IGF-Vorhaben 19858 BG: Entwicklung nichtbrennbarer, faserverstärkter Kompositbauteile auf Basis kalthärtender, anorganischer Matrixsysteme und Ermittlung der Fertigungs-, Material- und Bauteileigenschaften (AnorKomp)


Fraunhofer-Gesellschaft e.V. Fraunhofer-Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP
Prof. Dr.-Ing. Wilko Flügge, Dr.-Ing. Nikolai Glück

Technische Universität Clausthal, Institut für Nichtmetallische Werkstoffe, Professur für Bindemittel und Baustoffe
Dr. Albrecht Wolter, Dr. rer. nat. Johannes Unseld

Bearbeitungszeitraum: 01.01.2018 bis 31.10.2020

Kurzfassung des Vorhabens

Ziel des Forschungsvorhabens „AnorKomp“ ist die Modifizierung und Qualifizierung eines anorganischen, nichtbrennbaren Matrixmaterials für den Einsatz im Schiffbau und weiteren Branchen wie der Windenergie, dem Schienenfahrzeugbau und dem Hochbau. Die Matrix bildet die Grundlage für die Herstellung faserverstärkter Kompositbauteile, die erstmals eine Fertigung von freiformbaren und nichtbrennbaren Kompositbauteilen für einen gewichtsreduzierten Leichtbau möglich machen. Bisher ist der Einsatz von Kompositbauteilen auf Grund der Brennbarkeit der organischen Matrixsysteme im Schiffbau und weiteren Branchen nicht unmittelbar und ohne aufwändige Brandschutzmaßnahmen möglich.

Anorganische Komposite können, auf Grund fehlender Kenntnisse, bezüglich der Fertigung, der Materialkennwerte und möglicher Bauteilgeometrien momentan nicht unmittelbar eingesetzt werden und bedürfen umfangreicher Forschungsarbeiten. Um dieses Defizit auszugleichen sollen Arbeiten im Bereich „Material“, „Fertigung“ sowie am „Bauteil/Verbundwerkstoff“ durch Werkstoffmodifikationen, Materialauswahl und experimentelle Versuche durchgeführt werden. Anschließend werden die Nachbearbeitungseigenschaften sowie die Herstellbarkeit von Demonstratorbauteilen untersucht, um einen Transfer der Ergebnisse in die Fertigung von KMU vorzubereiten. Die Ergebnisse sind in einem Anwendungsleitfaden und einem Abschlussbericht sowie für KMU als Material-, Fertigungs- und technische Datenblätter für eine schnelle Umsetzung nach dem Projektende verfügbar, so dass neben dem Schiffbau ein Einsatz des Materials zur Bauteilherstellung in weiteren Branchen möglich wird. Die Forschungsarbeiten werden den Megatrend des Multimaterialmixes sowohl im Schiffbau als auch in weiteren Branchen beschleunigen, so dass die Konstruktion hybrider Strukturen zukünftig auf Grund der Vereinfachung einzuhaltender Brandschutzrichtlinien vorangetrieben und eine Brandgefährdung ausgeschlossen ist.