Über den Tellerrand geschaut

Während der Erfolg der Elektromobilität entscheidend davon abhängen wird, ob es uns gelingt, das Gewicht der Kraftfahrzeuge deutlich zu reduzieren, haben Leichtbaulösungen auch für den Innenausbau, für Architektur und Design stark an Bedeutung gewonnen. Leichte Werkstoffe reduzieren die beim Transport notwendige Energie, sie sind zudem einfacher zu verarbeiten und montieren und reduzieren den konstruktiven Aufwand für bautechnische Anwendungen. Eigenverstärkte Thermoplaste, naturfaserverstärkte Konstruktionen oder Ultrahochfestbetone sind einige der jüngsten Entwicklungen der Materialforschung, um dem stetig steigenden Energieverbrauch entgegenzutreten. Karbonfasern machen Granit biegsam und in vielfältigen Anwendungen gewinnbringend einsetzbar. Schaumstrukturen auf Basis von Glas, Metall oder Keramik bieten neben dem Leichtbauaspekt auch Potenziale für den Schallschutz. Zu den zellularen Werkstoffen zählen zudem Strukturen aus metallischen Hohlkugeln mit Potenzialen für den Leichtbau und die Wärmedämmung. Abstandsgewebe mit eingebrachtem Trockenbeton machen im Innenausbau und für das Möbeldesign textil wirkende Strukturen aus Beton möglich.

CurV
Eigenverstärkter Thermoplast: www.curvonline.com

Eigenverstärkte Polymere bestehen aus nur einem Kunststoff und sind daher sortenrein recycelbar. Die Qualitätsverbesserung geht auf eine bestimmte Orientierung der Molekularstruktur zurück. Diese wird bei CurV durch Anschmelzen der Oberflächenstruktur einer thermoplastischen Gewebestruktur in einer Formpresse erzielt. Dabei erinnert die Optik an Kohlefaserstrukturen. CurV splittert nicht, ist sehr abriebfest und auch bei geringer Wandstärke hochfest.

Quantz
Ultrahochfestbeton für das Interiordesign: www.gtecz.com

Quantz ist ein Ultrahochfestbeton, der dank mathematischer Modellierungsverfahren eine optimale Partikeldichte aufweist. Aufgrund der wesentlich verbesserten Festigkeiten können wesentlich filigranere Bauteile hergestellt werden. Der Zementgehalt ist um rund 40 % reduziert. Quantz ist besonders widerstandsfähig gegen äußere Einflüsse, hat eine wasserabweisende Oberfläche und kann daher für Außenmobiliar eingesetzt werden.

CarbonFiberStone
Biegsamer Granit für den Innenausbau: www.technocarbon.de

Karbonfaserstein ist ein biegsamer Verbundwerkstoff, der in seinem Kern aus Granit besteht. Eine Ummantelung mit Kabonfasern schützt das Gestein vor extremen Beanspruchungen und lässt es selbst unter Stößen nicht brechen. Der Werkstoff lässt sich also biegen und kehrt nach der Auslenkung in seine Ausgangsform zurück. Dadurch hat Karbonfaserstein hervorragende schwingungsdämpfende Qualitäten.

Conrete Cloth
Betontextilien für flexible Architektur: www.concreteconvas.co.uk

Ein Hersteller aus England kombiniert die Flexibilität textiler Stoffe mit der Robustheit von Beton. Der Werkstoff trägt den Namen Concrete Cloth und wurde ursprünglich für das Militär entwickelt. Gemeint ist ein mit Trockenbeton befülltes Abstandsgewebe, das sich flexibel verformen lässt und nach Kontakt mit Wasser im Laufe nur eines Tages vollständig aushärtet. Als Rollenware ist Concrete Cloth in unterschiedlichen Dicken erhältlich.

Wölbfacettierte Bleche
Leichtbaubleche nach natürlichem Vorbild: www.woelbstruktur.de

Wölbfacettierte Bleche weisen eine geringe Blechdicke bei gleichzeitig hoher Formstabilität aus. Sie gehen auf das Phänomen der natürlichen Selbstorganisation zurück, die man in der Natur in vielfältigen Panzern findet. Nach Beaufschlagung der Bleche an verschiedenen Punkten bildet sich sprunghaft eine viereckige oder hexagonal gewölbte Wabenstruktur mit verbesserter Tragfähigkeit bei gleichem Materialaufwand aus. Die Bleche eignen sich für Dachbereiche und Fassaden ebenso wie für Möbel oder Leuchtengehäuse.

Globomet
Metallische Hohlkugelstrukturen: www.hollomet.com

Die Grundlage für die Herstellung metallischer Hohlkugelstrukturen bilden Styroporkügelchen, die in einem Wirbelschichtprozess mit einer Metall-Keramik-Pulver-Suspension, einem Binder und Wasser beschichtet und anschließend erhitzt werden. Dabei verdampft der Kunststoff, die Metallpartikel schmelzen zusammen und bilden nach der Abkühlung eine feste Kugel. Diese lassen sich in eine Form pressen, sintern oder miteinander verkleben. Hohlkugelstrukturen sind für den Leichtbau geeignet, haben aber auch schall- und schwingungsdämpfende Eigenschaften.

Naturfaser-Pressformteile
NFK-Formteile erreichen neue Märkte: www.grimmschirp.com

Seit Jahren führen naturfaserverstärkte Kunststoffbauteile ein Nischendasein in der Automobilindustrie. Aufgrund ökologischer und ökonomischer Vorteile erreichen NFK-Formpressteile nun neue Anwendung in Innenarchitektur und Design. Denn der faserige Bestandteil aus Hanf-, Kokos-, Bambus- oder Seegrasfasern führt in den Formteilen zur Verringerung des Gewichts. Faserformteile können in unterschiedlichen Größen erzeugen werden und lassen sich leicht stanzen und schneiden.

Bild: Kofferschale aus eigenverstärktem Kunststoff (Quelle: CurV)