{"id":14392,"date":"2019-07-10T10:15:07","date_gmt":"2019-07-10T08:15:07","guid":{"rendered":"https:\/\/php8.plastv.de\/?p=14392"},"modified":"2019-07-09T13:17:24","modified_gmt":"2019-07-09T11:17:24","slug":"14392","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/plas.tv\/?p=14392","title":{"rendered":"Fraunhofer WKI erzeugt klimafreundliche Hybridfaserwerkstoffe auf Basis von nachwachsenden Naturfasern"},"content":{"rendered":"<p><b>Durch die am Fraunhofer WKI erzielten neuen Kombinationsm\u00f6glichkeiten von biobasierten Hybridfaserwerkstoffen erweitern sich die industriellen Einsatzm\u00f6glichkeiten f\u00fcr nachwachsende Rohstoffe \u2013 beispielsweise beim Fahrzeugbau, aber auch bei Gebrauchsgegenst\u00e4nden wie Helmen oder Skiern. Mit der Erh\u00f6hung des Flachsfaseranteils in Hybridfaserwerkstoffen auf bis zu 50 Prozent zeigen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, dass es m\u00f6glich ist, den biogenen Anteil in Verbundwerkstoffen deutlich zu steigern. Das Besondere an den getesteten Verfahren: Die Gewebe k\u00f6nnen mit Hilfe einer Webmaschine individuell zusammengestellt werden. Auf diese Weise lassen sich in der industriellen Produktion Prozessschritte einsparen, in denen Materialien erst zusammengef\u00fcgt werden m\u00fcssten. \u00dcber den gesamten Produktionsprozess gesehen, w\u00fcrden so Energie- und CO<sub>2<\/sub>-Reduktionen erreicht.<\/b><\/p>\n<p>Angesichts der gestiegenen Anforderungen an den Umwelt- und Klimaschutz suchen Wissenschaft und Industrie in s\u00e4mtlichen Produktionszweigen nach nachhaltigen Alternativen zu herk\u00f6mmlichen Materialien. Bei Werkstoffen bietet die Verwendung von Naturfasern eine nachhaltige L\u00f6sungsm\u00f6glichkeit. Aufgrund ihrer geringen Dichte bei gleichzeitig hoher Stabilit\u00e4t k\u00f6nnen aus Naturfasern hoch belastbare Leichtbaumaterialien erzeugt werden, die sich gut recyceln lassen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer WKI haben sich im Projekt \u00bbProBio\u00ab daher die Frage gestellt, wie der Anteil an Naturfasern in biobasierten Hybridfaserwerkstoffen m\u00f6glichst weit gesteigert werden kann. Zum Einsatz kam dabei eine Doppelgreifer-Webmaschine mit Jacquardaufsatz, um die biobasierten Hybridfaserwerkstoffe herzustellen.<\/p>\n<p>Ganz gezielt haben sich die Forschenden mit biobasierten Hybridfaserverbundwerkstoffen (Bio-HFW) besch\u00e4ftigt. Bio-HFW bestehen aus einer Kombination von Fasern auf Cellulosebasis wie Flachsfasern und synthetischen Hochleistungsfasern wie Carbon-\u00a0oder Glasfasern zur Verst\u00e4rkung. Bio-HFW k\u00f6nnen beispielsweise im Fahrzeugbau zum Einsatz kommen. Als Neuheit haben die Forscherinnen und Forscher im Projekt \u00bbProBio\u00ab verschiedene Fasermaterialienkombinationen, Verst\u00e4rkungsfasern und auch Matrixfasern mit Hilfe der Doppelgreifer-Webmaschine ineinander verwebt. Dieses Vorgehen unterscheidet sich von Verfahren, in denen fertige Gewebe \u00fcbereinandergeschichtet werden.<\/p>\n<p>\u00bbWir haben die vorteilhaften Eigenschaften der Fasermaterialien in einem Verbundwerkstoff so kombiniert, dass wir Schwachstellen einzelner Komponenten ausgleichen konnten und so teilweise auch neue Eigenschaften erzielt haben. Au\u00dferdem ist es uns gelungen, den Anteil von biobasierten Fasern auf bis zu 50 Prozent Flachsfasern zu erh\u00f6hen, die wir mit 50 Prozent Verst\u00e4rkungsfasern kombiniert haben\u00ab, beschreibt Projektmitarbeiterin Jana Winkelmann das Vorgehen. Die Bio-Hybrid-Textilien aus jeweils 50 Gewichtsprozent Carbon- und Flachsgewebe werden in eine biobasierte Kunststoffmatrix eingesetzt. Der Verbundwerkstoff verf\u00fcgt \u00fcber eine Biegefestigkeit, die mehr als doppelt so hoch ist wie die des entsprechenden Verbundwerkstoffs aus flachsbewehrtem Epoxidharz. Diese mechanische Leistungsf\u00e4higkeit kann den Einsatzbereich von nachwachsenden Rohstoffen f\u00fcr technische Anwendungen signifikant erweitern.