Leichte Verbundelemente aus Dünnglas mit 3D-gedrucktem Biopolymerkern für materialeffiziente Isolierverglasungen in der Gebäudehülle; Teilvorhaben Herstellung von Biopolymeren für den 3D-Druck; Akronym: L3ICHTGLAS

Abstract

Im Vorhaben wurden biobasierte Kern- und Klebstoffsysteme für neuartige Dünnglas-Verbundstrukturen im Kontext des Technologieprogramms Leichtbau entwickelt und untersucht. Ziel war die Integration der additiv verarbeitbaren Materialien in einen anwendungsnahen Demonstrator mit quantitativer mechanischer Prüfung. Aufgrund technischer Herausforderungen im Bereich Upscaling und Prozessstabilisierung verlagerte sich der Schwerpunkt auf die abgesicherte material- und prozessbezogene Grundlagenentwicklung im Labormaßstab. Es konnten chemisch stabilisierte Stärke-Caprat-Acetat-Mischester mit einstellbaren rheologischen Eigenschaften entwickelt, reproduzierbare Prozessfenster für die Filamentextrusion identifiziert und die grundsätzliche 3D-Druckfähigkeit nachgewiesen werden. Parallel wurden biobasierte, ökologisch optimierte Klebstoffsysteme mit geeigneten mechanischen Eigenschaften formuliert und bewertet. Ein Funktionsdemonstrator (10 × 10 cm) belegte die prinzipielle Integrations- und Verbundfähigkeit der entwickelten Materialien. Die Ergebnisse schaffen eine belastbare wissenschaftlich-technische Grundlage für weiterführende Entwicklungsprojekte, sowohl im spezifischen Dünnglas-Verbundkontext als auch in weiteren Leichtbau- und 3D-Druckanwendungen mit biobasierten Werkstoffen.