Kfz-Hersteller auf der Suche nach umweltverträglichen Materialien
Naturstoffe ersetzen Kunststoff im Auto

Durch Vernetzen von Naturstoffen mit Bioharzen entstehen Verbundwerkstoffe. Diese Materialien ersetzen mehr und mehr die Kunststoffe im Auto. Vorteil: Sie lassen sich umweltverträglich entsorgen.

DÜSSELDORF. Neue Bio-Verbundwerkstoffe könnten eine Vielzahl von synthetischen Kunststoffen aus dem Automobil verdrängen. Die Naturwerkstoffe sind so belastbar, dass sie sogar glasfaserverstärkte Materialien ersetzen könnten. In einem Entwicklungsprojekt gemeinsam mit BMW hat die Preform Polymerwerkstoff GmbH gezeigt, dass durch eine Vernetzung von Naturfasern mit Bioharzen Eigenschaften erzielt werden, die durchaus an glasfaserverstärkte Kunststoffe heranreichen.

Die Entwickler verwendeten dabei einen Polymerwerkstoff aus Triglyceriden und Polycarbonsäureanhydriden. Stroh und Hanf wurden mit diesem Bioharz zu witterungsbeständigen und feuerhemmenden Autotür-Verkleidungen verarbeitet. Die erzielten Eigenschaften lassen die Anwendung nachwachsender Rohstoffe sogar im Außenbereich möglich erscheinen, so die Entwickler.

Bislang war es üblich, Naturfaservliese im Heißpressverfahren mit Kunstharz oder Polypropylen zu verschmelzen. Der Nachteil dieses Verfahrens: Diese Naturverbundwerkstoffe lassen sich nicht wiederverwerten, sondern nur thermisch nutzen. Im Gegensatz dazu erzielen Naturfaserverbunde mit Naturharzen eine ausgeglichene CO2-Bilanz durch biologischen Abbau.

Auf Grund der vergleichsweise geringen Dichte der Naturfasern und der mittragenden Funktion der formsteifen Bio-Verbunde lassen sich außerdem Bauteile einsparen. "Darüber hinaus wird ein verbessertes Crashverhalten erreicht", hebt Andreas Marek vom Institut für Recycling der Fachhochschule Braunschweig-Wolfenbüttel (IFR) in Wolfsburg einen weiteren Vorteil der Bio-Verbundwerkstoffe hervor.

Schon heute stellen Firmen wie Audi, BMW, Mercedes, Ford oder VW Tür- und Seitenverkleidungen sowie Kofferraumabdeckungen im Auto aus Naturmaterialien her. Für lasttragende Bauteile im Außenbereich waren die herkömmlichen Bio-Verbundwerkstoffe aber bislang allerdings nicht geeignet. Die Feuchtigkeitsaufnahme beeinträchtigte die Biegefestigkeit der Naturfasern erheblich: Die Bauteile wurden spröde und brachen. Mit den neuen Bio-Verbundmaterialien soll das anders werden.

Auch das vom Fraunhofer für Angewandte Polymerforschung-Institut (IAP) entwickelte Granulat aus so genanntem Newcell-PP-Composit besitzt deutlich bessere Eigenschaften als glasfaserverstärkte Kunststoffe. Bei diesem Material werden Celluloseregeneratfasern in eine Polypropylen-Matrix eingebunden. Die Newcell-PP-Verbunde besitzen nach Aussagen der Fraunhofer-Forscher eine nahezu doppelt so hohe Festigkeit gegenüber glasfaserverstärkten Kunststoffen und zeichnen sich gegenüber Naturfasern durch eine höhere Flexibilität sowie eine um 30 % geringere Wasseraufnahme aus.

In einem gemeinsamen Entwicklungsprojekt mit der Firma Johnson Controls Interiors sind aus diesem Material bereits Armaturenträger hergestellt worden. Mit dem Werkstoff könnten nach Ansicht der Forscher neben höher belastbaren Fahrzeuginnenbauteilen in Autos, Schiffen oder Flugzeugen auch Fahrzeugaußenteile wie Stoßfänger hergestellt werden. "Die Celluloseregeneratfasern besitzen eine konstante Faserqualität und versprechen daher Qualitätsvorteile bei der Herstellung von Recyclaten", sagt Hans-Peter Fink.

Eine hohe Wasserbeständigkeit und geringe Quellung weist auch das von der IFA-Tulln und der Austel GmbH in Österreich entwickelte Fasal-Prosin auf - ein natürliches Thermoplast mit hohem Holzfaseranteil und Eiweißnebenprodukten aus der Lederverarbeitung. Mit dem Material könnten besonders steife und flexible Formteile gefertigt werden, so die Entwickler. Auch vom Preis ist der Werkstoff mit rund 2,50 Euro pro kg gegenüber Kunststoffen für höherwertige Bauteile konkurrenzfähig. Denn zurzeit sind technische Kunststoffe knapp und die Preise relativ hoch. So haben beispielsweise Polycarbonat-Blends nach einer Preiserhöhung durch Dow Plastics inzwischen die Schwelle von drei Euro/kg erreicht.

Quelle: Handelsblatt

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