NaMiKo Smart. Radikal leicht und schwer nachhaltig.

NaMiKo Smart.
Radikal leicht und schwer nachhaltig.

 

Mit „NaMiKo Smart“, der Mittelkonsole aus Cellulosefasern, haben wir jetzt nach dem Ultraleichtbausitz #ULBS innerhalb von drei Jahren eine zweite „Radikal-Innovation“ vorgestellt. Während beim Ultraleichtbausitz der Schwerpunkt der Entwicklung auf der maximalen Materialeinsparung sowie Gewichtsreduzierung lag, stehen bei „NaMiKo Smart“ zusätzlich der Einsatz von nachhaltigen Materialien und die Entwicklung serienfähiger Prozesstechnologien im Fokus.

Im auf drei Jahre angelegten „NaMiKo“-Projekt, das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz im Rahmen des „Technologietransfer-Programm Leichtbau“ gefördert wird, befassen wir uns gemeinsam mit unseren Projektpartnern Automotive Management Consulting GmbH (AMC) , BMW M GmbH und den Deutschen Instituten für Textil- und Faserforschung (DITF) seit sieben Monaten mit der Frage: Wie lässt sich mit nachhaltigen Materialien und innovativen Technologien eine Mittelkonsole realisieren, die wirtschaftliche Potenziale mit Klimaschutz sowie Ressourcen- und Energieeffizienz verbindet? Und lassen sich damit weitere Innovationen in einer der wichtigsten Schlüsselindustrien Deutschlands – dem Leichtbau – vorantreiben?  Als erstes Zwischenergebnis konnten wir im April auf dem Leichtbausymposium der AMC die Mittelkonsole als Designdemonstrator mit ihrer 800 g leichten Tragstruktur vorstellen.

 

Know-how:
Der wichtigste Rohstoff der Zukunft

Das erste, was den Betrachtern ins Auge fällt, ist die skulpturartige Form der „NaMiKo Smart“, die komplett aus nachwachsenden Pflanzenfasern wie Rayon und Flachs gefertigt wurde. Die Verwendung alternativer Rohstoffe allein reicht jedoch nicht aus, um sich heute als „nachhaltig“ positionieren und im Markt bestehen zu können. Vielmehr muss – wie bei unserem „Proof of Concept“, einer Armauflage für ein Triathlon-Fahrrad aus dem Vulkangestein Basalt, die wir gemeinsam mit AMC realisiert haben – sichergestellt werden, dass die Materialien auch die höchsten Ansprüche erfüllen und sich effizient in Serie verarbeiten lassen.

Damit kommen wir zu einer Besonderheit der „NaMiKo Smart“, dem eingesetzten Fertigungsverfahren. Wie beim Ultraleichtbausitz #ULBS ist es auch bei der „NaMiKo Smart“ das ultraleichte, additive und abfallfreie „xFK in 3D“, das uns völlig neue Gestaltungsmöglichkeiten und damit Potenziale zur Verbesserung der Umweltbilanz gibt. Dabei handelt es sich um eine hochflexible, nahezu beliebig gestaltbare, kostengünstige und ressourcenschonende Faserverbundtechnologie zum Wickeln von Bauteilen. Die eingesetzten Fasern können bei diesem Verfahren gezielt in Richtung der Kraft- und Lastpfade gelegt werden, was enorme Material-, Energie- und CO2-Einsparungspotenziale mit sich bringt.

 

Ressourcenschonende Entwicklung:
in jeder Phase, auf allen Ebenen 

Entscheidend für die Auswahl der eingesetzten Materialien sowie der geeigneten Produktionsverfahren waren die Ergebnisse, die wir über das sogenannte Frontloading gewonnen haben. Dabei werden so früh wie möglich die in Bezug auf die Nachhaltigkeit schwächsten Glieder in der Prozesskette identifiziert, berücksichtigt und eliminiert. Denn je genauer ein Projekt in früher Phase geplant und analysiert wird, umso besser und preiswerter wird auch das Ergebnis. Bei „NaMiKo Smart“ war ein zentrales Element beim Frontloading die „Sustainability Value Analyse“, die vom AMC-Team verantwortet wird. Durch dieses innovative Management-Tool der AMC wurden vor dem eigentlichen Entwicklungsstart die ökologischen und ökonomischen Nachhaltigkeits-Kriterien ausbalanciert.

Mit dem Startschuss für die Entwicklung kam wie schon beim Ultraleichtbausitz unsere digitale Prozesskette zur Anwendung und hat ganz entscheidend dazu beigetragen, dass die „NaMiKo Smart“ eine durch und durch nachhaltige Entwicklung ist. Denn jeder Entwicklungsschritt – von der Designfindung, über die Konstruktion bis zur Berechnung und Simulation – findet rein digital statt. Dies bedeutet, bis zum Ende konnte auf den Bau von Prototypen verzichtet und damit die Verwendung von Ressourcen minimiert werden. Wie weit ausgereift unsere digitale Prozesskette ist, lässt sich daran ablesen, dass die Hardwaretests mittlerweile nahezu zu 100 Prozent deckungsgleich mit den digitalen Berechnungen sind. Bei der „NaMiKo Smart“ aber – by the way – selbstverständlich auch bei Projekten, die wir für unsere Kunden realisieren.

 

Weiter geht´s:
Von der Studie zur Serie

 

Während es in den ersten sieben Monaten darum ging, ein Grobkonzept der „NaMiKo Smart“ zu erstellen, werden wir uns in den kommenden zweieinhalb Jahren um die Details, die Optimierung der Prozesse, Verfahren und Materialkombinationen sowie die Industrialisierung der Mittelkonsole kümmern. Wir werden also beispielsweise untersuchen, wie sich mit einem software-basierten Wickelplan das vollautomatisierte Wickeln realisieren und beim anschließenden Verpressen der Wickelstruktur eine attraktive Oberfläche gestalten lässt. Es werden Berechnung und Simulation verfeinert, mit unseren Projektpartnern Werkzeuge entwickelt und zusätzlich „Smart Textiles“ in die Mittelkonsole integriert werden.

„Es liegen also noch einige Herausforderungen vor uns“, sagt Kay-Markus Wulf, unser Projektleiter für die „NaMiKo Smart“. „Aber wenn man schaut, was innerhalb der letzten sieben Monate entstanden ist, bin ich mir sicher, dass das Ergebnis, das wir im August 2024 präsentieren werden, ein weiterer Leuchtturm in der Geschichte des Nachhaltigkeits-Leichtbaus sein wird. Und dafür sind wir bereit, jede Hürde zu nehmen.“

 


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