Pressh?rtbare St?hle werden seit Mitte der 80er Jahre zur Herstellung hochfester Strukturbauteile im Automobilen Leichtbau verwendet. Seitdem spielen sie eine wichtige Rolle bei der Einhaltung immer strenger werdender Sicherheitsvorschriften und Klimaziele. Die Anzahl der gefertigten Bauteile pro Jahr steigt seit der Einführung des Verfahrens stetig an. W?hrend im Jahr 1987 noch 3 Millionen Teile pro Jahr gefertigt wurden, wird die Anzahl der gefertigten Teile im Jahr 2017 auf bereits 300 Millionen gesch?tzt. Moderne Automobilkarosserien weisen einen Anteil pressgeh?rteter Bauteile an der Gesamtmasse des BIW von bis zu 40% auf. Dies verdeutlicht die Relevanz des Verfahrens für die Automobilindustrie und die Bedeutung, die es zur Herstellung leichter, widerstandsf?higer Karosseriekomponenten besitzt.
Im industriellen Pressh?rteprozess erfolgt die Erw?rmung der Platinen üblicherweise in einem Durchlaufofen, wie z.B. dem Rollenherdofen. Aufgrund der W?rmeübertragung im Ofen in Form von Strahlung und Konvektion werden Aufheizzeiten von bis zu 5 Minuten ben?tigt, um die Platinen auf eine Temperatur von 950°C zu erw?rmen. Damit genügend Platinen zur Einhaltung des Pressentaktes zur Verfügung stehen, müssen die ?fen entsprechend lang ausgelegt werden. Dies führt dazu, dass typische Ofenl?ngen von mehr als 40m erreicht werden. Hinzu kommt, dass Rollenherd?fen einerseits lange Auf- und Abkühlzeiten besitzen, andererseits kann es bei starken Temperaturschwankungen zu einer Besch?digung der zum Stückguttransport eingesetzten Keramikrollen kommen. Daher werden die ?fen h?ufig auch w?hrend eines Produktionsstillstandes weiter beheizt, um einen reibungslosen Betrieb zu gew?hrleisten. Dies führt auch bei Stillstand einer Produktionslinie zu einem hohen Energiebedarf.

Die induktive Erw?rmung bietet hier als Alternative viele Vorteile gegenüber dem konventionellen Rollenherdofen. Durch die direkt im Bauteil erzeugte W?rme k?nnen h?here Heizraten und bessere Wirkungsgrade als bei der W?rmeübertragung durch Konvektion und Strahlung realisiert werden. Dies macht die Induktion zu einem platzsparenden und energieeffizienten Verfahren zur Erw?rmung von Stahlbauteilen. Das Verfahren findet daher auch schon beim Schmelzen, Schmieden und der W?rmebehandlung von Bauteilen industrielle Anwendung. Aber auch das Potential der Induktion zur Erw?rmung von Blechplatinen im Pressh?rteprozess wurde in den letzten Jahren vermehrt untersucht. Ein gro?er Schwerpunkt dieser Untersuchungen ist der Einfluss der induktiven Erw?rmung auf die Homogenit?t der Erw?rmung und die Bauteileigenschaften der Blechplatinen.

