Material- und Prozessentwicklung zur Herstellung biobasierter Interieurbauteile

Die entwickelten biobasierten NFK kombinieren Naturfasern und biobasierte Harzsysteme. Untersucht wurden verschiedene Acrylatharze und Epoxidharzsysteme, bei denen anstatt fossiler Rohstoffe biobasierte Polymere für die Synthese der Harze eingesetzt werden. Dadurch können Werkstoffe mit hohen Anteilen an nachwachsenden Rohstoffen gefertigt werden.

Die Materialkombinationen aus Naturfasern und duromeren Harzen führen zu leistungsstarken Werkstoffen, die wichtige technische Anforderungen für die Innenausstattung gemäß TL 52448 erfüllen. Neben den technischen Anforderungen wurden auch Untersuchungen zur Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit, Temperatur und Mikroorganismen durchgeführt. Die Wasseraufnahme und Quellung der Verbunde liegt innerhalb der nach TL 52448 festgelegten Grenzen und der Verlust an Festigkeit und Steifigkeit infolge einer Klimawechselbeanspruchung ist nicht kritisch, da die duromeren Verbunde auf einem hohen Ausgangsniveau starten. 

Die Stabilität gegenüber einem mikrobiellen Abbau wurde mit dem Respirometertest bestimmt. Die Abbaubarkeit der duromeren NFK liegt unter den für ein bioabbaubares Material definierten Abbaugrad von 60%. Emissionen und Geruch können durch die richtige Materialauswahl in Kombination mit angepassten Prozessbedingungen erfüllt werden. Betrachtungen zu einem umweltverträglichen End-of-life-Szenario zeigten, dass die duromeren NFK bei einer energetischen Verwertung Heiz- und Brennwerte in der Größenordnung von Holzpellets erzielen.

Die Arbeit demonstriert, dass der Einsatz von Naturfasern zur Faserverstärkung und der Einsatz von biobasierten duromeren Harzsystemen nicht zwingend zu Werkstoffunterschieden oder schlechteren Werkstoffeigenschaften führen und sich biogene Rohstoffe auch zur Herstellung von leistungsfähigen Werkstoffen eignen.