Faserverbund / Leichtbau

Faserverstärkten Verbundwerkstoffen gehört die Zukunft. Sie bieten mehr Vorteile als die Summe ihrer Ausgangsmaterialien und können so manche technische Anwendung revolutionieren.

Fasern werden in Polymere, Metalle und Keramik eingebaut und machen diese zum Beispiel leichter, stabiler, weniger spröde und besser formbar. Der Leichtbau profitiert davon ebenso wie die Bereiche Automotive, Energietechnik und Maschinenbau. Im Zuge der Debatten um Energie- und Ressourceneffizienz im Bauwesen und bei der Mobilität können Faserverbundkonstruktionen punkten, da geringes Gewicht mit geringem Materialeinsatz einhergeht.

Bei der Entwicklung neuer Verbundwerkstoffe nehmen die DITF auch die Natur zum Vorbild: Bionische Strukturen sind ein wichtiger Impulsgeber, zum Beispiel für neuartige dreidimensionale Leichtbaukonstruktionen. Die Grenzflächen zwischen Fasern und Matrix sind gerade beim Leichtbau im besonderen Blickfeld der Forscher. Die Oberfläche der Faser wird zum Beispiel modifiziert und die Schlichte wird auf die konkrete Anwendung abgestimmt, um die Funktion des Verbundmaterials zu optimieren.

Das Verhalten innovativer Verbundmaterialien unter verwendungstypischer Belastung vorherzusagen, ist eine Herausforderung. Sie wird an den DITF auch mithilfe modernster Simulationstechniken gemeistert. Damit können schon in einem sehr frühen Entwicklungsstadium Aussagen über Herstellung, Verarbeitung und Verhalten neuer Verbundstrukturen gemacht werden.

Auch die Prüftechnik wird an den DITF in die Forschung mit einbezogen. Da sich Faserverbundwerkstoffe von gängigen Materialien unterscheiden, können die Prüfungsmethoden nicht Eins zu Eins übertragen werden. Um sie an den neuen Werkstoff anzupassen, werden neue Normen oder sogar gänzlich neue Prüfungsmethoden erarbeitet.