Bioökonomie International 2015: Bio-HiPe-Composite - Entwicklung biobasierter Komposite als technische Kunststoffe für Anwendungen im Automobilbereich - TP Fh-UMSICHT

Das Vorhaben zielt auf die Herstellung eines innovativen technischen Kunststoffs auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen im Automobilbau ab. Zentrales Thema ist der gezielte Einsatz eines nachhaltigen funktionalisierten Werkstoffs mit hoher Performance für ein Interieurbauteil. Das zu entwickelnde spritzgießfähige Compound wird aus Biokunststoff und Mikrofilamenten mit einem einmalig hohen Aspektverhältnis gebildet. Die neuartigen Filamente, separiert aus Cellulose-Fasern, zeigen in der Länge Eigenschaften von flexiblen Mikrofibrillen und im Durchmesser die von Nanokristallen. Das Compound vereint hohe mechanische Belastungsfähigkeit mit Flexibilität, Temperaturstabilität und eine prozessoptimierte Rheologie. Neben einer Erhöhung des nachwachsenden Anteils im Automobil ermöglichen die Filamente eine Gewichtsreduzierung der Bauteile, da Glasfasern oder mineralische Füllstoffe substituiert werden. Derzeit existiert kein spritzgießfähiges Bauteil, welches mit Cellulosefilamenten verstärkt ist. Für die Entwicklung arbeiten PBI aus Kanada und Fraunhofer UMSICHT zusammen, unterstützt wird dieser Verbund durch den Industriepartner BeoPlast Besgen GmbH. Fraunhofer UMSICHT entwickelt eine Rezeptur auf Basis von biobasiertem Kunststoff (PE, PA) und Cellulosefilamenten. Zudem wird der Prozess so angepasst, dass der Werkstoff auf industriellen Anlagen verarbeitet werden kann. Die mechanischen, thermischen, rheologischen und morphologischen Eigenschaften des Komposits werden durch UMSICHT untersucht. Die Entwicklung und Optimierung der Cellulosefilamente erfolgt durch den kanadischen Projektpartner PBI, eine gezielte Faser-Matrix-Haftung wird durch Fraunhofer UMSICHT ausgearbeitet. In Abstimmung zwischen den Projektbeteiligten wird die Rezeptur hinsichtlich der geforderten Eigenschaften und Verarbeitung optimiert. Erste Versuche zur großtechnischen Verarbeitung und die Herstellung eines prototypischen Bauteils erfolgen durch BeoPlast Besgen GmbH.