01.06.2022

bio-Lufa

Nachhaltige biobasierte Epoxidharz-Faserverbundkunststoffe für die Luftfahrt

Projektdaten

Laufzeit 01.06.2022 - 31.05.2026
Forschungsschwerpunkt Nachhaltigkeit, Materialien & Produktionstechnik
Projektleitung Prof. Dr. -Ing. Dominik Söthje
Prof. Dr. rer. nat. Gerd Wehnert
Institut für Chemie Material und Produktentwicklung (OHM-CMP)
Fakultät Angewandte Chemie
Projektpartner /
Fördergeber Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt

Beschreibung

Ein vorherrschendes Ziel der Luftfahrtbranche ist die Entwicklung hin zu einer umweltfreundli­chen Luftfahrt. Der Verbrauch von Treibstoff und die Emission von Treibhausgasen wird durch Leichtbau, insbesondere Faserverbundkunststoffe (FVK), vermindert. FVK bilden eine syner­getische Kombination ihrer Einzelkomponenten, den verstärkenden Fasern und einem form­gebenden Kunststoff. Obgleich FVK viele Vorteile bieten, sind mit deren Einsatz auch Nach­teile verbunden. In der Luftfahrt wird diesen Nachteilen durch den Einsatz von vernetzten Kunststoffen entgegengewirkt. In der Kabine sind dies zumeist die flammfesten Phenol-Formaldehyd-Harze (PF). Da diese über eine sogenannte Polykondensation vernetzen, müssen Bauteile aus PF oftmals aufwendig nachbearbeitet werden. Für einen wirtschaftlicheren Einsatz von FVK  wird zukünftig angestrebt, auch in der Kabine die über Polyaddition vernetzenden Epoxidharze zu verwenden. Für eine umweltfreundliche Luftfahrt wird der Druck noch weiter steigen, die Verwendung nicht-regenerativer Ressourcen zu reduzieren. Die in der Luftfahrt bei FVK eingesetzten Epo­xidharze basieren zu einem Großteil auf fossilen Rohstoffen. Zudem lassen sich Epoxidharze als vernetzte Kunststoffe nicht mehr aufschmelzen und daher auch nicht einfach rezyklieren. Als dritter Aspekt weisen Epoxidharze eine zu geringe Flammfestigkeit auf.

Zur Erreichung des Ziels einer nachhaltigen Luftfahrt müssen folglich neue Konzepte Einzug fin­den: 
FVK mit biobasierten Epoxidharzen aus erneuerbaren Ressourcen, Sollbruchstellen für ein gezieltes Recycling und einem halogenfreien innovativen Flammschutz berücksichtigen The­mata der Nachhaltigkeit und tragen zu einer geringeren Ökotoxizität und C02-Emission bei.

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