Starke Tennisschläger und beheizte Tapeten

Extrem leitfähig, stärker als Stahl und leichter als Aluminium – das sind nur einige der erstaunlichen Eigenschaften von Carbon Nano Tubes. Mit Hilfe eines neuen Verfahrens lässt sich der „Wunder-Werkstoff“ jetzt auch im industriellen Maßstab verarbeiten.

Seit ihrer Entdeckung 1991 beflügeln Carbon-Nano-Tubes, kurz CNT, die Phantasie von Wissenschaftlern und Unternehmern gleichermaßen, denn sie sind extrem leitfähig, stabil und leicht. Die Herstellung der Nano-Tubes als Rohstoff ist mittlerweile kein großes Problem mehr. Trotzdem gibt es kaum Produkte, denn der Werkstoff hat einen gravierenden Makel: CNT lassen sich nur schwer mit anderen Werkstoffen verbinden und widersetzen sich den meisten Produktionsverfahren.

Ingenieure der Fraunhofer-Technologie-Entwicklungsgruppe TEG in Stuttgart, haben jetzt ein Verfahren entwickelt, mit dem sich das eigenwillige Material kostengünstig verarbeiten lässt. Einer industriellen Serienproduktion steht damit nichts mehr im Weg. Eines der ersten Produkte, das CNT-Halbzeuge der Fraunhofer TEG enthält, sind die DNX-Tennisschläger der Firma Völkl. Mit hervorragendem Erfolg:

90 000 Rackets waren geplant, die Schläger verkaufen sich jedoch so gut, dass die Produktionszahlen wahrscheinlich aufgestockt werden. „Die Carbon-Nano-Tubes sollen den Rahmen an den besonders belasteten Stellen verstärken und die Dämpfungseigenschaften des Tennisschlägers verbessern“, erklärt Projektleiter Ivica Kolaric.

Kolaric und sein Team im Stuttgarter CNT-Applikationslabor stellen ihre CNT-Halbzeuge derzeit in Papierform her. Die Blätter sehen aus wie schwarzes Tonpapier und kosten nur wenige Euro pro Quadratmeter. „Wir sind jedoch nicht an eine bestimmte Form gebunden“, betont Kolaric. Das CNT-Verbundsystem lässt sich mit unterschiedlichen Materialien vermengen und ebenso einfach mit Kunststoffen wie mit Textilien verbinden. Verstärkte Tennisschläger sind dabei nur eine von vielen Anwendungsmöglichkeiten. Das größte Potenzial für neue Produkte sieht der Forscher derzeit in der Nutzung der elektrischen Eigenschaften der Nano-Tubes zur Wärmeerzeugung. Das Material ist nicht nur sehr leicht und fest, sondern kann auch beliebig große Flächen sehr effizient aufheizen.

Probeweise haben die Stuttgarter Ingenieure damit bereits Nierengurte bestückt, Autospiegel enteist und kleine Boiler aufgebaut, die Wasser zum Kochen bringen und dabei nur einen Bruchteil der Zeit benötigen, die handelsübliche Geräte brauchen. „Im Prinzip ist das Anwendungsspektrum fast unbegrenzt und reicht von Heizdecken über beheizbare Flugzeugtragflächen, die nicht mehr vereisen, bis hin zu Tapetenheizungen für kalte Wände“, so Kolaric.