Neues FVA-Projekt: Ökologisch-Nachhaltige Kunststoffe

Ökologisch-Nachhaltige Kunststoffe für Antriebs- und Gehäusekomponenten

Die in technischen Anwendungen eingesetzten Kunststoffe basieren in den meisten Fällen auf petrochemischen Ressourcen. Der jährlich anwachsende Verbrauch solcher Ressourcen belastet die Umwelt. Seit etwa 30 Jahren gibt es eine wachsende Bestrebung, Kunststoffe teilweise oder vollständig auf Basis nachwachsender Rohstoffe zu erzeugen und am Markt zu etablieren. Solche biobasierten Kunststoffe haben sich bereits in Bereichen wie der Textil- und Verpackungsindustrie sowie bei einigen Konsumgütern etabliert. In technischen Anwendungen ist der Einsatz biobasierter Kunststoffe aufgrund von Anforderungen an die Beständigkeit der Material- und Bauteileigenschaften und an die Belastbarkeit noch zurückhaltend.

Jedoch gibt es stetige Weiterentwicklungen, z.B. beim Einsatz neuer Materialien, Faserverstärkungen und Additiven. Neben der besseren Nachhaltigkeit können biobasierte Kunststoffe vor allem mit ihrer Verfügbarkeit und Preisstabilität sowie mit ihren spezifischen (massebezogenen) Eigenschaften im Vergleich mit konventionellen Kunststoffen punkten. Einen weiteren Vorteil können die vibroakustischen Eigenschaften wie z.B. die innere Dämpfung darstellen.

Ziel der Studie ist das Aufzeigen des Stands der Wissenschaft und Technik sowie von Potenzialen hinsichtlich des Einsatzes biobasierter Kunststoffe in der Antriebstechnik und das Analysieren von entsprechenden Stärken und Schwächen dieser Materialien anhand des Vergleichs mit konventionellen Kunststoffen. Anhand der Ergebnisse und in Absprache mit dem Projektbegleitenden Ausschuss sollen potenziell geeignete Anwendungen innerhalb der Antriebstechnik identifiziert werden. Dies dient als Grundlage für die Antragstellung eines Folgeprojekts zur Realisierung einer solchen Anwendung.

Im Rahmen der Studie sollen neben aktuellen Anwendungen, Forschungen und Entwicklungen folgende materialspezifische Inhalte bearbeitet werden: Materialeigenschaften, Auslegungs- und Simulationsmethoden, experimentelle Charakterisierungsmethoden, Fertigungstechnologien und Potenziale hinsichtlich ökologischer Nachhaltigkeit, vibro-akustischen und spezifischen Eigenschaften. Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens sollen in Form eines EDV-technischen Methodenträgers (Bericht oder Präsentation) dokumentiert werden.

Das Projekt 943 I der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V. (FVA) wird über Eigenmittel finanziert.