Die Forschungsvereinigung Schiffbau und Meerestechnik e.V. (FSM) ruft alle Forschungseinrichtungen (FE) zur Einreichung von Skizzen und Projektideen für Vorhaben der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) auf.

Die Forschungsvorhaben sollen sich an den Bedarfen der Mitgliedsunternehmen des FSM orientieren.

Den Mitarbeiter/-innen der Forschungseinrichtungen wird daher dringend empfohlen, Vertreter/-innen mehrerer Mitgliedsunternehmen des FSM frühzeitig in die Skizzenerstellung einzubeziehen.

Die Frist für die Einreichung der Skizzen im FSM-Aufruf 2026-2 ist Donnerstag, 17. September 2026, 23:00 Uhr.

Skizzen zum Thema Recycling von Binnen- und Seeschiffen sind ausdrücklich erwünscht.

Bitte verwenden Sie für Skizzen das Formblatt (Skizze_IGF-Vorhaben_FSM-Aufruf_2026-2.docx), welches bei info@fsm-net.org angefordert werden kann.

Die Fristen für die Einreichung von Projektideen im Jahr 2026 sind Donnerstag, 30. Juli 2026 sowie Freitag, 30. Oktober 2026. Projektideen können formlos auf einer DIN A4 Seite beschrieben und bis zu den o.g. Fristen beim FSM eingereicht werden. Die Einreichung einer Projektidee ist keine Voraussetzung für die Einreichung einer Skizze, jedoch werden die Projektideen an die TWA-Mitglieder aus der Wirtschaft zwecks Interessenbekundung an einer Mitarbeit im Projektbegleitendem Ausschuss (PA) verteilt. 

Die Skizzen werden nach der o.g. Frist mit einem Link auf eine SurveyMonkey Umfrage zur Bewertung der Skizzen an die FSM-Mitglieder versandt. Im Rahmen der Umfrage können Unternehmen auch ihr Interesse an der Mitarbeit in den Projektbegleitenden Ausschüssen (PA) der IGF-Vorhaben bekunden.

Die Ergebnisse der SurveyMonkey Umfrage werden den beteiligten Mitarbeiter/-innen der Forschungseinrichtungen sowie den Mitgliedern des Technisch-Wissenschaftlichen Ausschusses (TWA) des FSM anonymisiert (Interesse an der Mitarbeit im Projektbegleitenden Ausschuss nicht anonymisiert) zur Verfügung gestellt.

Die im Aufruf 2026-2 eingereichten Skizzen werden auf der TWA-Sitzung 2026-2, die voraussichtlich am 24. November 2026 beim VSM in Hamburg stattfinden wird, von den Mitarbeiter/-innen der Forschungseinrichtungen vorgestellt und ‚verteidigt‘. Auf die Ergebnisse der SurveyMonkey Umfrage einschließlich der Kommentare ist in der Präsentation einzugehen.

Vom TWA befürwortete Skizzen werden von den Forschungseinrichtungen zu Vollanträgen ausgearbeitet, welche vor der Antragstellung beim DLR Projektträger von zwei FSM-Gutachtern geprüft werden.

Projektideen müssen vor Einreichung als Forschungsantrag durch den FSM als Skizze eingereicht und auf einer TWA-Sitzung vorgestellt und vom TWA befürwortet werden.

An einem IGF-Vorhaben sind ein bis drei Forschungseinrichtungen beteiligt. Die Zuwendung (Mittel des BMWE) beträgt max. 275.000 EUR bzw. 250.000 EUR je Forschungseinrichtung (Details s. Formblatt). Ein IGF-Vorhaben dauert 18 bis max. 36 Monate.

Die an IGF-Vorhaben beteiligten Unternehmen erhalten keine finanzielle Zuwendung, profitieren jedoch durch ihre Mitarbeit im Projektbegleitenden Ausschuss (PA) u.a. durch:

• die Beeinflussung der Forschungsarbeiten in der Skizzen-, Antrags- und Durchführungsphase durch direkte Zusammenarbeit mit den Forschungseinrichtungen
• die Zusammenarbeit mit anderen Unternehmen (ähnliche Problemstellung oder Zulieferer-Werft-Beziehung)
• die Verwendung von Versuchsmaterial von Unternehmen, z.B. Klebstoffe von Klebstoffherstellern
• die Zusammenarbeit mit (Nachwuchs-)Forschenden, welche nach Abschluss des Vorhabens eventuell als Mitarbeiter/-innen für das Unternehmen gewonnen werden können
• den Erhalt der Forschungsergebnisse aus erster Hand

