WoodC.A.R. - Computer Aided Research

WoodC.A.R. forscht unter dem Motto gelebte Cross-Innovation: Holz- trifft auf Fahrzeugtechnologie.


 

Im Rahmen des Projektes „WoodC.A.R. – Computer Aided Research“ sollen Grundlagen geschaffen werden, um Holz in der Fahrzeugtechnologie einsetzen zu können. Denn Holz ist ein Leichtbaumaterial, das auch hervorragende Festigkeits-, Steifigkeits- und Standfestigkeitswerte sowie exzellentes Dämpfungsverhalten besitzt und geringe Rohstoffkosten verursacht. Holzwerkstoffe digital berechenbar und damit für Designer und Produktentwickler leichter zugänglich zu machen, ist eine wesentliche Forschungsaufgabe des Projektes. Somit soll es möglich werden, spätere Anwendungen bei verschiedenen Anwendungsfällen (z.B. in der Automobilindustrie) als Basis für die Produktion simulieren zu können. „Mit 25 von 44 COMET-Kompetenzzentren ist die Steiermark mit Abstand das Forschungsland Nummer eins in Österreich. Die enge Zusammenarbeit zwischen Wirtschaft und Wissenschaft in diesen Zentren ist ein Hauptgrund dafür, dass die Steiermark eine der innovativsten Regionen in Europa ist. Gerade wenn es um die Zukunft der Mobilität geht, sind heimische Unternehmen und Forschungseinrichtungen mit ihren Produkten und Technologien international führend. Die Forschungsergebnisse aus dem Projekt WoodC.A.R. werden wesentlich dazu beitragen, diese Position in Zukunft zu stärken“, hebt Wirtschaftslandesrat Mag. Christian Buchmann hervor.


Ausgangssituation
Veränderte Rahmenbedingungen und strategische Zielsetzungen im Mobilitätsbereich (Spritverbrauch, CO2 Bilanz, Elektromobilität, Gewichtsreduktion, etc.) erfordern neue Fahrzeugkonzepte. Diese Fahrzeugkonzepte beinhalten die Erweiterung der bisher eingesetzten Materialien. Holzwerkstoffe, richtig eingesetzt, sind leichte Hochleistungsmaterialien, die eine wertvolle Materialerweiterung für den Mobilitätssektor der Zukunft darstellen können. Die geringen Rohstoffkosten und die hohe Verfügbarkeit sind neben den ökologischen und den weiteren erwähnten Stärken des Werkstoffes Holz wesentliche Aspekte für den Einsatz in diesem Bereich. Im Zuge einer vorgelagerten Machbarkeitsstudie konnte das wirtschaftliche und technische Potential von Holz nachgewiesen werden. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass Holzwerkstoffe mit gängigen Computerprogrammen hervorragend für unterschiedliche Belastungen sowie für Crashsituationen simuliert werden können.

Forschungsschwerpunkte
Im Zuge des Projektes sollen gemeinsam mit den oben angeführten Partnern geeignete Fahrzeugkomponenten ausgewählt, re-designt, engineered und getestet werden. Auf Basis der Ergebnisse aus der Machbarkeitsstudie werden unterschiedliche Holzarten und Holzverbunde physikalischen Tests (u.a. Crashtests) unterzogen, damit die notwendigen Simulationsmethoden für den virtuellen Produktentwicklungsprozess entwickelt werden können. Weitere Forschungsinhalte beschäftigen sich mit den geforderten Fertigungstechnologien, Prozesssimulation und konkreten Anwendungsfällen (Use Cases), die auch den Anforderungen des Produktdesign entsprechen müssen. Dabei sollen außerdem das Produktionskonzept und die wirtschaftliche Darstellbarkeit bis hin zur vollständigen Produktlebenszyklusanalyse betrachtet und entwickelt werden. Am Ende des 4-jährigen Forschungsprojekts sollen die ausgewählten Komponenten einen Reifegrad erzielen, damit sie in die Vorentwicklung eines Serienfahrzeuges eingesetzt werden können.

