Energiepack Fraunhofer ILT und Outokumpu

Der Sonderwerkstoff Forta H1000 von Outokumpu ermöglicht die Umsetzung konstruktiver Leichtbaumaßnahmen im Energiepack, das im Rahmen des Projekts „Fraunhofer Systemforschung Elektromobilität II (FSEM II)“ in gemeinsamer Kooperation von Outokumpu und dem Fraunhofer-Institut ILT entwickelt wurde. Bild: Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, Aachen.

Das so genannte „Leichtbau-Energiepack“ wurde im Rahmen des Fraunhofer-Projekts „Fraunhofer Systemforschung Elektromobilität II (FSEM II)“ durch das Fraunhofer ILT erarbeitet und zeichnet sich durch den Einsatz verschiedener Leichtbautechniken sowie durch neuartige Kühl- und Aufbaustrategien aus. Dabei integriert es die verschiedenen Komponenten der Fraunhofer-Institute ISE, IWM und UMSICHT. Neben der Entwicklung von Batteriesystemen sind die Produktions- und Konstruktionstechniken für die Erstellung des Leichtbau-Energiepackgehäuses essenziell für die sichere und kosteneffiziente Nutzung in elektromobilen Anwendungen. Der austenitische ultrahochfeste MnCr-Werkstoff Forta H1000 von Outokumpu konnte dabei eingesetzt werden und ermöglichte die Umsetzung konstruktiver Leichtbaumaßnahmen bei einem gleichzeitig hohen Sicherheitsniveau.

Mit ihrer aktuellen Kooperation verfolgen die Projektpartner das Ziel, das besondere Leichtbaupotenzial der Forta H-Güten für den Bereich der Elektromobilität voll auszuschöpfen. „Ein hohes Energieaufnahmevermögen und eine erhöhte Steifigkeit bei dünneren Wandstärken sind maßgebliche Eigenschaften für die Entwicklung zukünftiger Leichtbaukonstruktionen im Automobilbau. Die Forta H-Güten erfüllen diese Anforderungen“, erklärt Stefan Lindner, Senior Technical Manager Automobilbau bei Outokumpu. „Der Werkstoff zeichnet sich durch eine spezielle Mangan(Mn)-Chrom(Cr)-Verbindung und ein vollaustenitisches Gefüge aus. Der TWIP-Verfestigungsmechanismus sorgt für erhöhte Crashsicherheit (TWIP: Twinning Induced Plasticity; Verfestigung durch Zwillingsbildung). Neben dem direkten Leichtbau durch die Darstellbarkeit teils komplexer Bauteile mit erheblicher Steifigkeit bei gleichzeitiger Blechdickenreduktion kann dank des hohen Energieabsorptionspotenzials der H-Serie auch indirekter Leichtbau mittels Ausdünnung benachbarter Komponenten realisiert werden. Mit diesen Eigenschaften ermöglicht das Hochleistungsmaterial neue Leichtbaupotenziale im Fahrzeugbau, und zwar ganz explizit auch im Bereich der Elektromobilität.“