Forschung

Lehr- und Forschungsgebiet Karosserietechnik


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  • Laufende Projekte
  • Abgeschlossene Projekte

Schwerpunkte

Die Forschungsaktivitäten im Bereich der Karosserietechnik/Fahrzeugintegration zielen auf anwendungsorientierte Forschungsaufgaben ab. In einen Netzwerk von Industriepartnern und anderen Forschungseinrichtungen liegt der Forschungsfokus auf folgenden Themen:

  • Karosserien und vollautomatisiertes Ladesystem für Battery Electric Vehicle
  • Mobilitätskonzepte, eCarSharing, Shareconomy
  • Systeme der passiven Fahrzeugsicherheit, Homogolation
  • Virtuelle Methoden der Karosserieentwicklung
  • Ratingsystem für Karosserieleichtbaustrukturen
  • Karosserien in modularer Multimaterial-Leichtbauweise
  • Modulare skalierbare Fahrzeugkonzepte für die Kleinserie
Schmuckgrafik

Abgeschlossene Projekte

EC2Go

EC2Go – Das Car-Sharing-E-Mobilitätsmodell für urbane Regionen

Zielsetzung dieses Projektes ist es, ein urbanes e-Mobilitätsmodell auf Basis einer Car-Sharing-Flotte zu erforschen und für eine konkrete Umsetzung ab 2013 vorzubereiten. Das Projekt versteht sich als technische Durchführbarkeitsstudie.

Beim EC2Go werden die Vorteile eines Fahrzeuglayouts mit e-Antrieb zu Gunsten eines urbanen Innenraum-Nutzungskonzeptes umgesetzt sowie das e-Fahrzeug in seinen Eigenschaften deutlich auf Car-Sharing zugeschnitten. Eine Fahrzeugkonzeption für typisch urbane Bedürfnisse kann hier deutlich zielgerichteter erfolgen als bei einem e-Fahrzeug, welches möglichst viele Endkunden mit den unterschiedlichsten alltäglichen Anforderungen erreichen möchte. Neben dem richtigen Antriebs- und Energiespeicherkonzept liegt ein sehr hoher Fokus auf den Bereichen Fahrzeug-, Nutzungs- und Funktionssicherheit sowie auf einem sinnvollen, multimedialen Schnittstellenmanagement zwischen dem „Fahrzeug“, der „Infrastruktur“, dem „User“ sowie dem „Car-Sharing-Betreiber“.


Partner

  • Solar-Institut Jülich der FH Aachen (SIJ), Prof. Dr.-Ing. Bernhard Hoffschmidt
  • FB Elektrotechnik & Informationstechnik, Prof. Ritz
  • Labor für Automobiltechnik, Prof. Röth
  • FB L&R Triebwerkstechnik, Prof. Esch
  • FB Energietechnik, Prof. Hodapp

 

Projektinformationen (pdf 97kB)

Mehr unter ec2go.de

Qualifizierungsverbund Automotive Vehicle Integration / Body Engineering and Advanced Automotive Engineering

Qualifizierungsverbund Automotive Vehicle Integration / Body Engineering and Advanced Automotive Engineering

Der Qualifizierungsverbund hat sich die Aufgabe gestellt, in Zusammenarbeit mit Industriepartnern, Forschungseinrichtungen und technischen Hochschulen, einen Bachelor-Studiengang für Karosserietechnikingenieure aufzustellen. Diese Ingenieure sind in den Standardsystemen Karosserierohbau, Exterieur und Innenausstattung, aber auch zusätzlich in den Bereichen der Fahrzeugintegration (Fahrzeugkonzepte, Fertigungsstrategien sowie Entwicklungsmethoden und -prozesse) qualifiziert. Der Mangel an qualifiziertem Personal in den Bereichen Konzeptentwicklung und Fahrzeugapplikation soll durch die Einrichtung eines Master-Studiengangs beseitigt werden.

Partner

Unternehmen wie Ford, Tower, Zender, Johnson Controls, FEV, GIF, ETAS oder Bosch haben den Aufbau der Studiengänge aktiv unterstützt und sind in die Lehrinhalte eingebunden. Forschungseinrichtungen wie das Ford Forschungszentrum, die RWTH, TU Braunschweig arbeiten in verschiedensteten Projekten mit dem Automotive-Bereich der FH Aachen zusammen.

