Prozess- und Anlagentechnologie für die multifunktionale Imprägnierung von flächigen Faserhalbzeugen aus nachwachsenden Rohstoffen

Die Technische Hochschule Rosenheim plant eine Prozesstechnologie für die CO2-neutrale Herstellung von Faserhalbzeugen aus nachwachsenden Rohstoffen. Ziel ist die Optimierung der Produktionskette für nachhaltigen Leichtbau, wobei Lücken zu konventionellen Verstärkungsfasern geschlossen werden sollen.

Hintergrund des Projekts

Das Projekt zielt darauf ab, Ressourcen zu schonen und den Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen in einer Kreislaufwirtschaft zu fördern. Dies entspricht den Strategien der bayrischen Staatsregierung, der Bundesregierung und den UN Sustainable Development Goals. Leichtbau, insbesondere mit nachwachsenden Rohstoffen, kann umweltschädliche petrochemische und glasfaserverstärkte Kunststoffe ersetzen, die erhebliche CO2-Emissionen verursachen.

Die Technische Hochschule Rosenheim (THR) verfügt über spezialisierte Einrichtungen und Ressourcen für die Entwicklung von klima- und ressourcenschonenden Prozessen und Produkten, insbesondere im Fahrzeug-, Bausektor und Holzbau. Für die Erkundung von Hochleistungsbereichen in der mechanischen Belastung fehlt der THR noch spezifische Anlagentechnik. Das Projekt soll diese Lücke durch die Entwicklung einer Prozess- und Anlagentechnologie zu schließen. 

Projektziel

Das Projekt konzentriert sich auf die Entwicklung und Optimierung von nachhaltigen, CO2-neutralen Leichtbaumaterialien und -verfahren unter Einbeziehung ganzheitlicher Forschungsmethoden und moderner Technologie.

Projektablauf

Nach Anschaffung und Inbetriebnahme der Anlagentechnik wird diese in das parallel aufgebaute Datenmanagementsystem und die bisher vorhandene Anlagentechnik eingebunden. Die ersten Forschungsarbeiten zur Holz- und Naturfasercharakterisierung und der durch die Verarbeitung induzierte Veränderung werden anschließend durchgeführt.
Die Anlagentechnik wird genutzt um, um anhand der ermittelten Fasereigenschaften holz- und naturfaserverstärkte Halbzeuge anwendungsoptimiert herzustellen. Dabei werden verschiedene Varianten des Matrixauftrags angewandt. 
Ein prädiktives Bilanzierungsmodell zur Ökobilanzierung (holzfaserbasierter) Produkte mit Ziel eines parametrisierten Energie- und Stoffstrommodell zur Ökobilanzierung holzfaserbasierter Produkte/Bauteile wird entwickelt.

Innovation

Die beantragte Prozess- und Anlagentechnologie zur Imprägnierung und Konsolidierung flächiger faserverstärkter Halbzeuge und damit die Komplementierung der Prozesskette für nachhaltige Leichtbau-Lösungen ermöglicht eine reproduzierbare Herstellung von biobasierten, langfaserverstärkten thermoplastischen Halbzeugen mittels aller in der Industrie gängigen Verfahren.

Übergeordnetes Ziel ist dabei die Durchführung einer ganzheitlichen und erkenntnisorientierten Forschung im Bereich des CO2-neutralen Leichtbaus unter Einbezug verschiedenster Disziplinen der THR. Diese ermöglicht es der TH Rosenheim, die gesamte Prozesskette abzubilden, Wirkzusammenhänge prozessübergreifend darzustellen und herauszuarbeiten und damit der Industrie richtungsweisende Informationen bereitzustellen.


Projektleitung


Teilprojektleitung




Projektmitarbeiter:innen


Projektdauer

01.03.2024 - 28.02.2029

Projektförderung

Deutsche Forschungsgemeinschaft

Förderprogramm

DFG Großgeräteaktion für Hochschulen für Angewandte Wissenschaften