Aus der Branche

• Ein Sprungbrett für Unternehmer in der Verbundwerkstoffindustrie

Innerhalb von wenigen Jahren hat sich der JEC Composites Startup Booster zu einer Referenz für das Unternehmertum in der weltweiten Verbundwerkstoffindustrie entwickelt. Unter den Startups, die ihre Bewerbung eingereicht haben, werden jedes Jahr vor der JEC World 20 ausgewählt, die an der führenden Fachmesse für Verbundwerkstoffe teilnehmen, um ihr Projekt vor einer Expertenjury vorzustellen.  

 Dieser Wettbewerb ist eine besondere Gelegenheit, Netzwerke zu knüpfen und einen Blick auf die Zukunft der Verbundwerkstoffindustrie zu werfen. Zwei Pitch-Sessions mit jeweils 10 Präsentationen finden auf der Agora-Bühne (Halle 5) statt, und zwar am Dienstag, den 3. Mai, von 10 bis 11.25 Uhr (Kategorie Produkte und Materialien) und von 16.30 bis 17.55 Uhr (Kategorie Verfahren, Herstellung und Ausrüstung). Die Jury wird drei Gewinner auswählen, und einen Gewinner für die nachhaltigen Aspekte des Projekts. Die Preisverleihung findet am Mittwoch, den 4. Mai, um 14.45 Uhr statt.  Der diesjährige Wettbewerb wird von Airbus und Mercedes-Benz (Hauptinnovationspartner, sowie von Magna Exteriors (Innovationspartner) gesponsert.

Startup Booster wurde 2017 ins Leben gerufen und in drei verschiedenen Regionen (Europa, USA und Asien) er hat bereits über 500 innovative Projekte aus über 50 Ländern, 80 Finalisten und 30 Gewinner hervorgebracht, darunter Arevo, Continuous Composites, ComPair, Fortify und Vartega...
 
Die 20 Finalisten werden in zwei Kategorien unterteilt:  
●    Verfahren, Herstellung und Ausrüstung  
●    Materialien und Produkte
 
Der Jury gehören an:  
 
•    Jelle BLOEMHOF, Head of Manufacturing Technologies of Composite, Airbus
•    Karl-Heinz FUELLER, Head of Future Outside & Materials Daimler  
•    Florent ILLAT, Head of Safran Corporate Ventures, Safran
•    Brian KRULL, Global Director of Innovation, Magna Exteriors
•    Tim VORAGE, Founder and Manager Growth Garage Accelerator , Mitsubishi Chemicals Advanced Materials

Kategorie “Products & Materials”
o Blackleaf (France)
o Dongnam Realize (South Korea)
o FibreCoat (Germany)
o FVMat (Israel)
o Ora Graphene Audio (Canada)
o Pangolin Defense (France)
o Phononic Vibes (Italy)
o Revolve (Germany)
o Smart Resilin (Israel)
o Space Walker (Japan)

Kategorie “Process, Manufacturing & Equipment”
o Antefil Composite Tech (Switzerland)
o ANYBRID (Germany)
o Atomic-6 (USA)
o Carbon-Drive (Germany)
o Continuum (Denmark)
o Fibraworks (Germany)
o Herone (Germany)
o RVmagnetics (Slovakia)
o Touch Sensity (France)
o XARION Laser Acoustics (Austria)

• Composites in der Bau-Industrie - Der Leichtbaustoff für die Zukunft

Der Bau mit faserverstärkten Materialen bietet öffnet der Bauindustrie völlig neue Möglichkeiten. Technisch, gestalterisch, organisatorisch. Das liegt zum einen an den hervorragenden Eigenschaften von Faserverbundwerkstoffen (FVW) und zum anderen daran, dass das Material – anders als etwa Holz oder Stein – für seinen Einsatz nicht be- und verarbeitet, sondern eigens hergestellt wird.

