Forschungsprojekt CLEAN-Mag

Im neuen Forschungsprojekt CLEAN-Mag entwickelt die TU Bergakademie Freiberg mit ihren Partnern innovative Prozesse für eine treibhausgasfreie Herstellung von Leichtbauteilen aus Magnesium unter der Verwendung von Wasserstoff als Hauptenergieträger.

Im Verbund möchten wir am Beispiel von Magnesium den Leichtbaugedanken weiter in eine klimaneutrale, industrielle Anwendung tragen und vereinen darum insgesamt 12 Partner aus Wissenschaft und Industrie. Ziel ist es, in allen Produktionsschritten von Leichtbaumetallen auf der Basis von Magnesium Treibhausgasemissionen einzusparen. Die Bauteile könnten dann für leichtere und klimafreundlichere Automobile, Flugzeuge oder Züge sorgen.

Prof. Ulrich Prahl, Institut für Metallformung an der TU Bergakademie Freiberg

Projektinhalt

Das Ziel des Projektes ist die Reduzierung von Treibhausgasen und Steigerung der Energieeffizienz der gesamten Prozesskette. Dafür werden drei Bestandteile untersucht:

  1. Schmelzprozess

    Das Team erfoscht grüne Technologien, die beim energieintensiven Schmelzen von Magnesium eingesetzt werden können. Als alternativer Brennstoff soll dabei klimaneutraler Wasserstoff eingesetzt werden. Hierfür werden unter der Leitung von Prof. Krause am Institut für Wärmetechnik und Thermodynamik entsprechende Wasserstoffbrenner sowie Feuerungs- und Vorwärmtechnologien entwickelt. Des Weiteren untersuchen die Forschenden, wie die Wärmeübertragung an die Schmelze verbessert werden kann.

  2. Verarbeitungsprozess

    Die Forschenden entwickeln Technologien zur besseren Ausnutzung der Schmelzhitze während der weiteren Prozesse. Dafür schlägt das Team das 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.

  3. Legierung

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

Projekthintergrund

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 CLEAN-Mag Teil der Industrieinitiative NOCARBforging2050. Der Förderzeitraum des Projekts beträgt drei Jahre, wobei die beteiligten Institute der TU Bergakademie Freiberg mit 2,5 Millionen Euro gefördert werden.