VarioStruct - hybride Leichtbaustrukturen

VarioStruct – Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung spezieller, hybrider Leichtbaustrukturen in Stahlblech-Aluminium-Verbund

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung eines Hybrid-Bauteils, welches die Vorteile einer Blechstruktur mit denen einer Gussstruktur kombiniert. Das grundlegende Wissen der Hybridtechnologie sowie der Herstellbarkeit soll erweitert werden. Die Forschung soll den Projektpartnern ermöglichen im Bereich Stahl-Aluminium-Hybridtechnologie zu führenden Wissensträgern zu werden. Als solche wird angestrebt mit einem kleineren oder mittleren Unternehmen die Markteinführung der Hybridtechnologie vorzubereiten.

Partner

  • Imperia
  • Gießereiinstitut RWTH

VisMut - Virtueller Synthese-Baukasten von innovativen Multi-Material-Karosseriestrukturen

VisMut - Virtueller Synthese-Baukasten von innovativen Multi-Material-Karosseriestrukturen für kleinere und mittlere Fahrzeuglosgrößen

Eine wesentliche Zielsetzung bei diesem Forschungsvorhaben ist die vollständige, geometrische Beschreibung der verschiedenen zu betrachtenden Materialmischbauweisen sowie deren Analyse hinsichtlich geometrischer Ähnlichkeiten und Differenzierungsumfängen. Um der Synthesekonzeption und der damit verbundenen Variantenvielfalt optimal zu entsprechen werden numerische Modelle unter dem Aspekt einer allgemeingültigen Übertragbarkeit entwickelt. Die numerische Beschreibung betrachtet für die einzelnen Materialkombinationen sowohl die Materialmodelle der zu verwendenden Werkstoffe sowie deren Verbindungstechnik. Mit Hilfe des „Virtuellen Synthese-Baukastens“ werden für zukünftige Fahrzeugmodelle schnelle Struktur-Layouts, in einem optimalen Material-Mix unter Berücksichtigung multifunktionaler Lastbeschreibungen, Packagevorgaben und Fertigungsrestriktionen besonders für Kleinserienfahrzeuge konzipierbar sein.

WING - Funktionsintegrierter Leichtbau

WING - Funktionsintegrierter Leichtbau - Werkstoffsynthese und -entwicklung von dünnwandigen, funktionsintegrierenden Hochleistungsstrukturbauteilen in neuartigem Stahlblech-Leichtmetall-Verbundguss

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, unter Leichtbau-, Leistungs-, Bauraumnutzungs- und Integrationsaspekten eine bedarfsgerechte Kombination zweier Materialien sowie entsprechender Beschichtungen in einem wirtschaftlichen Verfahren unter Verzicht aufwendiger Fügetechniken für die Herstellung von Fahrzeugstrukturkomponenten zu entwickeln. Diese Fahrzeugstrukturkomponente soll zudem Anforderungen aus allen relevanten Anforderungen aus den Attributsbereichen „Lebensdauer und Betriebsfestigkeit“, Produktion (einschl. Montage) sowie typischen Merkmalen der Qualitätsbeurteilung erfüllen. Unter Beachtung sämtlicher Anforderungen soll die funktionsintegrierte und bedarfsgerechte Werkstoffkombination als Demonstrator in Form einer Pkw-Teilstruktur als hybride Werkstoff-Komponente abgebildet werden.

Partner

  • Imperia GmbH
  • Tower Automotive Holding GmbH
  • Schaufler Tooling GmbH & Co. KG
  • RWTH Gießereiinstitut
  • Im Anwenderkreis: Volkswagen AG, Porsche AG

ViLei – Virtuelle Darstellung hochwertiger attributsbezogener Leichtbaugüten

ViLei – Virtuelle Darstellung hochwertiger attributsbezogener Leichtbaugüten

Das Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, besonders hochwertige, attributsbezogene Leichtbaugüten unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Kenngrößen darzustellen und in einem virtuellen Synthese-Baukasten abzubilden. Dabei sind insbesondere die Klein- und Mittel-Serien-Fahrzeuge wie zum Beispiel Elektrofahrzeuge, Sportwagen und Sonderfahrzeuge im Fokus.

Wegen der aktuellen Trends des steigenden Anspruchs für Nischenprodukte und Fahrzeugvarianten in der Automobilindustrie, gewinnen die Klein- und Mittel-Serienproduktion mehr Bedeutung. Gleichzeitig begegnet die Karosserie immer steigenden Anforderungen an die Leistungsfähigkeit und Leichtbaukonstruktion. Der zunehmende Konkurrenzdruck nötigt die Automobilhersteller zu kürzeren Entwicklungszeiten und niedrigeren Entwicklungskosten. Mit Blick auf diese Herausforderungen müssen die zukünftigen Fahrzeugkarosserien intelligent in der Werkstoffauswahl mit der entsprechenden Bauweise und den hierfür erforderlichen Fertigungsverfahren sein.