Herausragende Eigenschaften – technisch, gestalterisch, organisatorisch
Faserverbundwerkstoffe bringen eine ganze Reihe von technischen Eigenschaften für innovatives und nachhaltiges Bauen mit:
•    hohe mechanische Festigkeit
•    niedriges Gewicht
•    hohe Korrosionsbeständigkeit
•    geringe Materialermüdung
•    niedrige Wärmeleitfähigkeit der Kunststoffmatrix
•    Frost- und Tausalzbeständigkeit
•    gute Drapierfähigkeit

Außerdem bieten Faserverbundwerkstoffe zahlreiche Gestaltungsmöglichkeiten für neuartige und außergewöhnliche Neubau- und Instandhaltungsprojekte:
•    einzigartige Vielfalt an Formen
•    unterschiedliche Strukturen der Textilien
•    großes Spektrum an Farben und Farbkombinationen
•    Lichtdurchlässigkeit der Kunststoffmatrix
Dank dieser Eigenschaften lassen sich mit Composites farbige, phosphoreszierende, thermochrome oder – durch dauerhaft in die Matrix integrierte LEDs oder lichtleitende Fasern – leuchtende Bauteile herstellen.

Hinzu kommen organisatorische Vorteile für Planungs-, Bau- und Instandhaltungsarbeiten mit faserverstärkten Werkstoffen:
•    einfachere Handhabung und Montage der – verglichen mit Stahl, Beton oder Holz – sehr viel leichteren und flexibleren Bauteile
•    geringere Montagezeiten
•    reduzierte Baustellenzeiten bei der Instandhaltung von Straßen und Brücken
•    kürzere Lieferzeiten
•    Möglichkeit zur Integration von elektronischen Überwachungssystemen

Individuelle Composite Textiles – für jedes Leichtbau-Projekt
Die Composites-Expertinnen und -Experten von vombaur entwickeln und fertigen Webbänder und nahtlos rund- oder in Form gewebte Textilien aus Carbon, Glas, Flachs oder anderen Hochleistungsfasern an speziellen Webanlagen für individuell spezifizierte Rund- und Formgewebe – und bieten deshalb für jedes Leichtbau-Projekt die optimale Faser-Grundlage.   

„Ganz gleich, ob es ein Neubau- oder ein Sanierungsprojekt ist, ob es um eine Fassadengestaltung, eine Brücke oder eine Treppe geht – als Entwicklungspartner für Composite Textiles besitzen wir jede Menge Erfahrung mit Composites für anspruchsvolle Aufgaben“, betont Dr.-Ing. Sven Schöfer, Head of Development and Innovation von vombaur. „Wir entwickeln, bemustern und fertigen Webbänder und nahtlos rund- oder in Form gewebte Textilien – gemeinsam mit den Entwicklungsteams der Kundenunternehmen und individuell für die jeweiligen Projekte.“ So entstehen neuartige und einzigartige Leichtbauteile aus Hochleistungstextilien für visionäre Projekte.

Das im Mai 2019 gegründete Unternehmen Teijin Carbon Vietnam Co. (TCV) in Ha Nam, Vietnam hat den kommerziellen Betrieb aufgenommen und Kohlenstofffaserprodukte einschließlich Prepreg – ein mit Matrixharz vorimprägniertes Halbzeug für Verbundwerkstoffe – herstellen. TCV wird zunächst Carbonfasermaterialien für Sport- und Outdoor-Aktivitäten – wie Angel-, Golf-, Fahrrad- und Eishockeyartikel – für die Märkte in Südost- und Südasien sowie im asiatisch-pazifischen Raum produzieren. Der Vertrieb wird über TCV sowie über die in diesen Regionen tätigen Carbonfaser-Vertriebsgesellschaften von Teijin erfolgen.

Die Vertriebsniederlassungen von Teijin in Singapur, Shanghai und Taipeh sind auf der Suche nach neuen Geschäftsbereichen. Interne Kooperationen zwischen diesen Unternehmen und TCV sollen die Präsenz von Teijin in den vor- und nachgelagerten Bereichen der schnell wachsenden Märkte Asiens stärken.

Es wird erwartet, dass die zunehmend strengeren Umweltmaßnahmen und die Aufwertung von Umweltabkommen, wie z. B. die Ziele für nachhaltige Entwicklung (SDGs) und das Pariser Abkommen, den verstärkten Einsatz von leichten und hochfesten Kohlenstofffasern fördern werden. In Asien wächst die Nachfrage vor allem in den Bereichen Sport und Outdoor-Aktivitäten, Industrie sowie Luft- und Raumfahrt. COVID-19 zum Beispiel hat zu neuen Trends bei Sport- und Outdoor-Aktivitäten geführt, wie z. B. ein erneutes Interesse am Angeln, da es mit den sozialverträglichen Bestimmungen kompatibel ist.