Der Aufwand für die Unternehmen ist die selbstfinanzierte Teilnahme an circa zwei PA-Sitzungen pro Projektjahr und ggf. die Bereitstellung von Dienstleistungen (z.B. Beratungsleistungen), Material, Geräten und/oder Versuchsanlagen. Die geplanten vorhabenbezogenen Aufwendungen der Wirtschaft (vAW) müssen bei Antragstellung beim Projektträger zahlenmäßig (in EUR) angegeben werden. Je größer das Interesse der Wirtschaft, insbesondere von KMU an dem Vorhaben ist, desto höher sind die Bewilligungschancen. Der PA muss zu etwa 50% aus KMU bestehen. Details hierzu finden Sie in dem Formblatt.

Die vAW sollen mindestens 10% der beantragten Zuwendung (bZ) betragen. Beispiel: FE 1 beantragt 274.000 EUR | FE 2 beantragt 249.000 EUR | vAW >= 52.300 EUR

Die Forschungsvereinigung Schiffbau und Meerestechnik e.V. (FSM), deren Hauptaufgabe seit März 2020 die Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung im Bereich Schiffbau und Meerestechnik ist, finanziert sich seither ausschließlich aus Mitgliedsbeiträgen. Aus diesem Grund sollen mindestens 75% der großen Unternehmen im Projektbegleitenden Ausschuss eines IGF-Antrages FSM-Mitglied sein. Die Kategorie der Kleinstunternehmen, der kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) setzt sich aus Unternehmen zusammen, die weniger als 250 Personen beschäftigen und die entweder einen Jahresumsatz von höchstens 50 Mio. EUR erzielen oder deren Jahresbilanzsumme sich auf höchstens 43 Mio. EUR beläuft. Partnerunternehmen und verbundene Unternehmen sind einzubeziehen (vgl. https://www.bafa.de/SharedDocs/Downloads/DE/kmu_handbuch_eu.html )

Eine Außerordentliche Mitgliederversammlung des FSM findet am Montag, 23. November 2026, ab 13:00 Uhr beim VSM, Steinhöft 11​, 20459 Hamburg statt.

Die 11. Strategie-Sitzung des FSM findet am Montag, 23. November 2026 Uhr im Anschluss an die Ordentliche Mitgliederversammlung ab ca. 16:00 Uhr beim VSM, Steinhöft 11, 20459 Hamburg statt.

Die Sitzung des Technisch-Wissenschaftlichen Ausschusses 2026-2 findet am Dienstag, 24. November 2026 beim VSM, Steinhöft 11, 20459 Hamburg statt.

Dipl.-Wirt.-Ing. Sebastian Veller (geb. Myslicki)
Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM

Dr.-Ing. Matthias Albiez, Dr.-Ing. Jannis Damm, M.Sc. Peter Haase
Karlsruher Institut für Technologie – Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine

Das IGF-Vorhaben 01IF22351N Aufgeklebte Profile zur Versteifung von flächigen Bauteilen in maritimen Strukturen (KlebProfi) der Forschungsvereinigung Schiffbau und Meerestechnik e.V. (FSM) wurde im Rahmen des Programms Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des deutschen Bundestages gefördert.

Der Bericht kann beim FSM bestellt werden. Bitte senden Sie eine E-Mail an info(at)fsm-net.org

