Bambus- statt Glasfaser im Biokunststoff

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Acht französische Unternehmen und Forschungslabore entwickeln im Bamco-Konsortium neue biobasierte bambusfaserverstärkte Verbundwerkstoffe.

Assystem Technologies, Arkema, Cobratex, Specific Polymers, Cirimat, Compositadour, Lisa Aeronautics und Mécano haben sich zusammengeschlossen, um gemeinsam neue technische Verbundwerkstoffe aus Bambus-Langfasern zu konzipieren. Diese Neuheit mit dem Namen Bamco (Bamboo long fibre reinforced biobased matrix composites) könnte die Umweltbilanz von Flugzeugen verbessern und durch seine Vorteile auch außerhalb der Luftfahrt Anwendung finden.

Einige der im Flugzeugbau aktuell verwendeten Polymer-Verbundwerkstoffe, z.B. glasfaserverstärkte Phenolharze, werden in Kürze unter die europäische Chemikalienverordnung REACH fallen. Deshalb müssen alternative Werkstoffe gefunden werden, die die gleiche Leistungsfähigkeit aufweisen.

Seit vier Jahren widmen sich Assystem Technologies und das Zentrum für Forschung und Materialwesen Cirimat dem Konzept eines bambusfaserverstärkten Biowerkstoffs mit biobasierter thermoplastischer Matrix. Das Konzept hat bereits das Laborstadium verlassen und muss im nächsten Schritt für die industrielle Produktion freigegeben werden.

Bambus als nachhaltige Langfaser

Dieser Herausforderung stellt sich das Bamco Konsortium mit neuen, aus Bambus-Langfasern gefertigten Biowerkstoffen. Im Vergleich zu den bereits bestehenden Alternativen aus Leinen- oder Hanffasern sind diese Biowerkstoffe völlig neu und können auf Grund ihres Federgewichts, ihrer Wärmebeständigkeit und ihrer mechanischen Eigenschaften eine attraktive Alternative zu Glasfaser-Phenolharz-Werkstoffen darstellen. Hinzu kommt, dass der Anbau von Bambus in allen Punkten den ökologischen Auflagen entspricht, denn Bambus ist ein rasch nachwachsender Rohstoff mit geringem Wasser- und Flächenbedarf, der ohne Dünger oder Pestizide auskommt.

Im Luftfahrtsektor können die Bamco-Verbundwerkstoffe für die Ausstattung der Kabinen und als Bestandteil der Beschichtungen und Verkleidungen des Flugzeugrumpfs bzw. des Bordverpflegungsbereiches verwendet werden. Auch Fertigteile für den Schiffsbau und den Freizeitsport können daraus hergestellt werden.

Das Bamco Konsortium: Beteiligte Firmen und Institute

Als Träger des Bamco-Projekts fungiert Assystem Technologies, ein Entwicklungspartner der Industrie für Ingenieursdienstleistungen. Sein Know-how in den Bereichen Werkstoff- und Luftfahrttechnik stellt Assystem Technologies in den Dienst des Prototypbaus. Außerdem hat das Unternehmen die Führung dieses für die Industrie der Zukunft so wichtige Projekt übernommen.

Arkema und Specific Polymers verantworten die Formulierung der Zusammensetzung und der Ausführung biobasierter Polymere, die die Matrizen der Verbundwerkstoffe bilden. Cobratex untersucht unterschiedliche Bambusarten, die zum Teil in Frankreich angebaut werden und optimiert das Verarbeitungsverfahren. Zum Aufgabenbereich des Unternehmens gehört außerdem die maßstäbliche Anpassung der direkt vom Cirimat entwickelten technischen Verstärkungsmaterialien und Halbzeuge.

Die Forschungslabors, Cirimat und Compositadour widmen sich der Verarbeitung der Biowerkstoffe im Labor bzw. in der Industrie. Cirimat leistet seinen Beitrag zum Projekt in Form von Konzeption und Entwicklung der Werkstoffe mit Langfaser-Bambus-Verstärkung und mit thermo- bzw. duroplastischer Matrix im Labor.

Mécano führt die Schwingungsversuche zur Festlegung der Dämpfungseigenschaften und die Modellierung des Verhaltens der Biowerkstoffe durch. Nicht zuletzt beteiligt sich der Flugzeugbauer Lisa Aeronautics an der Umsetzung eines Prototypenteils für seine künftigen Maschinen.

Das Bamco-Projekt ist jetzt mit dem Beginn der Entwicklungsarbeiten in seine operative Phase eingetreten. Die ersten Teile als Prototyp sind für 2021 vorgesehen.

mg

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