Das Projekt "VP-3.2./BioWPC" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Erfurt.Sasse Industry Holding GmbH & Co. KG durchgeführt. Das Vorhaben zielt auf eine weitere Steigerung des Einsatzes nachwachsender Rohstoffe und eine langfristige sowie weitgehende Umstellung chemischer Produktionsprozesse auf nachwachsende Rohstoffe. Dafür sind neue inter- und transdisziplinäre Ansätze in Forschung, Entwicklung und Produktion erforderlich. Die Umsetzung dieser anspruchsvollen Zielstellungen erfordert einen nicht unerheblichen technischen und finanziellen Aufwand. Sie ist nur durch eine integrale Betrachtung von Prozessen vom Labor- bis zum Produktionsmaßstab möglich. Daher sind im Projekt Partner entlang der gesamten Wertschöpfungskette beteiligt. Auf Grund der Dimension und der Ziele des Vorhabens kommt der Einbindung eines integrierten Chemieverbund-Standortes wesentliche Bedeutung zu, insbesondere um den Ansatz der Bio-Raffinerie zu realisieren. Die Zuwendung würde dazu beitragen, dass die industriellen Partner (KMU und Großunternehmen) ihre F&E Tätigkeit im Bereich nachwachsender Rohstoffe intensivieren würden und Tätigkeiten aufnehmen würden, die sie sonst nur in sehr beschränktem Umfang durchführen könnten. Bei der Umsetzung des Projektes sind umfangreiche wissenschaftlich-technische Fragen zu klären, die die industriellen und wissenschaftlichen Partner nicht mit eigenen Mitteln lösen können. Versuche zur Dosierung von Partikeln verschiedener Größen und Schlankheitsgrade (Späne, Fasern) und Holzarten.
Das Projekt "VP-3.2./BioWPC" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Faurecia Innenraum Systeme GmbH durchgeführt. In diesem Teilvorhaben erfolgt die Qualifizierung von BioPA für die Spritzgießverarbeitung von Holzfaser-Polymer-Werkstoffen für Anwendungen im Fahrzeuginnenraum. Ausgehend vom derzeitigen Stand der Technik wird eine Bewertung sowohl des Spritzgießverhaltens der entwickelten WPC als auch der Brauchbarkeit hinsichtlich zu erfüllender Material- und Bauteilanforderungen vorgenommen. Für in diesem ersten Schritt positiv evaluierte WPC-Muster erfolgt die Verarbeitung mit seriennahen Werkzeugen für Türträger, so dass am Ende des Projektes belastbare Aussagen sowohl zur prinzipiellen Einsatzfähigkeit der WPC in einer konkreten Anwendung als auch zu Eigenschaften und Kosten im Vergleich mit best practice Materialkonzepten vorliegen werden. Auf der Basis eines zu erstellenden Lastenheftes für Anwendungen im Fahrzeuginnenraum und von bestehenden Konzepten hinsichtlich Materialien und Verarbeitungstechnologien mit Blick auf Leichtbau und Nachhaltigkeit wird zunächst das grundlegende Potential der neuen WPC für die Spritzgussverarbeitung zu relevanten Bauteilen untersucht. Dies erfolgt auf der Grundlage von Musterplatten, wobei sowohl das Spritzgießverhalten der Materialien als auch deren Performance bewertet werden. Für positiv evaluierte Materialien erfolgt in einer zweiten Stufe der Übergang zu realen Werkzeugen und der Bewertung entsprechender Bauteile.
