Leicht, funktional, ökologisch – und das in Serie

Was haben ein elektronisches Gaspedal, ein Abschlussprofil eines Flachdaches und eine Innenverkleidung aus nachwachsenden Rohstoffen gemeinsam? Auf den ersten Blick nicht viel.

Ganz anders sehen das die Forscher der Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung (SLK) der TU Chemnitz, die an innovativen Werkstoffen und Leichtbaukonstruktionen arbeiten. Einen Einblick in ihren breiten Anwendungsbereich präsentieren sie vom 28. Februar bis 2. März 2007 auf dem Gemeinschaftsstand sächsischer Hochschulen auf der SIT, der ersten Chemnitzer Fachmesse für Systeme, Industrie und Technologie (Messe Chemnitz, Halle 1, Stand F1).

Anders als der Professurname vielleicht vermuten lässt, spezialisieren sich die Chemnitzer Wissenschaftler nicht mehr nur auf den Einsatz leichter Materialien wie etwa Carbon. „Leichte Werkstoffe sind meistens teurer als herkömmliche Materialen und somit uninteressant für viele Unternehmen.

Viel wichtiger ist es, die Funktionsdichte in Bauteilen zu erhöhen, um damit Material einzusparen und attraktiv für die Produktion in Großserie zu sein“, erklärt Prof. Dr. Lothar Kroll, Leiter der Professur. Gemeinsam mit dem Kompetenzzentrum Strukturleichtbau e. V. (SLB) werden diese Forschungstheorien in anwendungsorientierten Projekten umgesetzt. Erste Erfolge in Richtung Serienproduktion erzielten die Chemnitzer Forscher bereits mit dem elektronische Gaspedal, für das sie nicht nur einige Patente und Gebrauchsmuster angemeldet, sondern auch 2006 den Innovationspreis von der EIMA International in Bologna erhalten haben.

Das Pedal besteht aus einem Faserverbundwerkstoff und ist funktionsorientiert aufgebaut. Im Vergleich zu herkömmlichen Nutzfahrzeug-Pedalen aus Stahl, die aus bis zu 13 Einzelteilen zusammengesetzt sind, besteht die Neuentwicklung nur noch aus drei Teilen. Das spart nicht nur Montageaufwand, sondern es ist auch leichter. Um den Kostenfaktor auch für eine Großserienherstellung – zum Beispiel von Autos – zu senken, arbeiten die Forscher bereits erfolgreich daran, dass das Gaspedal aus nur einem Guss produziert werden kann.

Näher an der Serienreife ist bereits eine neue Fahrzeuginnenverkleidung aus nachwachsenden Rohstoffen. Dabei bedienen sich die Wissenschaftler nicht nur den herkömmlichen Fasern aus Hanf und Flachs, sondern des kompletten Pflanzenstängels. „Wir erreichen im Gegensatz zu den beiden bisher verwendeten Naturfasern um bis zu 30 Prozent geringere Kosten, weil wir den kompletten Stängel außer Wurzel und Blütenteil verarbeiten können“, erklärt Holg Elsner, Geschäftsführer des SLB und Mitarbeiter an der Professur SLK. Auch bei der Entwicklung eines Einstofffilters für den Einsatz in Tanksäulen greifen die Forscher der TU Chemnitz auf nachwachsende Rohstoffe zurück. Ziel ist es, den bisherigen Weißblechanteil im Filter durch die Materialkombination von Pressspan mit Polykarbonsäure zu ersetzen. „Gegenwärtig wird der Weißblechanteil nach Verschleiß verbrannt. Das ist nicht nur ökonomisch sondern auch ökologisch sehr bedenklich“, so Elsner. „Dank des neuen Verbundwerkstoffes, welches natürlich das gleiche Festigkeits- und Steifigkeitspotential aufweisen muss, tun wir nicht nur etwas für eine gesundere Umwelt, sondern erfüllen auch Richtlinien neuer Fahrzeugmotoren, die weitgehend schwefelfreien Kraftstoff benötigen.“

Zwei weitere Innovationen, die in enger Zusammenarbeit mit Unternehmen entwickelt wurden und bereits dieses Jahr in Serie gehen, sind ein mehrteiliges Flachdachabschlussprofil und eine neuartige Kunststoffspinnspule. Vor allem dank ihres neuartigen Materials werden in beiden Herstellungsprozessen Zeit und Kosten gespart.

Weitere Informationen erteilt Holg Elsner, Telefon (03 71) 5 31 – 38 154, E- Mail holg.elsner@slb.tu-chemnitz.de

(Autorin: Antje Brabandt)