<\/p>\n<p>Mit der Webmaschine haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erfolgreich innovative Leichtbau-Verbundmaterialien mit komplexen anwendungsspezifischen Gewebestrukturen und integrierten Funktionen kombiniert. Verst\u00e4rkungsfasern wie Carbon- und Naturfasern sowie mehrlagige Gewebe und dreidimensionale Strukturen k\u00f6nnen in einem Arbeitsschritt miteinander verwebt werden. Das bietet f\u00fcr die industrielle Produktion Vorteile, denn auf diese Weise k\u00f6nnen Produktionsschritte eingespart werden, in denen Materialien erst zusammengef\u00fcgt werden m\u00fcssten. \u00bbEs ist uns gelungen, beispielsweise leitf\u00e4hige Garne oder Dr\u00e4hte als Sensoren oder Leiterbahnen direkt im Webprozess einzusetzen und so Gewebe mit integrierten Funktionen herzustellen. Die Einf\u00fchrung von synthetischen Fasern als Schussfaden erm\u00f6glicht also die Herstellung von Bio-Hybrid-Verbundwerkstoffen mit isotropen mechanischen Eigenschaften\u00ab, erl\u00e4utert Winkelmann.<\/p>\n<p>Die Webtechnik macht es m\u00f6glich, neue Produkte mit einem gro\u00dfen Anteil an biobasierten Komponenten im Pilotma\u00dfstab zu erzeugen. Mit dem Projekt \u00bbProBio\u00ab demonstriert das Fraunhofer WKI die vielf\u00e4ltigen Kombinationsm\u00f6glichkeiten von Natur- und Verst\u00e4rkungsfasern und zeigt M\u00f6glichkeiten f\u00fcr den Einsatz im Fahrzeugbau auf, aber auch f\u00fcr Gebrauchsgegenst\u00e4nde wie zum Beispiel Helme oder Skier. Die Resultate werden im Rahmen der 4. Internationalen Konferenz zu Naturfasern (ICNF) in Porto vom 1. bis 3. Juli 2019 vorgestellt. Das Projekt \u00bbProBio\u00ab, mit einer Laufzeit vom 1. Juli 2014 bis zum 30. Juni 2019, wurde vom Nieders\u00e4chsischen Ministerium f\u00fcr Wissenschaft und Kultur (MWK) gef\u00f6rdert.<\/p>\n<h4>Zum Hintergrund<\/h4>\n<p>Nachhaltigkeit durch Nutzung nachwachsender Rohstoffe steht seit \u00fcber 70 Jahren im Fokus des Fraunhofer WKI. Das Institut mit Standorten in Braunschweig, Hannover und Wolfsburg ist spezialisiert auf Verfahrenstechnik, Naturfaser-Verbundkunststoffe, Holz- und Emissionsschutz, Qualit\u00e4tssicherung von Holzprodukten, Werkstoff- und Produktpr\u00fcfungen, Recyclingverfahren sowie den Einsatz von organischen Baustoffen und Holz im Bau. Nahezu alle Verfahren und Werkstoffe, die aus der Forschungst\u00e4tigkeit hervorgehen, werden industriell genutzt.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Durch die am Fraunhofer WKI erzielten neuen Kombinationsm\u00f6glichkeiten von biobasierten Hybridfaserwerkstoffen erweitern sich die&#8230;<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":14393,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[24,16],"tags":[],"series":[],"class_list":["post-14392","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-plas-tv-meldungen-auf-der-startseite-unterhalb-slider","category-plast-tv-textmeldungen"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/14392","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=14392"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/14392\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":14395,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/14392\/revisions\/14395"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/14393"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=14392"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=14392"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=14392"},{"taxonomy":"series","embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fseries&post=14392"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}