Zur Ligna 2019 präsentiert das Fraunhofer-Institut für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI innovative Hybridwerkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen für Anwendungen im Mobilitätssektor und der Bauindustrie sowie neue Wege der Materialwiederverwertung aus der Windkraftindustrie.
Die Wissenschaftler zeigen unter anderem holzbasierte (Multimaterial-)Leichtbauteile für die Fahrzeugindustrie, Recyclingprodukte aus Balsaholz von ausgedienten Rotorblättern und Fahrzeuge mit besonders leichten Werkstoffen. Das Fraunhofer WKI hat einen Gemeinschaftsstand mit dem Internationalen Verein für Technische Holzfragen e.V. (iVTH) in Halle 26, Stand B77.
Die Exponate des Fraunhofer WKI auf der Ligna 2019 zeigen die vielfältigen Möglichkeiten der industriellen Nutzung des Naturprodukts Holz, von der Erstellung zukunftsweisender Hybridmaterialien bis hin zu den Möglichkeiten der Wiederverwertung. Vom 27. bis 31. Mai 2019 präsentieren die Wissenschaftler in Hannover ihre umfassende Expertise in der Erforschung des nachwachsenden Rohstoffes Holz und weiterer Pflanzen für die industrielle Anwendung und zeigen neue Geschäftspotenziale für die Holzwerkstoff- und Fahrzeugindustrie auf.
Nachhaltige Mobilität durch holzbasierte Leichtbaulösungen
Die Forschenden am Fraunhofer WKI verfolgen mit ihren holzbasierten Leichtbaulösungen das Ziel, nachwachsende Rohstoffe in die strukturelle Anwendung im Mobilitätssektor zu bringen. Beispielhaft wird eine Sitzschale ausgestellt und ein Sitz, der an einem Strukturbauteil aus einem Metall-Holz-Schichtverbund befestigt ist. Das Strukturbauteil erfüllt die technisch-strukturellen und crashrelevanten Anforderungen für die Anwendung im Fahrzeug. Die Formteile aus mehrlagigem Furnier-Schichtverbund sind leichter als konventionelle Materialien, weisen eine hohe Steifigkeit auf und führen insgesamt zu niedrigeren Produktionskosten. Die ausgestellten Exponate sind somit eine umweltfreundliche und wirtschaftlich interessante Alternative für die Fahrzeugindustrie (u. a. Automobil, Bahn, Schifffahrt).
Recyclingprodukte aus Rotorblättern – Neue Dämm- und Baustoffe
Am Fraunhofer WKI entwickeln Wissenschaftler innovative Recyclingtechniken zur Rückgewinnung von Balsaholz und Kunststoffschaum aus Windkraft-Rotorblättern. Daraus stellen sie neue, verbesserte Dämm- und Baustoffe her. Die Neuartigkeit besteht darin, dass bereits bei der Demontage des Rotorblattes vor Ort, die nutzbaren Bereiche mit dem Balsaholz abgetrennt werden. Sie können so einer separaten Aufbereitung und hochwertigen Verwertung zugeführt werden.
Ein weiterer Vorteil ist, dass Rotorblätter nicht wie bisher verbrannt werden und wertvolle Rohstoffe in großen Mengen verloren gehen, sondern dass sie als Materialquelle für neue Produkte genutzt werden. Aus den Rezyklaten werden neue, verbesserte Dämm- und Baustoffe hergestellt, etwa Dämmstoffmatten und „leichte“ extrudierte Fußbodendielen aus Wood-Polymer-Composites (WPC). Die Produkte und das Recyclingverfahren sind beispielsweise relevant für Windanlagenbetreiber, Recyclingbetriebe, WPC-Hersteller, Dämmstoffhersteller, Holzwerkstoffhersteller und die Verpackungsindustrie.
Lichtmikroskopie: Qualitäts- und Schadensanalysen von Produkten und Werkstoffen
Für die Holzforschung ist die Licht- und Fluoreszenzmikroskopie ein unverzichtbares Werkzeug. Forschende des Fraunhofer WKI ermitteln beispielsweise die Qualität der Verklebung von Verbundwerkstoffen und analysieren Faserstoffe und Holzschäume. Außerdem nehmen sie Schadensanalysen unter anderem an Verklebungen und Beschichtungen vor und erforschen historische Materialien. Vor Ort zeigen Fachleute die Bandbreite unterschiedlicher Proben, unter anderem der Exponate auf dem Stand des Fraunhofer-WKI, unter dem Mikroskop.
Forschung und Design: Kooperationsprojekt Leichtbaustrukturen
Wie können nachhaltige Werkstoffe und Bauweisen im Leichtbau eingesetzt werden? Wie lässt sich der ökologische Fußabdruck im Bootsbau reduzieren? Kann man erprobte Bauweisen des Bootsbaus auf andere Branchen übertragen? Erfüllen die neuen Materialien die strukturellen, verarbeitungstechnischen und kostenseitigen Anforderungen?
Diesen und weiteren Fragen gingen Forschende des Fraunhofer WKI gemeinsam mit Designern des Instituts für Designforschung der Hochschule für Bildende Künste Braunschweig auf den Grund. Die Ergebnisse dieses Kooperationsprojekts werden auf der Ligna 2019 präsentiert. Zu sehen sind drei Beispiele für eine rationelle Fertigung mit nachhaltigen Werkstoffen im Bootsbau und in der Fahrradindustrie: ein Pedelec-Tretboot, ein Spantquerschnitt eines sportlichen 22m-Segelkatamarans und ein Pedelec-Lastenfahrrad.
Quelle: Fraunhofer WKI
