KW 20/2019

3 in 1 – für eine schlankere Fertigung

OSFIT Spant Demonstrator vor Fertigungsanlage
OSFIT Spant Demonstrator vor Fertigungsanlage
Über Jahrzehnte dominierten die europäische und amerikanische Luftfahrtindustrie den weltweiten Flugzeugbau. Stars wie die Airbus A320 oder die Boeing 777 prägen den modernen Flugverkehr. Doch inzwischen drängen neue Wettbewerber auf den Markt. So wollen die chinesische Comac sowie auch die russische Irkut bis spätestens 2021 eigene Flugzeugmodelle mit mehr als 150 Sitzplätzen ausliefern. Die deutsche Luftfahrtindustrie nimmt die Herausforderung an. Siehe Premium AEROTEC: Der Komponentenhersteller arbeitet mit Hochdruck daran, die Bauteile der Zukunft effizienter und kostengünstiger produzieren zu können – und so die Wettbewerber auf Abstand zu halten.

Neues Verfahren mit wesentlichen Vorteilen

Ein Beispiel sind die sogenannten Spante. Sie bilden quasi das Skelett eines Flugzeuges. Wie die Knochen im menschlichen Körper sorgen sie dafür, dass das Flugzeug stabil bleibt – egal welchen Belastungen es bei Start, Landung oder im Flug ausgesetzt ist. Dafür erstrecken sich beispielsweise in einem Airbus A350 rund 100 Spante im über 70 Meter langem Flugzeugrumpf vom Cockpit bis zum Flugzeugende. Die Spante verlaufen rund herum, ähnlich wie Rippen bei einem Menschen.

Die Spante werden heute mit einer Art L-Winkel, den Clips, an der Flugzeughaut befestigt. Aktuell werden diese Clips aus speziellen Kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK) hergestellt. CFK ist leichter als Metall und diese spezielle, thermoplastische Variante lässt sich zudem schnell und kostengünstig verarbeiten. Bislang wird jeder Clip einzeln an die Spante durch Niete befestigt. In Bremen hat Premium AEROTEC nun ein neues Verfahren entwickelt, um auch die Spante aus diesem Material herzustellen. So ist es wiederum möglich die Clips direkt bei der Spantherstellung zu integrieren. Aus mehreren Bauteilen wird eins, es werden Montagezeiten reduziert und der Prozess effizienter gestaltet.

Kosten halbieren sich

Langfristig will Premium AEROTEC sogar noch ein weiteres Element in den Spant integrieren, den sogenannten Stabilo. Dieser stützt den Spant in Flugrichtung ab, verhindert ein Kippen und sorgt dafür, dass die Struktur des Flugzeugs stabil bleibt, auch wenn es extremen Kräften ausgesetzt ist – etwa beim Start oder der Landung. Auch der Stabilo wird bislang aus thermoplastischem CFK hergestellt und separat an den Spanten angebracht. Durch die Kombination der drei Elemente Spant, Clip und Stabilo zu einem Bauteil, werden durch das neuen Verfahren die Herstellungs- und Montagekosten im Gegensatz zur heutigen Bauweise halbiert.

Schon in rund zwei Jahren sollen die ersten flugfähigen Komponenten bereitstehen. Erprobt wird das neue 3-in-1-Bauteil an der A350, der Prozess kann aber perspektivisch für Integralspante sämtlicher Flugzeugmodelle angewendet werden.

Das Unternehmen entwickelt das Verfahren seit 2018 gemeinsam mit vier Partnern, darunter zwei Fraunhofer Institute. Bei Premium AEROTEC ist neben Bremen auch der Standort Hamburg beteiligt. Durch die Zusammenarbeit und Vernetzung mit den Partnern baut das Unternehmen das eigene Know-how im Faserverbundbereich aus und festigt so die deutsche Vorreiterrolle in der Luftfahrtindustrie.