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Biokomposite sind zukunftsfähige Verbindungen

Faserverstärkte Kunststoffe werden als Leichtbauwerkstoffe zunehmend in vielen industriellen Bereichen eingesetzt: im Flugzeugbau, in der Schienenfahrzeugindustrie, im Automobilbau, in der Sicherheitstechnik, im Bootsbau und in vielen anderen Branchen. Üblicherweise kommen Glas- oder Kohlenstofffasern zum Einsatz, die beispielsweise in eine Matrix aus Epoxidharz eingebettet werden. Nachteil dieser Werkstoffe ist der hohe Energieverbrauch bei der Herstellung der Verstärkungsfasern und der Bedarf an Erdöl als Rohstoff für die Bettungsmasse. Darüber hinaus bleibt die umweltgerechte Entsorgung der Bauteile ein gravierendes Problem. Faserverbundwerkstoffe gelten als sehr beständig, sie beinhalten einen nicht einfach trennbaren Materialmix.

Flachs

INVENT-Kunden aus der Industrie fragen zunehmend nach neuen Werkstoffkonzepten. Innovative Materialien sollen möglichst ressourcenschonend gewonnen werden und nach dem Ende ihres Produktlebens nachhaltig entsorgt werden können. Eine intelligente Alternative zum klassischen glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK) bieten die naturfaserverstärkten Kunststoffe (NFK) – die Biokomposite. Pflanzen plus Technik: Biokomposite sind Faserverbundwerkstoffe, deren Verstärkungsfasern pflanzlichen Ursprungs sind. Besonders bewährt hat sich in diesem Zusammenhang der Einsatz von Bastfasern der Flachs (Lein)- oder Hanfpflanze. Die Bettungsmasse für die Naturfasern bildet entweder ein konventioneller Kunststoff oder – im Idealfall – ein Biopolymer auf Basis von Pflanzenölen.

Motorradhelm / Fahrzeugkarosserie / Strukturen aus naturfaserverstärkten Kunststoffen

Biokomposite weisen gegenüber konventionellen glasfaserverstärkten Kunststoffen gewisse Vorteile auf: Der neuartige Werkstoff schont Ressourcen und eröffnet umweltfreundliche Entsorgungsmöglichkeiten. Besonders eine nahezu CO2-neutrale thermische Verwertung bietet sich an. Auf diese Weise verwertbare Biokomposite bewegen sich im Rahmen eines Festigkeitsniveaus, das für viele Anwendungen geeignet ist.

INVENT hat mit verschiedenen Projektpartnern Produkte aus NFK entwickelt, die sich in der Praxis bewährt haben. Beispiele für solche Produkte sind Industrieschutzhelme, Innenverkleidungsteile für Nahverkehrszüge, Sportboote vom Typ Kanadier oder Naturfaserhalbzeuge.

Beispiel Industrieschutzhelme

Schutzhelme aus naturfaserverstärkten Kunststoffen

Konventionelle Kunststoffe sind schwierig zu entsorgen– ein Problem, das jedes Mal aufkommt, sobald ein konventionell erzeugtes Kunststoffprodukt nicht mehr genutzt wird. Eine Alternative bieten Helmschalen aus pflanzenölbasierten Kunststoffen, die mit Naturfasern verstärkt sind. Die Naturfaserverstärkung kann dabei beispielsweise aus Flachs, Hanf oder auch aus Baumwolle bestehen. Gemeinsam mit verschiedenen Partnerunternehmen hat INVENT eine Helmschale entwickelt, die zu beachtlichen 85 Prozent aus nachwachsenden Rohstoffen besteht. Der Industrieschutzhelm erfüllt die Prüfnorm EN 397, er ist damit für den Handel zugelassen.

Gegenüber bisher erhältlichen Helmen aus Faserverbundwerkstoffen zeigt der neue Industrieschutzhelm mehrere Vorteile. Er bietet eine bessere Dämpfung bei Stößen, ist nach seinem Produktleben kein Sondermüll mehr und kann nahezu CO2-neutral verbrannt werden. Der neue Helm ist sogar um 15 Prozent leichter, was sich in einem höheren Tragekomfort auswirkt.

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