Forschung | MobiXL: Die Synergie aus topologischer Optimierung und modularer Fertigung – Jetzt Innovationspotenzial nutzen! — Photon

Photon Laser Manufacturing arbeitet mit MobiXL an einer innovativen Fertigungsmethode, die das Potenzial hat, die Produktion von Großbauteilen für Schienenfahrzeuge, Luftfahrt und Schiffbau entscheidend zu verändern.

Durch die Kombination aus bionischer Optimierung und modularer Bauweise wird eine neue Herangehensweise für nachhaltige, wirtschaftliche und flexible Fahrzeugherstellung auf den Weg gebracht. Angesichts steigender Energiepreise, strengerer CO2-Vorgaben und wachsender Anforderungen an Ressourceneffizienz bietet MobiXL vielversprechende Ansätze für Hersteller und Betreiber von Mobilitätslösungen.

Maximale Effizienz durch innovative Fertigung

Im Zentrum dieser neuen Technologie steht ein Prozess, bei welchem hochkomplexe, topologieoptimierte Versteifungsstrukturen in standardisierte, seriell gefertigte Module umgewandelt werden. Aus diesen Modulen werden dann die nicht-linearen, gewichtsoptimierten Versteifungsstrukturen aufgebaut. Während additive Verfahren hierbei oft durch lange Produktionszeiten und hohe Kosten limitiert sind, kann MobiXL die Vorteile klassischer Serienfertigung mit den Freiheitsgraden topologisch optimierter Designs kombinieren und führt dadurch zu einer effizienteren und flexibleren Fertigung, welche die Möglichkeiten einer wirtschaftlichen Fertigung gewichtsoptimierter Strukturen ermöglichen wird.

Ein Schwerpunkt liegt auf der effizienten und erprobten Fügetechnologie: Die Module sollen durch verzugsarmes Laserschweißen verbunden werden. Ziel ist es, höchste strukturelle Stabilität zu erreichen und eine Reduzierung der Produktionszeit zu ermöglichen. Zusätzlich soll die Prozesskette vollständig digitalisiert werden, was zu einer durchgängigen Qualitätssicherung beitragen, Fehlerquoten minimieren und reproduzierbare Ergebnisse sichern soll – ein entscheidender Vorteil für Hersteller und Betreiber mit hohen Sicherheits- und Effizienzanforderungen.

Wirtschaftliche Potenziale für Hersteller und Betreiber

MobiXL wird signifikante Einsparungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette ermöglichen. Die angestrebte Gewichtseinsparung von bis zu 20 % gegenüber bestehenden lasergeschweißten Versteifungsstrukturen erlaubt nicht nur den Materialeinsatz zu reduzieren, sondern auch den Energieverbrauch während der gesamten Lebensdauer eines Fahrzeugs zu senken. Dies führt zu geringeren Betriebskosten, reduzierten Emissionen und einer längeren Lebensdauer der eingesetzten Komponenten.
Ein weiterer Vorteil liegt in der erreichbaren Flexibilität der Fertigung. MobiXL wird es ermöglichen, individuelle Anpassungen an unterschiedliche Fahrzeugtypen effizient umzusetzen. Hersteller könnten künftig schneller auf Marktanforderungen reagieren und innovative Designs realisieren, ohne dass sich die Produktionskosten unverhältnismäßig erhöhen.

Nachhaltigkeit als strategischer Wettbewerbsvorteil

Neben den wirtschaftlichen Perspektiven wird MobiXL auch einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Mobilität leisten. Durch reduzierten Materialeinsatz, effizientere Produktionsprozesse und Verringerung des Energieverbrauchs über den gesamten Lebenszyklus eines Fahrzeugs wird dieses Verfahren zur Minimierung des ökologischen Fußabdrucks beitragen. Diese Ansätze sind insbesondere für Unternehmen von Interesse, die sich ambitionierte Nachhaltigkeitsziele gesetzt haben und ihre CO2-Bilanzen aktiv verbessern möchten.

MobiXL – Zukunftsperspektiven für den Fahrzeugbau

Mit der Erprobung an branchenspezifischen Demonstratoren für den Schienenfahrzeug- und Schiffbau konnten erste Ergebnisse zum Potenzial der MobiXL-Technologie beweisen werden. Das Projekt wurde durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz im Rahmen des Technologietransfer-Programms Leichtbau (TTP LB) gefördert und zeigt, wie Modularisierung, Digitalisierung und Automatisierung langfristig zu effizienteren, wirtschaftlicheren und nachhaltigeren Produktionsprozessen führt.
MobiXL bietet Herstellern, Betreibern und politischen Entscheidern neue Ansätze für die Herausforderungen der modernen Mobilität. Wer heute an zukunftsweisenden Konzepten für wirtschaftlichen und nachhaltigen Leichtbau arbeitet, kann schon bald von dieser neuen Technologie profitieren.