Zusammenfassung der erzielten Ergebnisse im Forschungsvorhaben  

Das vorliegende Forschungsvorhaben beschäftigt sich mit der systematischen Untersuchung, Entwicklung und Validierung des Einsatzes von Klebverbindungen im Schiffbau. Ziel ist es, das Potenzial der Klebtechnik für die Versteifung großflächiger Bauteile aufzuzeigen, unter praxisnahen Bedingungen zu evaluieren und in einem methodischen Fertigungs- und Bemessungskonzept zusammenzuführen. Damit leistet das Projekt einen Beitrag, innovative Fügetechnologien in der maritimen Industrie als Alternative oder Ergänzung zur etablierten Schweißtechnik zu etablieren.
Zu Beginn des Projekts erfolgt eine umfassende Recherche und Analyse der spezifischen Anforderungen an Klebverbindungen im Schiffbau. Dabei stehen insbesondere die besonderen Randbedingungen im Vordergrund, die sich aus den maritimen Einsatzbedingungen ergeben. Hierzu zählen unter anderem spezifische Anforderungen durch das Kleben auf Shopprimern und das Kleben von großskaligen Strukturen. Auf dieser Basis werden geeignete Klebstoffsysteme und Oberflächenvorbehandlungen ausgewählt und detailliert charakterisiert. Es konnte nachgewiesen werden, das auch auf Shopprimern strukturelle Klebungen realisiert werden können.
Ein wesentlicher Arbeitsschwerpunkt liegt auf der Entwicklung und Validierung eines klebtechnischen Fertigungs- und Montageprozesses. Dieser wird so konzipiert, dass er unter Berücksichtigung der realen Bedingungen im Schiffbau praktikabel, effizient und robust umgesetzt werden kann. Durch experimentelle Voruntersuchungen, beispielsweise zur Applikation der Klebstoffe und zum Vermeiden von Lufteinschlüssen, lassen sich zentrale Prozessschritte optimieren. Zudem konnte gezeigt werden, dass dem Kleben nachgelagerte Schweißprozesse (z.B. Stirnplattenstoß) auch ohne eine irreversible Schädigung der Klebung möglich sind.
Zur Bewertung der strukturellen Leistungsfähigkeit werden experimentelle Untersuchungen an klebtechnisch versteiften Strukturen durchgeführt. Diese umfassen Bauteilversuche mit einer Steife sowohl als auch mit mehreren Steifen, bei denen die Tragfähigkeit und das Verformungsverhalten unter statischer Biegebeanspruchung ermittelt werden. Ergänzt werden die Versuche durch numerische Simulationen, die eine detaillierte Analyse der Spannungs- und Dehnungsverteilungen in den Klebschichten sowie der Gesamtstruktur ermöglichen.
Die Ergebnisse zeigen, dass die untersuchten Klebverbindungen signifikante Tragfähigkeitsreserven aufweisen. In zahlreichen Fällen tritt die Plastifizierung des Stahlprofils ein, bevor ein Versagen der Klebschicht oder des Primers erfolgt. Besonders auffällig ist, dass die Art des Versagens maßgeblich von der Anschlusskonfiguration abhängt. Während bei Laschenstößen mitunter ein vorzeitiges Versagen der Klebschicht beobachtet wird, dominieren bei Stirnplattenstößen die Plastifizierung des Steifenprofils. Diese Erkenntnisse unterstreichen die Notwendigkeit einer differenzierten Betrachtung der Verbindungstypen bei der Bemessung. Im Vergleich zwischen den Profilgrößen zeigt sich ein deutlicher Größeneffekt: IPE120-Profile erreichen ein erheblich höheres Lastniveau als IPE80-Profile, was den Einfluss der Querschnittsgeometrie auf die Ge-samttragfähigkeit bestätigt.
Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass das Vorhaben erfolgreich den Nachweis erbringt, flächige Bauteile im Schiffbau durch aufgeklebte Profile wirksam zu versteifen. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist somit aus Sicht der Forschungseinrichtungen und dem PA erreicht. Darüber hinaus liefern die entwickelten Fertigungs- und Bemessungskonzepte eine wertvolle Grundlage für die industrielle Umsetzung, insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen der maritimen Zulieferindustrie.

Dipl.-Phys. Gregor Gött, Prof. Dr. rer. nat. Dirk Uhrlandt
Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP)

M.Sc. Anton Konstanz, Dr.-Ing. Oliver Brätz, Dr.-Ing. Andreas Gericke, Prof. Dr.-Ing. habil. Knuth-Michael Henkel
Fraunhofer-Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP

Das IGF-Vorhaben 01IF22120N der Forschungsvereinigung Schiffbau und Meerestechnik e.V. (FSM) wurde im Rahmen des Programms Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des deutschen Bundestages gefördert.

Der Bericht kann beim FSM bestellt werden. Bitte senden Sie eine E-Mail an info(at)fsm-net.org

Zusammenfassung des wissenschaftlich-technischen und wirtschaftlichen Nutzens der erzielten Ergebnisse  

