Digitaler Laugenbehälter (DigiLaugBeh)
Digitale Auslegung einer Leichtbaukomponente – Numerische Auslegung eines Laugenbehälters bezüglich Lebensdauer unter Berücksichtigung von ökologischen Gesichtspunkten.
Im öffentlichen Forschungsprojekt DigiLaugBeh erforschen wir intensiv die besten Materialien für die Konstruktion eines Laugenbehälters in Waschmaschinen. Unser Ziel ist es nicht nur, die richtigen Materialien zu identifizieren, sondern auch den Herstellungsprozess zu optimieren und Möglichkeiten für ein nachhaltiges Recycling am Ende des Produktlebenszyklus zu finden. Diese Bemühungen sind von entscheidender Bedeutung, um die Lebensdauer der Waschmaschinen zu verlängern und dadurch ihre Energieeffizienz zu verbessern und ihren CO2-Fußabdruck zu reduzieren.
Ein wesentlicher Schwerpunkt liegt auf der Auswahl der Materialien. Bisher wurden für solche Leichtbaukomponenten meist spritzgegossene Bauteile aus kurzfaserverstärktem Kunststoff verwendet. In diesem Projekt untersuchen wir jedoch den Einsatz von langfaserverstärkten Kunststoffen.
Zu Beginn erstellen unsere Projektpartner Proben mit verschiedenen Materialzusammensetzungen. Millimetergroße Teile dieser Proben werden mittels CT-Scans analysiert.
Die individuellen Fasern in den CT-Scans werden präzise mithilfe der Software GeoDict von Math2Market segmentiert. Die Software liefert Informationen wie Faserlänge, Faserausrichtung usw., auf deren Grundlage statistische digitale Zwillinge mit genau identischen Eigenschaften generiert werden. Anhand dieser digitalen Zwillinge werden mechanische Eigenschaften wie Steifigkeit digital berechnet und später durch Labortests validiert. In einem Ingenieur-Designprozess oder einer Parameterstudie mit GeoDict werden Materialparameter digital variiert und deren Auswirkungen auf mechanische Eigenschaften analysiert.
Die gewonnenen Erkenntnisse fließen direkt in die Gestaltung des Waschmittelbehälters und später in den Herstellungsprozess ein. Parallel dazu bewerten unsere Projektpartner die Nachhaltigkeit der verwendeten Materialien und entwickeln Konzepte für ein effektives Recycling am Ende des Produktlebenszyklus. In den kommenden Jahren wird erwartet, dass diese Erkenntnisse in die industrielle Produktion integriert werden.
Das DigiLaugBeh-Projekt stellt einen bedeutenden Schritt in Richtung umweltfreundlicherer Haushaltsgeräte dar und verbessert signifikant die Energieeffizienz von Waschmaschinen. Die Ergebnisse sind für Verbraucher in Form von Energieeffizienzklassen von A bis G sichtbar, die die Kaufentscheidungen maßgeblich beeinflussen.
Die Kombination aus technischer Präzision und Umweltbewusstsein macht dieses Projekt zu einer entscheidenden Initiative für eine nachhaltigere Zukunft.
Unsere Projektpartner:
Robert Bosch GmbH (Projektleitung)
Fraunhofer Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM)
Institut für Akustik und Bauphysik (IABP) Universität Stuttgart
Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft (ISWA) Universität Stuttgart
Lehrstuhl für Kunststoffverarbeitung (IKV) an der RWTH Aachen
Plastic Engineering Group GmbH (PEG)
BSH Hausgeräte GmbH (assoziierter Partner)
Celanese Services Germany GmbH (CELANESE) (assoziierter Partner)
Start: Januar 2022
Ende: Juni 2025
Projektmitarbeiter
Anne Blumer M.Sc.,
Dr.-Ing. Olga Lykhachova,
Dr. Dennis Mosbach,
Maximilian Luczak, M.Sc.
Dr.-Ing. Oliver Rimmel (Berater)
Aktuelle Entwicklungen
Projekttreffen in Renningen
Am 11. Juli 2024 haben sich die Projektpartner des öffentlich geförderten Projekts DigiLaugBeh in Renningen getroffen. Hier wurden die aktuellen Ergebnisse und Fortschritte des Projekts und zukünftige Projektziele besprochen. Außerdem wurde der neue Zeitplan nach Annahme der Verlängerung des Projekts abgestimmt.
Projekttreffen bei Math2Market in Kaiserslautern
Am 16. Januar 2024 haben sich die Projektpartner des öffentlich geförderten Projektes DigiLaugBeh bei Math2Market in Kaiserslautern getroffen.
Projekttreffen in Stuttgart
Alle Projektpartner brachten sich auf den neusten Stand der Entwicklungen im Projekt und legten die nächsten Schritte im Projekt fest.
Projekttreffen in Aachen
Alle Projektpartner brachten sich auf den neusten Stand der Entwicklungen im Projekt und legten die nächsten Schritte im Projekt fest.
Projekttreffen am Fraunhofer ITWM in Kaiserslautern
Alle Projektpartner brachten sich auf den neusten Stand der Entwicklungen im Projekt und legten die nächsten Schritte im Projekt fest.
Kick-Off Meeting zum DigiLaugBeh-Projekt
Das öffentlich geförderte Projekt zur numerischen Auslegung eines Laugenbehälters bezüglich Lebensdauer unter Berücksichtigung von ökologischen Gesichtspunkten wurde bewilligt.
DigiLaugBeh-Projektstart
Das DigiLaugBeh-Projekt startet und zielt darauf ab, die Entwicklung von langlebigen Bauteilen zu fördern, welche gleichzeitig die Energieeffizienz und Ressourcenschonung verbessern.
Finanzierung
Wir danken dem Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) für die Förderung unter dem Förderkennzeichen 03LB3044C