ThinKing-Award 2022 Das sind die innovativsten Leichtbaulösungen aus BW

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Die Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg (Leichtbau BW) hat zum fünften und letzten Mal die innovativsten Leichtbaulösungen seines Bundeslandes mit dem ThinKing-Award prämiert.

Die Einsparung von Gewicht, Material und Energie ist angesichts einer stetig wachsenden Weltbevölkerung sowie schwindender Ressourcen eine Grundvoraussetzung für eine zukunftsfähige intakte Welt. Baden-Württemberg ist im Leichtbau stark aufgestellt – Forschungseinrichtungen und Unternehmen des Landes arbeiten kontinuierlich an Lösungen zum Thema Ressourcenschutz und CO2-Reduktion. Einmal im Monat stellt die Leichtbau BW mit dem ThinKing eine innovative Leichtbaulösung vor. Eine Fachjury hat für den Award alle Beiträge aus 2022 noch einmal unter die Lupe genommen und die besten Leichtbauinnovationen ermittelt:

Platz 1: Batterie-Zellhalter mit 60 Prozent weniger Gewicht

Der erste Platz des ThinKing Awards 2022 geht an das Unternehmen Dipl.-Ingenieure Rainer & Oliver Puls GmbH gemeinsam mit dem IPEK – Institut für Produktentwicklung am Karlsruher Institut für Technologie KIT und dem Institut für Kunststofftechnik (IKT) der Universität Stuttgart. Ihnen ist es gelungen, einen Batterie-Zellhalter im Multi-Material-Design mit 60 Prozent weniger Gewicht herzustellen. Die tragende Struktur des Batterie-Zellhalters besteht aus Kühlkanälen sowie dünnen Aluminium-Streben zum Fixieren der Batteriezellen. Im Vergleich zum ursprüngliche Zellhalter aus einem Aluminiumblock, der einige Kilogramm auf die Waage bringt, spart das neuentwickelte Multi-Material-Design nicht nur Masse ein, sondern lässt sich gleichzeitig einfacher, schneller – und damit kostengünstiger – montieren, demontieren und reparieren. Es entsteht weniger Produktionsabfall und die verwendeten Materialien sind weitgehend recyclingfähig.

Finaler Thinking

Leichtbau lässt Batteriehalter abspecken

Platz 2: Quantensensoren – Den Minis gehört die Zukunft

Den zweiten Platz sicherte sich das Institut für Intelligente Sensorik und Theoretische Elektrotechnik (IIS) der Universität Stuttgart für ihren Quantensensor im Miniaturformat. Bisher sind Quantensensoren – im Einsatz beispielsweise für MRT-Untersuchungen in der Medizintechnik – groß, unhandlich und schwer. Dem IIS ist es gelungen, diese Sensoren auf die Größe eines Euro-Stücks zu schrumpfen. Die Forscher unter Leitung von Prof. Dr. Jens Anders entwickelten mit Hilfe von 3D-gedruckten Strukturen einen um den Faktor 1.000 leichteren und verkleinerten Quantensensor, der sich unter anderem zur weiteren Optimierung von Leichtbaustrukturen in der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung einsetzen lassen wird. Inklusive Material kostet ein leichter Quantensensor nur wenige Euro und lässt sich durchschnittlich innerhalb von einer halben Stunde herstellen.

Leichtbau

Mit 3D-gedruckten Magnetgehäusen zu miniaturisierten Quantensensoren

Platz 2: Kühlende Bäume an den Fassaden verbessern urbanes Klima

Ebenfalls auf dem in diesem Jahr geteilten zweiten Platz landete die Visioverdis 2.0 GmbH. Ihr Gravi Plant – ein Pflanztopf, hebt die Fassadenbegrünung auf die nächste Ebene, denn er ermöglicht das Bepflanzen der Fassade mit kleinen Bäumen eine Ebene über der gängigen Fassadenbegrünung. Verschiedene Leichtbauideen halten das Gewicht des Baumtopfes selbst niedrig. Zudem führt die Idee des gärtnerisch automatisierten, horizontalen Baumbewuchses an Fassaden zu vielschichtigem Systemleichtbau im urbanen Raum. Urbane Fassadenbegrünung erhöht die Lebensdauer der Gebäude, speichert CO2, produziert Sauerstoff und die Energiekosten für die Gebäudeklimatisierung lassen sich halbieren. Darüber hinaus unterstützt Wärmedämmung und Schallschutz durch Begrünung ressourcenschonendes Bauen.

Faszination Technik

Wie Bäume horizontal an Fassaden wachsen können

Platz 3: Gesalzenes Upgrade für Aluminiumguss

Den verbliebenen Platz auf dem Siegertreppchen sicherte sich die Automoteam GmbH, die mit einem Druckluft-Schalldämpfer gezeigt hat, welches Potenzial im offenporigen Aluminiumguss steckt. Das Material, das mit Kochsalz als Hilfsmittel hergestellt wird, fordert wegen seiner besonderen Eigenschaftskombination zu neuem Denken in der Produktentwicklung auf. Offenporiger Aluminiumguss ist leicht, thermisch und mechanisch hoch belastbar sowie als Monomaterial hybridisierbar. Da die Bauteile bereits aus rezyklierten Material – Sekundäraluminium – hergestellt sind, ist am Lebensende des Bauteils eine Rückführung in den Recyclingkreislauf leicht möglich. Außerdem verursacht offenporiger Aluminiumguss dank der Herstellung aus Sekundärrohstoffen und unter Einsatz von Energie aus klimaneutralen Quellen kaum CO2-Emissionen.

Aluminium-Morphosen

Offenporiger Aluminiumguss als neue „Würze“ für den Leichtbau

Zum 31. Dezember 2022 wird die Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg aufgelöst.

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