Im Rahmen dieses Forschungsprojekts wird ein Konstruktionskonzept basierend auf Gitterrohr- beziehungsweise SpaceFrame-Konstruktionen entwickelt. Eine solche Konstruktion bildet dann die komplett tragende Struktur fertigungstechnisch und strukturell intelligente Karosserien zu konzipieren, die sich nach gegebenen Begrenzungen wie Bauraum und Fertigungsrestriktionen richtet. Auf Basis von diesem Projekt sollen zukünftige Karosseriestrukturen mit konzeptgleichen, standardisierten und einfachen Baukasten konzipierbar werden. Um die Struktur-Intelligenz in Karosseriekonstruktionen zu integrieren beziehungsweise die Leistungsfähigkeit der Karosserie früh in der Konzeptphase der Konstruktion prognostizieren zu können, werden verschieden analytische und numerische Methoden in Strukturmechanik bewertet. Gleichzeitig werden Materialmischbauweisen für Crashfestigkeit und Verformungsverhalten und statische Steifigkeit verglichen und in der Karosseriekonstruktion integriert. Dafür kommen moderne CAE Methoden wie Finite Elemente Methode (FEM) zum Einsatz.

 

Abgeschlossene Projekte

EC2Go

EC2Go – Das Car-Sharing-E-Mobilitätsmodell für urbane Regionen

Zielsetzung dieses Projektes ist es, ein urbanes e-Mobilitätsmodell auf Basis einer Car-Sharing-Flotte zu erforschen und für eine konkrete Umsetzung ab 2013 vorzubereiten. Das Projekt versteht sich als technische Durchführbarkeitsstudie.

Beim EC2Go werden die Vorteile eines Fahrzeuglayouts mit e-Antrieb zu Gunsten eines urbanen Innenraum-Nutzungskonzeptes umgesetzt sowie das e-Fahrzeug in seinen Eigenschaften deutlich auf Car-Sharing zugeschnitten. Eine Fahrzeugkonzeption für typisch urbane Bedürfnisse kann hier deutlich zielgerichteter erfolgen als bei einem e-Fahrzeug, welches möglichst viele Endkunden mit den unterschiedlichsten alltäglichen Anforderungen erreichen möchte. Neben dem richtigen Antriebs- und Energiespeicherkonzept liegt ein sehr hoher Fokus auf den Bereichen Fahrzeug-, Nutzungs- und Funktionssicherheit sowie auf einem sinnvollen, multimedialen Schnittstellenmanagement zwischen dem „Fahrzeug“, der „Infrastruktur“, dem „User“ sowie dem „Car-Sharing-Betreiber“.


Partner

  • Solar-Institut Jülich der FH Aachen (SIJ), Prof. Dr.-Ing. Bernhard Hoffschmidt
  • FB Elektrotechnik & Informationstechnik, Prof. Ritz
  • Labor für Automobiltechnik, Prof. Röth
  • FB L&R Triebwerkstechnik, Prof. Esch
  • FB Energietechnik, Prof. Hodapp

 

Projektinformationen (pdf 97kB)

Mehr unter ec2go.de

Hybridmetall - Integrative Karosserieleichtbaustrukturen

Hybridmetall - Integrative Karosserieleichtbaustrukturen in gussintensiver Metall-Hybridbauweise nach dem „In-Mould“- und „Out-Mould“-Assembly-Verfahren

Die in diesem Projekt zu erforschenden neuartigen, „gussintensiven Hybridmetalle“ nach dem „In-Mould-Assembly“-Verfahren, aber auch speziell gebaute Lösungen von Blechschalen und Gussstrukturen („Out-Mould“-Assembly)  - als eine „interagierende“ Struktureinheit - liefern je nach Materialkombination eine deutliche Gewichtsersparnis (20 - 40%). Die theoretischen Grundlagen, insbesondere die strukturmechanischen Prinzipien und Potentiale, sind bekannt, beziehungsweise teilweise aus der Luftfahrt übertragbar.  Die Umsetzung der Grundlagen in ein zielgerichtetes, „industrielles Forschungsvorhaben“ unter Berücksichtigung produktionsrelevanter Fragestellungen ist Ziel dieses Projektes.


