KONKAV-UBT - TP 2.2.1: Ökoeffiziente Harz- und Naturfasersysteme zum Verbundvorhaben: KONKAV - Kosteneffiziente und nachhaltige Produktion von UAM und Kabinenmodulen

Abstract

Im Rahmen des Verbundprojekts KONKAV entwickelte die Universität Bayreuth ökoeffiziente, möglichst biobasierte Harz- und Naturfasersysteme für Anwendungen im Luftfahrtinterieur mit dem Ziel, phenolharzbasierte Glasfaser-Prepregsysteme zu substituieren. Als vielversprechendstes vollständig biobasiertes Matrixsystem wurde ein Furanharz identifiziert, das durch geeignete Katalysatorwahl eine Glasübergangstemperatur über 120 °C sowie ausreichende Lagerstabilität erreichte. Zur Verbesserung des Brandverhaltens wurde Ammoniumpolyphosphat eingesetzt, wodurch die Wärmefreisetzung deutlich reduziert werden konnte. Glasfaserverstärkte Furan-Komposite zeigten gute interlaminare Scherfestigkeiten und erfüllten zentrale Mindestanforderungen, während naturfaserverstärkte Systeme deutlich geringere mechanische Kennwerte sowie eine höhere Brand- und Rauchgasentwicklung aufwiesen. Eine alkalische Modifikation der Flachsfasern führte nicht zu einer Verbesserung im Verbund. Abschließend hergestellte Sandwichstrukturen bestätigten das Potenzial glasfaserverstärkter Furan-Prepregs, während Naturfasersysteme die luftfahrtspezifischen Anforderungen derzeit nicht erfüllen. Insgesamt zeigt das Projekt, dass biobasierte Furanharzsysteme insbesondere in Kombination mit Glasfasern eine realistische nachhaltigere Alternative darstellen, eine vollständige Substitution durch Naturfaserverbunde jedoch aktuell nicht umsetzbar ist.