Ziel des Projektvorhabens ist die Entwicklung und Optimierung eines schwer entflammbaren Hybrid-Verbundwerkstoffes aus Laubholzfurnieren und Faser-Kunststoff-Verbunden für den Einsatz als Baustoff im konstruktiven Brandschutz unter Berücksichtigung einer deutlichen Reduzierung von Bauteildicken bzw. -massen, sowohl im Gebäudebau als auch im Fahrzeugbau. Die Holzfurniere sollen aus Rotbuchenholz bestehen, da u. a. die Substitution von Nadelholz (z. B. Kiefersperrholz) im Fokus des Forschungsprojektes liegt. Als Verstärkung werden textile Basaltfaserflächengebilde (Gewebe, Vliese etc.) verwendet, die auf Grund ihrer hervorragenden thermischen Beständigkeit bereits im Bereich des Brandschutzes zum Einsatz kommen. Als Bindemittel bzw. Matrixmaterial wird ein anteilig biobasiertes Phenolharz weiterentwickelt. Hierzu ist es notwendig eine entsprechend kompatible Faserschlichte zu entwickeln, welche eine geeignete Haftvermittlung zwischen den Basaltfasern und dem Bindemittel bzw. Matrixmaterial erzeugt. Darüber hinaus wird sowohl der Aufbau des textilen Gewebes als auch die Faserorientierung innerhalb des Holzfurniers aus mechanischer Sicht evaluiert und bemessen. Mithilfe des neuen Hybrid-Verbundwerkstoffes sollen einerseits Werkstoffe im Bereich des Brandschutzes substituiert werden, deren Anwendung durch umweltschädliche oder gesundheitsgefährdete Inhaltsstoffe langfristig Probleme aufwirft. Im Projekt sollen hierzu ausschließlich unbedenkliche Flammschutzmittel auf Basis reaktiver, organischer Phosphor- und Borverbindungen im Bindemittel eingesetzt werden und die Konzentration des Imprägniermittels für die Holzfurniere soweit wie möglich reduziert werden. Andererseits sollen durch eine stoffliche und geometrische Modellbildung auf Basis der Finite-Elemente Methode neue Anwendungsfelder der Hybrid-Werkstoffe für konstruktive Zwecke im Bauwesen, Fahrzeugbau und Maschinenbau erschlossen werden, wodurch die Wertschöpfung des Rohstoffes Holz maßgeblich gesteigert wird.
Das Forschungsvorhaben wird in Kooperation mit zwei weiteren Forschungseinrichtungen (Leibnitz Institut für Polymerforschung in Dresden, Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung in Teltow) sowie drei Unternehmen (Röchling Engineering Plastics SE & Co. KG in Haren, Deutsche Basaltfaser GmbH in Sangerhausen, EBF Dresden GmbH in Dresden) durchgeführt.
Die Verfügbarkeit kompakter Generatoren mit supraleitenden Rotorwicklungen ist eine wesentliche Voraussetzung zur zukünftigen Realisierung kostengünstiger Windkraftanlagen. Um die hierfür benötigten erheblichen Supraleitermengen preiswert herstellen zu können, wird im beantragten Vorhaben das neuartige Verfahren der Aerosol-basierten Kaltabscheidung auf das vielversprechende Hochtemperatur-Supraleitermaterial Magnesiumdiborid angewendet. Die Beiträge der Universität Bayreuth liegen vor allem auf dem Gebiet der Aerosol-basierten Kaltabscheidung. Es werden vorwiegend Grundlagenuntersuchungen an Magnesiumdiborid-Filmen zur Schichtausbildung und zu den Abscheidebedingungen auf unterschiedlichen Substraten durchgeführt. Weiterhin wird zusammen mit den Projektpartnern am Konzept zur Verbesserung von Schichtqualität und Abscheideeffizienz gearbeitet. Konkret sollen Magnesiumdiborid-Pulver hergestellt und auf ihre Eignung für den Prozess qualifiziert werden. Außerdem sollen Grundlagenuntersuchungen hinsichtlich der Aerosolerzeugung und den Beschichtungsparametern, sowie ein zielführender Prozessablauf bezüglich der Herstellung von Funktionsschichten durchgeführt werden. Darüber hinaus soll am Design und der Herstellung des Demonstrators in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern mitgearbeitet und der Beschichtungsprozess in Bezug auf die Abscheide-Effizienz und das Pulver-Recycling optimiert werden.