Projektbereich B: Alternative Ressourcen und Ressourceneffizienz

Im Projektbereich B sind die Teilprojekte zusammengefasst, die sich mit Fragestellungen bezogen auf zukünftige Ressourcen für Werkstoffe befassen, und wie diese optimal und effektiv unter Berücksichtigung menschlicher und gesellschaftlicher Aspekte genutzt werden können. Hier sind vor allem Werkstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe im Fokus der Werkstoffforschung. Diese gilt es hinsichtlich ihrer Eigenschaften so zu modifizieren, dass sie eine Alternative zu konventionellen Werkstoffen auf Basis endlicher Ressourcen darstellen. Dies soll insbesondere unter gesellschaftlichen Aspekten geschehen, da nicht nur technische Eigenschaften die Verwendung eines Werkstoffs maßgeblich beeinflussen. Ebenso kann auch die Akzeptanz eines Werkstoffs in der Gesellschaft durch ethische Bedenken oder gesetzliche sowie politische Rahmenbedingungen die Verwendung beeinflussen. Ein weiterer Aspekt ist das werkstoffliche Recycling und dessen Einfluss auf das Werkstoffverhalten unter besonderer Berücksichtigung der angestrebten Sicherheit und Zuverlässigkeit. Diese Problematik wird von einzelnen Teilprojekten anhand von Modellwerkstoffen erörtert.


Teilprojekt B2: Charakterisierung von Bio-Verbundwerkstoffen zur Simulation der mechanischen Eigenschaften

  • Dr. Maik Feldmann
  • Beteiligte Teilprojekte: B1, C1, C2, C3              
  • Assoziierte Partner: Prof. Dr. M. Weissenberger-Eibl / Prof. Dr. H.-P. Fink

Mit einem steigenden Umweltbewusstsein tritt die werkstoffliche Nutzung nachwachsender Verstärkungsfasern wie z. B. Hanf, Jute oder auch Celluloseregeneratfasern immer mehr in den Vordergrund. Bereits jetzt ist das Eigenschaftsniveau einer Glasfaserverstärkung erreichbar, wobei die Naturfasern in Ihren Strukturen und Eigenschaften deutlich von konventionellen Verstärkungsfasern abweichen.>>mehr


Teilprojekt B3: Einfluss der Geometrie biogener Füllstoffe

  • Prof. Dr. Hans-Peter Heim
  • Dipl.-Ing. Philipp Sälzer
  • Beteiligte Teilprojekte: A1, B1, B4, C2, C3, C4
  • Assoziierte Partner:  Prof. Dr. M. Weissenberger-Eibl/Prof. Dr. H.-P. Fink

Füll- und Verstärkungsstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen bieten in der Kunststofftechnik vielfältige Verwendungsmöglichkeiten. Im Gegensatz zu synthetischen Füllstoffen weisen sie jedoch keine gleichbleibenden Eigenschaften auf, sondern variieren je nach Erntejahr, Anbaugebiet oder Sorte. Zusammen mit den unterschiedlichen Verarbeitungsparametern ergibt sich ein signifikanter Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften des späteren Bauteils.

Im Rahmen des Teilprojektes sollen die Zusammenhänge zwischen der Partikelgeometrie biogener Füllstoffe und der mechanischen Eigenschaften der Composite untersucht werden. Als Matrixwerkstoff wird Polypropylen verwendet, das mit Füllstoffen, z. B. Holzmehl, compoundiert wird. Durch eine Fraktionierung der Füllstoffe nach Größe vor der Compoundierung sollen gezielt Blends mit unterschiedlichen mittleren Partikelgrößen hergestellt und untersucht werden. Dabei werden Füllstoffe aus unterschiedlichen pflanzlichen Quellen sowie aus verschiedenen Anbaugebieten mit variablen Prozessparametern verarbeitet.

In Zusammenarbeit mit anderen Teilprojekten sollen die Einflüsse des Menschen auf die Eigenschaften biogener Füllstoffe ermittelt und ein Modell für die Simulation des Einflusses unterschiedlicher Partikelgeometrien erarbeitet werden. Die Untersuchungen im Teilprojekt sollen zu einer genauen Aussage über das Werkstoffverhalten führen und somit einen Beitrag zu sicheren und zuverlässigen Werkstoffen leisten. >>mehr


Teilprojekt B4: Simulation des Menschen auf die Fragestellung "sichere und zuverlässige Werkstoffe"

  • Prof. Dr. Oliver Sträter
  • Beteiligte Teilprojekte: A1, A3, A4, B2, B3, B5, C2

Um einer frühzeitigen Fehlerentstehung entgegenzuwirken wird ein proaktives Assistenzsystem entwickelt, welches auf Grundlage des im Teilprojekt A1 entwickelten reaktiven Verfahrens, menschliches Leistungspotential und dessen Grenzen frühzeitig erkennt. Die Fehlerentstehung wird so durch Hinweise und Warnungen des Assistenzsystems unterbunden.>>mehr


Teilprojekt B5: Al-Gusswerkstoffe: Sichere Werkstoffe trotz Recycling

  • Prof. Dr. Angelika Brückner-Foit
  • Beteiligte Teilprojekte: A1, A2, A4, B4, C2, C3
  • Assoziierte Partner: Prof. Dr. Martin Fehlbier

Aluminium-Gussbauteile sind ein wesentliches Element im modernen Fahrzeugleichtbau mit seit Jahren stark steigenden Portfolioanteilen, die in vielen Bereichen zunehmend auch mehrteilige Stahlkonstruktionen ersetzen. Dies bedeutet auch, dass trotz insgesamt schlechterer mechanischer Eigenschaften tragende Funktionen übernommen werden müssen und sichergestellt werden muss, dass Leichtbau nicht auf Kosten von Sicherheit und Zuverlässigkeit erfolgt.>>mehr