Über die IGF

Forschungsvereinigungen müssen für die Antragstellung im Rahmen der IGF autorisiert sein. Noch nicht autorisierte Forschungsvereinigungen können einen Antrag auf Autorisierung im Förderprogramm Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) stellen, wenn die Kriterien gemäß der Anlage Förderrichtline erfüllt sind.

Die Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) ist ein europaweit einzigartiges, themenoffenes und vorwettbewerbliches Förderprogramm des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK), das kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) einen einfachen Zugang zu praxisorientierter Forschung ermöglicht.

Eine Kurzdarstellung veranschaulicht den Prozess von der Idee bis zur Veröffentlichung des Forschungsergebnisses.

Hier finden Sie eine Übersicht aller IGF-Forschungsvereinigungen.

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Mit den Mitteln der IGF werden im transnationalen Netzwerk CORNET auch Projekte gemeinsam mit internationalen Kooperationspartnern durchgeführt ...

Aktuelles
Geförderte Projekte

Ein kleiner Ausschnitt der bisher rund 12000 geförderten Projekte bietet einen Einblick in die Vielfalt der Forschungsthemen.

Die Projektdatenbank der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) umfasst rund 12000 abgeschlossene und laufende IGF-Vorhaben seit dem Jahr 1995 und wird regelmäßig aktualisiert.

Service
FAQ

Leichtbau in der Landtechnik (LeiLa)

Ein wichtiger Trend, der sich in der Landwirtschaft abzeichnet, ist der Leichtbau von Maschinen. Die Anforderungen an die Leistungsfähigkeit von landtechnischen Maschinen steigen. Zum einen sehen gesetzliche Vorschriften eine Begrenzung des Gesamtgewichts von Fahrzeugen vor, die auf öffentlichen Straßen fahren. Zum anderen führt eine höhere Achslast zu einer stärkeren Verdichtung des Bodens während der Bearbeitung. Diese und weitere Faktoren machen den Einsatz von Leichtbaumethoden und hochfesten Stählen, also besonders stabilen und widerstandsfähigen Materialien, besonders sinnvoll. 

Vergleich zweier Demonstratoren

Das Bild zeigt den Vergleich zweier Demonstratoren hinsichtlich des Mises-Kriteriums - ein Konzept aus der Festigkeitslehre, das zur Beurteilung der plastischen Verformung von Materialien verwendet wird. Es basiert auf der Annahme, dass ein Material versagt, wenn die von Mises-Spannung einen bestimmten Wert überschreitet. Dieses Kriterium bietet eine einfache Möglichkeit, die Sicherheit von Bauteilen unter komplexen Spannungszuständen zu bewerten.

Landtechnische Maschinen sind verschiedenen Belastungen ausgesetzt. Dazu gehören zyklische Betriebslasten, die durch wiederholte Nutzung entstehen, abrasiver Verschleiß, der durch Reibung und Abnutzung auftritt sowie Korrosion, die durch chemische Reaktionen mit der Umgebung verursacht wird. Ihre Wechselwirkungen sind komplex und hängen stark von dem jeweiligen Einsatzgebiet ab. Ein Beispiel für eine Wechselwirkung zwischen zyklischen Betriebslasten und abrasivem Verschleiß bei Landmaschinen ist der Einsatz von Pflügen oder Eggen. Während des Betriebs erfährt die Maschine zyklische Belastungen durch das Eindringen in den Boden, das Anheben und Absenken der Arbeitsorgane (z.B. der Mähmesser) sowie durch die unterschiedlichen Bodenverhältnisse. Diese zyklischen Lasten können zu einer erhöhten Abnutzung der Verschleißteile führen, insbesondere wenn der Boden steinig oder sehr hart ist.

