Chemnitz, Juli 2026 – Nach 34 Monaten intensiver Forschungsarbeit hat die HÖRMANN Vehicle Engineering GmbH (HVE) gemeinsam mit ihren Projektpartnern das Verbundprojekt „3D-FiberTrain" erfolgreich abgeschlossen. Ziel des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Vorhabens war die Entwicklung eines innovativen, werkzeuglosen Fertigungsverfahrens zur Herstellung großformatiger und hochbelastbarer Schienenfahrzeugkomponenten.

Die Herausforderung: Konventionelle Fertigung stößt an Grenzen

Großformatige Außenhautkomponenten für Schienenfahrzeuge werden heute überwiegend mittels duroplastbasierter Faserverbund-Technologien wie dem Handlaminieren oder Vakuuminfusionsverfahren hergestellt. Diese Verfahren sind jedoch durch hohe Werkzeugkosten, lange Fertigungszeiten, einen erheblichen manuellen Aufwand sowie eine eingeschränkte Recyclingfähigkeit der eingesetzten Materialien gekennzeichnet.

Die Lösung: Eine hybride Fertigungskette der Zukunft

Im Rahmen von „3D-FiberTrain" entwickelte das Projektkonsortium eine völlig neuartige Prozesskette, die drei Technologien vereint:

• Großformat-3D-Druck: Granulatbasierter Extrusionsdruck ermöglicht die wirtschaftliche Herstellung komplexer Geometrien ohne teure Werkzeuge.
• Automatisierte Endlosfaserverstärkung: Durch ein neu entwickeltes 3D-Tapelegeverfahren werden hochbelastete Bereiche gezielt und lastpfadgerecht verstärkt.
• Spanende Nachbearbeitung: Automatisierte Fräsbearbeitung gewährleistet höchste Maßhaltigkeit und Oberflächenqualität.

Das Besondere: Die gesamte Prozesskette basiert auf thermoplastischen Materialien und ist damit vollständig recyclingfähig.

Der Demonstrator: Frontschürze und Bugnase des ICE 3neo

Als Referenzplattform diente der Hochgeschwindigkeitszug Velaro MultiSystem (ICE 3neo, Baureihe 408) der Siemens Mobility GmbH mit Betriebsgeschwindigkeiten von bis zu 320 km/h. Für die Validierung der entwickelten Technologie wurden zwei anspruchsvolle Demonstratorbauteile ausgewählt: die Bugnase und die Frontschürze.

Die Ergebnisse: Wirtschaftliche Vorteile für die Branche

Die im Projekt entwickelte Technologie bietet gegenüber konventionellen Verfahren erhebliche Vorteile:

• Geringere Herstellungskosten – besonders bei Klein- und Mittelserien
• Kürzere Fertigungszeiten – durch Wegfall aufwändiger Werkzeugherstellung
• Reduzierter CO₂-Fußabdruck – durch effizienteren Materialeinsatz und Recyclingfähigkeit
• Erhöhte Flexibilität – schnelle Anpassung an Designänderungen und Bauteilvarianten

Das Konsortium: Starke Partner für innovative Lösungen

HVE übernahm als Konsortialführer die Koordination des Gesamtprojekts sowie die Definition der Anforderungen, die konstruktive Auslegung und die strukturelle Validierung der Demonstratorbauteile. Die Zusammenarbeit mit den Projektpartnern erstreckte sich über die gesamte Entwicklungskette:

• Fraunhofer IWU (Kunststoffzentrum Oberlausitz, Zittau)
• Fraunhofer IMWS (Schkopau)
• Lakowa GmbH (Wilthen)
• Siemens Mobility GmbH (assoziierter Partner)

Ausblick: Eine Technologie mit Zukunft

Die werkzeuglose Fertigung eröffnet völlig neue Möglichkeiten für die flexible und wirtschaftliche Herstellung von Schienenfahrzeugkomponenten – insbesondere im Klein- und Mittelserienbereich. HVE ist überzeugt: Diese Technologie wird die Branche nachhaltig verändern und einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Transformation der Schienenfahrzeugindustrie leisten.

Das Projekt „3D-FiberTrain" (Förderkennzeichen 19I23008A) wurde gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie und finanziert durch die Europäische Union. Projektlaufzeit: September 2023 bis Juni 2026.

Bildmaterial: Fraunhofer IWU, HÖRMANN Vehicle Engineering GmbH