Das Projekt "VP-3.2./BioWPC" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von 3-P Präzisions-Plastic-Produkte GmbH durchgeführt. Die Weiterverarbeitung der innovativen Holz-Polymer-Werkstoffe zu Bauteilen im Spritzgießverfahren ist das Ziel in diesem Teilvorhaben. Im Mittelpunkt stehen die Ermittlung und die Verarbeitbarkeit der neuen Materialien und die Optimierung des Spritzgießverfahrens. So sind der Einzug und die Schneckengeometrie der Spritzgießautomaten an die Materialien anzupassen. Die Anspritzsysteme müssen für den Erhalt der Naturfasergeometrien hinsichtlich des Querschnitts scheroptimiert werden. Um die Scherbelastung so gering wie möglich zu halten, müssen die Werkzeuge auf die neuen Materialien ausgelegt sein. Die Parameter sollen an entsprechenden Prüfwerkzeugen ermittelt werden. Um den komplexen Bauteilen einen ästhetischen Mehrwert zu geben, soll die farbliche Direktgestaltung und die Oberflächenstrukturierung im Spritzgießprozess untersucht werden. Die Bauteile sollen als Demonstrationsobjekte für die Leistungsfähigkeit des neuen Werkstoffes dienen. AP1 Evaluierung der Verarbeitungsmöglichkeiten mittels Spritzgießtechnik an ReferenzsystemenAP2 Bauteilauslegung und Entwurf von Spritzgießkavität sowie deren FertigungAP3 Erforschen des Verarbeitungsverhaltens in Abhängigkeit der Rezeptur der KompositeAP4 Anpassen und Optimieren der Spritzgießtechnik für die Verarbeitung der BioWPCAP5 Untersuchung der optischen Direktgestaltung im SpritzgießprozessAP6 Bewerten & Erproben der Verfahrensabläufe und der Prozessstabilität im Demonstrationsmaßstab über die Herstellung von Demonstratorbauteilen.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Vom bio-basierten Rohstoff zum FVK" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung durchgeführt. Die Automobilindustrie stellt in Deutschland und in Brasilien einen wichtigen Industriezweig dar, der sich den Herausforderungen des Klimawandels stellen muss. BestBioPLA hat daher zum Ziel, alternative Polymere zur Herstellung nachhaltiger naturfaserverstärkter Kunststoffe für den Automobilbereich zu entwickeln. Diese Leichtbauwerkstoffe sollen sich durch Beständigkeit im Laufe des Lebenszyklus auszeichnen und ein Recycling durch Bioabbaubarkeit ermöglichen. PLA und Pflanzenöle sollen die Basis für nachhaltige Polymere bilden. Dafür werden nachwachsende Rohstoffe aus den Zielregionen zum Einsatz kommen - Sisalfasern & Sojaöl aus Brasilien, Flachsfasern & Leinöl aus Europa. Neben ökonomischen Aspekten ist zu erwarten, dass die neuartigen FVKs den ökologischen Impact sowohl während der Produktion als auch bei der Entsorgung am Ende des Produktlebens reduzieren, was in einer höheren Akzeptanz dieser Werkstoffklasse im Markt und der Gesellschaft resultieren kann.
Ein Unternehmen stellt aus naturfaserverstärktem Kunststoff serienmäßig Innenraumkomponenten für Fahrzeuge im Spritzgießverfahren (z. B. Innenverkleidungen und Trägerstrukturen) und Werkzeugkomponenten wie Schleifscheiben her. Zum Teil sind die für die NFK-Herstellung verwendeten Rohstoffe regional produziert und verarbeitet. Als Naturfaser wird Hanf eingesetzt. Entscheidende Faktoren für die Substitution von glasfaserverstärkten und fossil-basierten Kunststoffen durch naturfaserverstärkte Kunststoffe sind die Preishöhe des Substituts, die geforderten Produkteigenschaften und eine gewünschte Umweltverträglichkeit. Bei Innenraumverkleidungen und Fächerschleifscheiben wurden die Entscheidungskriterien erreicht. Diese Produkte werden serienmäßig aus NFK hergestellt. Die Innenraumverkleidungen zeichnen sich durch ein geringes Gewicht und eine hohe Formstabilität aus. Fächerschleifscheiben verfügen über eine erhöhte Festigkeit bei reduzierter Bruchdehnung und Schlagzähigkeit. Dies ermöglicht eine Anwendung bei hoher Umdrehungszahl. Zudem ist keine Spezialentsorgung wie beim konventionellen Pendant notwendig und es entstehen keine gesundheitsschädlichen Glasfaserstäube.
Das Projekt "Teilvorhaben: Bewertung von NFK-Bauteilen im Reisemobilbau hins. Gewichtseinsparung, mech. und opt. Eigenschaften" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Carthago Reisemobilbau GmbH durchgeführt. Im Rahmen dieses Projektes soll die Einsatzfähigkeit und das Gewichtseinsparpotenzial von großen NFK-Bauteilen im Reisemobil nachgewiesen werden. Dabei soll ein aktuelles GFK-Heckteil als Benchmark für das zu entwickelnde NFK-Bauteil dienen. Ein Testfahrzeug mit GFK-Heck wird in Zusammenarbeit mit einem Verbundpartner mit Messtechnik ausgerüstet und absolviert 300 Rd. auf einer definierten Teststrecke. Die so ermittelten Eingangslasten auf das Bauteil dienen der Auslegung des NFK-Bauteils. Nach Fertigstellung eines ersten NFK-Heckteils wird dieses in ein baugleiches Testfahrzeug verbaut und absolviert die Testfahrt unter den gleichen Rahmenbedingungen wie das Fahrzeug mit GFK-Heck. Darüber hinaus wird ein Klebeversuch in einer Klimakammer durchgeführt, der nachweisen soll, dass sich das neu entwickelte Heck wie das aktuelle Serienheck montieren lässt.
