ISBN 978-3-8439-5543-0

978-3-8439-5543-0, Reihe Ingenieurwissenschaften

Patryk Nossol
Crashstrukturen in Faserverbundbauweise für die Mobilitätswende

229 Seiten, Dissertation Technische Universität Chemnitz (2024), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Der Automobilbau steht vor erheblichen Herausforderungen in Bezug auf Sicherheit, Umweltschutz und Nachhaltigkeit. Die Branche muss Emissionen reduzieren und Ressourcen effizient einsetzen, um ihre Wettbewerbsfähigkeit zu sichern. Eine der zentralen Aufgaben besteht im Wandel hin zur nachhaltigen Mobilität, wobei Elektromobilität und alternative Antriebe entscheidend sind, um Emissionen zu senken und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern. Allerdings müssen diese Technologien weiterentwickelt werden, um den Anforderungen an Reichweite und Ladeinfrastruktur gerecht zu werden. Zudem steigt in vielen Fahrzeugkategorien das Gewicht, was auf höhere Anforderungen an Sicherheit, Komfort, Motorleistung und Fahrzeugabmessungen zurückzuführen ist. Elektroautos und Plug-in-Hybride sind oft schwerer als herkömmliche Verbrennungsfahrzeuge, insbesondere wegen des Gewichts der Batterien. Diese Batterien müssen robust gestaltet werden, um bei Kollisionen Schäden und Brände zu vermeiden. Ein vielversprechender Ansatz zur Förderung nachhaltiger Produkte in der ressourcenintensiven Automobilbranche ist die Einführung einer Zirkulären Wirtschaft. Dabei liegt der Fokus auf langlebigen und wiederverwendbaren Leichtbaustrukturen. Eine zentrale Idee dieser Arbeit besteht darin, intakte Crashabsorber aus hochwertigen Materialien wie kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) über mehrere Fahrzeuggenerationen hinweg einzusetzen. Diese Leichtbaucrashstrukturen bieten hohe Crashenergieabsorption bei geringem Gewicht. Die hohe Langlebigkeit von CFK ermöglicht es, intakte CFK-Crashabsorber mehrfach zu verwenden. Die vorliegenden Ergebnisse liefern Erkenntnisse zum Crashverhalten von CFK-Crashabsorbern unter hochdynamischen Belastungen, sowohl theoretisch als auch experimentell. Diese Erkenntnisse erweitern das Verständnis der Versagensmechanismen und bieten wertvolle Hinweise für die Entwicklung langlebiger und wiederverwendbarer Crashstrukturen in Faserverbundbauweise.