Verbundprojekt KonFutius

Autorin: Silke Landtwing, Manager Corporate Communications, Leister Schweiz

Motivation

Zur dauerhaften Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit der Leuchtenindustrie in Nordrhein-Westfalen werden aufgrund des steigenden Kostendrucks durch asiatische Hersteller neue Lösungsansätze für die ressourcen- und kosteneffiziente Herstellung von Leuchtpaneelen benötigt. Im Verbundprojekt KonFutius wird durch die Erforschung einer neuen Systemarchitektur von Panelleuchten und der Entwicklung einer neuen integrativen Produktionssystematik auf Basis von elektronisch funktionalisierten Faserverbundkunststoffen die geforderte Wettbewerbsfähigkeit nachhaltig geschaffen.

Ziel

Das Gesamtziel des Verbundprojektes ist die Entwicklung einer integrierten Prozesskette zur kostengünstigen und energieeffizienten Herstellung von elektrisch und optisch funktionalisierten Faserverbundkunststoffen. Die so erstmals in einem kontinuierlichen Prozess hergestellten Beleuchtungspaneele übertreffen herkömmliche LED-Paneele hinsichtlich Gewicht und Steifigkeit bei gleichzeitiger geringerer Dicke und höherer Designfreiheit. Durch den kontinuierlichen Prozess und die damit einhergehende Substitution aufwändiger Montage- und Logistikprozesse ist dabei eine Kostenreduktion von über 60 Prozent gegenüber aktuellen LED-Paneelen realisierbar. Damit ermöglichen es die in KonFutius entwickelten Prozess- und Systemtechniken, den wachstumsstarken Beleuchtungsmarkt mit High-Tech-Paneelen made in NRW zu bedienen. Beispielhafte Anwendungen stellen Beleuchtungen im Innen- und Außenbereich wie Büros oder Reklametafeln dar. Durch die ebenfalls im Projekt anvisierte Umformung der Paneele zu gekrümmten Strukturen können auch designorientierte Anwendungen in Architektur (Außenfassaden) und im Transportsektor (Deckenleuchten in Zügen und Bussen) adressiert werden.

Aufbau der Paneele

Der Aufbau der Paneele sieht eine faserverstärkte Grundschicht vor, auf die LEDs montiert werden. Diese emittieren seitlich in einen Verbund funktionaler Schichten (Reflexions-, Lightguide- und Diffusionsschicht) Lichtstrahlen, wodurch an der Oberfläche ein homogenes Lichtfeld ausgekoppelt wird.

Vorgehen

Durch die Kombination kontinuierlich ablaufender und damit hochgradig produktiver Einzelprozesse zu einer integrierten Gesamtprozesskette wird eine effektive und kostengünstige Herstellung des Materials ermöglicht. Die Einzelprozesse sind:

• Kontinuierliche Herstellung von thermoplastischen FVK-Laminaten mittels Doppelbandpresse
• Kontinuierliches Aufdrucken von Leiterbahnen und Auftragen von funktionalen Schichten im Rolle-zu-Rolle-Verfahren
• Hybrid-Integration von LEDs
• Kontinuierliche Versiegelung der Schichten mittels Laserdurchstrahlschweißen
• Formen von gekrümmten Endkonturen

Der Projekterfolg wird durch die interdisziplinäre Zusammenstellung des Konsortiums gewährleistet. Dieses deckt die gesamte Wertschöpfungskette von der Materialherstellung über die Prozess- und Anlagenentwicklung bis zur Vermarktung des funktionalisierten Faserverbundkunststoffs ab. Die direkte Anbindung an den Markt ist durch die für das Projekt gewonnenen Endabnehmer sowie das umfangreiche und stark diversifizierte Firmennetzwerk der Projektpartner gewährleistet.

Projektpartner

• Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT (Projektkoordinator)
• Aachener Zentrum für integrativen Leichtbau AZL der RWTH Aachen
• Leister Technologies Deutschland GmbH
• Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT
• Polyscale GmbH & Co. KG
• Pixargus GmbH
• Trilux GmbH

Förderung

Dieses Vorhaben wurde aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert (Förderkennzeichen: EFRE-0801653)