Partner

  • Tower Automotive GmbH
  • Imperia
  • RWTH WZL
  • RWTH Gi

Anwenderkreis

Porsche AG, VW AG

 

Projektinformationen (pdf 118kB)

ProSerie - Vom Prototypen zur Serie - Intelligente Beriebsmittel zur Senkung von Industrialisierungsbarrieren

ProSerie - Vom Prototypen zur Serie - Intelligente Beriebsmittel zur Senkung von Industrialisierungsbarrieren

Im vorliegenden Forschungsvorhaben wird die Entwicklung von Werkzeugen und Vorrichtungen für die Befähigung der marktfähigen Fahrzeugproduktion in kleinen und mittleren Stückzahlen verfolgt. Dazu gehört ebenso die Technologieauswahl wie auch die Entwicklung einer geeigneten Produktionsstrategie für betrachtete Anlauf- und Stückzahlszenarien.

Partner:

  • RWTH Aachen (WZL, ISF)
  • Streetscooter GmbH
  • WBA Werkzeugbau Akademie GmbH
  • Grunewald GmbH & Co. KG
  • Kirchhoff Automotive GmbH
  • ZenTec Automotiv GmbH
  • Imperia GmbH
  • CP Autosport
  • Bombardier

Projektinformationen (pdf 291kB)

Qualifizierungsverbund Automotive Vehicle Integration / Body Engineering and Advanced Automotive Engineering

Qualifizierungsverbund Automotive Vehicle Integration / Body Engineering and Advanced Automotive Engineering

Der Qualifizierungsverbund hat sich die Aufgabe gestellt, in Zusammenarbeit mit Industriepartnern, Forschungseinrichtungen und technischen Hochschulen, einen Bachelor-Studiengang für Karosserietechnikingenieure aufzustellen. Diese Ingenieure sind in den Standardsystemen Karosserierohbau, Exterieur und Innenausstattung, aber auch zusätzlich in den Bereichen der Fahrzeugintegration (Fahrzeugkonzepte, Fertigungsstrategien sowie Entwicklungsmethoden und -prozesse) qualifiziert. Der Mangel an qualifiziertem Personal in den Bereichen Konzeptentwicklung und Fahrzeugapplikation soll durch die Einrichtung eines Master-Studiengangs beseitigt werden.

Partner

Unternehmen wie Ford, Tower, Zender, Johnson Controls, FEV, GIF, ETAS oder Bosch haben den Aufbau der Studiengänge aktiv unterstützt und sind in die Lehrinhalte eingebunden. Forschungseinrichtungen wie das Ford Forschungszentrum, die RWTH, TU Braunschweig arbeiten in verschiedensteten Projekten mit dem Automotive-Bereich der FH Aachen zusammen.

StrInnoCar - Entwicklung einer optimalen Wertschöpfungsstrategie für innovative Fahrzeugkonzepte in NRW

StrInnoCar - Entwicklung einer optimalen Wertschöpfungsstrategie für innovative Fahrzeugkonzepte in NRW

Der Antrag zielt auf eine gemeinsame Wertschöpfungsstrategie für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) in NRW zur Produktion und Entwicklung von Innovativen Fahrzeugen ab.

 

Partner:

  • RWTH Aachen (WZL)
  • Streetscooter GmbH
  • Barbus
  • Institut für Elektromobilität der Hochschule Bochum

 

Projektinformationen (pdf 115kB)

VarioStruct - hybride Leichtbaustrukturen

VarioStruct – Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung spezieller, hybrider Leichtbaustrukturen in Stahlblech-Aluminium-Verbund

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung eines Hybrid-Bauteils, welches die Vorteile einer Blechstruktur mit denen einer Gussstruktur kombiniert. Das grundlegende Wissen der Hybridtechnologie sowie der Herstellbarkeit soll erweitert werden. Die Forschung soll den Projektpartnern ermöglichen im Bereich Stahl-Aluminium-Hybridtechnologie zu führenden Wissensträgern zu werden. Als solche wird angestrebt mit einem kleineren oder mittleren Unternehmen die Markteinführung der Hybridtechnologie vorzubereiten.

Partner

  • Imperia
  • Gießereiinstitut RWTH

VisMut - Virtueller Synthese-Baukasten von innovativen Multi-Material-Karosseriestrukturen

VisMut - Virtueller Synthese-Baukasten von innovativen Multi-Material-Karosseriestrukturen für kleinere und mittlere Fahrzeuglosgrößen

Eine wesentliche Zielsetzung bei diesem Forschungsvorhaben ist die vollständige, geometrische Beschreibung der verschiedenen zu betrachtenden Materialmischbauweisen sowie deren Analyse hinsichtlich geometrischer Ähnlichkeiten und Differenzierungsumfängen. Um der Synthesekonzeption und der damit verbundenen Variantenvielfalt optimal zu entsprechen werden numerische Modelle unter dem Aspekt einer allgemeingültigen Übertragbarkeit entwickelt. Die numerische Beschreibung betrachtet für die einzelnen Materialkombinationen sowohl die Materialmodelle der zu verwendenden Werkstoffe sowie deren Verbindungstechnik. Mit Hilfe des „Virtuellen Synthese-Baukastens“ werden für zukünftige Fahrzeugmodelle schnelle Struktur-Layouts, in einem optimalen Material-Mix unter Berücksichtigung multifunktionaler Lastbeschreibungen, Packagevorgaben und Fertigungsrestriktionen besonders für Kleinserienfahrzeuge konzipierbar sein.