Mit seiner kürzlich in Betrieb genommenen Hochtemperatur-Unidirektional-Tape-Linie eröffnet der japanische Composites-Hersteller MaruHachi neue Möglichkeiten für High-End-Anwendungen in anspruchsvollen Marktsegmenten wie Luft- und Raumfahrt oder im Automobilbau und erweitert damit das Spektrum herkömmlicher, auf PP- und PA- basierender Materialien.

In einer ersten Phase wird MaruHachi bis zu 40 Tonnen/Jahr produzieren und konzentriert sich speziell auf hochtemperaturbeständige thermoplastische unidirektionale (UD) Tapes sowie mehrschichtige Plattenlaminate. Das Material basiert auf Hochleistungsfasern wie Kohlenstoff, Aramid, Glas oder Naturfasern und einer Matrix, die aus Hochleistungspolymeren wie PPS, PEEK oder anderen Hochtemperaturpolymeren bestehen kann.  Diese sind wesentlich schlagzäher als Epoxidharze und einfach zu recyceln. Mit einer Breite von 500 mm, einem spezifischen Gewicht von 60 bis 350 g/m2, je nach gewähltem Material, kann die Anlage bis zu Temperaturen von 420 Grad Celsius arbeiten. Das Herstellen unter diesen extrem hohen Temperaturen führt zu besseren Materialeigenschaften in der Endanwendung wie gesteigerte Leistungsfähigkeit, erhöhte Widerstandsfähigkeit und integrierte Hochleistungsfunktionalitäten wie sie z.B. durch das sogenannte Umspritzen erreicht werden.

Seit 2017 ist die MaruHachi Group auf dem europäischen Markt in Kooperation mit Dr. Michael Effing, Geschäftsführer der AMAC GmbH in Aachen, aktiv, der das Unternehmen strategisch berät und unterstützt. Die etablierte, familiengeführte MaruHachi Group hat eine starke Historie in den Bereichen Automobil- und Medizintextilien und ist seit mehr als 15 Jahren im Bereich innovative Verbundwerkstoffe aktiv.

Toshi Sugahara, Geschäftsführer von MaruHachi: "Wir arbeiten bereits seit vielen Jahren mit in- und ausländischen Partnern an nachfragestarken Anwendungen zusammen. Daher hat sich MaruHachi nun dazu entschlossen, in Phase 1 über 1 Mio. EUR in diese neue Anlage zu investieren, wobei ein Teil der Finanzierung von der japanischen Regierung NEDO stammt. Neue Entwicklungen in Phase 2 werden bis Ende 2021 an den nachgelagerten Technologien wie dem automatisierten Preforming und der Konsolidierung vorgenommen. Mit unseren neuen Produkten wollen wir zu einer deutlichen Gewichtsreduzierung der Endprodukte beitragen, die Energieeffizienz verbessern und gleichzeitig eine kosteneffiziente und hochwertige Lösung anbieten."

Dr. Effing, Geschäftsführer der AMAC GmbH bestätigt: "Die Fokussierung auf die Nische der Hochtemperaturprodukte auf Basis von PPS und PEEK ermöglicht es MaruHachi, sehr anspruchsvolle High-End-Anwendungen wie Strukturelemente in Raum- und Flugzeugen, Flugzeugsitze oder Triebwerkskomponenten etc. anbieten zu können. Die Tapes sind vollständig recycelbar und können beispielsweise in hoher Geschwindigkeit bis zu 0.5 Metern pro Sekunde mit laserbasierten Tape-Placement-Maschinen und Robotern verarbeitet werden."

Zusammenarbeit und Unternehmensentwicklung mit AMAC
Zum 1. November 2020 gibt AMAC die Zusammenarbeit mit dem Unternehmen FibreCoat bekannt. Gemeinsam gehen beide die Markteinführung ihrer Produkte an sowie die globale Geschäftsentwicklung. FibreCoat ist ein junges, preisgekröntes Start-up und Spin-off der RWTH Aachen, das multifilamentbeschichtete Garne, Gewebe und Verbundwerkstoffe auf der Basis von Glas- oder Basaltfasern entwickelt.

Dr. Michael Effing, Geschäftsführer der AMAC GmbH: "FibreCoat ist ein vielversprechender Newcomer im Bereich elektromagnetische Abschirmungsanwendungen und Composites. Ihre Innovationen sind sehr kosteneffizient gerade für neue Technologien wie E-Mobilität oder Telekommunikation. Ich freue mich sehr, das Unternehmen mit Schlüsselakteuren der Branche bekannt zu machen und sie in ihrer Wachstumsstrategie zu begleiten".

