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Speziell für Leichtbauanwendungen im Mobilitätssektor haben Forschende des Fraunhofer WKI eine biobasierte, dreidimensionale Sandwichstruktur entwickelt, die sich für den Einsatz in der Hülle eines Caravans eignet. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erhöhten den Anteil an nachwachsenden Rohstoffen und vermieden gleichzeitig den Einsatz unterschiedlicher Materialien, um die Recyclingfähigkeit im Kreislauf zu verbessern. Das Sandwichbauteil ist nun auf der Hannover Messe vom 31. März bis 4. April 2025 auf dem Fraunhofer-Gemeinschaftsstand zu sehen.
Das innovative Sandwichbauteil aus Lignocellulose und biobasiertem Epoxidharz, das die Forschenden auf der Hannover Messe 2025 vorstellen, bildet den Querschnitt einer Caravan-Wandstruktur mit Innen- und Außenwand nach. Künftig könnte das Material beispielsweise für Schlafkabinen in Trucks oder Wohnmobilen eingesetzt werden. Die Vorteile der Neuentwicklung liegen in einem homogenen Sandwichaufbau komplexer Geometrien sowie der vollständigen Recyclingfähigkeit, die die Forschenden mit dem Material anstreben.
Das Besondere an dem Lösungsansatz ist, dass der Schäumungsprozess der Kernschicht sowie die Imprägnierung und Konsolidierung der Deckschichten im selben endkonturnahen Werkzeug erfolgen. »Wir nutzen in unserem Technikum hierzu spezielle Abstandsgewebe, die durch ihre Polfäden eine mechanische Verzahnung der Deckschichten mit der Kernschicht ermöglichen und so einer Delamination der Deckschichten vorbeugen«, berichtet Ole Gonnsen, Projektleiter am Fraunhofer WKI.
Als Materialbasis für den Schaum und das Verstärkungstextil verwenden die Forschenden Lignocellulose. Die Kunststoffkomponente besteht aus einem biobasierten Epoxidharz. Die Expansion des Schaums erfolgt unter kontrollierten Temperaturen und Drücken. Anschließend wird das Harz in einem Injektionsverfahren unter Druck zugegeben und ausgehärtet, um die Deckschichten zu verfestigen.
Den Forschenden ist es gelungen, verschiedene Holzschaummischungen unterschiedlicher Dichte in einem Abstandsgewebe aus Flachsfasern konturnah aufzuschäumen. Eine spezielle Hydrophobierung des Holzschaums sorgt dafür, dass das Eindringen des Harzes in den Holzschaum während des Injektionsprozesses auf ein gewünschtes Maß beschränkt bleibt. Als vielversprechend haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auch den Einsatz von naturfaserverstärkten Kunststoffrezyklaten als Hydrophobierungsmittel identifiziert. Dies erleichtert die Wiederverwendung der Materialien.
Ersatz von erdölbasierten Produkten in der Automobilwirtschaft: Funktionieren biobasierte Alternativen?
»In unserer Machbarkeitsstudie konnten wir den generellen Nachweis der Funktionsfähigkeit des Konzepts, also den Technology Readiness Level 3, erreichen. Wir sehen in unserem biobasierten Werkstoff ein großes Potenzial für eine kreislauffähigere Mobilität. Um unsere Forschung weiterzuentwickeln und an die praktischen Anforderungen der Industrie anzupassen, suchen wir derzeit Projektpartner aus unterschiedlichen Mobilitätsbranchen. Deshalb freuen wir uns auf die Gespräche mit der Industrie auf der Hannover Messe, um deren Bedürfnisse und Anforderungen kennenzulernen«, berichtet Ole Gonnsen.
Live erleben auf der Hannover Messe 2025!
Die Forschenden des Fraunhofer WKI präsentieren ein biobasiertes Sandwichbauteil für den Leichtbau in der Mobilitätsbranche auf der Hannover Messe 2025.
Sie finden uns auf dem Fraunhofer-Gemeinschaftsstand:
Halle 2, Stand B24,
Mehr Informationen zu unserem Messeauftritt finden Sie hier: https://www.wki.fraunhofer.de/de/veranstaltungen/2025/hannover-messe-2025.html
Wir freuen uns auf das Gespräch mit Ihnen!
Förderung
Das Projekt »TexFoam– Machbarkeitsstudie Geschäumte Abstandsgewebe« wird gefördert vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR). Das Projekt ist in der Förderdatenbank der FNR gelistet (Förderkennzeichen: 2221HV091X).
Zum Hintergrund
Nachhaltigkeit durch Nutzung nachwachsender Rohstoffe steht seit über 75 Jahren im Fokus des Fraunhofer WKI. Das Institut mit Standorten in Braunschweig, Hannover und Wolfsburg ist spezialisiert auf Verfahrenstechnik, Naturfaser-Verbundkunststoffe, Bindemittel und Beschichtungen, Holz- und Emissionsschutz, Qualitätssicherung von Holzprodukten, Werkstoff- und Produktprüfungen, Recyclingverfahren sowie den Einsatz von organischen Baustoffen und Holz im Bau. Nahezu alle Verfahren und Werkstoffe, die aus der Forschungstätigkeit hervorgehen, werden industriell genutzt.
https://www.wki.fraunhofer.de/de/presse-medien.html
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten
Bauwesen / Architektur, Umwelt / Ökologie, Werkstoffwissenschaften
überregional
Forschungs- / Wissenstransfer
Deutsch
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