Die TU Dresden hat ein innovatives Nutzfahrzeug-Modell mit einer textilverstärkten Kunststoff-Karosserie entwickelt und am 5. Juni 2025 feierlich an das Verkehrsmuseum Dresden übergeben. Dieses Modell trägt den Namen „Funktionsintegrativer Fahrzeugsystemträger“ (FiF) und fungiert als Technologiedemonstrator für urbanen, kommunalen oder innerbetrieblichen Transport. Jan Gerken, der Kanzler der TU Dresden, war bei der Übergabe anwesend.
Der FiF zeichnet sich durch hohe Festigkeit und Steifigkeit, eine geringe Masse sowie die Recycelbarkeit seiner Materialien aus. Die Entwicklung des Modells fand im Rahmen des Sonderforschungsbereichs (SFB) 639 zu „Textilverstärkten Verbundkomponenten“, der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) zwischen 2004 und 2015 gefördert wurde, statt. Das erste Mal wurde der FiF auf der Hannover Messe 2016 präsentiert und hat nun seinen Platz im Verkehrsmuseum gefunden.
Bedeutung für die Automobil-Forschung
Maria Niklaus, Leiterin des Sammlungsbereichs Straßenverkehr im Verkehrsmuseum, hob die erschlossenen Möglichkeiten hervor, die der FiF für die Automobil-Forschung bietet. Aktuell sind Exponate wie der FiF im Depot des Verkehrsmuseums zu besichtigen, unter anderem am „Tag des offenen Denkmals“ am 14. September und zur Abschlussveranstaltung der Eisenbahnsaison Mitte Oktober. Dr. Michael Vogt, Direktor des Verkehrsmuseums, zeigt großes Interesse an einer weiteren Zusammenarbeit mit der TU Dresden.
Das Fahrzeug nutzt innovative Textil-Thermoplast-Technologien, um eine hohe Funktionsintegration zu erreichen. Der Aufbau besteht aus zwei tragenden Systemen: der Fahrzeugkabine und der Tragstruktur. Die Anzahl der Bauteile für die tragende Struktur wurde auf sechs hochintegrierte Teile reduziert, was den Produktionsprozess effizienter gestaltet. Mit Hilfe eines Sensornetzwerks im Fahrzeug können Daten kommuniziert sowie der Zustand der Werkstoffe überwacht werden.
Technologische Fortschritte in der Preformfertigung
Der FiF ist Teil einer breiteren Entwicklung in der Automobilindustrie, in der faserbasierte Werkstoffe eine zentrale Rolle spielen. Zukünftige Fahrzeugkomponenten sollen durch die Fortentwicklung der Preformfertigung, wie sie in einem Projekt an der Fraunhofer-Gesellschaft durchgeführt wird, belastungsgerecht in 3D-Bauteilform gebracht werden. Diese Technologien zielen darauf ab, Zuschnitte direkt auf Basis der 3D-Geometrie zu entwickeln, ohne dass eine Nacharbeit notwendig ist.
Durch inverse Berechnungsverfahren können die Zuschnitte präzise generiert werden, was die Möglichkeit zur lokalen Strukturfixierung verbessert. Dies führt zu höheren Qualitäten in der Preformfertigung und steigert den Automatisierungsgrad. Referenzmaterialien wie Glasfaser-Gewebe und verschiedene Matrixwerkstoffe kommen hierbei zum Einsatz. Fortschritte in der Klebetechnologie, sowohl durch manuelle als auch robotergestützte Anwendungen, zeigen bereits positive Ergebnisse in der Vermeidung von Haftungsproblemen.
In der Automobilbranche stehen Unternehmen wie BMW, Daimler und VW vor einem technologischen Paradigmenwechsel, bedingt durch die Einführung der Elektromobilität. Diese Entwicklung erfordert eine vollständige Überarbeitung der Wertschöpfungskette zur Produktion von Elektroautos. Hierbei wird Leichtbau eine entscheidende Rolle spielen. Kohlefaserverstärkte Hochleistungskunststoffe sind zwar in anderen Branchen etabliert, jedoch sind ihre Kosten bislang eine Herausforderung in der Automobilindustrie.
Forschungseinrichtungen, auch das ITA der RWTH Aachen sowie das ITM der TU Dresden, arbeiten an der Automatisierung der Herstellungsprozesse textiler Faserverbundwerkstoffe. Ziel ist die serielle Herstellung hochfester Textilstrukturen für tragende Fahrzeugkomponenten. Dr. Klaus Jansen vom Forschungskuratorium Textil hebt hervor, dass Textilforschung heute als Materialwissenschaft eine Schlüsselrolle spielt.
Während die Automobilindustrie weiterhin auf Innovation setzt, bleibt abzuwarten, wie schnell die großflächige Anwendung fortschrittlicher Materialien wie die des FiF in Serienfahrzeugen Einzug hält.
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