Das Projekt "FH-Impuls 2016: LaNDER3 - Managementprojekt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Zittau/Görlitz, Fakultät Natur- und Umweltwissenschaften, Professur für Physikalische Chemie durchgeführt. Die Koordination von Verbundvorhaben, wie dem geplanten Projekt LaNDER3 (Lausitzer Naturfaser-Verbundwerkstoffe: Dezentrale Energie, Rohstoffe, Ressourcen, Recycling), stellt eine besondere Herausforderung dar, weil die Einzelprojekte in gegenseitiger Wechselwirkung stehen, als auch verschiedene Partner - Hochschule, Forschungseinrichtungen, Unternehmen - zusammengebracht und zusammengehalten werden müssen. Für die erfolgreiche Umsetzung der Inhalte des Projektes ist es notwendig, Strukturen zu etablieren, die das Projekt steuern und managen. Hierfür wurden folgende Instanzen definiert, die diesen Aufgaben gerecht werden sollen. Diese sind neben dem Lenkungsausschuss, welcher aus Beirat und Partnerschaftssprecher besteht, die Managementebene mit dem Projektmanager als ausführenden Bearbeiter und in der dritten Ebene die Projektteams, welche die fachliche Forschungsarbeit in Kooperation mit den beteiligten Unternehmenspartnern ausführen. Basierend auf dem bestehenden Gefüge an der Hochschule Zittau/Görlitz (HSZG) sollen die Elemente Koordination, Leitungsfunktion und Einhaltung der Richtlinien effizient auf den Wirkungsbereich der Partnerschaft ausgerichtet werden. Klare Kommunikation, kurze Informationswege, flache Hierarchien und flexible Strukturen sollen Interessensausgleich, Lerneffekte und Verbesserungen zulassen. Zudem soll die aufwandsarme Integration in Unternehmensprozesse ermöglicht werden. Dazu wird insbesondere die bereits vorhandene Expertise an der HSZG genutzt und ausgebaut. 1. Projektinitiierung Aufbauphase: 01.01.2017 - 28.02.2017; 2 Monate 2. Projektplanung Aufbauphase: 01.03.2017-31.07.2017; 5 Monate 3. Projektsteuerung Aufbauphase: 01.08.2017-31.09.2020; 38 Monate 4. Abschluss Aufbauphase: 01.07.2020-31.12.2020; 3 Monate 5. Projektinitiierung Intensivierungsphase: 01.01.2020-31.12.2020; 9 Monate.
Das Projekt "WIR! - Wandel durch Innovation in der Region: Land.Innovation.Lausitz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Maschinen- und Systementwicklung Dr. René Thielicke durchgeführt. Durch den Anbau der Futterleguminosen kann die Landwirtschaft einen wirkungsvollen Beitrag zum Klima und Bodenschutz sowie zur Anpassung an die Auswirkungen des Klimawandel leisten. Ziel des Verbundprojektes ist daher die Entwicklung und Etablierung von ressourcen-schonenden Farming-Systemen für die duale Nutzung von Pflanzenteilen der Luzerne und des Steinklees. Dazu sollen spezielle Anbau-, Ernte- und Erstaufbereitungsverfahren entwickelt werden, mit denen die dualen Produktion a) von faserhaltigen Stängelteilen als Verstärkungsmaterialien für innovative, naturfaserverstärkte Bio-Kunststoffe und b) als Koppelprodukt proteinreiche Blattmasse für die Verwendung als hochwertiges und GVO-freies, qualitativ mit Soja vergleichbares Eiweißfuttermittel, sowie als Proteinquelle für biobasierte Agrarfolien ermöglicht wird. Luzerne- und Steinkleestängel weisen einen hohen Fasergehalt auf. Diese bisher werkstofflich noch nicht genutzten Fasern verfügen dabei über vergleichsweise hohe spezifische Festigkeit und Steifigkeit, welche sie als Verstärkungsfaser bei technischen Anwendungen in naturfaserverstärkten Kunststoffen (NFK) prädestinieren. Zur Bereitstellung der faserhaltigen Stängelteile ist die Entwicklung von angepassten Erntetechnologien, basierend auf modifizierte Großmähdreschern und Feldfutterwerbemaschinen notwendig, um Blattmasse und Stängelmaterial zu trennen, und differenzierten Verwendungszwecken zuführen zu können. Darüber hinaus sind Verfahren und Ausrüstungen zur Gewinnung und Weiterverarbeitung faserhaltigen Stängelteile zu entwickeln.
