Bio-Lufa

Im Vorhaben bio-Lufa werden innovative Werkstoffe für die Luftfahrt entwickelt, die sowohl leistungsfähig als auch umweltfreundlich sind. Ziel ist es, petrochemische Komponenten in Epoxidharzen durch biobasierte Alternativen zu ersetzen, ohne Kompromisse bei den thermischen Eigenschaften. So erreichen die neu entwickelten Harze vergleichbare Glasübergangstemperaturen wie ihre konventionellen Pendants.

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der halogenfreien Flammfestigkeit. Durch den Einsatz von stickstoff- und phosphorhaltigen Flammschutzmitteln wird eine hohe Brandbeständigkeit erzielt und das ganz ohne halogenhaltige Zusätze. Dies ist ein entscheidender Beitrag zu mehr Sicherheit und Nachhaltigkeit in der Luftfahrt.

Im Bereich Leichtbau setzt bio-Lufa auf moderne Faserverbundkunststoffe, die durch Polyaddition hergestellt werden. In Kombination mit Honeycomb-Strukturen sollen sie klassische Phenolharz-basierte Werkstoffe ersetzen.

Besonders zukunftsweisend ist das Konzept des Design for Recycling: Durch die gezielte Einführung funktioneller Gruppen in die Polymerstruktur wird eine selektive Spaltung Amin-gehärteter Epoxidharze unter milden Bedingungen ermöglicht. Damit wird ein wichtiger Schritt in Richtung Kreislaufwirtschaft und ressourcenschonendem Materialeinsatz getan.

Das Forschungsvorhaben wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie BMWE (FKZ: 20E2102, Zeitraum: 01.06.2022 bis 31.05.2026) im Rahmen des Luftfahrtforschungsprogrammes LuFo VI-2 gefördert.

Beschreibung der Arbeitsgruppe

Im Zuge des Projekts bio-Lufa werden derzeit zwei kooperative Promotionsvorhaben durchgeführt.

Frau Elisabeth Schamel, M.Sc., widmet sich der Entwicklung neuartiger biobasierter Epoxidharze, insbesondere auf Grundlage von Eugenol. Ein weiterer Schwerpunkt ihrer Arbeit liegt in der Entwicklung von biobasierten Monomeren mit selektiv spaltbaren Gruppen für das chemische Recycling von aus diesen Harzen hergestellten Faserverbundkunststoffen.

Der zweite Doktorand, Herr Florian Bauer, M.Sc., verfolgt das Ziel, Estragol-basierte Epoxidharze für Anwendungen in der Luftfahrt nutzbar zu machen. Zentrale Aspekte seiner Forschung sind zudem die Verbesserung der Flammfestigkeit. Dies kann durch die geschickte Kombination der Epoxid-Monomere und Härter sowie durch den Einsatz innovativer, halogenfreier Flammschutzmittel erreicht werden.

Die im Lehr- und Forschungsgebiet Makromolekulare Chemie und Kunststofftechnik durchgeführten Promotionsarbeiten werden vom Inhaber des Lehrstuhls für Polymermaterialien und Polymertechnologie der Universität Potsdam und von Prof. Dr.-Ing. Dominik Söthje betreut. Der pensionierte Prof. Dr. Gerd Wehnert unterstützt die Promotionsarbeiten in der Rolle des Mentors.

Zusätzlich erhält das Vorhaben tatkräftige Unterstützung durch den im Lehr- und Forschungsgebiet Makromolekulare Chemie und Kunststofftechnik tätigen Laboringenieur Herrn Herbert Schlachter, M.Eng.

Darüber hinaus trägt die DIEHL Aviation Laupheim GmbH maßgeblich zum Erfolg des Teams bei.

Zeitraum: 01. Juni 2022 – 31. Mai 2026