Der abrasive Verschleiß tritt auf, wenn die Bodenpartikel an den Oberflächen der Arbeitsorgane reiben, was zu Materialabtrag führt. Wenn die zyklischen Lasten hoch sind, kann dies die Kontaktkräfte zwischen den Bodenpartikeln und den Arbeitsorganen erhöhen, was den abrasiven Verschleiß verstärkt. Umgekehrt kann ein übermäßiger Verschleiß die Effizienz der Maschine beeinträchtigen, was zu einer erhöhten Belastung und damit zu einer weiteren Verschleißentwicklung führt.

Um die Vorteile von hochfesten Baustählen, für die Herstellung von leichtbauoptimierten Bauteilen in der Landwirtschaft besser zu nutzen, arbeiten Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen an der RWTH Aachen University – Lehrstuhl und Institut für Eisenhüttenkunde (IEHK) und der Hochschule Osnabrück – Labor für Mechanik und Messtechnik (LMM) sowie Labor für Materialdesign und Werkstoffzuverlässigkeit (MuW) zusammen. Im Projekt sollen bestehende Baustähle so verbessert werden, dass sie eine gleichmäßigere und widerstandsfähigere Mikrostruktur aufweisen. Ein spezifisches Vorhaben ist das Erreichen einer gleichmäßigen martensitischen Struktur, d.h. eine Struktur, die sich durch eine große Zugfestigkeit und Härte auszeichnet. Diese soll eine hohe Grundfestigkeit sowie einen hohen Kaltverfestigungsgrad aufweisen. Zusätzlich wird der Einsatz von lufthärtenden martensitischen Stählen untersucht, die sich durch optimierten Ablauf von Arbeitsschritten auszeichnen.

Anhand eines Demonstrators werden die während des Feldeinsatzes auftretenden Beanspruchungen am Demonstrator messtechnisch untersucht. Mit Hilfe der modernen Simulationsmethoden, mit denen sich die Beanspruchungen komplexer mechanischer Strukturen berechnen lassen, wird untersucht, wie der Demonstrator auf verschiedene Belastungen reagiert, um die Beanspruchungen aus dem Feldeinsatz realitätsnah nachzubilden. Mit diesen Informationen kann dann das Design des Demonstrators lastpfadgerecht optimiert werden – sowohl in Bezug auf die Form (Shape-Optimierung) als auch auf die Anordnung des Materials (Topologie-Optimierung). Dadurch kann das Gewicht des Demonstrators erheblich reduziert werden, was ihn effizienter und leistungsfähiger macht. Um sicherzustellen, dass die Festigkeit des Demonstrators auch unter realen Bedingungen gewährleistet ist, werden Betriebsfestigkeitsversuche durchgeführt. Dazu werden auf einem Hydropuls-Prüfstand auf den Demonstrator die im Feldeinsatz auftretenden Belastungen aufgebracht, um die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit des optimierten Demonstrators nachzuweisen.

Die Materialien und Verfahren, die im Labor entwickelt wurden, werden im Laufe des Projekts in der industriellen Fertigung umgesetzt. Nach der Herstellung werden die neuen Demonstratoren unter realen Bedingungen eingesetzt, um herauszufinden, wie gut sie sich bewähren. Dabei stehen besonders zwei Aspekte im Fokus: die Verschleißbeständigkeit und die Dauerfestigkeit, die angibt, wie lange das Bauteil unter wiederholter Belastung funktionsfähig bleibt. Diese Tests helfen, die neuen Materialien und Verfahren weiter zu verbessern und sicherzustellen, dass sie in der Praxis zuverlässig sind.

Das Forschungsprojekt leistet einen entscheidenden Beitrag, die Effizienz, die Nachhaltigkeit und die Wirtschaftlichkeit in der Landtechnik zu verbessern. Darüber hinaus dient der Einsatz von Leichtbaumethoden dazu, die Herausforderungen, wie der Reduktion von CO₂, zu meistern, denen KMU ausgesetzt sind.

Das Projekt wird im Rahmen des Programms „Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF)“ durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. (Förderkennzeichen 01IF21733N).