Organobleche für den Leichtbau 07. Feb 2022 Von Bettina Reckter

„Abspeckkur“ für kommunale Müllfahrzeuge

Einen ressourceneffizienten und extrem leichten Sammelbehälter für kommunale Müllautos hat ein Forschungsteam an der TU Chemnitz entwickelt.

An der Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung der TU Chemnitz wurde ein neuartiger, ultraleichter und reparaturfreundlicher Sammelbehälter für kleine bis mittlere E-Müllsammelfahrzeuge entwickelt.
Foto: Marcus Hartenstein

Alles wird leichter, so auch die kommunalen Fahrzeuge, die durch Parks und Anlagen sowie an öffentlichen Spielplätzen vorbeifahren, um den Müll einzusammeln. Ein Team der Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung (SLK) an der Technischen Universität Chemnitz hat dafür einen ultraleichten und reparaturfreundlichen Sammelbehälter entwickelt, der sich für kleine bis mittlere Müllsammelfahrzeuge eignet.

Leistungsfähige Organobleche für den Leichtbau

Normalerweise kommen vergleichsweise schwere Stahlschweißkonstruktionen in den Müllbehältern zum Einsatz. Das soll anders werden. Die Chemnitzer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben dafür nun einen Behälter in Multimaterialbauweise konzipiert und gebaut.

„Die Beplankung besteht aus leistungsfähigen Organoblechen – also aus faserverstärkten Kunststoffplatten, der Skelettrahmen des Behälters vornehmlich aus Aluminium“, erläutert Marcus Hartenstein, Mitarbeiter an der Professur SLK. „Alle Bauteile werden am Ende in einer Mischbauweise durch Verklebungen sowie Schraub- und Nietverbindungen gefügt. Die Organobleche müssen hierfür nur zugeschnitten, nicht aber umgeformt werden.“

Materialmix kompensiert Batteriegewicht

Gerade einmal 280 kg bringt der neue Sammelbehälter auf die Waage. Damit ist er etwa ein Drittel leichter als die herkömmlichen Modelle. „Das Mehrgewicht durch die Batterie eines batterieelektrisch angetriebenen Müllfahrzeuges kann so komplett kompensiert und die Nutzlast damit erhalten werden“, sagt Hartenstein.

Die Forscherinnen und Forscher aus Chemnitz sehen ein noch viel höheres Gewichtseinsparpotenzial für künftige Entwicklungen, die speziell auf ein spezifisches Trägerfahrzeug zugeschnitten sind. Seinen ersten Praxistest absolviert das im Verbundprojekt UTILITAS („Ultraleichte Aufbaustrukturen für Nutzfahrzeuge im kommunalen Servicebetrieb“) entwickelte Demonstratorfahrzeug zurzeit bei der Stadtreinigung Leipzig. Dort ist es u. a. für die Leerung von Mülleimern zuständig.

Starke Projektpartner im Forschungsverbund

An dem Vorhaben waren neben der Professur SLK der TU Chemnitz das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS Dresden, die EBF Innovation GmbH, die PROFIL Verbindungstechnik GmbH & Co. KG, die car systems Scheil GmbH & Co. KG sowie die Marko Pfaff & Co. Spezialfahrzeugbau GmbH beteiligt. Das Team von der TU Chemnitz übernahm das Konzept für den Behälter sowie die Dimensionierung und alle dafür notwendigen Berechnungen.

Da die Behälterkonstruktion hohen Belastungen standhalten muss, übernahm die Professur zudem den experimentellen Nachweis der Leistungsfähigkeit. Zur Absicherung wurden die Beanspruchungen auf dem Strukturprüfstand im MERGE Research Centre „Lightweight Technologies“ der TU Chemnitz wiederholt simuliert. Das IWS Dresden entwickelte für das Projekt eigens eine neue Fügetechnologie, die mithilfe der EBF Innovation GmbH und der PROFIL Verbindungstechnik GmbH & Co. KG umgesetzt wurde. Die car systems Scheil GmbH & Co. KG setzte die zur Kippung und Steuerung des Behältersystems notwendige Elektronik um, während die Marko Pfaff & Co. Spezialfahrzeugbau GmbH sich der Betrachtung aus Fertigungsperspektive widmete und den Behälter realisierte.

Das Projekt wurde im Rahmen des Fachprogramms „Neue Fahrzeug- und Systemtechnologien“ als Teil der Programmsäule „Innovative Fahrzeuge“ vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie finanziert und vom Projektträger TÜV Rheinland betreut.

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