Möglichkeiten und Perspektiven von naturfaserverstärkten Kompositen
![NaFiTech - Naturfasergranulat und Prüfkörper nafitech naturfaserverstärkte Kunststoffen in technischen Bauteilen](/de/verbundprojekte/nafitech-naturfaserverstaerkte-kunststoffe-technische-bauteile/jcr:content/contentPar/sectioncomponent_cop/sectionParsys/wideimage/imageComponent/image.img.jpg/1724679284873/nafitech-naturfaser-granulat-kunststoffe.jpg)
Der Einsatz nachhaltiger Materialien und Werkstoffe ist nicht nur eine Entscheidung mit hoher ökologischer und gesellschaftlicher Relevanz, sondern auch ein strategischer Schritt. Aus dieser Motivation heraus ist es ein Ziel, klassisch verstärkte Materialien (z.B. kurzglasfaserverstärkte Polymere (GFKs)) durch naturfaserverstärkte Kunststoffe (NFKs) zu substituieren. Eine direkte Eins-zu-Eins-Substitution ist in vielen Anwendungen jedoch nicht möglich.
Naturfaserverstärkte Thermoplaste unterscheiden sich von kurzglasfaserverstärkten Kunststoffen zum Teil erheblich. Die mechanischen Eigenschaften liegen auf einem niedrigeren Niveau und haben, resultierend aus dem natürlichen Ursprung der Naturfasern, eine höhere Schwankungsbreite. Naturfasern haben eine höhere thermische Empfindlichkeit, was bei der Verarbeitung berücksichtigt werden muss. Sie neigen bei höheren Temperaturen zu einer höheren Geruchs- und Emissionsbildung. Weiterhin reagieren Naturfasern empfindlich auf Feuchtigkeitsaufnahme. Das Verhalten unter Langzeitbelastung in hochbeanspruchten Anwendungen und eventuelle Änderungen des Materialverhaltens durch äußere Einflüsse ist bislang ebenfalls nicht genügend bekannt. Zu diesen Abhängigkeiten liegen in der wissenschaftlich-technischen Literatur Untersuchungen an unterschiedlichen Beispielen für naturfaserverstärkte Kunststoffe vor. Ebenfalls finden sich Lösungen und Ansätze zur gezielten Optimierung einzelner Eigenschaften. Viele der Ansätze befinden sich jedoch noch in einem frühen Entwicklungsstadium, so dass naturfaserverstärkte Polymere gegenwärtig noch wenig in Strukturbauteilen eingesetzt werden. Daher ist es notwendig, die Herausforderungen, Grenzen und Potentiale naturfaserverstärkter Kunststoffe zu kennen und zu verstehen. Daraus lassen sich passende Strategien ableiten, um einen anwendungsspezifischen und anforderungsgerechten Einsatz dieser Materialklasse zu ermöglichen.
Das industrielle Verbundprojekt NaFiTech erarbeitet eine solide Datenbasis zur Bewertung der Möglichkeiten und Perspektiven von naturfaserverstärkten Kompositen.
Das Verbundprojekt umfasst folgende Arbeitspunkte: