überwa-chung von permanent ange-regten Strukturen (Condition Monitoring) oder statischer Strukturen (Structural Health Monitoring) eingesetzt wer-den. Optional können die

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KontaktISYS Adaptive Solutions GmbHDipl.-Ing. Christoph Axt+49 6151 [email protected]

Fraunhofer LBFDr.-Ing. Rainer Wagener +49 6151 [email protected]

Piezobasierte Prüftechnik für zyklische Versuche

Uniaxiale Prüfmaschine zur Prüfung von Materialproben mit Prüffrequenzen von bis zu 500 Hz

Die ISYS Adaptive Solutions GmbH wurde 2007 gegründet. Das Unternehmen ist ein Spin-off des Bereichs Adaptronik am Fraunhofer LBF, das heute umfassende Lösungen imBereich der piezobasierten Sonderprüftechnik anbietet.

Ausgangssituation: Die experimentelle Werkstoff-charakterisierung ist die Grundlage einer zutreffenden und zuverlässigen Bemes-sungsmethode. Soll die Festig-keit eines zyklisch bean-spruchten Werkstoffes weiter ausgenutzt werden, ohne die Bauteilsicherheit zu reduzieren – zum Beispiel beim fortschrei-tenden Leichtbau –, so steigen die Anforderungen an die Kennwert-Ermittlung. Längere Einsatzzeiten stellen eine wei-tere Herausforderung dar. Zur Bewertung der Lebensdauer werden unter anderem Ver-suchsergebnisse benötigt, die mit konventioneller Prüf-technik aus Zeit- bzw. Kosten-gründen nicht erzielt werden können.

Lösung: Piezokeramische Aktuatoren zeichnen sich durch ihre hohe Dynamik und Präzision sowie ihre kompakte

Bauweise aus. Sie besitzen also Eigenschaften, die auch bei der experimentellen Werk-stoffcharakterisierung bevor-zugt werden. Um die beson-deren Leistungsmerkmale piezokeramischer Aktuatoren optimal auszunutzen, werden prüftechnische Aufgabenstel-lungen analysiert, Lösungs-konzepte erarbeitet und ange-passte Prüfsysteme realisiert. Das mögliche Spektrum für den Einsatz der piezokerami-schen Hochleistungsaktoren erstreckt sich dabei von hoch-frequenten Prüfsystemen zur Versuchszeitverkürzung und Werkstoffcharakterisierung im High Cycle Fatigue- und Very

High Cycle Fatigue-Bereich über zyklische Versuche mit Kleinstproben und -lasten bis hin zu zyklischen Bauteilunter-suchungen. Darüber hinaus können aufgrund des direkten Antriebs neben Wöhlerversu-chen auch Versuche mit belie-bigen Beanspruchungszeit-funktionen durchgeführt werden.

In enger Zusammenarbeit der ISYS mit dem Fraunhofer LBF wurde Grundlagenwissen in die industrielle Anwendung transferiert, sodass heute Module für piezobasierte Prüfsysteme zur Verfügung stehen, die neue Möglich-keiten für die experimentelle Werkstoff- und Kleinstbauteil-charakterisierung eröffnen.


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Detailgetreu prüfen durch Aktive Anbindungsimpedanzen

Immer wieder werden bei Ent-wicklungsprozessen einzelne Komponenten eines Gesamt-systems in Prüfständen und Versuchsaufbauten experi-mentell bewertet. Wenn dabei nur das zu betrachtende De-tail in den Versuch übernom-men wird, bleiben Effekte in der Prüfung unberücksichtigt, die im realen Einbauzustand durch Wechselwirkungen mit benachbarten Bestandteilen entstehen. Aus diesem Grund können die im Versuch ermit-telten Ergebnisse mitunter er-heblich von den Werten ab-weichen, die sich unter realen Bedingungen einstellen. Fazit: Die Versuchsergebnisse verlie-ren an Aussagekraft.

Hier setzen Lösungen des Fraunhofer LBF an: Wissen-schaftler des Instituts entwi-ckeln aktive Systeme, die es ermöglichen, das statische und dynamische Verhalten an-grenzender Komponenten – wie zum Beispiel Anbindungs-strukturen – gezielt zu repro-duzieren und somit auch im Test zu berücksichtigen. Zu diesem Zweck werden geeig-nete Aktoren in den Prüfstand integriert. Diesen wird durch

spezielle Regelungsansätze das nachzubildende Systemver-halten aufgeprägt. Die dafür benötigten Sollwertmodelle können sowohl numerisch als auch experimentell oder, im Fall von einfach nachzubilden-den Anbindungsbedingungen, analytisch bestimmt werden.

Aktive Anbindungsimpe-danzen ermöglichen künftig eine detailgetreue Bewertung technischer Systeme in einer

experimentellen Entwicklungs- oder Prüfumgebung, die an die jeweilige Aufgabe fl exibel angepasst werden können. Beispielsweise können so die experimentelle Betriebslasten-simulation von Baugruppen verbessert oder aktive Syste-me zur Schwingungsreduktion unter realitätsnahen Voraus-setzungen erprobt werden. Das nachzubildende Verhalten kann zudem während eines

KontaktDipl.-Ing. Stefan Wolter +49 6151 [email protected]

Variationen einer Anbindungssteifi gkeit während des Betriebs (Messergebnisse)

Testlaufes variiert werden: Hierdurch können zeitverän-derliche Randbedingungen im Versuch berücksichtigt werden. Der Einfl uss des dynamischen Verhaltens von angrenzenden Teilsystemen auf die zu bewertende Kom-ponente oder Maschine lässt sich auf diese Weise systema-tisch untersuchen.

Demonstrator für Aktive Anbindungsimpedanzen im Labormaßstab

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Weiterbildung: Kooperation mit Universität Brüssel

Das LOEWE-Zentrum AdRIA engagiert sich gezielt in der Nachwuchsförderung sowie in der Aus- und Weiterbildung im Bereich der Adaptronik. Beim „Short Course on Active Vibration Control“ bildeten sich im April 2012 Ingenieure und Wissenschaftler im Darmstädter LOEWE-Zentrum AdRIA in

aktiver Schwingungsdämpfung weiter. Der Kurs ermöglichte es den Teilnehmern aus Indus-trieunternehmen und For-schungseinrichtungen in her-vorragender Weise, sich mit anderen Wissenschaftlern und der internationalen Forschungs-gemeinschaft zu vernetzen.

Prof. André Preumont leitete den dreitägigen Fach-kurs. Der Leiter des Active Structures Laboratory der Uni-versität Brüssel und Alexander von Humboldt-Forschungs-preis träger ist eine Koryphäe auf dem Gebiet der Adaptro-nik. Er gastiert 2012 für sechs Monate an der TU Darmstadt, im Fachgebiet Systemzuverläs-

Teilnehmer des „Short Course on Active Vibration Control“ mit Prof. André Preumont

Prof. André Preumont

KontaktProf. Dr.-Ing. Thilo Bein +49 6151 705-463 [email protected]

sigkeit und Maschinen akustik SzM, das von Professor Holger Hanselka geleitet wird. Ge-meinsam mit der Arbeitsgruppe Dynamik und Schwingungen führt Preumont seine For-schungen zu aktiven Struktu-ren, zur aktiven Schwingungs-dämpfung und zur Robotikin Darmstadt weiter. Dabei arbeitet er auch eng mit den Forschern des LOEWE-Zentrums AdRIA zusammen.

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Auszeichnung mit dem „IIW Best Paper Award 2012“

Das IIW International Institute of Welding (Internationaler Schweißtechnik Verband) mit Sitz in Paris verlieh in diesem Jahr erstmals den„IIW Best Paper Award 2012“.

Die Fraunhofer LBF Wis-senschaftler Prof. Dr.-Ing.Cetin Morris Sonsino (Sprecher der Gruppe), Dr.-Ing. Heinz Kaufmann, Dr.-Ing. Rainer

Wagener, Dipl.-Ing. Christian Fischer und Dipl.-Ing. Jens Eu-fi nger wurden für ihre Arbeit „Interpretation of Overload Effects under Spectrum Loa-ding of Welded High-Strength Steel Joints” im Rahmen der diesjährigen IIW-Hauptver-sammlung am 10. Juli in Denver, USA, ausgezeichnet. Die prämierte Arbeit wurde

Dipl.-Ing. Jens Eufi nger

Prof. Dr.-Ing. Cetin Morris Sonsino

Dr.-Ing. Heinz Kaufmann

Dr.-Ing.Rainer Wagener

Dipl.-Ing. Christian Fischer

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Local Stress-Strain Behaviour in a Weld Toe Due to Tensile Residual Stresses under Pulsating (RF = 0) Cyclic Loading (Schematical)

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a. Starting point afterresidual stress-strainevolution in weld toe

b. Load-local strain in weld toeLeft: Maximum spectrum

cycle without overloadRight: Maximum overload

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c. Local stress-strain path in weld toeLeft: Maximum spectrum

cycle without overloadRight: Maximum overload

cycle with maximumbasis spectrum cycleat lower mean stress

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zunächst in der Kommission XIII (Fatigue Design) bei der Hauptversamm lung des IIW im Jahr 2010 in Istanbul vorge-stellt und nach der Diskussion in der IIW-Zeitschrift „Welding in the World“ zur Veröffentli-chung freigegeben. Ihr Thema: Ein wichtiges Bemessungs-krite rium bei der betriebsfes-ten Auslegung von Bauteilen und Strukturen ist unter ande-rem die Einbeziehung von Son-derbelastungen. Diese dürfen mit einer geringen Häufi gkeit auftreten, ohne den bestim-mungsgemäßen Einsatz be-ziehungsweise die Bemes-sungslaufzeit zu gefährden. Diese Problematik ist auch bei der Auslegung von ge-schweißten Strukturen von mittelfesten bis zu hochfesten Qualitäten zu beachten. Im Rahmen der prämierten Arbeit

KontaktProf. Dr.-Ing. Cetin Morris Sonsino+49 6151 [email protected]

wurde der Einfl uss von solchen Überlastkollektiven auf die Lebensdauer und variablen Amplituden untersucht. Expe-rimentell wurde nachgewiesen, dass die aufgezwungenen Sonderbelastungen die Lebens-dauer nicht beeinträchtigen, sondern sie sogar verlängern können. Die Ursache hierzu, nämlich elastoplastische Span-nungsumlagerungen in den Nahtkerben ausgehend von schweißbedingten Zugeigen-spannungen, wurde werkstoff-mechanisch nachvollzogen und somit das experimentelle Ergebnis erklärt.

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Im Zuge der Integration des DKI wurde die Organisations-struktur des Fraunhofer LBF der neuen erweiterten Pro-grammatik angepasst. Neben den Bereichen Betriebsfestig-keit, Adaptronik sowie dem Projektbereich Systemzuver-

lässigkeit, die aus dem be-kannten Portfolio des Fraun-hofer LBF hervorgingen, entstand der neue Bereich Kunststoffe. Die zentralen Dienste unterstützen die Be-reiche durch ihre Querschnitts-funktionen. Verantwortlich für

die jeweiligen Bereiche sind die Bereichs leiter Dipl.-Ing. Rüdiger Heim (Bereich Betriebsfestig-keit), Prof. Dr.-Ing. Tobias Melz (Bereich Adaptronik) und Prof. Dr. rer. nat. Matthias Rehahn (Bereich Kunststoffe). Die Leitung des Projektbereichs

Systemzuverlässigkeit unter-liegt gemeinschaftlich Rüdiger Heim und Tobias Melz. Weitere Informationen und Kontakt-möglichkeiten fi nden Sie auf den Bereichs seiten unserer Website: www.lbf.fraunhofer.de

Neue Organisationsstruktur des Fraunhofer LBF

Institutsleitung

Zentrale Dienste

BereichBetriebsfestigkeit

Bereich Adaptronik

Projektbereich Systemzuverlässigkeit

Bereich Kunststoffe

Wissenschafts-management

Strategisches Management

Strategisches Controlling

Multiprojekt-Management

Wissenschaftlich-Technische Betriebsorganisation

Werkstoffe und Bauteile

Aktoren undSensoren

ZSZ-e Polymersynthese

Baugruppen und Systeme

Strukturdynamik und Schwingungstechnik

E-mobility Rezepturentwicklung und Dauerhaftigkeit

Betriebsfester und funktionsintegrierter Leichtbau

Future Projects /Future Markets

Kunststoffverarbeitung und Bauteilauslegung

Zuverlässige Signal-verarbeitung und Strukturüberwachung

Forschungsgroßgeräte


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Prof. Dr.-Ing. Tobias Melz

Dipl.-Ing. Rüdiger Heim

Prof. Dr.-Ing. Tobias Melz leitet am Fraunhofer LBF den Bereich Adaptronik und ist Professor für Adaptronische Systeme im Fachbereich Maschinenbau der Technischen Universität Darmstadt. Nach seinem Ma-schinenbaustudium an der Technischen Universität Braun-schweig war Professor Melz als Projektleiter in der Schwin-gungskontrolle von Leicht-baustrukturen am Deutschen Zentrum für Luft- und Raum-fahrt (DLR) tätig. Er promo-vierte 2002 an der TU Darm-stadt zum Thema der aktiven Schwingungsminderung an Stirlingkühlern und leitete bis 2012 zwei Forschungsabtei-lungen am Fraunhofer LBF. Im Bereich Adaptronik werden Lösungen zur Identifi ka tion

Rüdiger Heim wirkt seit An-fang 2005 am Fraunhofer LBF. Nach seinem Studium des all-gemeinen Maschinenbaus an der Technischen Hochschule – heute Universität – Darmstadt war er zunächst für einen längeren Zeitraum in der Automobilindustrie tätig und arbeitete auf dem Gebiet der numerischen Simulation sowie

Neue Bereichsleiter des Fraunhofer LBF

und Überwachung sowie zur Verbesserung mechanischer Eigenschaften von Produkten erarbeitet, dies durch Verwen-dung fortgeschrittener Me-thoden der Strukturdynamik und Signalverarbeitung und unter Einbeziehung des Faser-verbundleichtbaus sowie neu-artiger Aktoren und Sensoren.

dem Abgleich rechnerischer Modelle mit experimentellen Ergebnissen. Am Fraunhofer LBF leitete er bis April 2012 erfolgreich das Kompetenz-center für die Betriebsfestig-keit von Rädern und Rad-naben. Seit April 2012 hat Rüdiger Heim die Führung für den Bereich „Betriebsfestigkeit“ übernommen und leitet da-rüber hinaus gemeinsam mit Prof. Dr.-Ing. Tobias Melz den Projektbereich „Systemzuver-lässigkeit“.

Matthias Rehahn studierte Chemie an der Johannes Gu-tenberg-Universität in Mainz. Er promovierte dort 1990 am Max-Planck-Institut für Poly-merforschung mit einer Arbeit

Prof. Dr. rer. nat. Matthias Rehahn

zur Übergangsmetall-kataly-sierten Synthese elektrisch leitfähiger Polymere für Leucht dioden, Transistoren und Solar zellen. Anschließend war er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter im Polymer-Institut der Universität Karlsruhe (TH) tätig. Nach einem Post-Dokto-rat an der ETH Zürich, schloss er 1996 seine Habilitation in Karlsruhe ab. 1997 wurde er mit der Vertretung einer C4-Professsur für Organische Chemie an der Johannes Gu-tenberg-Universität in Mainz beauftragt. 1999 folgte der Ruf auf die C4-Professur „Chemie der Polymere“ an die TU Darmstadt, verbunden mit der Leitung des Deutschen Kunststoff-Instituts (DKI). Ge-meinsam mit Prof. Hanselka überführte er zum 01.07.2012 das DKI in das Fraunhofer LBF. Seither übernimmt er neben der weiterhin bestehenden Professur im Fachbereich Chemie der TU Darmstadt die Leitung des Bereichs „Kunststoffe“ im LBF.


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Weitere Informationen unter: www.lbf.fraunhofer.de/veranstaltungen

Wir freuen uns, Sie auf diesen Veranstaltungen begrüßen zu dürfen:

Messe SMM (Shipbuilding)

4.–7. September 2012 Hamburg Halle B6, Stand 317

Messe ILA – Berlin Air Show

11.–16. September 2012 Berlin Halle 3, Stand 3221

Messe InnoTrans 18.–21. September 2012 BerlinHalle 4.1, Stand 225

Messe Composites Europe 9.–11. Oktober 2012 DüsseldorfHalle 8a, Stand A 11

5. VDI-Fachtagung Maschinenakustik 2012 13.–14. November 2012 Karlsruhe

Leichtbau-Tagung der Fraunhofer Allianz Leichtbau „Lasertechnik im Leichtbau“

5.–6. Februar 2013 Dresden

Termine

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