Nw-Metall

Baumaterialien aus nachwachsenden Rohstoffen für den Metallleichtbau

Netzwerkmanagementeinrichtung: Jöckel Innovation Consulting GmbH, Darmstadt
Start der Laufzeit: Januar 2019

Die Bauindustrie erwirtschaftet etwa 10 % des Bruttoinlandsproduktes in Deutschland. Sie ist aber auch für ca. 50 % des Abfallaufkommens, 30 bis 40 % des Energie- sowie 40 bis 50 % des Rohstoffverbrauchs verantwortlich. Zur Erreichung selbstgesteckter Klima- und Recyclingziele muss sich Deutschland vor allem der Herausforderung stellen, die Nachhaltigkeit im Bausektor zu steigern. Viele der bisher verwendeten Baustoffe sind kaum oder gar nicht wiederverwendbar. Der Metallleichtbau bildet hier eine Ausnahme, da das Metallrecycling zu nahezu 100 % umgesetzt wird. Allerdings ist die gute Wärmeleitfähigkeit des Metalls bzgl. der Wärmedämmung kontraproduktiv. Bisher werden große Mengen petrobasierter, geschäumter Kunststoffe in Form von Dämmmaterialien und Trennelementen verbaut. Zur Reduktion des Abfallaufkommens und zur Steigerung der Nachhaltigkeit sollen daher im Netzwerk ressourcenschonende und recycelbare Alternativen entwickelt werden. Ziel des Netzwerkes ist es, Lösungen zur Verarbeitung von nachwachsenden Roh- und Reststoffen zu hochwertigen Bauprodukten für den Metallleichtbau zu entwickeln. In Kombination klassischer und innovativer Materialien sollen neue Hybridwerkstoffe und funktionale Bauteile entwickelt werden.

RE4TEX

Neue Technologien für das Textilrecycling

Netzwerkmanagementeinrichtung: Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V., Chemnitz
Start der Laufzeit: April 2019

Die Herstellung von Reißfasern aus Alttextilien und deren Wiederverwertung ist ein etablierter Materialkreislauf. Die Verwendung auch nichttextiler Komponenten, hybride Materialkombinationen und der Einsatz von Hochleistungsmaterialien machen die Aufbereitung und Verwertung jedoch immer komplexer. Seit dem von China verhängten Importverbot zur Einfuhr von Textilabfällen müssen nicht nur effektivere Lösungen, sondern auch neue Technologien zur Wiederverwertung geschaffen werden. Das Netzwerk RE4TEX möchte sich mit der Erarbeitung von neuen, effektiven Technologien zur Reißfaserherstellung beschäftigen und die dadurch geschaffenen Rezyklate in neue Anwendungen überführen. Damit soll das Einsatzspektrum von Reißfasern deutlich erweitert werden und der Sprung in bisher Primärfasern vorbehaltene Bereiche, wie z. B. die Herstellung von Vliesstoffen aus Carbonfasern, ermöglicht werden.

OF - Nahwärme 4.0

Oberflächennahste Geothermie und Kalte Nahwärme 4.0

Netzwerkmanagementeinrichtung: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Erlangen
Start der Laufzeit: Januar 2019

Die Wärmeversorgung von Gebäuden ist für einen Großteil des Endenergieverbrauchs verantwortlich. Zur Erreichung der von der Bundesregierung beschlossenen Klimaziele werden insbesondere energetische Optimierungen der Wärmeversorgung von Einzelgebäuden sowie siedlungs- und quartiersübergreifende Lösungen als notwendig erachtet. Sogenannte Kalte Nahwärmesysteme nutzen typischerweise oberflächennahe Erdwärme, die, bedingt durch vergleichsweise niedrige Temperaturen der Wärmeträgermedien, geringe Verluste im Wärmeverteilungssystem aufweisen. Im Netzwerk sollen, basierend auf oberflächennahster Geothermie, Lösungen für Wärmenetze entwickelt werden, die Erdwärme bzw. Bodenkompartimente bis zur 5 Meter-Bodentiefe nutzen.

