Von neu entwickelten Bastfaserhalbzeugen zur Blattfeder für ein Schmalspurbahn-Drehgestell

Bei „NF-CompPlus“ geht es um die Entwicklung von Bastfasergarnen für den Einsatz in leistungsfähigen Verbundwerkstoffen. Naturfasern wie Bastfasern aus dem Pflanzenstängel werden inzwischen in vielen Bereichen eingesetzt, häufig jedoch als günstige Füllstoffe oder für Bauteile, die keinen hohen mechanischen Lasten unterliegen. „Das Problem, das bei der weiteren Verbreitung von Naturfasern für hochwertige Verbundwerkstoffe im wesentlichen besteht, ist der hohe Preis für die qualitativ hochwertigen Rohfasern, bei denen es sich bisher um Langfasern mit einer sehr hohen Reinheit handelt,“ erklärt Projektkoordinatorin Dr. Nina Graupner von der Hochschule Bremen. „Die hohe Qualität wirkt sich durch den hohen Aufbereitungsaufwand erheblich auf den Preis aus. Aus diesem Grund stellen Naturfasern für viele Industriezweige häufig keine Alternative zu konventionellen Verbundwerkstoffen dar. Im Projekt konzentrierten wir uns darauf, qualitativ hochwertige Halbzeuge auf der Basis von kostengünstigeren Rohfasern zu entwickeln. Dieses Ziel erreichten wir durch das erfolgreiche Zusammenwirken von sieben Partnern aus Forschung und Industrie.“

So konnte die komplette Prozesskette von der Rohfaser und Faseraufbereitung (SachsenLeinen GmbH & BAFA Neu GmbH) zum Garn (Institut für Textiltechnik an der RWTH Aachen – ITA) und Gewebe (Wenzel & Hoos GmbH) bis zum Verbundwerkstoff (INVENT GmbH & NOVACOM Verstärkte Kunststoffe GmbH) und zum Demonstrator-Bauteil abgedeckt werden. Die Hochschule Bremen koordinierte das Gesamtvorhaben, das aus drei Teilprojekten bestand, und beschäftigte sich mit der Charakterisierung der Fasern und Verbundwerkstoffe. „Am Ende des Projekts war es uns möglich aus den entwickelten Bastfaserhalbzeugen eine Blattfeder für ein Drehgestell einer Schmalspurbahn zu fertigen, die konventionell aus Glasfaser-verstärkten Kunststoffen hergestellt wird.“ beschreibt Dr. Nina Graupner den Erfolg des Projektes.

Prof. Dr. Jörg Müssig freut sich über den Erfolg: „Es ist schön zu sehen, dass es uns in dem Projekt NF-CompPlus durch die guten Kooperationen der Partner aus Forschung und Industrie gelungen ist, mit kostengünstigeren Bastfasern vergleichbare Verbundwerkstoffqualitäten zu erreichen wie mit erheblich teureren Rohstoffen. Dies könnte zu einer weiteren Verbreitung Nachwachsender Rohstoffe am Markt führen und an den passenden Stellen zu Substitutionen konventioneller Werkstoffe führen“. David Weber, Mitglied in der AG und des Projektteams, ist begeistert und berichtet: „Nach zahlreichen Versuchsreihen ist es sogar gelungen ein hochwertiges Bauteil wie eine Blattfeder mit konventionellen Verarbeitungsmethoden aus den entwickelten Halbzeugen herzustellen“. Zusätzlich zu dem Erfolg der praktischen Umsetzung erfährt das Projekt durch die Publikation und das Label „Outstanding Paper“ eine hohe Aufmerksamkeit in der Öffentlichkeit.