Leichten Flügels in luftige Höhen

16. März 2014, 18:21
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Ein neues Fertigungsverfahren aus Oberösterreich macht Flugzeuge leichter, billiger und umweltfreundlicher

Je weniger ein Flugzeug wiegt, desto geringer sind sein Treibstoffverbrauch und die damit verbundene Umweltbelastung. Die Flugzeughersteller und ihre Zulieferer stehen deshalb vor der Herausforderung, absolut sichere Maschinen und Komponenten zu produzieren, die gleichzeitig aber immer leichter werden sollen, ohne die Produktionskosten in die Höhe zu treiben.

Dem oberösterreichischen Flugzeugteile-Zulieferer FACC Aerostructures ist es mit einem neuen Herstellungsverfahren für große tragende Flugzeugbauteile gelungen, diese drei zentralen Anforderungen unter einen Hut zu bringen. Damit hat sich das rund 2400 Mitarbeiter starke Unternehmen mit Sitz in Ried im Innkreis nicht nur unter seiner internationalen Konkurrenz eine Poleposition gesichert, sondern auch eine Nominierung für den heurigen Innovations-Staatspreis.

"Mit unserem sogenannten Mari-Verfahren (Membrane-Assisted Resin Infusion) können Flügelkastenkomponenten für Flugzeuge nicht nur mit beträchtlicher Kosten-, Zeit- und Energieersparnis gefertigt, sondern auch die Produkteigenschaften verbessert werden", betont FACC-Vorstandsvorsitzender Walter Stephan. Ein Flügelkasten ist übrigens der tragende Teil der Flugzeugtragflächen. Er verbindet den Flügel mit dem Rumpf und stützt die Vorder- und Hinterkanten der Flügel, das Steuerruder sowie die Triebwerke und das Fahrwerk.

Zur Herstellung von Flügelkästen aus einem Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoff hat man bisher sogenannte Prepregs verwendet - das sind mit Harz imprägnierte Fasern, die auf ein Werkzeug aufgelegt und unter Druck und Temperatur ausgehärtet werden. Die aus demselben Material bestehenden Versteifungsprofile wurden getrennt ausgehärtet und mit Nieten und Schrauben mechanisch mit dem Flügelkasten verbunden.

Das bereits patentierte Verfahren aus Ried setzt dagegen auf eine integrale Bauweise: "Dabei werden die einzelnen Bauteile nicht mehr getrennt ausgehärtet und anschließend verklebt bzw. verbolzt, sondern in einem Schuss gefertigt", sagt Stephan. "Die Flügelschale wird aus trockenen Faserhalbzeugen komplett aufgebaut, in ein Werkzeug positioniert und in einen Wärmeschrank eingebracht." Nach dem Aufheizen des gesamten Bauteils wird unter Vakuum das aufbereitete Harz durch das Bauteil "gesaugt".

Der Vorteil dieser Herstellung "in einem Schuss": Da sich mechanische Verbindungselemente wie Schrauben oder Nieten erübrigen, kann das Gewicht des Bauteils und damit der Treibstoffverbrauch deutlich reduziert werden. Auch im Produktionsprozess hilft das neue Verfahren beim Energiesparen: "Durch die Verwendung des Wärmeschranks anstelle eines energieintensiven Druckbehälters zum Aushärten der Bauteile und durch den Wegfall der Kühlung bei der Lagerung von Prepregs verringert sich der Energieverbrauch beträchtlich", sagt Stephan.

Auf diese Weise gefertigte Flügelkästen können für alle Flugzeuggrößen und -typen hergestellt werden. Als international etablierter Entwickler und Hersteller von Faserverbundkomponenten und -systemen für die Luftfahrtindustrie kann FACC auf illustre Stammkundschaft verweisen: So lassen etwa Boeing, Airbus oder Bombardier Aerospace bei FACC produzieren.

Internationales Kooperationsnetzwerk

Im Angebot haben die Rieder nicht nur integrale Flügelkästen, sondern so ziemlich alles, was die Flugzeugindustrie und ihre Zulieferer benötigen: von Rumpf- und Tragflächenbauteilen über Triebwerkskomponenten und komplette Passagierkabinen bis zur Übernahme von Wartungen und Reparaturen. Um wissenschaftlich auf dem neuesten Stand zu bleiben, hat sich FACC ein internationales Kooperationsnetzwerk aus Industriepartnern, Fachhochschulen, Unis und Forschungseinrichtungen geknüpft. Ende letzten Jahres wurde das Unternehmen mit einem Jahresumsatz von rund 430 Millionen Euro bereits mit dem Innovationspreis des Landes Oberösterreich ausgezeichnet. (Doris Griesser, DER STANDARD, 12.3.2014)


Der Staatspreis Innovation des Wirtschaftsministeriums wird am 26. März verliehen. DER STANDARD stellt in dieser Serie alle sechs nominierten Forschungsprojekte vor.

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