Produkteinführung
FibreCoat entwickelt metallbeschichtete Fasern wie Zwei-Komponenten-Multifilamentgarne mit Basaltkern und Aluminiumbeschichtung, die für eine EMIAbschirmung und Kühlkörper in Batteriegehäusen verwendet werden sowie als elektrische Ableiter in Filtern, zur Verstärkung von Aluminiumgussteilen oder in leitfähigen Garne in smarten Textilien.

FibreCoat bringt das neue Produkt ALUCOAT™ auf den Markt: es handelt sich um eine aluminiumbeschichtete Glas- oder Basaltfaser, die sich als elektromagnetisches Abschirmmaterial in Automobilanwendungen wie Radar, Antennen oder für autonomes Fahren eignet sowie für Mobiltelefone und Anwendungen in Gebäuden. Aufgrund ihrer außerordentlichen Wärmeleitfähigkeit und besseren Wärmeübertragung verglichen mit traditionellem Verbundmaterial kann sie für die Herstellung von Autobatterieschalen oder für industrielle Anwendungen wie Feinstaubluftfilter verwendet werden.

Ab dem 1. Januar 2021 ist ALUCOAT™ als Garn, Gewebe oder Vliesstoff mit einer breiten Palette möglicher Titer und Flächengewichte auf dem Markt erhältlich. ALUCOAT ™ bietet eine elektrische Leitfähigkeit von 100 Ωm und eine Arbeitstemperatur von mindestens 400 °C. Darüber hinaus kann es für die Abschirmung von niedrigen bis hohen Frequenzen mit einer Wirksamkeit von 80 bis 120 dB eingesetzt werden.

Aachen - Warden Schijve, ehemals Chief Scientist Composites bei SABIC, ist seit Oktober Teil des AZL-Engineering-Teams und baut als Design Leader den Bereich für Produkt- und Anwendungsentwicklung des Dienstleisters für Business Development und Technologieentwicklung im Leichtbau weiter aus.

Die AZL Aachen GmbH unterstützt Unternehmen entlang der gesamten Wertschöpfungskette bei der Umsetzung wettbewerbsfähiger Leichtbautechnologien. „Wir entwickeln für Unternehmen Komponenten- und Produktionskonzepte inklusive der Analyse von Kosten und produktionsrelevanten KPIs. Mit unserer material- und produktionstechnologischen Breite spannen wir den Lösungsraum zur Entwicklung und Bewertung von Produkten ganzheitlich auf und identifizieren die bestgeeigneten Pfade zur Umsetzung. Warden Schijve wird mit seiner langjährigen Erfahrung unsere Partner bei der effizienten Entwicklung, Bewertung und Umsetzung von Komponenten- und Produktionslösungen bis zur Marktreife unterstützen,“ sagt Dr. Kai Fischer, geschäftsführender Gesellschafter der AZL Aachen GmbH.

Aus seiner 35-jährigen Tätigkeit in der Composite-Industrie bei Fokker, DSM und SABIC bringt Warden Schijve ein breites und tiefes Fachwissen in den Bereichen Strukturdesign, Kunststoff- und Verbundwerkstoffe sowie Verarbeitungstechnologien mit.

Warden Schijve: „In meiner beruflichen Laufbahn habe ich immer wieder festgestellt, dass es sich lohnt, verschiedene Designkonzepte mit unterschiedlichen Materialien oder Materialkombinationen zu evaluieren. Nur so lassen sich wettbewerbsfähige Leichtbauanwendungen entwickeln. Man kann sich in späteren Phasen der Komponentenentwicklung viel Aufwand ersparen, wenn man von Anfang an verschiedene Herstellungstechnologien berücksichtigt. Und das ist, was mich am AZL und seinem Ökosystem fasziniert: das verfügbare Wissen über eine große Vielfalt an Prozess- und Produktionstechnologien, einschließlich modernster Ausrüstung, sowohl im AZL-Tech-Center als auch in den verschiedenen Instituten, die auf dem gesamten RWTH Aachen Campus vertreten sind.“

