CoE Empennage / Aft. Fuselage
Ein neuer Werkstoff etabliert sichDie schwarze Materie ist unsere Zukunft
Centre of Excellence Empennage / Aft. Fuselage – Werk Stade
Präsentiert von
Dr. Jörg Kindler
©A
IRB
US
DE
UT
SC
HL
AN
D G
MB
H. A
ll rights
reserv
ed. C
onfidential and
pro
prieta
ry d
ocum
ent.
Was ist CFK?
EpoxydharzEpoxydharz
ErdölErdöl
KohlenstofffasernKohlenstofffasern
Oxidation und Verkokung
Polykond
ensation
Gewebe und HarzGewebe und Harz
PrepregPrepreg
Lastübertragung
Struktur
CFK: Kohlenstofffaserverstärker KunststoffCFK: Kohlenstofffaserverstärker Kunststoff
©A
IRB
US
DE
UT
SC
HL
AN
D G
MB
H. A
ll rights
reserv
ed. C
onfidential and
pro
prieta
ry d
ocum
ent.
Warum CFK? – Die Vorteile!
... für den Konstrukteur ... für die Fertigung ... für den Kunden
Reduziertes
Gewicht
Ermüdungsfest &
korrosionsbeständig
Erweiterte
Konstruktions-
möglichkeiten
Neue Fertigungs-
möglichkeiten
Weniger Teile
Neue
Produktions-
ansätze
Reduzierter
Kraftstoffverbrauch
Reduzierte
Wartungskosten
Längere
Lebensdauer
©A
IRB
US
DE
UT
SC
HL
AN
D G
MB
H. A
ll rights
reserv
ed. C
onfidential and
pro
prieta
ry d
ocum
ent.
Einsparungspotential durch CFK
A300 SLW in Metallbauweise- 1972
A300 SLW in CFK-Bauweise22% Gewichtsreduktion
Kerosineinsparung über den Lebenszyklus des
Flugzeuges:800 Tonnen
800kg Gewichtsersparnis durch CFK Einsatz in der A319
8 Plätze mehr an Passagierkapazität
Mehreinnahmen für die Fluggesellschaften pro
Jahr pro Flieger:2 Mio. €
Umstellung der HLW-Schwinge auf CFK in der A340 500/600
Al-Ti Schwinge: 46,0 kgCFK Schwinge: 25,6 kg
Gewichtsersparnis: 46%Kostenersparnis: 28%
©A
IRB
US
DE
UT
SC
HL
AN
D G
MB
H. A
ll rights
reserv
ed. C
onfidential and
pro
prieta
ry d
ocum
ent.
CFK - Das Material der Zukunft
0
10,000
20,000
30,000
40,000
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Industrial use
Aerospace use
Sporting use
Car
bo
n F
iber
s D
eman
d (
ton
s / y
ear)
Offshore oil field components
PC chassis
Windmills
Automotive Components
Civil Engineering
Aircraft structural components
CNG tanks
Golf Shafts
Tennis Rackets
Airbus A380
Airbus A350
Marine vessels
Marke
t Grow
th Rate
over 1
0%
Quelle: Toray Industries, Inc.
©A
IRB
US
DE
UT
SC
HL
AN
D G
MB
H. A
ll rights
reserv
ed. C
onfidential and
pro
prieta
ry d
ocum
ent.
CFK-Anteil am Strukturgewicht
CF
K-S
tru
ktu
rgew
ich
tsan
teil
[%]
0
10
20
30
40
50
60
1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
A300A310-200
A320
A340-300
A340-600
A380
A400M
A350 XWB
©A
IRB
US
DE
UT
SC
HL
AN
D G
MB
H. A
ll rights
reserv
ed. C
onfidential and
pro
prieta
ry d
ocum
ent.
CFK-Einsatz
CFK Druckkalotte
CFK Fußbodenträger
CFK Landeklappen
CFK Sektion 19/19.1
CFK Rippen
CFK Flügelmittelkasten
CFK Vorflügel
CFK SLW
CFK Höhenleitwerk
CFK-Einsatz beim A380 entspricht 22 Gew.%CFK-Einsatz beim A380 entspricht 22 Gew.%
©A
IRB
US
DE
UT
SC
HL
AN
D G
MB
H. A
ll rights
reserv
ed. C
onfidential and
pro
prieta
ry d
ocum
ent.
19.08.2010CoE Empennage / Aft. Fuselage - Werkspräsentation Stade Page 8
2011 Auslieferung der ersten A350 Flügelschalge
2007 Auslieferung des ersten A400M-Seitenleitwerks
2006 Auslieferung der ersten A400M-Flügelschale
2004 Auslieferung des ersten A380 SLW
1996 Programmabbruch Fokker å 100% CFK Verarbeitung
1983 Erstes CFK Ruder A310, MSN 162
50 Jahre Erfahrung in der Flugzeugherstellung –Über 25 Jahre in der CFK Herstellung
50 Jahre Erfahrung in der Flugzeugherstellung –Über 25 Jahre in der CFK Herstellung
Die Geschichte des Stader Werkes
1959
1983
2007
©A
IRB
US
DE
UT
SC
HL
AN
D G
MB
H. A
ll rights
reserv
ed. C
onfidential and
pro
prieta
ry d
ocum
ent.
