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Leichtbau Mit Wasserstoff zur emissionsarmen Herstellung von Magnesiumteilen

Quelle: Pressemitteilung der TU Bergakademie Freiberg

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Im neuen Forschungsprojekt „Clean-Mag“ entwickeln Freiberger Forscher mit ihren zehn Industriepartnern neue Prozesse für eine treibhausgasfreie Herstellung von Leichtbauteilen aus Magnesium.

Einmal mehr ist Wasserstoff ein Helfer, um ein Metall emissionsärmer zu bearbeiten. Diesmal geht es um das Leichtmetall Magnesium, das hier in einer Umformanlage zu sehen ist. Freiberger Forscher verraten hier, was es mit Wasserstoff und Magnesium aufsich hat.(Bild: TU Bergakademie Freiberg)
Einmal mehr ist Wasserstoff ein Helfer, um ein Metall emissionsärmer zu bearbeiten. Diesmal geht es um das Leichtmetall Magnesium, das hier in einer Umformanlage zu sehen ist. Freiberger Forscher verraten hier, was es mit Wasserstoff und Magnesium aufsich hat.
(Bild: TU Bergakademie Freiberg)

Als ersten Bestandteil erforscht das Team grüne Prozesse, die beim energieintensiven Schmelzen von Magnesium eingesetzt werden können, wie man erfährt. Als alternativer Brennstoff soll dabei eben klimaneutraler (grüner) Wasserstoff eingesetzt werden. Dazu werden unter der Leitung von Prof. Krause am Institut für Wärmetechnik und Thermodynamik entsprechende Wasserstoffbrenner sowie Feuerungs- und Vorwärmsysteme entwickelt. Des Weiteren untersuchen die Forscher, wie die Wärmeübertragung auf das Leichtmetall und schließlich in die Schmelze verbessert werden kann.

Gießwalzen führt schnell zum Magnesiumhalbzeug

Außerdem entwickelt man Möglichkeiten, durch die die Schmelzwärme während der weiteren Prozesse besser genutzt werden kann. Dafür schlägt das Team das, wie es heißt, ressourceneffiziente Gießwalzverfahren vor, bei dem aus dem flüssigen Magnesium schneller ein Halbzeug entsteht als bei herkömmlichen Verfahren. Verschiedene Umformschritte sollen dafür enger an den Gießwalzprozess gekoppelt werden, um auf dem Weg zum Halbzeug möglichst viel Wärmenergie aus der Gießhitze zu nutzen.

Auch aufs Magnesium kommt es an

Ein dritter Baustein des neuen Herstellungsprozesses ist der Einsatz einer besonders flexiblen Magnesiumlegierung, die bei niedrigen Temperaturen – und damit folglich auch mit reduziertem Energiebedarf – in die gewünschte Form gebracht werden kann. Die Forschenden untersuchen dafür die calziumhaltige Magnesiumlegierung ZAX210.

Die Ergebnisse des Verbundvorhabens zielen auf die Herstellung verschiedener Prototypen-Bauteile ab, welche anschließend auf Ihren Einsatz im Mobilitätssektor evaluiert werden, wie es weiter heißt. Weiterhin können die Forschungsergebnisse auf andere Formgebungsverfahren (etwa Schmiedeprozesse) und Werkstoffe (beispielsweise Aluminiumlegierungen) übertragen werden, wie man betont. Somit verfolge der Verbund die Vision eines klimaneutralen Leichtbaus weiter.

Zum Hintergrund des Forschungsvorhabens

Im Sinne des European Green Deal spielt der Leichtbau als Querschnittsdisziplin eine entscheidende Rolle, um etwa im Transportwesen Ressourcen und Emissionen einzusparen. Das Verbundforschungsvorhaben „CLEAN-Mag“, welches im Rahmen des Förderprogrammes Technologie-Transfer-Programm Leichtbau (TTP Leichtbau) mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert und vom Projektträger Jülich (PTJ) betreut wird, vereint 12 Partner aus Wissenschaft und Industrie. Weiterhin ist das Projekt Teil der Industrieinitiative Nocarbforging2050. Der Förderzeitraum des Projekts beträgt drei Jahre, wobei die beteiligten Institute der TU Bergakademie Freiberg mit 2,5 Millionen Euro unterstützt werden.

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