Dr. Michael Emonts, geschäftsführender Gesellschafter des AZL: „Wir freuen uns, dass uns Warden Schijve als altbekanntes Gesicht aus der AZL-Community dabei bereichern wird, Leichtbauanwendungen, Produktionssysteme und -prozesse zu entwickeln, Märkte und Anwendungen zu analysieren, um wettbewerbsfähige Technologieoptimierungen zu identifizieren und unsere Kunden bei der industriellen Implementierung der entwickelten Technologien zu begleiten.“

Warden Schijve wird auch die Projektleitung für eine Konzeptstudie für zukünftige Batteriegehäuse auf Basis Composite-basierter Multimaterialsysteme übernehmen. Das AZL startete das Projekt im Oktober zusammen mit 30 beteiligten Firmen aus der gesamten Wertschöpfungskette, um einen Überblick über bestehende Komponentenlösungen zu erhalten, die Vorteile eines Multimaterial-Ansatzes zu bewerten und ein Multimaterialkomponenten-Design einschließlich Produktionskonzepten für Batteriegehäuse zu entwickeln.

• Neue e-Mobility-Komponente aus Faserverbundwerkstoff
• Mehrjähriger und substanzieller Auftrag

Nach Prototypen für einen chinesischen Automobilhersteller, einem Großauftrag von einem nordamerikanischen Automobilbauer sowie einem weiteren Auftrag für einen europäischen Sportwagenhersteller ist die SGL Carbon nun von der BMW Group mit der Serienproduktion von Abdeckungen für ein Batteriegehäuse beauftragt worden. Der substanzielle mehrjährige Auftrag wird die Produktion eines neuartigen glasfaserbasierten Deckels für ein Batteriegehäuse umfassen. Die Komponente wird in einem zukünftigen Plug-in-Hybridmodell der BMW Group zum Einsatz kommen.

Werkstoffe aus Faserverbund sind für Abdeckungen von Batterie¬gehäusen aus mehreren Gründen geeignet: Neben dem geringen Gewicht, das die Reichweite von Elektroautos unterstützt, zeichnen sich Batteriegehäuseabdeckungen aus faserverstärktem Kunststoff durch eine hohe Steifigkeit aus. Zusätzlich kommen noch weitere Vorteile zum Tragen. So erfüllen Verbundwerkstoffe auch hohe Anforderungen an Dichtheit gegenüber Wasser oder Gas. Des Weiteren können Verbundwerkstoffe helfen, unter anderem eine bessere Strukturfestigkeit am Unterboden z. B. gegen Durchschlag zu erreichen. Für besonders beanspruchte Strukturen oder Tragelemente wie etwa Unterbodenplatten und Seitenrahmen bietet sich auch der Einsatz von Carbonfasern an. Für weniger beanspruchte Bauteile wie Batteriegehäuseabdeckungen können Glasfasern oder ein Fasermix ausreichend sein.

Zusätzlich zur neuen Anwendung für die Batteriegehäuseabdeckung eines Plug-In-Hybridmodells, fertigt die SGL Carbon für die BMW Group auch weiterhin die bekannten Bauteile aus carbonfaserverstärktem Kunststoff für den BMW i3, liefert Materialien für die Carbon Core-Karosserie des BMW 7er und ist als Lieferant sämtlicher Carbon-Materialien – Fasern, Textilien, Stacks – für den BMW iNEXT nominiert, der 2021 starten wird.

SGL Carbon und Solvay schließen Kooperation zur Entwicklung von im hohen Maße konkurrenzfähigen und fortschrittlichen Carbonfaser-Verbundwerkstoffen für Primärstrukturen in der Luftfahrt

Wiesbaden - SGL Carbon und Solvay haben eine gemeinsame Entwicklungsvereinbarung geschlossen, um erstmalig Faserverbundwerkstoffe auf Basis von Large-Tow-Carbonfasern auf den Markt zu bringen. Diese Materialien, die auf den Large-Tow-IM-Carbonfasern (Intermediate Modulus, IM) der SGL Carbon und den Harzsystemen der Solvay für Primärstrukturen basieren, adressieren den Bedarf der Verkehrsflugzeuge der nächsten Generation: Geringere Kosten und CO2-Emissionen sowie höhere Produktions- und Kraftstoffeffizienz.  

Die Vereinbarung umfasst Technologien mit Duroplast- und Thermoplast-Verbundwerkstoffen. Grundlage für die Zusammenarbeit sind die Expertise von SGL Carbon in der Großserienfertigung von Carbonfasern sowie die führende Rolle von Solvay als Lieferant von hochentwickelten Materialien für die Luftfahrtindustrie.

„Für Solvay ist dies eine Gelegenheit, Faserverbundwerkstoffe auf Basis von 50K-IM-Carbonfasern federführend in der Luftfahrtindustrie einzuführen. Mit diesem in hohem Maße konkurrenzfähigen Leistungsversprechen können wir unseren Kunden fortschrittlichste Lösungen kosteneffizient anbieten. Wir betrachten die Entwicklungsvereinbarung als ersten Schritt auf dem Weg zu einer langfristigen Partnerschaft“, erklärt Augusto Di Donfrancesco, Vorstandsmitglied von Solvay.

„Durch Kombination unserer Carbonfaserkompetenz in der neu entwickelten und einzigartigen 50K IM-Faser mit Solvays Expertise in Harzformulierungen und Erfahrung in der Luft- und Raumfahrtindustrie, wollen beide Partner die Entwicklung eines fortschrittlichen Materialsystems für die Luftfahrt gezielt vorantreiben. Diese Allianz unterstützt die strategische Ausrichtung der SGL Carbon und wird unser Wachstum im attraktiven Luftfahrtmarkt beschleunigen“, erklärt Dr. Michael Majerus, Sprecher des Vorstands der SGL Carbon.

Faserverbundwerkstoffe in der Luftfahrt sind ein Milliardenmarkt, der im kommenden Jahrzehnt stark wachsen wird. SGL Carbon und Solvay sind optimal aufgestellt, um passende Lösungen für die Anforderungen dieses Marktes zu entwickeln.

• Mit einem Festakt haben Dr. Eva-Maria Stange, Staatsministerin für Wissenschaft und Kunst des Freistaates Sachsen, Prof. Gerhard Rödel, Prorektor für Forschung der Technischen Universität Dresden, Prof. Hubert Jäger und Prof. Chokri Cherif am 02.11.2018 das Carbonfaser-Technikum des Research Center Carbon Fibers (RCCF) eröffnet.

Das RCCF, eine gemeinsame wissenschaftliche Einrichtung des Instituts für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) und des Instituts für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden, wurde gegründet, um die Carbonfasern vom Faserrohstoff bis zum fertigen Bauteil zu erforschen und neue Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten zu entdecken.

„Sachsen verfügt in der Schlüsseltechnologie Werkstoff-, Material- und Nanowissenschaft über hervorragende Rahmenbedingungen und hoch motivierte Wissenschaftler an Hochschulen und Forschungseinrichtungen, die in dieser Spezialisierung weltweit ihresgleichen suchen“, erklärt dazu Staatsministerin Dr. Stange. „Beinahe alle Materialklassen von Metallen, Polymeren, Keramiken bis hin zu Verbund- und Naturwerkstoffen werden auf international hohem Niveau bearbeitet. Dabei greifen Grundlagen- und Angewandte Forschung in zahlreichen Feldern eng ineinander und bilden geschlossene Entwicklungsketten bis zu einem Transfer in die Wirtschaft – regional, national und international.“

Der Prorektor für Forschung der TU Dresden, Prof. Gerhard Rödel, ergänzt: „Mit dem Carbonfaser-Technikum ist im Research Center Carbon Fibers eine weltweit einzigartige Anlage entstanden, die völlig neue Möglichkeiten eröffnet. Es geht darum, Fasern mit einem möglichst hohen Individualisierungsgrad zu designen – je nach Bedarf und Einsatzbereich.“

Auf der derzeit installierten, einzigartigen Anlage erforschen Wissenschaftler des RCCF unter Reinraum-Bedingungen die Grundlagen für maßgeschneiderte Kohlenstofffasern und erschließen deren hohes Innovationspotential. Dabei greifen die Forscher auf einzelne Anlagenmodule zur Stabilisierung und Carbonisierung mit industrienahem Ofendesign und individuell einstellbaren Parameterkombinationen zurück. Durch den außerordentlichen Reinheitsgrad sind die Carbonfasern für die Anforderungen der Luft-/Raumfahrt- und der Automobilindustrie maßgeschneidert.

„Die Carbonfaser ist der Stahl des 21. Jahrhunderts“, führt Prof. Hubert Jäger, Sprecher des Instituts für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK), aus. „Ganze Branchen erfinden sich derzeit durch diesen Werkstoff neu und erreichen mit ihren Produkten nie gedachte Dimensionen. Das Problem ist jedoch die Verfügbarkeit. Wir werden mit dem Carbonfaser-Technikum einen Beitrag dazu leisten, dass aus Sachsen heraus dieser Werkstoff nicht nur leichter verfügbar, sondern auch besser und maßgeschneidert einsetzbar wird für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, Fahrzeugbau, Architektur und Hochleistungselektronik.“

„Mit der Inbetriebnahme des Carbonfaser-Technikums unter Reinraumbedingungen am RCCF gelingt es uns, die Prozesskette zur Fertigung maßgeschneiderter Kohlenstofffasern signifikant zu erweitern. Die notwendigen Maschinentechniken des ITM einschließlich der bereits gewonnenen Erfahrungen bei Prozessoptimierungen zur Herstellung von Precursorfasern, dem Ausgangsmaterial für die neuen Stabilisierungs- und Carbonisierungslinien, stehen in künftigen Forschungsvorhaben den Wissenschaftlern des RCCF zur Verfügung. Somit geben wir am exzellenten Forschungsstandort Dresden die Initialzündung für die weiterführende Grundlagen- und anwendungsorientierte Forschung auf dem Gebiet der Kohlenstofffasern“, ergänzt Prof. Chokri Cherif, Direktor des ITM und Inhaber der Professur für Textiltechnik.

Das Carbonfaser-Technikum umfasst einen mehr als 300 m² großen Reinraum der Klasse ISO 8. Neben den beiden auf etwa 30 Metern aufgestellten Stabilisierungs- und Carbonisierungslinien sind weitere Flächen für künftige Erweiterungen der Gesamtanlage vorgesehen, zum Beispiel ein weiterer Hochtemperaturofen, in dem Carbonfasern bis zu Temperaturen über 2000°C graphitierbar sind oder unikale Beschichtungsanlagen zur Oberflächenaktivierung.

Die RCCF-Wissenschaftler ergründen die Wechselwirkungen zwischen Prozessparametern, Faserstruktur und weiteren mechanischen, thermischen und elektrischen Eigenschaften bei der Herstellung von Carbonfasern, um die Fähigkeiten des Hightech-Werkstoffes weiter zu steigern. Zusätzlich nehmen die Forscher die Entwicklung multifunktionaler Fasern mit neuartigen Eigenschaftsprofilen wie hohe Leitfähigkeit bei hoher Festigkeit oder ausgeprägter Verformbarkeit sowie die Nutzung erneuerbarer Ausgangsstoffe in den Fokus ihrer Arbeiten.

Ein weiterer Schwerpunkt der RCCF-Aktivitäten ist die tiefgreifende studentische Ausbildung im Bereich der Carbonfaser-Herstellung. Den Studierenden werden dabei fundierte Kenntnisse in Herstellung und Weiterverarbeitung von Carbonfasern vermittelt, damit sie in diesem Bereich der Zukunftstechnologien dem sächsischen und deutschen Arbeitsmarkt zur Verfügung stehen. Etwa 15 Studierende werden pro Jahr in Forschungsbereiche wie die Prozessführung, -modellierung und -überwachung sowie die Entwicklung, Fertigung und Charakterisierung neuer Carbonfasern und Verbundwerkstoffe einbezogen.

Das AZL wird seine Zusammenarbeit zu Composites in Gebäuden und im Infrastrukturbereich fortsetzen, nachdem es eine erste Markt- und Technologiestudie abgeschlossen hat, die neue Potenziale für Composite-Technologien in Bau- und Infrastrukturmärkten identifiziert hat. Ziel der neuen AZL Workgroup, die am 25. Januar 2018 erstmals zusammentritt, ist es, gemeinsam neue Anwendungen zu entwickeln und die Geschäftsentwicklung für Composites in diesen beiden Wachstumsmärkten zu unterstützen. Die Veranstaltung steht interessierten Unternehmen aus der Composite-Industrie sowie dem Bau- und Infrastrukturmarkt offen

Ziel des ersten Arbeitsgruppentreffens ist es, Erkenntnisse aus der Studie in eine langfristige Arbeitsgruppenzusammenarbeit zu überführen und Themen und Initiativen für die gemeinsame Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Prozess- und Fertigungstechnologien, Brandschutzvorschriften, Werkstoffe sowie Normen und Standards zu definieren. Industrielle Keynote-Präsentationen stellen diese Handlungsfelder vor und geben Einblicke in Bau- und Infrastrukturanwendungen für Verbundwerkstoffe. Darüber hinaus bietet das Treffen eine Plattform, um Unternehmen entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu vernetzen.