META

Manufacturing 4.0 durch Entwicklung und Transfer progressiver Automatisierungslösungen (META)

Netzwerkmanagementeinrichtung: Technische Universität Chemnitz, Chemnitz
Start der Laufzeit: Januar 2019

Ziel des Netzwerkes ist es, den Automatisierungsgrad von KMU in der Fertigungstechnik und -überwachung zu erhöhen, um die Produkt- und Prozessqualität sowie die Produktivität maßgeblich zu verbessern. Hierzu sollen Impulse der Industrie 4.0, wie prozessübergreifende Vernetzung und der Einsatz von intelligenten Systemen, in den konkreten, hoch spezialisierten Anwendungen und Prozessen in KMU aus dem Netzwerk umgesetzt werden. In den FuE-Ansätzen sind intelligente, IT-gestützte Systeme und Verfahren, Maschinelles Lernen, Prozessdatenanalysen sowie datengetriebene Verfahren mit geringen Anforderungen an Hardware, Ausstattung und Personal enthalten.

BIG

Herstellung individuell geformter (Dick-)Blechbauteile mit Hilfe modifizierter Werkzeugmaschinen

Netzwerkmanagementeinrichtung: Technische Universität Chemnitz, Chemnitz
Start der Laufzeit: Januar 2019

Die umformtechnische Herstellung von Blechbauteilen in der Serienfertigung bedingt den Einsatz teurer Werkzeuge mit einem hohen Formspeichergrad. Für individuelle Bauteile, Kleinserien und für den Prototypenbau ist der Einsatz derartiger Formwerkzeuge jedoch unwirtschaftlich. Durch die zunehmende Individualisierung und die dadurch geforderte Flexibilität der Hersteller besteht ein Bedarf nach Fertigungsverfahren, die eine wirtschaftliche Herstellung geringer Stückzahlen ermöglicht. Neben additiven Verfahren und modularen Werkzeugeinsätzen besitzt die inkrementelle Blechumformung (IBU) diesbezüglich ein hohes Potenzial. Die IBU ist Gegenstand von diversen Forschungsprojekten, jedoch wird das Verfahren in der Industrie bisher nur vereinzelt angewendet. Das Netzwerk plant daher die Weiterentwicklung und Anpassung des Verfahrens sowie die Entwicklung von Anlagentechnik, mit der die beteiligten KMU befähigt werden, individuell geformte Blechbauteile mittels IBU herstellen zu können.

POWER-to-X

Umfassende effiziente Energie- und Material-Sektorenkopplung

Netzwerkmanagementeinrichtung: EurA AG, Pfarrkirchen
Start der Laufzeit: Dezember 2018

Gemäß dem von der Bundesregierung beschlossenen Klimaschutzplan soll Deutschland bis zum Jahr 2050 weitgehend treibhausgasneutral werden. Treibhausgasemissionen sollen im Vergleich zum Jahr 1990 um 80 bis 95 % vermindert werden. Um dieses Ziel zu erreichen, ist neben der Verminderung des Endenergiebedarf und der Erhöhung der Energieeffizienz eine deutliche Steigerung des Anteils erneuerbarer Primärenergieträger notwendig. Im Zuge der Energiewende steht auch die intelligente Kopplung von Sektoren im Fokus, da entsprechende Technologien zu Effizienzsteigerungen und Energieeinsparungen im Gesamtsystem führen. Darüber hinaus kann Überschussstrom, der bisher abgeregelt wird, verwertet werden. Im Netzwerk sollen technische Lösungen für die Nutzung von Überschussstrom bzw. die Überführung von Überschussstrom in eine speicherfähige Form entwickelt werden (Power-to-X-Technologien).

SUPREMO

Systematische und Umweltgerechte Prüfung und Reinigung Einsatzoptimierter, Maßhaltiger Oberflächen

Netzwerkmanagementeinrichtung: GFE - Gesellschaft für Fertigungstechnik und Entwicklung Schmalkalden e. V., Chemnitz
Start der Laufzeit: November 2018

Die Herstellung von Bauteilen mit funktionalen Oberflächen, z. B. nanostrukturierte Oberflächen zur Entspiegelung, oder von Designelementen ist aufgrund der geforderten hohen Oberflächenqualitäten mit einem enormen Fertigungsaufwand verbunden. Oftmals werden Herstellungsfehler erst am Ende des Fertigungsprozess identifiziert, was entweder zeit- und kostenintensive Nacharbeiten erfordert oder zu einem erhöhten Ausschuss führt. Speziell das restlose Entfernen von Oberflächenverunreinigungen, z. B. von Reinigungs- und Kühlschmierstoffen, nach einzelnen Produktionsschritten stellt ein großes Problem dar, da das Vorhandensein von Reststoffen oftmals einen negativen Einfluss auf die Qualität der nachgelagerten Fertigungsschritte besitzt. Das Netzwerk plant daher die Entwicklung von Lösungen zur Verbesserung der Produktionsprozesse sowie zur zuverlässigen Messung der Oberflächeneigenschaften. Betrachtet werden soll dabei die gesamte Prozesskette von der Herstellung, Funktionalisierung, Reinigung und Charakterisierung bis zum Einsatz der Bauteil- und Funktionsoberflächen.