19.08.2010CoE Empennage / Aft. Fuselage - Werkspräsentation Stade Page 9
Stader CFK-Anteil A320 sowie A330/A340-Familie
Druckkalotten
Landeklappen-schalen
Seiten-
leitwerke
©A
IRB
US
DE
UT
SC
HL
AN
D G
MB
H. A
ll rights
reserv
ed. C
onfidential and
pro
prieta
ry d
ocum
ent.
19.08.2010CoE Empennage / Aft. Fuselage - Werkspräsentation Stade Page 10
Stader CFK-Anteil A380
Seitenleitwerk
Landeklappenschalen
Druckkalotte
©A
IRB
US
DE
UT
SC
HL
AN
D G
MB
H. A
ll rights
reserv
ed. C
onfidential and
pro
prieta
ry d
ocum
ent.
19.08.2010CoE Empennage / Aft. Fuselage - Werkspräsentation Stade Page 11
Stader CFK-Anteil A400M
SeitenleitwerkFlügelschalen
©A
IRB
US
DE
UT
SC
HL
AN
D G
MB
H. A
ll rights
reserv
ed. C
onfidential and
pro
prieta
ry d
ocum
ent.
19.08.2010CoE Empennage / Aft. Fuselage - Werkspräsentation Stade Page 12
A350 XWB in Stade: Bauanteile
Stade steigt in die Rumpfschalenfertigung ein.
Größtes CFK Bauteil wird die Flügelschale A350
Stade steigt in die Rumpfschalenfertigung ein.
Größtes CFK Bauteil wird die Flügelschale A350
Seitenleitwerk(nur Montage)
Obere Flügelschalen
Rumpfschalen S.16-18(Oben / Unten)
©A
IRB
US
DE
UT
SC
HL
AN
D G
MB
H. A
ll rights
reserv
ed. C
onfidential and
pro
prieta
ry d
ocum
ent.
19.08.2010CoE Empennage / Aft. Fuselage - Werkspräsentation Stade Page 14
CFK Valley Stade
CFK-Kompetenz an einem OrtCFK-Kompetenz an einem Ort
CFKAusbildung
Konzept-entwicklung
Technologie-entwicklung
Fertigung
©A
IRB
US
DE
UT
SC
HL
AN
D G
MB
H. A
ll rights
reserv
ed. C
onfidential and
pro
prieta
ry d
ocum
ent.
19.08.2010CoE Empennage / Aft. Fuselage - Werkspräsentation Stade Page 15
Ausbildungszentrum
Berufsausbildung: angepasst an die Fertigungsanforderungen
Berufsausbildung: angepasst an die Fertigungsanforderungen
• CFK-Ausbildungswerkstatt für alle deutschen Airbus Standorte (120 Auszubildende)
• Weiterbildung für Angestellte und LAK’s
• Layout des Ausbildungszentrum folgt dem Materialfluss in der Fertigung
• Kooperation mit der Fachhochschule für den dualen Bachelor-Studiengang
Ausbildungszentrum
Fluss im
Ausbildungszentrum
CFKAusbildung
Konzept-entwicklung
Technologie-entwicklung
FertigungCFK
AusbildungKonzept-
entwicklungTechnologie-entwicklung
Fertigung
©A
IRB
US
DE
UT
SC
HL
AN
D G
MB
H. A
ll rights
reserv
ed. C
onfidential and
pro
prieta
ry d
ocum
ent.
19.08.2010CoE Empennage / Aft. Fuselage - Werkspräsentation Stade Page 16
Universität
Lehre von CFK-Wissen und CFK-Besonderheiten von Beginn an, um den Bedarf an zukünftigen
Fachkräften zu sichern!
Lehre von CFK-Wissen und CFK-Besonderheiten von Beginn an, um den Bedarf an zukünftigen
Fachkräften zu sichern!
• Ansiedlung der privaten Fachhochschule Göttingen (PFH Göttingen)
• Stiftungsprofessur durch Airbus
• CFK-Studiengänge• Bachelor Studiengang – 8 Semester
•Abschluss: Bachelor of Engineering•Kosten: 500€/Monat
• Master Studiengang – 3 Semester•Abschluss: Master of Science •Kosten: 1000€/Monat
• Erster CFK-Studiengang weltweit!
Universität
CFKAusbildung
Konzept-entwicklung
Technologie-entwicklung
FertigungCFK
AusbildungKonzept-
entwicklungTechnologie-entwicklung
Fertigung
©A
IRB
US
DE
UT
SC
HL
AN
D G
MB
H. A
ll rights
reserv
ed. C
onfidential and
pro
prieta
ry d
ocum
ent.
