Entstanden ist ein Leichtbau-Sandwichelement, das gegenüber bisherigen Aufbauten nicht nur 60 % Gewicht einsparen, sondern auch für diverse industrielle Anwendungen eingesetzt werden kann. Mittlerweile ist aus der Idee ein Start-Up entstanden, und die Patente für die Erfindung wurden bereits in vielen Teilen der Welt erteilt. Parallel zu den Solarmodulen wächst für die Sandwichelemente gerade eine große Anwendungspalette.

Bionisch basiert versteifen

Die Idee basiert auf dem Versteifungsprinzip des Vogelknochens, in dessen Innern sich feine Knochenstege befinden, die die dünne Knochenschale stützen. Diese Struktur wird mit einfachen Stanzprozessen auf ein Metallblech übertragen, wobei die Knochenstege durch stabile Blechstreifen, sogenannte Necto-Elemente, ersetzt werden. Auf einem so erstellten Necto-Blech sind viele gestanzte Elemente verteilt. Zusammen mit einem weiteren Blech bildet es das Necto-Sandwichelement. Diese Elemente sind in der Art konstruiert, dass so gut wie kein Schnittverlust beim Produktionsprozess entsteht sowie die Größe und Packungsdichte über die Sandwichfläche variieren können. Dadurch lässt sich die Stabilität der Blechstruktur an die jeweilige Belastung anpassen. Das Sandwich besteht aus zwei Teilen und ist durch den variablen, offenen Sandwichkern sehr gut für die Funktionsintegration geeignet. Aufgrund der geringen Dehnung beim Herstellungsprozess können Bleche mit hohen Zugfestigkeiten verwendet werden.

Dass die Idee mittlerweile breiten Anklang findet, davon zeugen auch diverse Auszeichnungen. 2018 etwa hat Matrix-Module gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme den ersten Platz beim Startup-Wettbewerb „Tandemcamp“ belegt. Ein Jahr später wurde die Necto-Idee Sieger im Gründungswettbewerb „Start2grow“ der Wirtschaftsförderung Dortmund und das Team gewann den deutschen Gründungswettbewerb „Salon des Créateurs“. 2021 erreichte das Team mit der Idee schließlich die Finalistenrunde des „Altair Enlighten Award“.

Von Solarmodulen zu weiteren Anwendungen

Das erste Produkt entwickelte Matrix-Module für den Photovoltaikmarkt, wobei der Modulrahmen mit Necto-Elementen aus einem Blech geformt und anschließend auf die Rückseite der PV-Module geklebt wurde. Gegenüber üblichen Aluminiumrahmen ist die Matrix-Ausführung günstiger zu fertigen und das Modul wird viel steifer und flacher. Die Packungsdichte der Module steigt um 50 % und die Glasdicke der Solarmoduls kann reduziert werden, sodass es 5 kg leichter wird. Nach diversen Labortests laufen derzeit weltweite Feldtests in Kooperation mit verschiedenen Solarmodulherstellern, die Interesse am Einsatz des Panels haben.

Ein weiteres Anwendungsbeispiel ist eine Motorhaube für einen historischen Sportwagen, die in Hybridbauweise erstellt wurde. Anstelle der Blechaußenhaut wurde CFK verwendet und durch ein ganzflächiges Necto-Element aus Aluminiumblech ersetzt. Durch diese Kombination konnten 60 % des Gewichts eingespart werden. Die Haube wiegt jetzt 6 kg und ist sehr verwindungssteif. Neben solchen Anwendungen sind sortenreine Bauteile einfach umsetzbar. Weil die Fügestellen des Sandwichs beidseitig zugänglich sind, steht zudem eine große Auswahl von Fügetechniken zur Auswahl.

Matrix-Module GmbH
Buschstraße 17
44369 Dortmund
Tel.: +49 231 58695300
info@matrix-module.com
www.matrix-module.com