Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Fraunhofer-Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik (IGP)
Prof. Dr.-Ing. Wilko Flügge, Dr.-Ing. Stefan Schmidt, M.Sc. Alex Frederick Liebau
Bearbeitungszeitraum: 01.10.2024 bis 31.03.2027
Kurzfassung
Faserkunststoffverbunde (FKV) können aufgrund guter gewichtsspezifischer Eigenschaften zum Leichtbau in der Schifffahrt beitragen, was den Treibstoffverbrauch und die CO2-Emissionen senkt. Die Herstellung konventioneller Fasern und Kunststoffe ist allerdings mit einem hohen CO2-Ausstoß verbunden. Bio-FKV aus Flachsfasern und Bio-Polymeren besitzen ein niedrigeres Treibhausgaspotential und können so ganzheitlich zur CO2-Neutralität beitragen. Allerdings sind Bio-FKV anfällig gegenüber Impact-Belastungen und Witterungseinflüssen, was ihren Einsatz im Schiffbau hemmt.
Ziel des Projekts „BioFKVSchiff“ ist es, die Beständigkeit von Bio-FKV zu verbessern, indem das Zusammenwirken der einzelnen Materialien optimiert wird. Zum einen soll durch eine Faservorbehandlung die Faser-Matrix-Anbindung verbessert werden, was mit erhöhten mechanischen Eigenschaften und reduzierten Wasseraufnahmen verbunden ist. Zum anderen soll durch Beschichtungssysteme zur UV- und Witterungsstabilisation die Leistungsfähigkeit der Bio-FKV im Einsatz gesteigert werden. Dazu sind unterschiedliche Beschichtungen bezüglich ihrer Schutzwirkung bei künstlicher und natürlicher medialer Bewitterung sowie nach Rissinitiierung zu vergleichen.
Zum Projektende liegt ein optimierter Bio-Verbundwerkstoff vor, dessen hohes mechanisches Eigenschaftsprofil sowie optimierte Witterungs- und Schlagbeständigkeit einen Einsatz unter maritimen Bedingungen ermöglicht. Bei der Entwicklung des Bio-FKV und der zur Herstellung notwendigen Verfahren und Ausgangsmaterialien werden das End-of-Life und die Recyclingfähigkeit des Verbundwerkstoffes berücksichtigt.
