„Allianz Adaptronik“ Piezo-Lager gegen Vibrationen

Die „Allianz Adaptronik“ testet derzeit Piezo-Lager, die zwischen dem Fahrgestell und einem Metallrahmen der Karosserie befestigt werden. Damit sollen dem Fahrzeug störende Vibrationen ausgetrieben werden.

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Elf Fraunhofer-Institute haben sich zur „Allianz Adaptronik“ zusammengeschlossen, in der sie Produkte, die auf „smart materials“ (intelligente Materialien) basieren, zur Marktreife bringen wollen.

Die Schwingungen im Auto sind nur eines von vielen Beispielen. Die Forscher setzen dafür Piezo-Keramiken ein, ein Material, das elektrische Energie in Bewegung und umgekehrt Erschütterungen in elektrische Energie umwandelt. Derzeit testen sie in einem VW-Passat Piezo-Lager, die zwischen dem Fahrgestell und einem darauf sitzenden Metallrahmen der Karosserie befestigt werden. Normalerweise werden dafür Gummielemente verwendet, doch die schlucken die störenden Schwingungen nicht optimal. Erschütterungen und Vibrationen sind deshalb als Lärm im Auto zu hören. Die Piezo-Lager hingegen werden elektronisch exakt so angesteuert, dass sie sich den störenden Vibrationen entgegen stemmen. Damit neutralisieren sie die Erschütterungen.

Fest, zäh oder dünnflüssig auf Knopfdruck

Doch nicht nur Piezo-Keramiken können smart sein. Ein alternatives Material, mit dem sich die Fraunhofer-Forscher befassen, sind „magneto-rheologische Flüssigkeiten“. Diese Flüssigkeiten enthalten winzige Partikel, die sich in einem Magnetfeld zu festen Ketten anordnen. Die Flüssigkeit erstarrt. Je nach Stärke des Feldes ist die Flüssigkeit fest, zäh oder dünnflüssig.

Die Allianz-Partner haben daraus eine Sicherheitskupplung für Maschinen entwickelt – für Fahrzeugantriebe oder auch Fräsmaschinen. Während des Betriebs ist die Flüssigkeit erstarrt. In diesem Zustand verbindet sie Antriebswelle und Fräskopf fest miteinander. Drückt man den Notaus-Knopf, schaltet sich das Magnetfeld ab. Die Substanz verflüssigt sich wieder. Die Antriebswelle dreht frei. Der Fräskopf steht.

Neue Produkte in den nächsten zwei Jahren

In der Allianz arbeiten Spezialisten verschiedener Fachrichtungen zusammen: Materialentwickler, Strukturmechaniker, Elektroniker, System-Ingenieure, die die Aspekte zu einem Ganzen zusammenfügen sollen. Branchenkenner erwarten, dass mit dem derzeitigen wirtschaftlichen Aufschwung in den nächsten zwei Jahren weitere Produkte mit smarten Materialien auf den Markt kommen. „Die Technik ist so weit. Es wird an weiteren spannenden Lösungen gearbeitet – vom Maschinenbau bis zum Konsumgütermarkt“, sagt der Leiter der Allianz, Tobias Melz vom Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Darmstadt.

Auf der Hannover Messe (4. bis 8. April ) stellt die Allianz auf einem Gemeinschaftsstand in Halle 2, Stand D18 mit weiteren Adaptronik-Partnern verschiedene Entwicklungen vor – unter anderem einen Tisch mit Lagern zur Schwingungsdämpfung, ein Flugzeugbauteil mit piezo-keramischen Überwachungssensoren und ein Oberklasseauto mit smartem Innenleben.

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