Werkstoffe: Forscher arbeiten an Auto- und Fahrradteilen aus Papier

Werkstoffe: Forscher arbeiten an Auto- und Fahrradteilen aus Papier

von Wolfgang Kempkens

Wer Papier mit Harz vermischt, erhält einen extrem stabilen Werkstoff - das haben deutsche Forscher jetzt herausgefunden.

Sogenannte Verbundwerkstoffe finden sich heutzutage fast überall: Im Fahrerraum von Formel-1-Rennwagen, in Flugzeugteilen, in Karroserien von PKW, an Sportgeräten und bei Möbeln. Das Material ist leicht und mindestens ebenso fest wie Aluminium oder Stahl. Zusammengesetzt ist es aus Kohlenstoff-, Glas- oder Naturfasern wie Hanf oder Leinen, die für Stabilität sorgen. Epoxidharz hält die Fasern zusammen.

Jetzt soll Papier die Fasern, die aus nicht nachwachsenden Rohstoffen (also Glas oder Kohlenstoff zum Beispiel) gewonnen werden, zumindest teilweise ersetzen. Forscher am Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF) in Darmstadt haben herausgefunden, dass die Kombination aus Harz und Papierfasern den bisherigen Werkstoffen zumindest ebenbürtig ist und erheblich billiger sein könnte.

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Derzeit testen die Forscher noch verschiedene Papiersorten. Die stabilsten Bauteile erhielten sie bisher beim Einsatz von Papierfaservlies. Das ist eine Art Stoff, dessen Fasern nach dem Zufallsprinzip miteinander verschlungen sind – im Gegensatz zum gewebten Stoff.

Ob sich die Nutzung von Papier rechnet, können die Entwickler noch nicht mit Sicherheit sagen. Die Entwicklung zur Marktreife sei aber in vollem Gang. Insbesondere müssen die Wissenschaftler Feuerfestigkeit, den Schutz vor Feuchtigkeit und das Isolationsvermögen verbessern.

Nach der Nutzung einfach in den OfenAls Einsatzgebiete sehen die Entwickler vor allem den Sport- und Freizeitbereich. Skier, Fahrradteile und Sportbögen ließen sich aus dem Material herstellen. Einen Fahrradsattel (siehe Aufmacherbild) haben die Fraunhofer-Forscher bereits präsentiert. Geeignet sei der neue Papier-Werkstoff auch für Möbel, Türen, Paneele, Leichtbauwände und Bodenplatten. Zudem könnte es zu Reserverad-Mulden, Innenverkleidungen von Autotüren und sogar zu ganzen Armaturenbrettern gepresst werden.

Formteile aus Faserverbundmaterial werden meist mit einem Verfahren namens Resin Transfer Molding hergestellt: Fasern oder Vlies liegen dabei, sorgfältig drapiert, in einer beheizten metallischen Form. Unter Druck schießt dann das flüssige Harz hinein, dass sich an jede einzelne Faser schmiegt.

Nach dem Erkalten ist das Formteil fertig. Um Papier einsetzen zu können, müssen die Forscher das Verfahren allerdings abwandeln.

Wenn die Formteile ausgedient haben, können sie verbrannt werden. Die Werkstoff-Spezialistin Narmin Nubbo, die an der Entwicklung beteiligt ist, hält auch eine Art Recycling für möglich. Denn gemahlen lässt sich der Papierverbundwerkstoff möglicherweise auch als Füllmaterial für Beton verwenden, glaubt sie.

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