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Die Betriebsfestigkeit im Spannungsfeld neuer Mobilitätskonzepte und Fertigungstechnologien

Kaiserslautern

Zum Inhalt der Tagung

Die Entwicklung neuer Mobilitätskonzepte ist nicht zuletzt aufgrund der in der Öffentlichkeit sehr intensiv geführten Diskussion zur Nutzung von Dieselmotoren aktueller denn je.
Dabei geht es nicht alleine darum, Alternativen für den Einsatz von Verbrennungsmotoren zu finden und zu entwickeln, sondern hinter dem Begriff Mobilitätskonzept verbirgt sich deutlich mehr.
Ein im Vergleich zur heutigen Situation verbesserter Verkehrsfluss führt beispielsweise ebenso zu geringeren Emissionen wie Car-Sharing-Konzepte insbesondere in Ballungsräumen.
Kommt man nun zurück auf die alternativen Antriebskonzepte, so ist zu beobachten, dass sich das Straßenbild zwar langsam aber doch stetig durch den vermehrten Einsatz von Hybrid- und Elektrofahrzeugen verändert.
Ein wichtiges Thema für die Betriebsfestigkeit
ist in diesem Zusammenhang nach wie vor der Hochvoltspeicher, der ein enormes Gewicht in das Fahrzeug einbringt.
Hier kommt es für die Kompensation nicht nur auf den Einsatz von Leichtbauwerkstoffen an, sondern der Trend geht zunehmend auch in anforderungsgerechte Konstruktionsprinzipien, die fertigungstechnisch umgesetzt werden müssen.
In den letzten Jahren ist auf diesem Gebiet viel geschehen.
„Generative Design“ und „Additive Manufacturing“ sind populäre Vertreter, die Bestandteil dieser Entwicklung sind.
Aus Sicht der Betriebsfestigkeit sind diese neuen Werkstoffe und Fertigungsverfahren hinsichtlich ihrer Charakteristik zu untersuchen und numerischen Simulationen zugänglich zu machen.
Verlässt man nun die Facette der Werkstoffcharakterisierung bezüglich Leichtbau und Konstruktionsprinzipien, gibt es einen weiteren Aspekt, der einen wesentlichen Beitrag zum verbesserten Verkehrsfluss leisten kann.
Dies sind hochentwickelte Fahrerassistenzsysteme, die letztendlich die Basis des autonomen Fahrens und dessen Ausbaustufen darstellen. Die Schlagworte sind hier zum Beispiel „Advanced Driver Assistance Systems (ADAS)“ und „Autonomous Driving“.
Interessante Fragestellungen für die Betriebsfestigkeit adressieren die veränderten Lastanforderungen, wenn der individuelle Fahrereinfluss zunehmend in den Hintergrund tritt.
Bedeutet dies vielleicht eine signifikante Anforderungsreduzierung, die auch eine nennenswerte Gewichtseinsparung der festigkeitsrelevanten Bauteile mit sich bringt?
Ein weiterer Aspekt ist die Interaktion von Mensch, Fahrzeug und Umwelt.
Der Einsatz von Sensorik im Fahrzeug, welcher im Zuge der Entwicklung von ADAS und Autonomous Driving stetig steigen wird, bietet durch eine entsprechende Vernetzung und durch den Einsatz neuer Data Analytics Methoden vielfältige Möglichkeiten bezüglich Fatigue Monitoring und eines kundenspezifischen Anforderungsmanagements.
Auch die Zuverlässigkeit der eingesetzten Sensortechnik selbst ist ein wichtiger Aspekt, den es zu beachten gilt.

Dr. Martin Brune,
BMW Group, München
Obmann des DVM-Arbeitskreises "Betriebsfestigkeit“

Themenschwerpunkte der aktuellen Veranstaltung

Die Tagung in 2020 fokussiert auf die Betriebsfestigkeitsaspekte hinsichtlich der Entwicklung neuer Mobilitätskonzepte und neuer Werkstoff-, Konstruktions- und Fertigungstechnologien.
Im Vordergrund stehen Anwendungen im PKW- und Nutzfahrzeugbereich, die heute noch das Transportwesen in vielen Teilen der Welt prägen.
Betrachtet man jedoch die Mobilitätskonzepte unter dem Blickwinkel eines verbesserten Verkehrsflusses oder auch eines reduzierten Straßenverkehrsaufkommens durch Verlagerung auf alternative Verkehrsmittel, spannen sich weitere Themenfelder auf.
So sind in einigen Städten Seilbahnen für den Personentransport im Gespräch.
Dies reicht von beauftragten Machbarkeitsstudien bis hin zu bereits umgesetzten Projekten.
Auch für diese alternativen Verkehrsmittel, die zu einer Emissionsreduzierung in den Ballungsräumen beitragen, ist eine betriebsfestigkeitsmäßige Auslegung wichtig.
Unlängst wurden erste Konzepte für Lufttaxis als elektrisch betriebene Drohnen der Öffentlichkeit vorgestellt.
Auch diese Konzepte können einen Beitrag zur Entspannung des Straßenverkehrs leisten und müssen entsprechend ausgelegt und abgesichert werden.
Mobilitätskonzepte für den PKW- und Nutzfahrzeugbereich

  • Zero-Emission
  • E-Mobility
  • Advanced Driver Assistance Systems (ADAS)
  • Autonomous Driving
  • Alternative Verkehrskonzepte

Werkstoff-, Konstruktions- und Fertigungskonzepte

  • Leichtbau
  • Faserverstärkte Materialien
  • Additive Fertigung, 3D-Druck
  • Intelligenter Multimaterialmix
  • Verbindungstechnologien (z.B. Klebe- u. Schweißverfahren) sowie deren Auslegung

Spannungsfeld Mensch – Fahrzeug – Umwelt

  • Nutzungsvariabilität und Datenakquise
  • Fatigue Monitoring
  • Big Data und Methoden der Datenanalyse
  • Kundenspezifische Lastanforderungen
  • Anforderungsreduzierung durch fahrzeugübergreifende, vernetzte Datenanalyse

Die hier genannten Aspekte der Themenschwerpunkte stellen eine Anregung zu möglichen Vortragsvorschlägen dar und erheben nicht den Anspruch auf Vollständigkeit.
Das Tagungsthema richtet sich nicht nur an angehende und etablierte Betriebsfestigkeitsexperten der Automobilindustrie, sondern an alle Technikbereiche, die sich mit der Betriebsfestigkeitsauslegung von Bauteilen und Bauteilsystemen auseinandersetzen.