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Leichtbau im Agrarsektor

Dieser Prototyp eines Carbonfaser-Monocoques besteht aus über 1000 Zuschnitten, 100 Inserts und 20-30 Schäumen.



In diesem Fall handelt es sich um das zentrale Chassis-Element eines high performance Sportwagens. Im PKW-Bereich ist die Verwendung von CFK-Monocoque Chassis bereits seit langem etabliert.



Seit einiger Zeit laufen nun jedoch auch Forschungs- und Entwicklungsprojekte dazu im Agrarsektor. Was bei Nutzfahrzeugen wie Transportern, Kehrmaschinen und Co.  – vor allem hinsichtlich deren fortschreitender Elektrifizierung – noch logisch und konsequent anmutet, wirkt im Kontext von tonnenschweren Agrarmaschinen zugegebenermaßen schon sehr „innovativ“.


Der Einsatz von Leichtbau begründet sich auch hier in der Entwicklung der letzten Jahrzehnte: Um wachsende Agrarflächen effizienter und schneller bearbeiten zu können, wurden z.B. auch Erntemaschinen immer leistungsfähiger, aber dadurch auch größer und schwerer.


Das hohe Gewicht und die immer größeren Dimensionen finden ihre Grenzen in der straßenverkehrsrechtlichen Zulässigkeit und der Anwendbarkeit in Form von starker Bodenverdichtung. Hohe Spritverbräuche schmälern zudem die Rentabilität.


So laut der Ruf nach leichteren, effizienteren Maschinen industrieseitig auch sein mag, so groß sind die Herausforderungen für die Entwicklungsunternehmen von Schwerlast-Chassis aus Faserverbundmaterialien:


  • komplexe Auslegung von dickwandigen Faserverbunden in Kombination mit den angebundenen massiven Rahmenstrukturen

  • anspruchsvolle Konzeption aller Befestigungs- und Verbindungselemente, v.a. von Inserts, zur optimalen Einleitung der hohen Lasten in die Faserverbundstrukturen

  • sehr aufwändige dynamische Strukturprüfung

 

Die Entwicklung könnte sich für Hersteller jedoch aus vielerlei Hinsicht lohnen:


  • geringerer Kraftstoffverbrauch bei gleichbleibender Leistung

  • geschlossene Oberflächen zur besseren Reinigung und Haltbarkeit

  • Gewichtsreduktion des Chassis-Systems von bis zu 50%

  • höhere Verwindungssteifigkeit des Rahmenaufbaus


Es wird spannend zu sehen sein, ob Leichtbau-Teilsysteme im landwirtschaftlichen Maschinenpark ihren festen Platz finden. Was denken Sie?

 

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