Dr. Amer Affan, CEO und Gründer von AFFAN Innovative Structures mit Sitz in Dubai, ist verantwortlich für verschiedene Composite-Projekte in Gebäudeanwendungen wie beispielsweise das Museum of the Future in Dubai: „Seit 2010 setzen wir strukturelle Composites im Bauwesen ein. Composites sind im Vergleich zu den traditionellen Baustoffen (Stahl, Beton, Holz und Aluminium) in der Tat ein Hightech-Werkstoff, aber in der konservativen und preissensiblen Bauindustrie sind sie noch nicht als solcher anerkannt. Das AZL, insbesondere sein Standort an der RWTH Aachen und seine Partnerfirmen, bieten eine gute Plattform, um den Einsatz von Verbundwerkstoffen im Bauwesen voranzutreiben.“

Das AZL hat zusammen mit mehr als 25 Unternehmen die gemeinsame Markt- und Technologiestudie zum Thema „Neue Potenziale für Verbundwerkstofftechnologien in Bau und Infrastruktur“ abgeschlossen und damit ein breites Wissen über das Geschäftspotential für Composite-Technologien in diesen beiden Wachstumsmärkten aufgebaut. In einem strukturierten Ansatz ermittelte die Studie die Schlüsselsegmente sowie die Technologien/Anwendungen mit dem höchsten Markt- und Technologiepotenzial. Analysen von 20 Marktsegmenten, die Untersuchung von 438 Anwendungen, Technologieanalysen von 25 Highlight-Komponenten und 11 detaillierte Business Cases wurden während der gesamten Studie erarbeitet. Neben Bedarfsanalysen für Werkstoffe und Fertigungstechnologien wurden neue Konzepte für effiziente, rentable Fertigungstechnologien und Kostenanalysen entwickelt. Mit der Workgroup wird das AZL diese Initiative einen Schritt weiter treiben mit dem Ziel, eine langfristige Kooperationsplattform für Verbundwerkstoffe in Bau- und Infrastrukturmärkten aufzubauen.

Justin Jin, CEO des koreanischen Unternehmens AXIA Materials, nahm an der Studie teil und ist Teil des AZL-Partner-Netzwerks: „Als Hersteller großflächiger thermoplastischer Composite-Platten und Composite SIP (Structural Insulated Panel) sind wir bestrebt, Composites in B&I-Anwendungen auf die effizienteste Art und Weise voran zu treiben. Die AZL-Studie über Gebäude und Infrastruktur bot uns eine hervorragende Vernetzung mit den wichtigsten Akteuren in diesem Geschäftsfeld und die Möglichkeit, unsere Produkte mit Schlüsselkomponenten von Partnern zu stärken. Die Studie vermittelte uns auch ein angemessenes Marktverständnis, einschließlich Marktgröße/Volumen in Zahlen, um den Wert unserer Technologie für die Bauindustrie zu belegen. Wir freuen uns darauf, diese ersten Erkenntnisse weiterzuverfolgen und gemeinsam mit dem AZL und seinen Partnern Anwendungen zu realisieren.“

Neben den Networking-Möglichkeiten bietet das Workgroup-Treffen die Möglichkeit, einen Einblick in die Aktivitäten des AZL-Netzwerks zu erhalten, das aus neun Forschungsinstituten am RWTH Aachen Campus und mehr als 80 Unternehmen aus 21 Ländern besteht. Im Rahmen einer optionalen Führung besuchen die Teilnehmer ausgewählte Institute auf dem Campus der RWTH Aachen. Die Veranstaltung steht allen interessierten Unternehmen offen und ist kostenlos.

Mehr Informationen zum Meeting und zur Studie:

Informationen zu AZL-Aktivitäten im Bereich Bau und Infrastruktur:
www.azl-lightweight-production.com/composites-buildings-infrastructure

Details und Registrierung zum Workgroup Meeting am 25. Januar 2018:
http://www.azl-lightweight-production.com/termine/1st-workgroup-meeting-buildings-infrastructure