Neue Anwendungsbereiche und Nachhaltigkeit
Durch die Einbeziehung des Werkstoffs Holz kann und soll ein wertvoller Beitrag für Kosten- und Gewichtsreduktion sowie die CO2-Bilanz geleistet werden. Neben den Komponenten für die Fahrzeugindustrie sollen die Forschungsergebnisse frühzeitig für die Holzbranche genutzt werden. Die Erarbeitung des Know-How im Bereich der virtuellen Berechnungsmethoden erschließt neue Anwendungsgebiete für den Werkstoff Holz. Darüber hinaus lassen sich durch die Anwendung der der entwickelten Simulationsmethoden (vom Material bis hin zur vollständigen, funktionalen Produktabsicherung) die Entwicklungszeiten für die Holzbranche drastisch reduzieren. WoodC.A.R. forciert durch Cross-Innovation gezielt neue Anwendungsfelder und trägt damit nachhaltig zur Stärkung der heimischen Holz- und Fahrzeugbranche bei. „Ein vielfach von der Politik verwendetes Schlagwort lautet Bioökonomie. Ziel der Bioökonomie ist es, fossile oder begrenzte Rohstoffe durch nachwachsende zu ersetzen und Kreisläufe zu schließen. Einer der Massenrohstoffe die dafür zur Verfügung stehen ist Holz. Richtig eingesetzt ist Holz ein Hochleistungswerkstoff. WoodC.A.R. – Computer Aided Research – verfolgt die Berechenbarkeit von Holz und stellt eine zentrale Erweiterung in der Holztechnologie dar und eröffnet neue Potentiale für den Einsatz von komplexen Holzverbundwerkstoffen“, erläutert Dr. Ulrich Müller, wissenschaftlicher Leiter und Aufsichtsrat des Holzcluster Steiermark.

Das neue Forschungsprojekt „WoodC.A.R.“

  • Steht essentiell dafür, dass neue Wachstumschancen für die österreichische Holzwirtschaft, als einem der wichtigsten Wirtschaftszweige unseres Landes, eröffnet werden können.
  • Stärkt Synergien zwischen den Forschungsbereichen Holz- und Fahrzeugtechnologie und mit diesem Cross-Innovation-Ansatz auch den Forschungsstandort Steiermark insgesamt.
  • Bietet zugleich die Chance, neue nachhaltige und CO2-reduzierende Lösungsvorschläge durch den Ansatz der Leichtbauweise für die gesamte Mobilitätsbranche – vom Auto über die Schiene bis hin zu Pistengeräten und vielen weiteren Mobilitätsformen– erarbeiten zu können
  • Trägt somit maßgeblich zur Verknüpfung der zwei wirtschaftspolitischen Leitthemen der Steiermark „Mobility“ und „Eco-Tech“ bei, die für die Steiermark wichtige Wirtschaftsund Innovationstreiber sind, um international wettbewerbsfähig zu sein und auch in Zukunft zu bleiben.

Partnerkonsortium und Forschungsvolumen
An WoodC.A.R. arbeiten seit 1. März 2017 Vertreter aus der Fahrzeugbranche und der Holzbranche Seite an Seite mit den wissenschaftlichen Partnern der Universität für Bodenkultur, der Technischen Universität Graz, dem Kompetenzzentrum - Das virtuelle Fahrzeug (ViF), der Universität Graz und der FH Joanneum. Im Konsortium, das aus 17 Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft besteht, sind auch wichtige Plattformen und Branchenvertreter, wie der Holzcluster Steiermark und die Kooperationsplattform Forst-Holz-Papier. Getragen wird das Projekt vom Innovationszentrum W.E.I.Z., wo zahlreiche steirische Leitbetriebe beider Branchen beheimatet sind. Dazu zählt auch Weitzer Parkett, Leitbetrieb in der Region, der schon in der vorgelagerten Machbarkeitsstudie ein wichtiger Entwicklungspartner aus der Industrie als Grundlage für das nun initiierte 4-jährige Forschungsprojekt war. Neben Weitzer Parkett beteiligen sich weitere namhafte steirische, österreichische und internationale Industriepartner an dieser gemeinsamen Forschungs-initiative wie MAGNA Steyr, EJOT Austria, MATTRO Mobility oder MAN Truck & Bus AG. Weitere Entwicklungspartner aus der Steiermark sind DI Gottfried Steiner und LEAN Management Consulting sowie DYNAmore als Ingenieurdienstleister aus Stuttgart. Das Projekt hat ein Forschungsvolumen von 5 Millionen Euro und wird vom Bund (1,5 Millionen Euro) und von den Ländern Steiermark (702.000 Euro) und Tirol (48.000 Euro) finanziell unterstützt.

Weitere Informationen zum Projekt WoodC.A.R. erhalten Sie unter www.woodcar.eu