Bioverbunde erobern moderne Leichtbaukonstruktionen

Mit Unterstützung der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) ebnet die Invent GmbH Naturfaserverbundwerkstoffen den Weg in neue Anwendungen. Neben einem Kajak und einem Messestand soll auch ein Motorradhelm aus dem Bioverbund entwickelt werden. Ziel ist es, die Kombination aus Naturfasergewebe und Pflanzenölmatrix für die Serienproduktion von Massengütern reif zu machen.

Naturfaserverbundwerkstoffe haben ein großes Potenzial, darin sind sich die Experten einig. Da die Fasern von Flachs oder Hanf nicht nur sehr stabil, sondern auch leichter als Glasfasern sind, stoßen sie bei der Industrie auf zunehmendes Interesse. In eine Matrix aus fossilen Rohstoffen eingebettet, haben sich Naturfasern in Verbundwerkstoffen daher in einzelnen Produkten bereits etabliert.

Eine Matrix aus nachwachsenden Rohstoffen ist ebenso möglich, aber technisch anspruchsvoller und von daher nur in wenigen Anwendungen realisiert. Da ein derartiger Bioverbund aber nicht nur ökologische Vorteile bietet, arbeitet die Invent GmbH mit Praxispartnern jetzt an seiner breiteren Nutzung. Ziel ist es, die Materialien so zu konzipieren, dass sie in gängigen Verfahren der Kunststoffindustrie verarbeitet werden können.

Die Verbundpartner wollen zeigen, dass Bioverbundwerkstoffe ideale Eigenschaften für die verschiedensten Nutzungen bieten. Zentrale Aufgabe im Rahmen des Projekts ist es, anhand von Prototypen die wissenschaftlichen Voraussetzungen für die breite Nutzung des Materials zu schaffen. Während am Beispiel eines Kajaks vor allem am Feuchtigkeitsverhalten des Verbundwerkstoffs gearbeitet werden muss, soll ein Messestand die Eignung der Bioverbunde für repräsentative Zwecke belegen.

Das dabei gewonnene Know-How wird im Anschluss in die Fertigung eines Motorradhelms fließen. Ein Bioverbundbauteil mit einer derart hohen Stabilität stellt eine echte Herausforderung für die Wissenschaftler dar. Der Helm muss dabei allen gängigen Normen entsprechen und den gleichen Schutz bieten wie ein herkömmlicher Helm. Da der Bioverbund die Chance bietet, den Helm leichter zu machen und seinen Tragekomfort zu erhöhen, zeigt die Industrie großes Interesse am neuen Werkstoff. Ziel des Praxispartners Schuberth Engineering AG ist es, mit dem Motorradhelm aus Bioverbund in Serie zu gehen.

Zunächst geht es jedoch darum, die richtige Naturfaser bzw. das passende Naturfaserhalbzeug mit der passenden Naturharzmatrix zu kombinieren. Der Werkstoffoptimierung folgt die Verfahrensanpassung. Beispielsweise müssen gängige Heißpressverfahren so verändert werden, dass sich die Materialien in der gewünschten Weise verarbeiten lassen. Erst wenn die damit hergestellten Prüfkörper den gesetzten Anforderungen entsprechen und sich auch in den Belastungstests bewähren, geht es um die Form des Helms.

Auch wenn Bioverbunde mit der Nutzung heimischer nachwachsender Rohstoffe für die Produktion oder der ökologische Entsorgung punkten können, für die Industrie und den Konsumenten zählt letztlich der Preis. Mit der Verarbeitung in Serie könnten Bioverbundprodukte so kostengünstig hergestellt werden, dass ein konkurrenzfähiger Produktpreis möglich wird.

Das Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft erhofft sich daher viel vom geplanten Projekt. Lassen sich Messestand, Kajak und Helm aus Bioverbund realisieren wie geplant, sind die Weichen gestellt für eine generell breitere Nutzung von Bioverbunden.

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR)
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