Nachhaltiger und kosteneffizienter Aluminiumleichtbau für Mobilitätsanwendungen (Green-Al-Light)

Das Bestreben nach reduzierten CO₂-Ausstößen ist momentan so ausgeprägt wie noch nie, weswegen die Entwicklung von Aluminiumlegierungen, mit denen das Leichtbaupotential im Automobilbau gesteigert werden kann, einen Forschungsschwerpunkt darstellt. Da ein großer Anteil der anfallenden CO₂-Menge nicht auf die Betriebszeit der Fahrzeuge, sondern auf die Rohstoffgewinnung für die Fertigung zurückgeht, soll im Rahmen des Projekts „Green-Al-Light“ ein Konzept zur nachhaltigen Produktion von Strukturkomponenten entwickelt werden. Die Grundlage für die Steigerung der Klimafreundlichkeit ist die Verwertung von Sekundäraluminium aus End-of-Life-Schrotten von Kraftfahrzeugen. Um dieses Ziel zu erreichen, soll eine umfassende Anpassung sowie eine digitale Vernetzung der gesamten Prozesskette von der Materialsortierung bis hin zur Bauteilverarbeitung realisiert werden.

Ausschlaggebend für den Erfolg des Verbundvorhabens ist die Optimierung des Sortierprozesses für das Sekundärmaterial, welcher auf dem LIBS (Laser-Induced-Breakdown-Spectroscopy)-Verfahren basiert und eine zuverlässige sorten- sowie legierungsspezifische Trennung ermöglichen soll. Weiterhin ist die Erforschung des Einflusses erhöhter Anteile von Begleitelementen ein Schwerpunkt des Projekts, sodass das Eigenschaftsprofil der bekannten Primärlegierungen auch mit der nachhaltigen Prozessroute erreicht werden kann. Unterstützt werden diese Untersuchungen von verschiedenen Simulationen und Modellierungen, anhand derer beispielweise realisierbare Legierungszusammensetzungen berechnet werden.

Neben dem Lehrstuhl für Allgemeine Werkstoffeigenschaften (WW1) sind die Audi AG, Otto Fuchs KG, Trimet Aluminium SE, cleansort GmbH, Clean-Lasersysteme GmbH und die Matplus GmbH an dem Verbundprojekt beteiligt. Eine der zentralen Aufgaben des WW1 besteht in der Erfassung von mechanischen Kennwerten der Sekundärlegierungen unter quasistatischer und zyklischer Belastung. Darüber hinaus werden mittels Raster- und Transmissionselektronen­mikroskopie die Mikrostruktur des Materials sowie die Schädigungsmechanismen analysiert und mit den Erkenntnissen aus den mechanischen Prüfverfahren verknüpft. In Hinblick auf den angestrebten Einsatz der entwickelten Sekundärlegierung in Mobilitätsanwendungen erfolgt zudem eine Charakterisierung des Korrosionsverhaltens.

Das Forschungsprojekt Green-Al-Light wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert.