Ein zentraler Forschungsschwerpunkt am LCC liegt in der Entwicklung, Auslegung und Bewertung von Typ-III-, Typ-IV- und Typ-V-Faserverbunddruckbehältern für gasförmige und kryogene Medien, mit besonderem Fokus auf Wasserstoffanwendungen, einschließlich konventioneller und bauraumangepasster Tankkonzepte. 

Die Forschung verbindet fortschrittliche Materialsysteme, Fertigungstechnologien, numerische Simulationen, experimentelle Charakterisierung sowie systemische Bewertungen, um die skalierbare und nachhaltige Umsetzung von Wasserstoffspeicher- und Verteilungssystemen zu unterstützen.  

Website: Forschung am LCC
Kontakt: Elisabeth Gleis, M.Sc.

Das Projekt PARITY-4-REUSE entwickelt vollständig recycelbare Typ-IV-Faserverbunddruckbehälter für Wasserstoffanwendungen, die auf eine Großserienproduktion bei gleichzeitig hoher mechanischer Leistungsfähigkeit ausgelegt sind. Hierzu wird eine industrialisierte Prozesskette von der Herstellung des Polymerliners und dem Dry-Fiber-Winding bis hin zum thermoplastischen Resin Transfer Moulding (T-RTM) mit In-situ-Polymerisation entwickelt. Im Projekt ist der Lehrstuhl für Carbon Composites (LCC) für die Entwicklung und Implementierung des T-RTM-Prozesses sowie für die Validierung der Druckbehälter verantwortlich. Diese umfasst Lebenszyklusanalysen (LCA), Untersuchungen zu Recyclingpfaden sowie die Bewertung von Nachhaltigkeits- und Ressourceneffizienzaspekten. 

Projektrahmen: NIP II 
Förderung: Bundesministerium für Verkehr (BMV, ehemals Bundesministerium für Digitales und Verkehr – BMDV) 
Förderkennzeichen: 03B11040 
Laufzeit: 01.10.2023 – 30.09.2026 
Website: NIPII 
Kontakt: Çağla Sipahi, M.Sc.
Weiterführende Informationen: NOW GmbH 

Entwicklung bauraumangepasster Wasserstofftanks zur effizienten Integration in Flugzeugen. 
In dem Projekt CHoSe-Aviation werden Flüssigwasserstoff (LH₂)-Tanks mit innovativen, an Flugzeugbauräume angepassten Geometrien entwickelt, um eine volumeneffiziente Speicherung von Wasserstoff zu ermöglichen und gleichzeitig die gravimetrischen Anforderungen der Luftfahrt durch den Einsatz leichter Faserverbundmaterialien zu erfüllen. Die Technische Universität München ist verantwortlich für die Entwicklung des Fertigungskonzepts und die Charakterisierung von Materialien und Komponenten. Projektpartner übernehmen die Konzeptionierung und Auslegung des Tanks, Materialtests (z. B. Permeationsverhalten bei kryogenen Bedingungen) sowie Analysen zur strukturellen Integration im Flugzeug. 

Projektrahmen: Luftfahrtforschungsprogramm LuFo VI-3 
Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) 
Förderkennzeichen: 20E2204A 
Laufzeit: 01.12.2023 – 30.11.2026 
Kontakt: Felix Falk, M.Sc.
Website: CHoSe-Aviation 

Materialeffiziente Produktion von Wasserstoffdruckbehältern für umweltfreundliche und emissionsfreie Luftfahrt. 
Im Projekt MATWATA wird die materialeffiziente Herstellung von Wasserstoffdruckbehältern untersucht, indem drei fortschrittliche Prozesstechnologien – Filamentwickeln, Fiber Patch Placement und Tufting – kombiniert werden, um signifikante Materialeinsparungen und reduzierte Produktionszeiten bei gleichzeitig hoher Leistungsfähigkeit zu erreichen. Der Lehrstuhl für Carbon Composites ist verantwortlich für die Entwicklung des Konzepts, die Realisierung der multiprozessbasierten Fertigung sowie die Herstellung und Erprobung von Demonstratoren in Zusammenarbeit mit Partnern wie der Hochschule Augsburg. 

Projektrahmen: Holistic Air Mobility Initiative – HAMI 
Förderung:Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie (StMWi) 
Laufzeit: 01.01.2023 – 31.12.2025 
Website: MATWATA
Kontakt:  Philipp Dörr, M.Sc. 

Typ-IV-Wasserstoffdruckbehälter für flache, quaderförmige Einbauräume in Fahrzeugen. 

Die TUM entwickelt die CFK-Struktur und einen geeigneten Herstellprozess, einschließlich interner kontinuierlich faserverstärkter Zugstreben und deren Anbindung an die Tankwand; zudem werden Prozessparameter analysiert, um eine zuverlässige Fertigung des Technologiedemonstrators sicherzustellen. 

Projektrahmen: ZIM (IraSME-Netzwerk)  
Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK)  
Förderkennzeichen: KK5135821KL3  
Laufzeit: 01.12.2024 – 30.06.2026  
Website: ADAPT 
Kontakt: Elisabeth Gleis, M.Sc.  

Entwicklung eines flachen, sensorüberwachten Faserverbund-Wasserstofftanks für die Luftfahrt. 

Im TankWing-Projekt wird ein bauraumangepasster Wasserstofftank für die Integration in Flugzeugflügel entwickelt. Kern des Ansatzes ist eine neuartige Nähtechnologie mit modifiziertem Doppelsteppstich, einschließlich der Integration von Sensorfasern, zur Realisierung einer flachen Tankgeometrie mit integrierten Zugverstrebungen. Ziel ist eine verbesserte Bauraumausnutzung, Gewichtsreduktion sowie die kontinuierliche Überwachung der strukturellen Integrität und des Tankzustands während des Betriebs. 

Projektrahmen: LuFo 
Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) 
Förderkennzeichen: 20M2258C  
Laufzeit: 01.11.2024 – 31.10.2027 
Kontakt:  Gabriel Eduardo Rojas Valenzuela, M. Eng. 

Entwicklung eines digitalen Zwillings für die Auslegung gewickelter Faserverbundbauteile. 
Im Projekt DIMORPH wird ein innovativer, digitaler Auslegungsprozess für gewickelte Faserverbundbauteile entwickelt, der relevante Prozesseinflüsse direkt in der Bahnplanung berücksichtigt und eng mit der Struktursimulation gekoppelt ist. Ziel ist eine realitätsnahe virtuelle Abbildung des Laminataufbaus, um Überdimensionierungen zu vermeiden, Entwicklungsaufwände zu reduzieren und Material-, Kosten- sowie Emissionseinsparungen insbesondere für große Wasserstoffdruckspeicher zu ermöglichen. 

Projektrahmen: ZIM  
Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) 
Laufzeit: 01.11.2024 – 31.10.2026 
Kontakt: Kevin Banea, M.Sc. 

Entwicklung eines kryogen komprimierten Wasserstoffspeichersystems für schwere Nutzfahrzeuge. 

Im Projekt CRYOTRUCK wird ein leistungsfähiges CRYOGAS-Wasserstoffspeichersystem entwickelt, modelliert und experimentell validiert, das hohe Speicherdichte mit den mechanischen Anforderungen von Langstrecken-Brennstoffzellen-Lkw kombiniert. Der Lehrstuhl für Carbon Composites (LCC) ist an der Auslegung, Materialforschung und Prozessentwicklung für die CFK-Verstärkung eines metallischen Liners für Typ-III-CcH ₂ -Druckbehälter beteiligt, einschließlich fortschrittlicher Wickel- und Towpreg-Fertigungsverfahren, multiskaliger virtueller Charakterisierung sowie umfangreicher Berst- und Lebensdauertests. 

Projektrahmen: NIP II 
Förderung: Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) 
Förderkennzeichen: 03B10411E 
Laufzeit: 01.01.2022 – 31.03.2026 
Website: CRYOTRUCK  
Kontakt: Marco Tönjes, M.Sc. 
 

Hybrid-Multi-Material-Konzepte für leichte, tragfähige Bauteile. 

Im Projekt DISCO2030 werden unterschiedliche Materialien wie Faserverbundstoffe und Metalle zu funktionalen, großvolumigen, leichten Strukturen und Komponenten kombiniert, um mechanische Leistungsfähigkeit zu steigern und Masse zu reduzieren. Der Lehrstuhl für Carbon Composites (LCC) konzentriert sich auf die Auslegung, experimentelle Validierung und Fügetechnologien für hybride Komponenten, die faserverstärkte Verbundwerkstoffe mit anderen strukturellen Materialien verbinden und so fortschrittliche Anwendungen in Fahrzeugen und energieeffizienten Strukturen unterstützen. 

Projektrahmen: Horizon Europe Framework Program, (DISCO2030)  
Förderung: EU 
Förderkennzeichen: 101091860 
Laufzeit: 01.12.2023 - 31.5.2026 
Website: DISCO2030
Kontakt: Vincent Backmann, Dipl.-Ing. 

Entwicklung einer Fertigungstechnologie für bauraumangepasste, zugverstrebte Wasserstoffdrucktanks für Fahrzeuge. 

Im Projekt CARBusTank wird eine neuartige nähbasierte Prozesstechnologie und eine zugehörige Produktionsanlage zur Herstellung leichter Drucktanks mit bis zu 9 kg komprimiertem Wasserstoff entwickelt, die flache, gekrümmte und geometrieangepasste Tankformen mit über 95 % Bauraumausnutzung ermöglichen. Kern des Ansatzes ist ein modifiziertes Doppelsteppstich-Nähverfahren für Faserverbundwerkstoffe mit Nähtiefen bis 120 mm, das durch Prozesssimulationen und Nadeleindringsimulationen an der TUM unterstützt wird, während Industriepartner die Maschinen-, Nähkopf- und Überwachungssysteme realisieren. 

Projektrahmen: ZIM 
Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) 
Förderkennzeichen: KK5135828CI4  
Laufzeit: 01.12.2024 – 20.05.2027 
Kontakt: Shima Norouzi, M.Sc. 
 

Prozess- und Struktursimulation

•  CADWIND und CATIA zur Wickelpfad- und Prozesssimulation 
•  ANSYS für Finite-Elemente-Analysen (FEA) 

Fertigungsanlagen:

•  5-Achs-Filamentwickelanlage: Nasswickeln und Towpreg-Wickeln 
•  Towpreg-Anlage: Herstellung von Towpregs mit unterschiedlichen Faser & 
Matrixmaterialien 
• Thermoplastische Tape-Lege- und Wickelsystem

Charakterisierung:  

•  Split-Disc-Prüfung 
•  Standard-Materialcharakterisierung an gewickelten Platten