Um industrierelevante, repr?sentative Ergebnisse zu gewinnen, sollen dieser innovative Fertigungsprozess, die dazugeh?rige Fertigungsanlage sowie die ben?tigte Infrastruktur in einem realen Umfeld betrachtet und erprobt werden. Dazu erfolgt deren Integration in den Experimentierraum Neue Mobilit?t OWL (Neue Mobilit?t Ostwestfalen-Lippe), wodurch auch ihre frühzeitige Ausrichtung an zukünftigen Arbeits- und auch Lebensbedingungen erm?glicht wird. Die Clusterinitiative Neue Mobilit?t OWL (NeMo.OWL) setzt sich als Ziel, bisher isoliert betrachtete Forschungsfelder, die ?Mobilit?tsforschung“, ?Fahrzeugkonzepte“, ?Energiesysteme“ und ?Digitale ?kosysteme“ ganzheitlich in einem Experimentierraum zu verzahnen. Damit sollen hocheffiziente Technologien für einen nachhaltigen Schutz des Klimas und der natürlichen Ressourcen umsetzbar werden. Die Bereitstellung und das Management von Angebot und Nachfrage nachhaltiger Energien für  Fertigungsprozesse, das allt?gliche Leben und die Mobilit?t im Experimentierraum ist Gegenstand der Energieplattform. Hierbei werden verschiedene vielversprechende Technologiepfade, wie beispielsweise die Wasserstofftechnologie und die Kopplung der Strom- und W?rmesysteme, untersucht. Besonders attraktiv ist dabei auch die Sektorkopplung, da der Anteil regenerativ gewonnenen Stroms im Kreis Paderborn bereits 2018 über 100% lag [HSH18]. Abgebildet wird der gesamte Experimentierraum in einem digitalen ?kosystem, welches die Planung, die Koordination und den Betrieb des Gesamtsystems erm?glicht. Auf Basis der Forschungsergebnisse kann die Entwicklung neuer Produkte damit in einer vollst?ndigen Systemumgebung erfolgen, so dass die Wechselwirkung eines neuen Produkts mit seiner Systemumgebung in den Entwicklungsprozess einflie?en kann. Dies führt zu innovativen, ma?geschneiderten Produkten und damit zu hohen Verwertungs- und Umsetzungspotentialen. ?ber 50 Netzwerkpartner unter Federführung der Universit?t Paderborn haben sich bisher zusammengefunden, um die Neue Mobilit?t OWL durch Experimente und Anwendungen zu einem Vorzeigeprojekt für NRW zu machen.

Aufbau einer Produktionslinie für das Pressh?rten von Blechkomponenten mit induktiver Erw?rmung und Fertigung von Demonstrator-Bauteilen 
Ziel ist der Nachweis der Serientauglichkeit des Gesamtkonzeptes. Der Aufbau der Produktionslinie soll unter dem Gesichtspunkt der Energieeffizienz erfolgen. Dabei sollen die Vorteile einer Induktionsanlage bezüglich des Platzbedarfes ausgenutzt werden, um ein m?glichst effektives Anlagenlayout unter Berücksichtigung von Transport, Erw?rmung und Umformung zu erm?glichen.

Implementierung der Produktionslinie in den Experimentierraum Neue Mobilit?t OWL
Anhand eines virtuellen Zwillings des Energiesystems des gesamten Experimentierraums wird ein Optimierungsalgorithmus modelliert, welcher ein Energiemanagementsystem zur Koordination der Stromflüsse darstellt. Dieses soll eine optimale Ausnutzung regenerativer Energien auf Basis der aktuellen und zukünftigen Wetterlage, zur Verfügung stehender Energiespeicher und des Fertigungsplanes erm?glichen. Au?erdem soll die energetische Infrastruktur einer induktiv betriebenen Pressh?rtelinie erschlossen werden. Diese wird auf Basis des Energiemanagementsystems in das regenerative Energienetz der Neuen Mobilit?t OWL implementiert.

Ermittlung von Gesch?fts- und Betriebsmodellen für eine induktiv betriebene Pressh?rtelinie
Eng verknüpft mit dem Energiemanagementsystem sollen hier Betriebsmodi für einen Anlagenbetrieb ermittelt werden. Ziel ist es ein System zu entwickeln, was in Kommunikation mit Maschinengr??en, Energiemanagement und Auftragslage eine optimierte, energieeffiziente und wirtschaftliche Fertigung von Bauteilen erm?glicht.

Bilanzielle Betrachtung einer induktiv betriebenen Pressh?rtelinie
Auch sollen die ben?tigten Energie- und Rohstoffbedarfe zur Fertigung von Bauteilen ermittelt und mit bestehenden Fertigungsmethoden abgeglichen werden. Das Ziel ist der Nachweis eines ?kologisch-?konomischen Vorteils einer mit regenerativem Strom betriebenen Fertigungslinie gegenüber der Nutzung fossiler Energietr?ger. Im Sinne der steigenden Nachfrage nach Lieferkettenverantwortung sollen dabei auch vorgelagerte Prozesse zur Bereitstellung der notwendigen Ressourcen berücksichtigt werden.