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Innovation

Jede Innovation ist eine Expedition ins Neuland, eine alpinistische Erstbesteigung ...

Prof. Dr. F. Malik - Ökonom

Neue Entwicklungsschweißanlage für Stahlrohrknoten

Entwicklungsschweißanlage für die vollautomatische Stahlrohrknotenfertigung.

Offshore Windenergie: Zukunftsmarkt der Stahlindustrie

Der weltweit wachsende Sektor der offshore Windenergie ist für die stahlerzeugende und -verarbeitende Industrie bereits heute ein bedeutender Absatzmarkt. Mit Blick auf das EU-Ziel der Klimaneutralität bis 2050 strebt die EU eine Anhebung der Offshore-Windenergiekapazität Europas von derzeit 12 Gigawatt (GW) bis 2030 auf mindestens 60 GW und bis 2050 auf 300 GW an, womit dieser Sektor als Zukunftsmarkt für die Salzgitter AG weiter an Bedeutung gewinnen wird.

Rohrfachwerkfundamente (Jackets) als Gründungsstrukturen für die Windkraftanlagen werden zukünftig in größerem Umfang eingesetzt und stellen daher einen interessanten Absatzmarkt für Rohrprodukte dar. Vor diesem Hintergrund befasst sich die Salzgitter Mannesmann Renewables GmbH (SMRG) u.a. mit der innovativen Herstellung von Jacket-Rohrsegmenten, den sogenannten Stahlrohrknoten. Kern der Arbeiten ist die Entwicklung einer robotergestützten Fertigungskette für diese Produkte. Mit der Realisierung einer voll-mechanisierten Fertigung unter Einsatz der von uns entwickelten Digitalisierungsprozesse können die für die Lebensdauer der Jacket-Gründungen maßgeblichen Stahlrohrknoten kosteneffizienter und mit deutlich höherer Qualität hergestellt werden.

 

Mit der Installation der Entwicklungsschweißanlage AWEN (Automated WElding of Nodes) am Standort Duisburg hat die SMRG einen Meilenstein erreicht. Nunmehr können die notwendigen technologischen Entwicklungen mit uns gemeinsam in einem industriellen Maßstab umgesetzt werden, mit dem Ziel, ab dem Jahr 2023 Stahlrohrknoten mit einem Gewicht von bis zu 6 Tonnen industriell fertigen zu können. 


Strom aus Sonnenlicht

Rohrproduktion für solaren Versuchsreceiver gestartet

Im Rahmen des HPMS II-Projekts (High Performance Molten Salt Solar Receiver) hat Mannesmann Stainless Tubes Costa Volpino die Produktion von Rohren DMV310N für den solaren Versuchsreceiver begonnen.

Im HPMS II-Projekt wird in einem Konsortium aus Salzgitter Mannesmann Forschung (SZMF), MAN Energy Systems und dem Deutschen Zentrum für Luft und Raumfahrt ein Salzreceiver konstruiert, der als Versuchsreceiver am Solarturm des Forschungszentrums Jülich installiert wird. Ein Salzreceiver ist das zentrale Bauteil moderner solarthermischer Kraftwerke und muss hoher korrosiver und mechanischer Belastungen standhalten. Untersuchungen bei SZMF haben die prinzipielle Eignung des DMV310N als kostengünstige Alternative gegenüber Nickellegierungen gezeigt.

Insgesamt werden für den Versuchsreceiver 30 Rohre mit einer Länge von fünf Metern gefertigt. Die Herausforderung: die Wanddicke der Rohre auf maximal zwei Millimeter zu begrenzen!

Der Bau und die Erprobung des Versuchsreceivers mit Mannesmann Rohren hat somit weiter Gestalt angenommen und ist ein wichtiger Schritt hin zur Etablierung deutscher Technologie im solarthermischen Kraftwerksmarkt.


Leichtbaupotentialstudie Seitenaufprallträger PKW

Modifizierung der Türaufprallträgergeometrie zur Gewichtseinsparung

Ein einfacher Werkstoffaustausch führt auf Grund eines geringeren E-Moduls des TWIP-Stahls im Vergleich zum "Standardstahl" HCT780XD (CR440Y780T-DP-GI) nur zu einer unbefriedigenden Bauteilsteifigkeit. Aus diesem Grund musste die Geometrie angepasst werden.
Ziele waren die Bauteilsteifigkeit, die maximal übertragbare Kraft, die Energieabsorption, die Vermeidung eines zu frühen Kollapses, die Einhaltung des zur Verfügung stehenden Bauraums sowie ein möglichst geringes Gewicht.

Durch Werkstoff- und Geometrieoptimierung wurde ein Leichtbaupotenzial von 17 % erreicht.

Einbaulage des Türaufprallträgers (Serienteil CR440Y780T-DP-GI / HCT780XD+Z)
Darstellung eines PKW mit Türaufprallträger.

Studie: Bezahlbarer Leichtbau – durch Stahl statt Aluminium

Diese Studie hatte die stahlbasierte und damit den bezahlbaren Leichtbau im Blick. Untersucht wurde die Substitutionsmöglichkeit von geschmiedetem Aluminium durch höherfeste Stähle im Fahrwerksbereich anhand eines Zwei-Punkt-Aluminiumlenkers. Ziel war es, die Kosten zu senken, ohne das Gewicht zu vernachlässigen.

Vorgehensweise:

  • Durchführung experimenteller und numerischer Untersuchungen zur Bestimmung der Bauteilanforderungen
  • Entwicklung von Konzeptvarianten mit numerischer Optimierung
  • Potentialabschätzung der Bauteilkonzepte im Vergleich zum Aluminiumlenker
Schaubild

Ergebnisse: Stahl bietet bei moderaten Gewichtsanpassungen deutliche Kostenvorteile gegenüber Aluminium. Unter den gegebenen Lastannahmen sind die numerisch konzipierten Stahlbauteile zwar 28 bis 34 Prozent schwerer als der Aluminiumlenker, dafür liegen die Bauteilkosten um bis zu 54 Prozent unter den Kosten des Alulenkers.


Innovationsfond-Projekt: Leichtbaulehne aus HSD-Stahl

Vertreter der Sitech GmbH, der Volkswagen AG und der Volkswagen Nutzfahrzeug Sparte präsentierten die gemeinsam erarbeiteten Ergebnisse des Innovationsfond-Projektes zum Thema „HSD®-Stahl-Leichtbaulehne“.
Im Rahmen einer allgemeinen Projektpräsentation und einer Detail-Diskussion an real gecrashten Sitzstrukturen wurden die Möglichkeiten der Gewichtsreduktion (-20 %) und die Performance-Verbesserung (Erhöhung Kniefreiheit +40 mm) im Werkstoffzentrum unter reger Teilnahme der SZMF- und Salgitter Flachstahl Kollegen vorgestellt und diskutiert.

Bild zeigt Gütesiegel "Innovativ durch Forschung"

Der Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft würdigt unsere Forschungstätigkeit mit dem Gütesiegel "Innovativ durch Forschung".


Eine Auswahl unserer Referenzprojekte finden Sie hier.


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