Forschungsprojekt PUNCH im Rahmen des Luftfahrtforschungsprogramms des BMWK (LuFo)
Das Projekt untersucht den Einsatz ökoeffizienter Flachs-Carbon-Hybride (FCH) als nachhaltige Alternative zu CO₂-intensiven Materialien wie Carbon in der Luftfahrt, speziell bei Hubschraubern. Ziel ist es, nicht nur Sekundär-, sondern auch Primärstrukturen mit FCH zu realisieren, um eine größere CO₂-Einsparung zu erreichen. Dafür sind vertiefte Untersuchungen zur Dauerfestigkeit und zum nichtlinearen Verhalten der Materialien notwendig, um die Akzeptanz in der Industrie zu steigern.
Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung robuster, serienfähiger Fertigungsprozesse. Derzeitige trial-and-error-Methoden in der Faserverbundfertigung gelten als ineffizient. Die steigende Komplexität durch Hybridmaterialien erfordert eine genaue Materialcharakterisierung und Vorhersagemodelle – insbesondere für das Langzeitverhalten unter Betriebsbedingungen. Besonderes Augenmerk liegt auf lokalen Steifigkeitssprüngen durch Carbon-Patches.
Das Projekt folgt dem „P-approach“-Ansatz, bei dem experimentelle Daten aus realitätsnahen Proben in Simulationsmodelle überführt werden, um das Bauteilverhalten präzise vorhersagen zu können. So sollen Fertigungsstrategien optimiert, Ressourcen gespart und Produktionsausschuss reduziert werden. Die Methode wird zunächst an Proben und Substrukturen demonstriert und abschließend an einer echten Primärstruktur eines Hubschraubers validiert.
