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Lightweight Construction

Ein Minimum an Material

Heute noch kaum bekannt, könnten uns diese beiden Leichtgewichte in Zukunft häufiger begegnen: in Autos oder Koffern zum Beispiel. Die Verbundwerkstoffe Powerribs und Lignotubes bestehen aus natürlichen Materialien und sind extrem vielseitig.

18.01.2016
Verbundwerkstoffe

Wie Adern unter einem Baumblatt verstärken die Rippen aus Flachsfasern den dünnen Untergrund. So wird er stabiler, nimmt jedoch an Gewicht nicht zu. Dieses Prinzip hat sich das Schweizer Unternehmen Bcomp zunutze gemacht und den Verbundwerkstoff Powerribs entwickelt. Dessen Dämpfungseigenschaft liegt bis zu 250 Prozent höher als bei vergleichbaren Stoffen. Faserverbundteile aus diesem Werkstoff lassen sich leichter und viel günstiger herstellen.

Die Natur als Stabilisator

Auch auf die Umwelt hat die neue Technologie einen positiven Effekt. Denn sie ersetzt künstliche Fasern aus Glas oder Kohlenstoff gegen natürliche. Der Anteil nachwachsender Materialien im Bauteil steigt, dessen Gewicht sinkt. Warum Bcomp auf Naturfasern setzt? Weil diese mit einer geringen Dichte und einem hohen Volumenaufbau punkten. Zudem haben die Schweizer die begrenzte Länge der einzelnen Fasern in einen großen Vorteil verwandelt: Sie spinnen die einzelnen Naturfasern zu einem Garn. Aufgrund dieser Verdrehung hält das Garn dem Druck der späteren Verarbeitung stand und bleibt in Form.

Statt Flachs lassen sich auch andere Biokomposite wie etwa naturfaserverstärkter Kunststoff verwenden. Praktische Anwendung finden die inzwischen patentierten Powerribs bereits in Fahrradrahmen und Sattelstützen.

Hohl, rund und leicht

Ebenfalls in Fahrrädern verbaut werden leichte, dünnwandige Rohre aus Holzfurnier, sogenannte Lignotubes . Entwickelt wurden sie in Dresden, wo nach mehrjähriger Forschung die Technologie zur Herstellung dieser Leichtbaurohre geboren war. "Wir hatten uns zum Ziel gesetzt, eine effiziente und praxisorientierte Lösung für den Leichtbau mit Naturwerkstoffen zu kreieren", erklärt Curt Beck, Diplom-Ingenieur für Verfahrenstechnik mit Schwerpunkt Holztechnik und Mitbegründer des Unternehmens LignoTUBE technologies. "Weil wir dem natürlichen Werkstoff Holz eng verbunden sind, lag es nahe, ihn in seiner edelsten Form zu verwenden: als Furnier", fügt Industriedesigner Robert Taranczewski hinzu.

Das Prinzip: Mehrere Echtholzfurnierlagen werden spiralförmig unter Druck miteinander verklebt. So entsteht ein Hohlkörper, der nicht nur leicht, sondern auch vielseitig einsetzbar ist: vom konstruktiven Leichtbau bis zur design-orientierten Inneneinrichtung ist alles möglich. Denn: Durchmesser, Länge und Dicke der Lignotubes können flexibel an die jeweilige Anwendung angepasst werden. Zudem lässt sich der Furnierverbundwerkstoff genauso weiterverarbeiten wie Holz, Spezialwerkzeuge sind nicht notwendig. Deshalb kann man ihn einfach und kostengünstig zum gewünschten Produkt weiterverarbeiten.

Taranczewski und Beck können sich vielfältige Anwendungsgebiete vorstellen: in der holzverarbeitenden Industrie, der Automobilbranche sowie der Wasser- und Luftfahrtindustrie.

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