Verbundwerkstoffe gewinnen in zahlreichen Einsatzgebieten immer mehr an Bedeutung. Der Composites United e. V. (CU), das führende Netzwerk für faserbasierten Leichtbau, möchte den Austausch mit Anwenderbranchen intensivieren und hierfür Mitglieder und Gäste aus den Branchen ins Gespräch bringen, um Ideen für neue Anwendungen und neue Technologien zu diskutieren.
Am 07. September 2026 wurde in diesem Rahmen das Thema Drohnen besprochen. Vier Referenten berichteten von ihren Projekten und Erfahrungen in dem Bereich und stellten sich der Diskussion mit mehr als 90 Teilnehmenden. „Drohnendienste sollen 2030 zum Alltag gehören – so die EU in ihrer Drohnenstrategie 2.0. In der EU wird ein starkes Wachstum der Branche von aktuell 8,5 auf 25 Mrd. USD bis 2035 erwartet. Inspektion, Überwachung, Logistik und Defence stellen eine Vielzahl möglicher Einzelanwendungen dar. Die 200 bis 300 deutschen Hersteller sind oft auf Anwendungsfelder spezialisiert. Verbundwerkstoffe werden für Bauteile wie Grundgerüst, Gehäuse, Fahrgestell, Propellerarme, Propeller, Wasserstofftanks, Antennen und Sensoraufhängungen genutzt. Geringes Gewicht und hohe Steifigkeit unserer Werkstoffe sorgen für stabile Flugeigenschaften, längere Reichweiten und höhere Nutzlast“, so Dr. Heinz Kolz (Geschäftsführer CU West) in seiner Begrüßung.
Ultraleichte 3D-gewickelte Composite-Strukturen für die Drohnen-Fertigung
Gradel Robotic Additive Manufacturing (GRAM) ist ein innovatives, robotergestütztes Wickelverfahren des luxemburgischen Herstellers Gradel, das Faserverbundstrukturen mit bis zu 70 % Gewichtsreduktion gegenüber Aluminium ermöglicht. Das Unternehmen nutzt einen vollautomatisierten 3D-Wickelprozess mit mehrachsigen Industrierobotern für Endlosfilamente. Im Prozess werden die Fasern präzise benetzt und um Pins, die in verschiedenen Geometrien angeordnet werden können, gewickelt. Über Simulation können Topologien optimiert und lastpfadgerechte Ablage der Fasern umgesetzt werden. Gewichtseinsparungen bei Drohnen erhöhen die Flugzeit und das mögliche Transportgewicht sowie die Agilität. Die Technologie bietet durch Funktionsintegration im Prozess neue Möglichkeiten der Drohnenfertigung. Gradel ist an der Zusammenarbeit in Entwicklungsprojekten auch für andere Anwendungen interessiert.
Referent: Oliver Bottler, Head of Product & Business Development, Gradel Light Weight
Brückenschlag nach Australien – Integration von H2-Drucktanks in die Tragflächen von Drohnen
Das Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe forscht und entwickelt mit Industriepartnern entlang der gesamten Wertschöpfungskette, von der Materialentwicklung über die Konstruktion bis hin zur Fertigung. Ein Projekt des Instituts befasst sich mit einem australischen Partner mit der Integration von Wasserstoff-Drucktanks in Kleinflugzeuge und Drohnen. Hierbei wird eine Integration in die Tragflächen fokussiert, wobei der Tank Biegelasten aufnehmen und Holm-Elemente ersetzen können soll. Drucktanks im Rumpf können im Vergleich nachteilig sein, wenn sie Bau- und Laderaum beanspruchen. Für die Fertigung werden thermoplastische Tragflächenhäute über Rippenstrukturen, die speziell im Inneren verstärkt werden, gespannt. Stahlfasern an den Flügelkanten dienen als Crashstruktur und können Blitze ableiten. Das IVW ist offen für Projektpartner für Drucktanks und andere Anwendungen.