WING - Funktionsintegrierter Leichtbau

WING - Funktionsintegrierter Leichtbau - Werkstoffsynthese und -entwicklung von dünnwandigen, funktionsintegrierenden Hochleistungsstrukturbauteilen in neuartigem Stahlblech-Leichtmetall-Verbundguss

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, unter Leichtbau-, Leistungs-, Bauraumnutzungs- und Integrationsaspekten eine bedarfsgerechte Kombination zweier Materialien sowie entsprechender Beschichtungen in einem wirtschaftlichen Verfahren unter Verzicht aufwendiger Fügetechniken für die Herstellung von Fahrzeugstrukturkomponenten zu entwickeln. Diese Fahrzeugstrukturkomponente soll zudem Anforderungen aus allen relevanten Anforderungen aus den Attributsbereichen „Lebensdauer und Betriebsfestigkeit“, Produktion (einschl. Montage) sowie typischen Merkmalen der Qualitätsbeurteilung erfüllen. Unter Beachtung sämtlicher Anforderungen soll die funktionsintegrierte und bedarfsgerechte Werkstoffkombination als Demonstrator in Form einer Pkw-Teilstruktur als hybride Werkstoff-Komponente abgebildet werden.

Partner

  • Imperia GmbH
  • Tower Automotive Holding GmbH
  • Schaufler Tooling GmbH & Co. KG
  • RWTH Gießereiinstitut
  • Im Anwenderkreis: Volkswagen AG, Porsche AG

ViLei – Virtuelle Darstellung hochwertiger attributsbezogener Leichtbaugüten

ViLei – Virtuelle Darstellung hochwertiger attributsbezogener Leichtbaugüten

Das Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, besonders hochwertige, attributsbezogene Leichtbaugüten unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Kenngrößen darzustellen und in einem virtuellen Synthese-Baukasten abzubilden. Dabei sind insbesondere die Klein- und Mittel-Serien-Fahrzeuge wie zum Beispiel Elektrofahrzeuge, Sportwagen und Sonderfahrzeuge im Fokus.

Wegen der aktuellen Trends des steigenden Anspruchs für Nischenprodukte und Fahrzeugvarianten in der Automobilindustrie, gewinnen die Klein- und Mittel-Serienproduktion mehr Bedeutung. Gleichzeitig begegnet die Karosserie immer steigenden Anforderungen an die Leistungsfähigkeit und Leichtbaukonstruktion. Der zunehmende Konkurrenzdruck nötigt die Automobilhersteller zu kürzeren Entwicklungszeiten und niedrigeren Entwicklungskosten. Mit Blick auf diese Herausforderungen müssen die zukünftigen Fahrzeugkarosserien intelligent in der Werkstoffauswahl mit der entsprechenden Bauweise und den hierfür erforderlichen Fertigungsverfahren sein.

Im Rahmen dieses Forschungsprojekts wird ein Konstruktionskonzept basierend auf Gitterrohr- beziehungsweise SpaceFrame-Konstruktionen entwickelt. Eine solche Konstruktion bildet dann die komplett tragende Struktur fertigungstechnisch und strukturell intelligente Karosserien zu konzipieren, die sich nach gegebenen Begrenzungen wie Bauraum und Fertigungsrestriktionen richtet. Auf Basis von diesem Projekt sollen zukünftige Karosseriestrukturen mit konzeptgleichen, standardisierten und einfachen Baukasten konzipierbar werden. Um die Struktur-Intelligenz in Karosseriekonstruktionen zu integrieren beziehungsweise die Leistungsfähigkeit der Karosserie früh in der Konzeptphase der Konstruktion prognostizieren zu können, werden verschieden analytische und numerische Methoden in Strukturmechanik bewertet. Gleichzeitig werden Materialmischbauweisen für Crashfestigkeit und Verformungsverhalten und statische Steifigkeit verglichen und in der Karosseriekonstruktion integriert. Dafür kommen moderne CAE Methoden wie Finite Elemente Methode (FEM) zum Einsatz.

 

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