Nachhaltige Produktentwicklung im Leichtbau

Die Teilnehmenden sind in der Lage, an einem Praxisbeispiel die Konzipierung einer nachhaltigen Leichtbaustruktur systematisch zu entwicklen und in einzelne Themenschwerpunkte aufzuschlüsseln. Die Teilnehmenden können den Zusammenhang zwischen Werkstoffauswahl, Leichtbauprinzipien und Nachhaltigkeit begründen. Sie können die Kreativitätstechniken Morphologischer Kasten und Funktionsanalyse bestimmen. Außerdem sind sie in der Lage, die strukturierte Vorgehensweise bei der Leichtbauauslegung, Konstruktion, Berechnung und Life Cycle Assessment (LCA) anhand eines industrienahen Beispiels selbständig auszuarbeiten.

Im Modul werden Labore der Hochschule Aalen genutzt.

Verwendete Software: Ansys Workbench.

1. Pre E-Learning Phase 1
    1.1 Projektvorstellung Leichtbau
    1.2 Hybridbauweise: Funktionsanalyse und Lastenheft (projektbezogen)
    1.3 Grundprinzipien des Leichtbaus
    1.4 Grundprinzipien der Nachhaltigkeit
    1.5 Werkstoffe im Leichtbau, Faserverstärkte Werkstoffe
    1.6 Lieferketten und Energiebetrachtung zu Leichtbauwerkstoffen
    1.7 Leichtbau-Designkriterien (projektbezogen)
    1.8 Krafteinleitung im Leichtbau (projektbezogen)
    1.9 Leichtbauelemente 1: Dünnwandige Balkenquerschnitte
    1.10 Leichtbauelemente 2: Schalenstrukturen
    1.11 Leichtbauelemente 3: Schubfeldträger
    1.12 Leichtbauelemente 4: Sandwichstrukturen
    1.13 Herstellverfahren im Leichtbau
    1.14 Recyclingverfahren für Leichtbaustrukturen
    1.15 Dimensionierung einer Leichtbaustruktur (projektbezogen)
    1.16 Festigkeitsanalyse einer Leichtbaustruktur (projektbezogen)
    1.17 Life Cycle Assessment (projektbezogen)

2. Präsenz Phase 1 
    2.1Funktionsanalyse, Anforderungsanalyse, CO₂ Footprint Analyse (projektbezogen)
    2.2 Einsatz von Kreativitätstechniken zur Lösungsfindung (projektbezogen)
    2.3 Einführung Nachhaltigkeitsanalyse und Energiebetrachtung im Leichtbau
    2.4 Projektbezogene Konzeptionierung einer nachhaltigen Leichtbaustruktur
    2.5 Strukturanalyse und Aufzeigen von alternativen Lösungswegen (projektbezogen)
    2.6 Optimierung einer Leichtbaustruktur unter technischen, ökonomischen und ökologischen Aspekten
    2.7 Praxisbeispiele (Laborübungen, virtuell zugeschaltet)

3. Post E-Learning Phase 1  0
    3.1. Analyse des projektbezogenen Bauteils aus der Präsenzphase Leichtbaupotential: Geometrie / Werkstoff / Nachhaltigkeit
    3.2 Strukturierte Optimierung des projektbezogenen Bauteils Gewicht und Recycling
    3.3 Funktionsnachweis und Abgleich mit Lastenheft (Nachweisführung)
    3.4 Vollständige Beschreibung des ausgewählten Konzeptes
    3.5 Vollständige Nachhaltigkeitsbetrachtung des ausgewählten Konzeptes