19.08.2010CoE Empennage / Aft. Fuselage - Werkspräsentation Stade Page 17
CFK Valley Stade - Konzeptentwicklung
Alle Mitglieder arbeiten
in 12 verschiedenen Arbeitsgruppen
“CFK Valley Stade”: Neue Ideen für CFK-Anwendungen
å Einheitliche Entwicklungsstrategie
Inzwischen 87 Mitglieder im CFK-Valley Verein
“CFK Valley Stade”: Neue Ideen für CFK-Anwendungen
å Einheitliche Entwicklungsstrategie
Inzwischen 87 Mitglieder im CFK-Valley Verein
CFKAusbildung
Konzept-entwicklung
Technologie-entwicklung
Fertigung
©A
IRB
US
DE
UT
SC
HL
AN
D G
MB
H. A
ll rights
reserv
ed. C
onfidential and
pro
prieta
ry d
ocum
ent.
19.08.2010CoE Empennage / Aft. Fuselage - Werkspräsentation Stade Page 18
CFK Valley Stade - Technologieentwicklung
Technologiezentrum Stade: Plattform, um Ideen zur Serienreife zu bringen
Technologiezentrum Stade: Plattform, um Ideen zur Serienreife zu bringen
• 2500 m² klimatisierte Halle zur Serienreifmachung von neuen Prozessen
• Büroraum für Airbus und die CFK-Valley-Mitglieder
• Gebäude finanziert durch das Land Niedersachsen und die Stadt Stade, angemietet durch die CTC GmbH
2500 m²
CFKAusbildung
Konzept-entwicklung
Technologie-entwicklung
Fertigung
©A
IRB
US
DE
UT
SC
HL
AN
D G
MB
H. A
ll rights
reserv
ed. C
onfidential and
pro
prieta
ry d
ocum
ent.
19.08.2010CoE Empennage / Aft. Fuselage - Werkspräsentation Stade Page 19
CFK Valley Stade - Fertigung
CFKAusbildung
Konzept-entwicklung
Technologie-entwicklung
Fertigung
Airbus
Saertex
Material-/
Bauteilproduktion
Materialherstellung
Wartungszentrum
Prüflabor
Bauteilbearbeitung /
Montageprozesse
Fertigungsunterstützung
Ausbildungszentrumund Universität
©A
IRB
US
DE
UT
SC
HL
AN
D G
MB
H. A
ll rights
reserv
ed. C
onfidential and
pro
prieta
ry d
ocum
ent.
19.08.2010CoE Empennage / Aft. Fuselage - Werkspräsentation Stade Page 20
CFK-Valley Stade Heute
Universität:
- eröffnet 2007
Investment:
- Stadt Stade: 2,5Mio€
- Land Niedersachsen: 3,7Mio€
Technologiezentrum:
- eröffnet 2004
Investment:
- Stadt Stade: 4,5Mio€
- Land Niedersachsen: 4,0Mio€
Service Centre:
- eröffnet 2007
Investment:
- Stadt Stade: 2,5Mio€
CFK Ausbildungszentrum:
- eröffnet 2006
Investment:
- Airbus: 3,5Mio€
Service Centre
©A
IRB
US
DE
UT
SC
HL
AN
D G
MB
H. A
ll rights
reserv
ed. C
onfidential and
pro
prieta
ry d
ocum
ent.
Der weitere Ausbau...
CFK- Nord – Die ForschungsreinrichtungCFK- Nord – Die Forschungsreinrichtung
©A
IRB
US
DE
UT
SC
HL
AN
D G
MB
H. A
ll rights
reserv
ed. C
onfidential and
pro
prieta
ry d
ocum
ent.
Das CFK-Valley
©A
IRB
US
DE
UT
SC
HL
AN
D G
MB
H. A
ll rights
reserv
ed. C
onfidential and
pro
prieta
ry d
ocum
ent.
19.08.2010CoE Empennage / Aft. Fuselage - Werkspräsentation Stade Page 23
© AIRBUS DEUTSCHLAND GMBH. Alle Rechte vorbehalten. Vertrauliches und geschütztes Dokument.
Dieses Dokument und alle darin enthaltenen Informationen sind das alleinige Eigentum von AIRBUS DEUTSCHLAND GMBH. Die Zustellung dieses Dokumentes oder die Offenlegung seines Inhalts begründen keine Rechte am geistigen Eigentum. Dieses Dokument darf ohne die ausdrückliche schriftliche Genehmigung von AIRBUS DEUTSCHLAND GMBH nicht vervielfältigt oder einem Dritten gegenüber enthüllt werden. Dieses Dokument und sein Inhalt dürfen nur zu bestimmungsgemäßen Zwecken verwendet werden.
Die in diesem Dokument gemachten Aussagen stellen kein Angebot dar. Sie wurden auf der Grundlage der aufgeführten Annahmen und in gutem Glauben gemacht. Wenn die zugehörigen Begründungen für diese Aussagen nicht angegeben sind, ist AIRBUS DEUTSCHLAND GMBH gern bereit, deren Grundlage zu erläutern.
AIRBUS, das Airbus-Logo, A300, A310, A318, A319, A320, A321, A330, A340, A350, A380 und A400M sind eingetragene Marken.