Wie man digital Energie beim Autoklavprozess einsparen kann, dieser Frage gehen wir im neuen Projekt mit der INVENT GmbH nach. Wir alle kennen einen Schnellkochtopf. Genau das ist ein Autoklav: Ein gasdicht verschließbarer, beheizbarer Druckbehälter, der im Überdruckbereich eingesetzt wird. In der Faserverbundindustrie werden Autoklaven zur Fertigung der Bauteile genutzt. Unter dem Einfluss von Temperatur und Druck wird eine Verbindung aus Carbon- oder Glasfasertextilien und Kunststoffen zu leichten, stabilen Laminaten ausgehärtet, wie sie z. B. in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt werden.

Die Firma INVENT GmbH aus Braunschweig stellt seit mehr als 25 Jahren unter anderem solche carbonfaserverstärkte Kunststoff-Komponenten (CFK) für Satelliten und Raumsonden, den Flugzeugbau und andere Leichtbau-Applikationen her. Dieser Herstellungsprozess umfasst mehrere Schritte: Das Legen der Carbonfasern, die Imprägnierung mit der dünnflüssigen Kunststoffmatrix, die Versieglung mit einer Vakuumfolie sowie den Verdichtungs- und Aushärteprozess, bei dem die Matrix die Carbonfasern umschließt und fest wird. Dieser Aushärteprozess wird in einem Autoklav bei 6 bar Überdruck durchgeführt, wobei eine Temperatur von bis zu 180°C benötigt wird. Dies ist der ressourcenintensivste Teilprozess in der CFK-Herstellung, da das Innere des Autoklaven auf die benötigte Temperatur aufgeheizt werden muss.

Die Textil vernetzt-Kollegen von Hahn-Schickard sehen, dass durch eine sensorgesteuerte Prozesskontrolle Energie eingespart werden kann. Bisher wird die Aushärtedauer durch eine reine Temperatur-Zeit-Steuerung bestimmt. Nun legen die Textil vernetzt-Partner Hand an und prüfen eine integrierte Sensorik, die den Aushärtegrad überwacht, um so den Energiebedarf für den Autoklavprozess auf das absolut benötigte Minimum zu senken.

Im Projekt sollen nicht nur sensorische Konzepte für die ln-Line Prozessüberwachung erarbeitet und verglichen werden, sondern auch das mögliche Einsparpotenzial an Ressourcen und CO2-Ausstoß quantifiziert werden.

Erfahren Sie hier mehr zum Projekt Sensorgestützte Einsparung von Energie im Autoklavierprozess.