Verbundprojekt "SuMatHrA" - Substitution konventioneller Materialien für den Leichtbau durch Holz-Hybride auf Basis von Albasiaholz

Abstract

In vielen Anwendungen, in denen Güter oder Personen transportiert werden, spielt der Leichtbau eine entscheidende Rolle, um die Effizienz zu steigern. Allerdings stehen die derzeit eingesetzten Leichtbau- und Hybridwerkstoffe oft im Widerspruch mit den Prinzipien der Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung. Gesetzliche Bestimmungen und gesellschaftliche Erwartungen zur Reduktion von CO₂-Emissionen, sowohl im Betrieb als auch in der Produktion, werden kontinuierlich verschärft. Ähnliche Anforderungen gelten für das Recycling und die End-of-Life-Szenarien der verwendeten Werkstoffe und Bauteile. Eine Schlüsseltechnologie, um diesen Konflikt zu lösen, ist der Einsatz von Werkstoffen, die CO₂ binden. Holz, insbesondere das Holz des Sengon-Baumes (Albasia), hat aufgrund seiner hervorragenden spezifischen mechanischen Eigenschaften und seines hohen Leichtbaupotenzials zunehmendes Interesse in der Forschung und Entwicklung geweckt. Besonders in Hybrid- und Sandwichwerkstoffen bietet Albasia ein großes Potenzial für nachhaltigen Leichtbau. Das Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung, Charakterisierung und umfassende Prüfung innovativer Materialsysteme auf Basis von Albasiaholz. Diese sollen in Fahrzeugstrukturen sowie im Aufzugbau angewendet werden, um CO₂-intensive Materialien zu ersetzen. Drei konkrete Anwendungen sind vorgesehen: die Anwendung in einer crashbelasteten Automobilstruktur, die maßgeblich zur Steifigkeit und Lastverteilung in der Karosserie beiträgt, das Batteriegehäuse vor einem Seitenaufprall gegen Pfahl schützt und derzeit aus Aluminium gefertigt wird; der Kofferaufbau eines kleinen Nutzfahrzeugs, wo hohe mechanische Belastungen bei Be- und Entladung vorliegen und bislang hauptsächlich Sandwichmaterialien aus Aluminium und petrochemische Schäume für den Leichtbau verwendet werden; sowie die Verwendung als Plattenware für Aufzüge, wo typischerweise 1,5 bis 2 mm dicke Edelstahlplatten eingesetzt werden. Neben den hervorragenden mechanischen Eigenschaften bietet Albasiaholz auch gute akustische und thermische Dämmeigenschaften, wodurch eine zusätzliche Dämmung erzielt und Gewicht durch sekundären Leichtbau sowie weitere CO₂-intensive Materialien und Kosten eingespart werden können. Albasiaholz erfüllt die Brennprüfung nach ISO 3795 sowie ECE R118 und ist somit für die Nutzung im Fahrzeuginnenraum sowie für den Innenausbau in Gebäuden geeignet. Das Projekt zielt darauf ab, neue Alleinstellungsmerkmale für die beteiligten Projektpartner zu schaffen und einen bedeutenden Beitrag zur Erreichung der Nachhaltigkeits- und Klimaziele zu leisten. Durch die Integration von Albasiaholz in den Mobilitätssektor und branchenübergreifend wird ein wichtiger Schritt in Richtung nachhaltiger und ressourcenschonender Technologien gemacht.