Mit nachhaltigen Formwerkzeugen zu schnellen Erfolgen

Der Erfolg eines studentischen Rennsportteams kann eindrucksvoll verdeutlichen, wie praxisnah Innovationen aus der Forschung sind. In der Saison 2025 arbeiteten das Projektteam vom DLR-Institut für Systemleichtbau und das TU Chemnitz Racing Team (TUC Racing) bei der Herstellung von Faserverbund-Komponenten für einen Rennwagen eng zusammen. Gleich zwei Ziele verfolgt diese Zusammenarbeit: Die Fertigung auf nachhaltigen Formwerkzeugen sowie die Erprobung der Fertigungsprozesse.

Nachhaltige Werkzeuge für Hochleistungsbauteile

Im Fokus standen die Seitenkästen des neuen Rennwagens und damit geometrisch anspruchsvolle Strukturen mit aerodynamischen und crashrelevanten Spezifikationen. Bei diesen CFK-Bauteilen kamen erstmals Formen aus herkömmlicher Wellpappe statt aus klassischen Formenbaumaterialien zum Einsatz. Dies ist ein Gewinn in Sachen Nachhaltigkeit.

Wellpappe als Werkstoff erscheint in dem Kontext zunächst wenig naheliegend, das Prinzip dahinter ist jedoch einfach und pragmatisch: Dazu schneidet die Konstruktionssoftware das Formwerkzeug senkrecht in Scheiben von der Dicke der Wellpappe und liefert so die Konturen für die zweidimensionalen Wellpappzuschnitte. Das Aufeinanderstapeln und Verspannen der Elemente erzeugt bereits eine endkonturnahe Form. Durch das anschließende Spachteln, Schleifen und Versiegeln entsteht die Oberfläche, die wie gewohnt die Basis für das anschließende Laminieren bildet.

Nach der Nutzung lässt sich die Deckschicht entfernen und die Pappe recyceln. Oder die Form bleibt für etwaige Ersatzteile während der gesamten Saison verfügbar.

Validierung unter Realbedingungen

Entscheidend war die Frage, ob das Konzept auch außerhalb einer labornahen experimentellen Fertigungsinfrastruktur funktioniert, wo klimatische Umgebungsbedingungen schwanken können und nur eher einfache Anlagentechnik verfügbar ist.

Das Team von TUC Racing laminierte die Bauteile eigenständig und fertigte daraus die Seitenkästen für den Rennwagen der Saison 2025. Ohne umfangreiche Einweisung konnte das Team das Verfahren erfolgreich umsetzen. Die Bauteile bewährten sich im Wettbewerb und zeigen eindrucksvoll den Weg von der reinen Pappstruktur über die beschichtete Form bis zum lackierten Bauteil am Fahrzeug.

Transfer in die industrielle Praxis

Im industriellen Alltag besteht ein hoher Bedarf an schnellen, kostengünstigen und flexiblen Lösungen. Insbesondere in der Prototypenfertigung, bei Kleinserien oder bei sich häufig ändernden Entwicklungsständen sind Formwerkzeuge aus Metall häufig ein großer Kosten- und Zeitfaktor.

Die hier eingesetzte Bauweise zeigt großes Potenzial für:

  • Prototypenformen in frühen Entwicklungsphasen
  • Hilfsformen zum Preformen von Faserhalbzeugen
  • Montage- und Positioniervorrichtungen
  • temporäre Werkzeuge bei Versuchsaufbauten

Der entscheidende Vorteil liegt in der Kombination aus Geschwindigkeit, geringen Materialkosten und hoher Agilität. Zuschnitte lassen sich einfach und schnell aus den CAD-Daten ableiten und Anpassungen sind kurzfristig umsetzbar. Das geringe Gewicht der Bauweise ist vorteilhaft beim Handling und insbesondere beim Aushärten der Laminate aufgrund der niedrigen Wärmekapazität.

Lackiert und montiert
Die Bauteile im Rennbetrieb am TU Chemnitz Racing Rennwagen der Saison 2025 mit Aero-Kit
Credit:

TU Chemnitz Racing Team

Die Zusammenarbeit mit TUC Racing führt damit nicht nur zu einen studentischen Rennerfolg, sondern liefert auch einen praxisnahen Demonstrator für industrielle Anwendungen.

Nachwuchs fördern, Potenziale entwickeln

Neben der Prozessvalidierung und der Bauteilfertigung trägt auch die Nachwuchsgewinnung wesentlich zum Gesamterfolg bei. Ein solches Projekt ermöglicht Studierenden einen praxisnahen Einblick in reale Entwicklungsprozesse. Von Spezifikation, Konstruktion, Beschaffung, Projektplanung über Fertigung bis zu PR- und Haftungsfragen lässt sich die Wertschöpfung im realen Umfeld begleiten. Aus der Zusammenarbeit ist bereits eine laufende studentische Arbeit hervorgegangen und mindestens eine weitere ist in Vorbereitung. Dies stärkt die Nachwuchsförderung und schafft Perspektiven für eine nachhaltige Personalrekrutierung.

Die Zusammenarbeit zwischen DLR und TUC Racing zeigt anschaulich eine Win-Win-Situation, die mit dem Fahrzeug für die Saison 2026 weitergeht.

Autor: Philipp Sämann, Marcel Andres, Robert Prussak