Das im Projekt entwickelte Verfahren zur berührungslosen Temperaturüberwachung beim Flammrichten von Aluminiumstrukturen stellt einen bedeutenden wissenschaftlich-technischen Fortschritt mit hohem wirtschaftlichem Nutzen dar – insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) in der Metallverarbeitung. Durch die gezielte Erweiterung des Anwendungsbereichs des Flammrichtens auf Aluminiumbleche, insbesondere im Schiffbau, wird eine reproduzierbare und kontrollierte Bearbeitung ermöglicht, die bisherige Verfahren wie das WIG-Richten oder das induktive Richten in Bezug auf Effizienz, Prozesskontrolle und Materialeinsatz deutlich übertrifft. Der innovative Beitrag des Projekts liegt in der Integration eines berührungslosen Temperaturmonitorings, das eine präzise Prozessführung beim thermischen Richten erlaubt und so qualitätsgerechte Ergebnisse bei gleichzeitig reduziertem Ressourcen- und Zeitaufwand liefert. Weiterhin wurde eine Methodik zur Erprobung geeigneter Richtansätze mittels numerischer Simulation entwickelt. Die genaue Abbildung der Richtflamme als Wärmequelle in der FEM bietet die Möglichkeit für komplexe Strukturen effektive Richtstrategien zu entwickeln. Für KMU mit häufig wechselnden Fertigungsaufträgen und kleinen Losgrößen bedeutet dies eine erhebliche Erhöhung der Flexibilität und Planungssicherheit bei gleichzeitiger Reduktion von Nacharbeit und Ausschuss. Insbesondere in Hinblick auf die begrenzte Verfügbarkeit von Richtschmieden und fehlenden Wissenstransfer der stark erfahrungsbasierten Ausführung bietet die thermomechanische Simulation des Richtprozesses großes Potenzial. Neben einer direkten industriellen Anwendung im Schiffbau eröffnet das Verfahren ein breites Transferpotenzial in andere Branchen wie den Fahrzeug- und konstruktiven Ingenieurbau, was die industrielle Verwertbarkeit und die volkswirtschaftliche Bedeutung der erzielten Ergebnisse zusätzlich unterstreicht.

Im Projekt ist eine grundlegende Hardwarelösung skizziert und aufgebaut worden, die durch Weiterentwicklung in ein marktfähiges Gerät umgewandelt werden kann. Die reinen Hardwarekosten, um ein Messsystem zu bauen liegt bei etwa 200 €. Dieser Betrag kann durch Massenproduktion signifikant gesenkt werden.

Fraunhofer-Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP​
Prof. Dr.-Ing. habil. Jan Sender, M.Sc. Konstantin von Haugwitz, M.Sc. Till Braun

Universität Rostock – Fakultät für Agrar, Bau und Umwelt – Professur für 3D-Messsung, Auswertung und Monitoring im Produktionsumfeld​
Prof. Dr.-Ing. Michael Geist, N.N.

Bearbeitungszeitraum: 01.01.2026 bis 30.06.2028

Kurzfassung

Forschungsziel:
In dem Forschungsvorhaben „RunInspect“ sollen bestehende Ansätze zur vereinfachten Programmierung weiterentwickelt und auf ein mobiles Robotersystem adaptiert werden, um mobile Laufroboter im Bereich der automatisierten Vermessung von Schiffen in der Endausrüstung einsetzen zu können.
Problemstellung:
Im Schiffbau sind automatisierte Prozesse bisher auf die Herstellung von offenen Strukturen wie das Schweißen von Paneelen begrenzt. In der Fertigungsphase der Endausrüstung finden zahlreiche manuelle Montage- und Prüfaufgaben durch Gewerke (KMU) statt. Aufgrund der geschlossenen Struktur und der fehlenden Zugänglichkeit für herkömmliche Automatisierungssysteme wie Krananlagen findet dort noch keine Automatisierung statt. Dies betrifft monotone und wiederkehrende Aufgaben wie die Vermessung der Innenräume. Diese ist notwendig, um einen hohen Vorfertigungsgrad bei zugelieferten Komponenten zu erreichen, Nacharbeiten zu vermeiden und Aufschluss über den Ist-Bauzustand zu erhalten. Aktuell am Markt verfügbare Laufroboter sind in der Lage, sich in der Endausrüstung zubewegen. Allerdings ist ihre Programmierung noch zu komplex, um für derartige Aufgaben eingesetzt werden zu können, weshalb zunächst ihre Anwendbarkeit verbessert werden muss.
Lösungsweg:
Existierende Software wie das Robot Operating System ROS erlaubt Experten eine Programmierung von komplexen Aufgabenstellungen. Um eine Roboterprogrammierung durch Laien zu erreichen, bedarf es der Weiterentwicklung aktueller No-Code/ Low-Code Ansätze in ROS. Konzepte wie eine blockbasierte Programmierumgebung bieten das Potenzial die Anwendbarkeit mobiler Roboter zu verbessern.
Nutzen für KMU:
Die durch den Roboter gesammelten Daten ermöglichen eine bessere Prozessplanung der im Schiff tätigen Gewerke. Dienstleister wie Vermessungsbüros könnten zukünftig neue Leistungen anbieten und tagesaktuelle Informationen verarbeiten. Denkbar ist eine Lizenzierung von weiteren durch KMU entwickelten Anwendungen.

