Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHRAFARA – KI-gestützte Radartechnologie für die Qualitätssicherung von Faserverbundwerkstoffen
Faserverbundwerkstoffe gelten als Schlüsseltechnologie moderner Leichtbaukonzepte. Sie vereinen hohe Festigkeit mit geringem Gewicht und leisten damit einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz – etwa durch die Reduktion von Energieverbrauch und Emissionen im Mobilitäts- sowie Industriesektor. Gleichzeitig stellen sie hohe Anforderungen an die Qualitätssicherung in der Produktion. Fehler wie Delaminationen, Lufteinschlüsse oder Materialunregelmäßigkeiten sind häufig schwer zu erkennen, können jedoch die Leistungsfähigkeit und Sicherheit der Bauteile erheblich beeinträchtigen.
Im Projekt AFARA wird genau hier angesetzt und eine innovative Lösung zur adaptiven, zerstörungsfreien Prüfung von Faserverbundwerkstoffen auf Basis KI-gestützter Radartechnologie entwickelt. Ziel ist es, Materialfehler bereits während der Produktion zuverlässig zu detektieren, ohne Bauteile zu beschädigen oder aufwendige manuelle Prüfverfahren einsetzen zu müssen.
Im Zentrum steht ein intelligentes Radarsystem, das in der Lage ist, in das Material hineinzublicken und innere Strukturen präzise zu erfassen. Anders als optische Verfahren ist Radar unempfindlich gegenüber Oberflächenbeschaffenheit oder Lichtverhältnissen und ermöglicht eine robuste Prüfung auch unter industriellen Bedingungen. Die erfassten Signale werden mithilfe künstlicher Intelligenz analysiert und interpretiert. Das System lernt, typische Fehlerbilder zu erkennen, Anomalien automatisch zu identifizieren und Prüfparameter adaptiv an unterschiedliche Materialeigenschaften anzupassen.
Durch die frühzeitige Erkennung von Fehlstellen können Produktionsprozesse gezielt optimiert und Ausschuss deutlich reduziert werden. Das steigert nicht nur die Qualität und Zuverlässigkeit der Bauteile, sondern erhöht auch die Ressourceneffizienz entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Material, Energie und Zeit werden eingespart, während gleichzeitig die Prozesssicherheit verbessert wird.
Mit AFARA wird die Grundlage für eine moderne, datengetriebene Qualitätssicherung in der Verarbeitung von Faserverbundwerkstoffen geschaffen – effizient, nachhaltig und zukunftsorientiert.
Projektpartner und Förderung
Das Konsortium steht unter der Leitung des Lehrstuhls für Integrierte Systeme der Ruhr-Universität Bochum und umfasst die IBG Automation GmbH (Neuenrade), die Aeroconcept GmbH (Würselen), das Bochumer Institut für Technologie BO-I-T, den Lehrstuhl für Produktionssysteme der Ruhr-Universität Bochum sowie das Fraunhofer FHR. Gefördert wird das Projekt durch die Europäische Union und das Land Nordrhein-Westfalen im Rahmen des EFRE/JTF-Programms NRW 2021–2027.
Das Projekt ist zum 01.04.2025 gestartet und läuft bis zum 31.03.2028.
