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Kanadier – Nachwachsende Rohstoffe erobern den Bootsbau
Thomas Wurl, INVENT GmbH, Braunschweig, Klaus Lettmann, Lettmann GmbH, Moers Der Vortrag zeigt eine alternative Werkstoff- und Verfahrenstechnologie zur Herstellung von Kanadier Rümpfen auf. Jeder kennt Holz Kanadier, die der Gruppe der nachwachsenden Rohstoffe zugeordnet werden können. In der Entwicklung geht es um den Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen wie Flachs oder Hanf in Verbindung mit duroplastischen Biopolymeren. Kanadier werden bisher aus sehr unterschiedlichen Werkstoffsystemen gefertigt. So sind beispielsweise faserverstärkte Kunststoffsysteme verbaut, die aus einem Faserhalbzeug (z.B. Glas- bzw. Kohlefaser) sowie einer duroplastischen Bettungsmasse, dem Harz, bestehen können. Alternativen zu duroplastischen Rümpfen sind beispielsweise thermoplastische Kanadier, die sich im Eigenschaftsprofil mit anderen Materialien ergänzen. Die bisher für Kanadierrümpfe verwendeten Harze sind petrochemischer Natur und können Polyester, Venylester oder Epoxidharze sein. Speziell die petrochemischen Faserverbundsysteme haben jedoch den Nachteil der problematischen Entsorgung nach dem Ende der Produktlebensdauer. Eine ökologische Nachhaltigkeit ist daher nicht gegeben. Naturfaserwerkstoffe wie Hanf oder Flachs wären als Substitution zum petrochemischen Faserverbund eine sehr vernünftige Alternative. Im Vortrag werden die Anforderungen, Ideen und erste Ergebnisse bezüglich der ausgewählten Werkstoffsysteme erläutert. Die Herstellung von Kanadiern erfolgt abhängig vom verwendeten Material und den Nutzungsanforderungen des Bootes. Faserverstärkte Rümpfe können z.B. im einfachen Handlaminierverfahren hergestellt werden. Dabei werden Faserhalbzeuge in eine Werkzeugform eingelegt und mit einem flüssigen Handlaminierharz getränkt. Der Aushärtungsprozess erfolgt bei Raumtemperatur. Die hierbei erreichbaren Faservolumengehalte und damit Festigkeiten im Rumpf sind begrenzt. Der Grund liegt in dem begrenzten Faseranteil und dem zu hohen Harzanteil im Bauteil. Je höher der Faseranteil im Bauteil ist, desto besser sind die mechanischen Kennwerte. Mit der zusätzlichen Verwendung von Unterdruckverfahren, kann dem Bauteil überschüssiges Harz entzogen werden und der Faservolumengehalt somit erhöht werden. Weiterentwicklungen dieser Verfahren sind die sogenannten Harzinjektionsverfahren, die das flüssige Harz bedingt durch ein im Bauteil angelegtes Vakuum, in das Bauteil einziehen. Für die Entwicklung des Kanadiers werden Harzinjektionsverfahren eingesetzt, die normalerweise für Bauteile aus der Luft- und Raumfahrt Verwendung finden. Daher ist es möglich sehr hohe Faservolumengehalte einzustellen, um die nötigen Anforderungen zu erfüllen. Die Herstellung des ersten Demonstrators wird im Vortrag dargestellt und weitere Optimierungsmöglichkeiten werden aufgezeigt. Das durch die FNR geförderte Entwicklungsprojekt ist mit dem Ziel verbunden, nachwachsende Rohstoffe vermehrt und in größeren Mengen in Produktanwendungen dem Markt anzubieten sowie diese für Außenanwendungen nutzbar zu machen. Mit der Realisierung des Kanadiers wird dem Markt zudem ein Serienprodukt angeboten. Thomas Wurl INVENT GmbH Christian-Pommer-Straße 34 38112 Braunschweig phone: +49-531-24466-95 fax: +49-531-24466-88 thomas.wurl@invent-gmbh.de www.invent-gmbh.de |
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