Fraunhofer-Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP​
​Prof. Dr.-Ing. Knuth-Michael Henkel, Dr.-Ing. Oliver Brätz (SFI/IWE), Dr.-Ing. Andreas Gericke

Bearbeitungszeitraum: 01.08.2025 bis 31.01.2028

Kurzfassung

Im Schiffbau werden typischerweise mehrere tausend Bolzen als Funktionselemente je Schiff, in unterschiedlichen Ausführungen verschweißt. Bei vielen Anwendungen werden nichtrostende, austenitische Bolzen verwendet, die in hochkorrosiv belasteten Strukturen oder bei nichtmagnetisierbaren Schiffstypen zum Einsatz kommen. Derzeit reicht die Ausführungsqualität der mittels Keramikring und Hubzündung geschweißten Bolzen für die Beschichtung, Ermüdungsfestigkeit und Spaltkorrosion nicht aus, so dass eine aufwendige Schweißwulstnachbehandlung durch WIG-Umschmelzen oder Beschleifen stattfinden muss. Der zusätzliche Mehraufwand ist in Anbetracht der Anzahl an Schweißungen immens. Dadurch können die typischen Vorteile des Bolzenschweißens nicht ausgeschöpft werden. Weiterhin bedeutet der zusätzliche Wärmeeintrag eine höhere thermische Belastung des Materials und der Gesamtstruktur, was zu Gefügebeeinflussungen, Eigenspannungen und Verzug führt. Im hier verfolgten Ansatz soll das Lichtbogenbolzenschweißen für austenitische Bolzen bis M16 modifiziert werden, sodass auf die Verwendung von Keramikringen und damit einhergehenden Nacharbeiten verzichtet werden kann. Es sollen zum einen die aus anderen Lichtbogenprozessen bekannten Potenziale dotierter Schutzgase ausgenutzt werden, welche das Wärmeübergangs-, Abschmelz- und Einbrandverhalten signifikant beeinflussen können.
Gleichzeitig soll der Schweißprozess dahingehend angepasst werden, dass das Verlaufen der Schmelze insbesondere bei Zwangslagenschweißungen vermieden wird. Für dieses Anwendungsgebiet sollen die Schweißparameter optimiert und das Potenzial eines magnetisch ausgelenkten Lichtbogens untersucht werden. Parallel dazu soll ein Monitoringsystem entwickelt werden, welches auf Basis von KI-Methoden die elektrischen Signalcharakteristika auswertet und somit eine Prozessevaluation und Qualitätsprognose ermöglicht. Davon profitieren Werften und fertigende Betriebe sowie insbesondere ausführende und zuliefernde KMU.

Arthur Konrad Wieland, M.Sc., Nicco Stroetmann, M.Sc., Dr.-Ing. Stefan Schmidt, Prof. Dr.-Ing. Wilko Flügge
Fraunhofer-Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP

Dr. rer. nat. Tobias Urbaniak, Dr. Gideon Abels, Dr. Laura Boskamp, Dr.-Ing. Katharina Haag, Prof. Dr. Bernd Mayer
Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM

Das IGF-Vorhaben 01IF22400N der Forschungsvereinigung Schiffbau und Meerestechnik e.V. (FSM) wurde im Rahmen des Programms Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des deutschen Bundestages gefördert.

Der Bericht kann beim FSM bestellt werden. Bitte senden Sie eine E-Mail an info(at)fsm-net.org

Zusammenfassung

Für Bauteile im kommerziellen Schiffbau gelten hohe Brandschutzanforderungen. Der Einsatz klassischer Faserverbundwerkstoffe (FVW) ist aufgrund ihrer organischen Matrix, die unter hoher Wärmefreisetzung und Rauchgasentwicklung verbrennt, nicht ohne weiteres möglich. Eine Alternative bieten Faserverbundwerkstoffe mit anorganischer Matrix, die aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung zwar grundlegend nicht brennbar sind. Sie bieten allerdings nicht die gewünschten Festigkeiten und Duktilität, um metallische Bauteile zu ersetzen.