Das Projekt "FH-Impuls 2016: LaNDER3 - Impulsprojekt 1: Rohstoffe, Recycling und Energiebereitstellung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Zittau/Görlitz, Fachgebiet Kraftwerks- und Energietechnik durchgeführt. Naturfaserverstärkte Kunststoffe (NFK) weisen viele interessante Vorteile im Vergleich zu 'konventionellen' Kunststoffen auf und bieten ein großes Wachstumspotential mit Wettbewerbsvorteilen für Firmen, die sich den Herausforderungen dieser Technologie stellen. Unter Berücksichtigung von Stoffkreisläufen werden im Rahmen dieses Projektes die Prozesse betrachtet, die VOR und NACH der Produktion von naturfaserverstärkten Kunststoffen stehen - also die Gewinnung des Rohstoffes Naturfaser sowie das Recycling und die energetische Verwertung von Resten aus der NFK-Herstellung sowie Verarbeitung. Die Betrachtung soll dabei unter Berücksichtigung der nachhaltigen Stärkung regionaler Strukturen erfolgen. Das Projekt ist in drei Forschungsschwerpunkte (FSP) unterteilt - Rohstoffe, Recycling und Energiebereitstellung. FSP 1 (Rohstoffe) AP 1.1 Fasergewinnung: 2017 - 2018; AP 1.2 Verwertung org. Rückstände: 2019; AP 1.3 Biomining: 2020; AP 1.4 Nutzung org. Reststoffe: 2019 FSP 2 (Recycling); AP 2.1 Charakterisierung: 2017 - 1/2018; AP 2.2 Techn. zur Aufbereitung: 2018 - 2020; AP 2.3 Konditionierung: 2019 - 2020 FSP 3 (Energiebereitstellung); AP 3.1 Analyse der Prozesse: 2017 - 2018; AP 3.2 Erstellung von Konzepten: 2018; AP 3.3 Versuchsstände und Prototyp: 2019 - 2020.
Das Projekt "Teilvorhaben 4: Untersuchungen der NF-Compounds und Prüfkörper" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Clausthal, Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik durchgeführt. In diesem Teilprojekt werden alle für die spätere Simulation notwendigen rheologischen und thermischen Eigenschaften ermittelt. Ausgangspunkt dafür sind die in TP 4 produzierten Compounds, sowie kommerziell beschaften NF-Compounds und die PP-Basiswerkstoffe. In diesem Teilprojekt wird eine Vielzahl von Werkstoffeigenschaften ermittelt, entweder durch Versuche oder durch Rückgriff auf die Daten der Hersteller. Das Problem bei der rheologischen Charakterisierung ist die Tatsache, dass sich viele der NF-Compounds bei einer Untersuchung in einem Kapillarrheometer, wie es standardmäßig in der Kunststoffindustrie üblich ist, keine verwertbaren Ergebnisse ergeben werden. Alle rheologischen Untersuchungen werden am komplett am PuK durchgeführt. Als zusätzliche Option kommt noch das sogenannte Re-Engineering hinzu, bei dem iterativ zwischen Spritzversuchen Werkstoffparameter generiert werden. Ebenfalls finden die Daten Einzug in die Simulationen an der University of Wisconsin - Madison (UWM). Es wird dabei nötig sein, verschiedene Analytikmethoden zu kombinieren,wobei neben den Hochdruckkapillarrheometer- auch rotatorische bzw. oszillierende Rheometer- und Fließspiraluntersuchungen genutzt werden. Aus der Gesamtheit der Prüfungen lassen sich dann zusammenhängende Viskositätsdiagramme erstellen, die den kompletten Schergeschwindigkeitsbereich für die Simulation abdecken. Die ausgewerteten Daten werden dann von M-Base und Ford verwendet und finden Einzug in die Modellbildung an der UWM.