Referent: Jannis Hüppauff, Wiss. Mitarbeiter, Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe IVW
Nahtlose Integration elektrischer Komponenten in Leichtbaustrukturen für Drohnen
BIONTEC entwickelt und produziert leistungsstarke, faserverstärkte Kunststoffteile und legt einen Fokus auf eine sinnvolle Funktionsintegration in die Struktur. Das Unternehmen hat sich aus der Fashionbranche kommend im Bereich textiler Preformingprozesse etabliert. Mit dem Verfahren des Unternehmens kann in jede Richtung gestickt und so Faserstränge lastgerecht abgelegt sowie z. B. elektronische Funktionskomponenten im Prozess integriert werden. Die Strahlenabsorption von CFK wird hierbei oft übersehen. Um die Funktionsfähigkeit von Antennen zu gewährleisten, werden daher beispielsweise auch Glasfasern eingesetzt. Biontec möchte den CU dazu nutzen, neue Partner kennenzulernen und sein Netzwerk auszubauen.
Referent: Martin Schrepfer, Vertriebsingenieur, Bionic Composite Technologies AG
Skalierte Produktion von Drohnen bei Mubea Aviation – Lernen aus der Automobilproduktion
Mubea Aviation ist anerkannter Bauteil- und Baugruppenlieferant der nationalen und internationalen Luftfahrtzulieferindustrie. Drohnen-Komponenten werden unter anderem mit einem internationalen Partner für autonome Lieferungen entwickelt. Kundenanforderungen wie Gewicht, Festigkeit und Kosten sind Ausgangspunkte für die Entwicklung, die Auswahl der Materialien und des Prozesses. Durch Funktionsintegration konnten bei einer Lieferdrohne Arbeitsschritte eingespart und fünf Bauteile zu einem kombiniert werden. Bei Stückzahlen bis 10.000 pro Jahr werden durch die RTM-Technologie gute Taktzeiten im Minutenbereich erzielt. Das Unternehmen ist stets offen für weitere Kooperationen mit z. B. Harz- und Maschinenherstellern mit innovativen Lösungen.
Referent: Dr. Steffen Kress, Head of Business Development and Sales, Mubea Aviation GmbH
Aus der Diskussion:
Aus der Diskussion mit den Referenten ging hervor, dass im Zuge einer Senkung der Kosten für die Drohnenfertigung grundsätzlich auch an den Einsatz von Rezyklaten zu denken sei, insofern deren Verfügbarkeit gewährleistet ist. Bei der Auslegung muss eine eventuell schwankende Materialqualität berücksichtigt werden. Zurückgewonnene Langfasern könnten künftig eine Lösung zum Thema Nachhaltigkeit und Kostenreduktion bieten. Weiter wurde über die Zuverlässigkeit und Repair-Möglichkeiten von fest integrierten Funktionskomponenten in CFK-Drohnenstrukturen gesprochen. Elektronikbauteile werden vor dem Einbau in der Regel einer Funktionsprüfung unterzogen. Ein Ausschuss durch fehlerhafte Teile im Produktionsprozess kann deshalb stark minimiert werden. Des Weiteren wurde über die Befestigung thermoplastischer Drohnenhäute auf Flügelrippen diskutiert, wobei die Haut mit einem Klebefilm auf den Rippen befestigt werden kann. Ein Aufschweißen könnte eine geeignete Alternative sein. Abschließend wurde über die Bushings der GRAM-Technologie gesprochen, die nach dem Umwickeln mit den Verstärkungsfasern in der Struktur verbleiben. Die Auswahl des Materials hierfür ist vielfältig. Sie können aus Aluminium gefertigt, gedruckt oder bei größeren Serien aus faserverstärkten Kunststoffen hergestellt werden. Bei Spaceanwendungen wird Titan genutzt.
Der nächste Termin unserer Reihe:
7. Dezember 2026 „Verbundwerkstoff trifft Bauinfrastruktur“ (14:00 Uhr, online)
Programm und Einladung finden Sie frühzeitig auf der CU-Internetseite.
Weitere Informationen erhalten Sie von:
Dr. Heinz Kolz, CU West, heinz.kolz@composites-united.com
Leonie Weiblen, Ceramic Composites, leonie.weiblen@composites-united.com
Stefan Steinacker, CU BW, stefan.steinacker@composites-united.com
Die Aufzeichnung der Veranstaltung können Sie auf dem YouTube-Kanal des CU anschauen.