Recy / InfraPolymer

Rohstoffrückgewinnung und Produktkontrolle

Netzwerkmanagementeinrichtung: EurA AG, Zella-Mehlis
Start der Laufzeit: Oktober 2018

Der Fokus des Polymerrecyclings liegt bisher auf der Verpackungs-, Automobil-, Elektro- sowie Bauindustrie. Die hohen Mengen von Polymeren aus dem Rückbau von Verkehrs-Infrastrukturen (bspw. Kabelschächte oder Rohre) bleiben weitgehend unberücksichtigt. Aufgrund ihrer Verschmutzungen, ihrer langjährigen Einsatzzeit und dem damit verbundenen Materialabbau werden diese Formteile lediglich thermisch verwertet. Daher ist das Ziel des Netzwerks, die Polymere aus dem Rückbau von Verkehrs-Infrastrukturen durch Reinigung, Aufbereitung und Recycling wieder nutzbar zu machen und somit die stoffliche Verwertungsquote zu erhöhen. Im Netzwerk wollen Unternehmen aus der Materialverarbeitung, -aufbereitung und -qualifizierung, Verfahrens- und Produktentwicklung, dem Werkzeugbau sowie eine Forschungseinrichtung und Anwender gemeinsam Lösungen entwickeln.

SeDiPeT

Secure Digital Performance Twin

Netzwerkmanagementeinrichtung: R-Tech GmbH, Regensburg
Start der Laufzeit: Oktober 2018

Ziel des Netzwerks ist die Entwicklung sicherer Lösungen für das digitale industrielle IT-Produktgedächtnis. Der Austausch von industriellen Produktionsdaten in immer größeren Mengen erfordert die Nutzung und die Bereitstellung von cloudbasierten Diensten, Daten-Plattformen und Sicherheitslösungen. Hierbei spielt die Authentizität industrieller Maschinen eine wesentliche Rolle, d. h. es ist erforderlich, dass die Identität der Kommunikationspartner sichergestellt ist. Weiterhin sollen Technologien entwickelt werden, um Daten aus industriellen Sensoren aufzunehmen, diese semantisch mit Erfahrungswissen der Produktionsmitarbeiter anzureichern und in möglichen Geschäftsmodellen wirtschaftlich zu verwerten.

KLEBTECH

Qualitätssicheres und schadenstolerantes Kleben von Glas im Bauwesen

Netzwerkmanagementeinrichtung: Technische Universität Dresden, Dresden
Start der Laufzeit: Oktober 2018

Kleben ist ein leistungsfähiges Fügeverfahren. Heute schon ist diese Technologie in vielen Industriezweigen für das Verbinden von unterschiedlichen Werkstoffen und materialeffiziente Konstruktionen unverzichtbar. Im Bauwesen besteht diesbezüglich noch enormer Nachholbedarf, obwohl der Glas- und Fassadenbau durch industrielle Fertigungsprozesse ein ideales Anwendungsfeld bietet. Hinderlich ist jedoch der oftmals singuläre Charakter vieler gläserner Bauwerke, bei deren Planung eine organisatorische Qualitätssicherung für den Klebeprozess häufig nicht hinreichend berücksichtigt wird. Daraus resultiert ein Mangel an Vertrauen bei Bauherren, Behörden und Planern in lastübertragende geklebte Verbindungen und eine Zurückhaltung bei deren Umsetzung.
Das Netzwerk verfolgt das Ziel, die Klebetechnik neben den konventionellen mechanischen Verbindungsmitteln als gleichwertiges Fügeverfahren im Glas- und Fassadenbau zu etablieren und möchte Entwicklungen im Bereich der Glasvorbehandlungen sowie maschineller Füge- und Vorbehandlungsprozesse vorantreiben.