Durch eine Kombination der jeweils positiven Eigenschaften von organischen und anorganischen FVW werden im Projekt HybridComp Faserverbundbauteile mit verbesserten mechanischen und Brandschutzeigenschaften zum Einsatz im Schiffbau realisiert. Zur Erreichung dieses Ziels werden im Rahmen des Vorhabens zwei Lösungsansätze parallel verfolgt. Der erste Lösungsansatz verfolgt eine chemische Kombination hochtemperatur- und flammbeständiger Benzoxazine und anorganischer nicht-brennbarer Geopolymere als Matrixsysteme (Homo-Hybrid-FVW). Die entwickelten Materialien besitzen gute mechanische Eigenschaften und mittlerem Brandschutz. In Fertigungsversuchen wird ein Prepregprozess entwickelt, der einen flexiblen Einsatz des Homo-Hybrides in einen Laminataufbau ermöglicht.

Im zweiten Lösungsansatz wird eine konstruktive Kombination abgegrenzter Einzelschichten aus FVW mit organischer und anorganischer Matrix umgesetzt (Hetero-Hybrid-FVW). Dabei wird ein mehrschichtiger anorganisch-organisch Hybrid-Faserverbundbauteile für erhöhte Brandschutzanforderungen entwickelt. Anorganische FVW-Schichten mit Geopolymermatrix übernehmen die Funktion des Brandschutzes und organische FVW-Schichten mit Benzoxazinmatrix sind für die strukturelle Integrität des Faserverbundbauteils zuständig. Die Charakterisierung der Materialien bestätigt eine symbiotische Verbindung mit hohen mechanischen Eigenschaften und einer guten Bruchdehnung. Der Brandschutz des hybriden FVWs wird durch externe Brandversuche belegt. Anhand von Demonstratorbauteilen werden Anwendungsbespiele für den industriellen Einsatz aufgezeigt.

Fraunhofer-Gesellschaft e.V., Fraunhofer-Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP
Prof. Dr.-Ing. Wilko Flügge, Dr.-Ing. Stefan Schmidt

Fraunhofer-Gesellschaft e.V., Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM
Prof. Dr. Bernd Mayer, Dr.-Ing. Stefan Schmidt, Dr. Laura Boskamp

Bearbeitungszeitraum: 01.05.2022 bis 31.12.2024

Kurzfassung

Faserverbundwerkstoffe (FVW) können weder auf Basis rein anorganischer, kalthärtender Matrixsysteme noch auf Basis rein organischer, polymerer Matrixsysteme das komplexe Anforderungsprofil im kommerziellen Schiffbau erfüllen. Deshalb bleibt der Leichtbau mit FVW in dieser Branche bislang hauptsächlich dem Sport- und Freizeitbereich vorbehalten.
Ziel des Projekts „HybridComp“ ist die Kombination organischer und anorganischer Matrixsysteme zur Herstellung brandbeständiger Hybrid-FVW. Hierbei sollen die Brandbeständigkeit der anorganischen Phase und die mechanischen Eigenschaften der polymeren Phase vereint werden. Zur Erreichung dieses Ziels sind zwei parallele Lösungsansätze geplant. Der erste Ansatz sieht mittels chemischer Kombination hochtemperatur- und flammbeständiger Benzoxazine und anorganischer nicht-brennbarer Geopolymere die Herstellung einer homogenen Hybridmatrix für FVW vor (Homo-Hybrid-FVW). Im zweiten Ansatz soll eine konstruktive Kombination abgegrenzter Einzelschichten aus FVW mit organischer und anorganischer Matrix erfolgen (Hetero-Hybrid-FVW).
Nach einer Analysephase (AP 1) finden die Materialentwicklung (AP 2) und die Erprobung von Verarbeitungs- und Fertigungskonzepten (AP 3) entsprechend der beiden Lösungsansätze statt. Auf Basis eines statistischen Versuchsplans werden anschließend materialspezifische Eigenschaften im Faserverbund unter Variation der organischen und anorganischen Anteile ermittelt (AP 4). Zum Nachweis der Umsetzbarkeit und Funktionalität erfolgt schließlich die Entwicklung eine Demonstratorstruktur (AP 5), bevor eine Anwenderrichtlinie zur Herstellung brandgeschützter Hybrid-FVW erstellt wird (AP 6).
Der Kenntnisgewinn und besonders die Richtlinie ermöglichen der durch KMU geprägten Zulieferindustrie im deutschen Schiffbau eine Erweiterung ihres Produktportfolios. Bei Ausweitung des Hybrid-FVW-Einsatzes können Faserverbund-Zulieferern außerdem neue Branchen wie die Schienenfahrzeugindustrie oder das Bauwesen erschließen.