Fachagentur Nachwachsende RohstoffeEin Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Selbsttragende Freiformflächen aus Laubholzfurnier - Hybridwerkstoffe für den Einsatz in Fußgänger- und Fahrradbrücken; Teilvorhaben 4: Herstellung der Brückendemonstratoren - Akronym: Freifo

Anschrift
all ahead composites GmbH
Oberdürrbacher Str. 3
97209 Veitshöchheim
Projektleitung
Leo Wurster
Tel: +49 931 452 09 909
E-Mail schreiben
FKZ
2220HV039D
Anfang
01.02.2020
Ende
31.07.2023
Ergebnisverwendung
Die Untersuchungen im Projekt zeigen hohe Festigkeitswerte eines Hybridmaterials, bestehend aus Holzfurnieren in Verbindung mit Basaltfasern die in einer Vakuuminfusionstechnik miteinander verklebt werden. In einer entsprechenden Form (Mould) lassen sich sowohl ebene als auch frei geformte Flächen herstellen die dann anschließend den verschiedenen hygrischen und mechanischen Prüfungen unterworfen werden können. Darüber hinaus wurden Alterungsuntersuchungen durchgeführt, die entweder durch UV Licht sich auf das Epoxidharz oder durch Bodenbakterien die sich auf unterschiedliche Holzarten sehr verschieden auswirken. Das Natur- und Basaltfasergewebe das zwischen den Holzfurnieren eingebracht wurde, sollte sowohl dem besseren Harzfluss bei der Vakuuminfusion als auch der mechanischen Festigkeit quer zur Holzfaserrichtung dienen. Hierbei stellten sich jedoch die meisten auf den Fasern befindlichen Schlichten eher als Verschlechterung der Haftfestigkeiten heraus als dass sie zur Verbesserung beitrugen. Eigens am WKI hergestellte Gewebe ohne jegliche Schlichte zeigten ein deutlich besseres Verhalten. Die zusammen mit der Ruhr Universität Bochum (RUB) durchgeführte LCA Analyse zeigte die positiven Effekte der Nutzung dieser Holz-Faser-Hybridmaterialien gegenüber konventionellen Betonbrücken. Die folgenden Untersuchungen wurden im Detail durchgeführt: • Herstellung verschiedenster ebener und gebogener Holz-Hybrid-Prüfkörper • Mechanische Prüfung der Materialien • Alterungsuntersuchungen verschiedener Hölzer in der Außenbewitterung (UV Beständigkeit) und in Bodenkontakt (Beständigkeit gegen Bodenorganismen) • Künstliche und natürliche Bewitterung zur UV-Alterung von Epoxidharzen • Einfluss verschiedener Schlichten auf Natur- und Basaltfasern auf ihre Anbindung an die umgebende Harzmatrix • Herstellung verschiedener Natur- und optimierter Basaltfasergewebe für den Bau einzelner Demonstratorelemente • Durchführung der Life Cycle Analysis (LCA)
Aufgabenbeschreibung
Die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) hat es sich zum Ziel gesetzt, den Einsatz nachwachsender Rohstoffe in vielen verschiedenen Wirtschaftsbereichen zu stärken. Hiermit soll dem politischen Ziel des BMEL zur Förderung eines nachhaltigeren und langfristig angelegten Wirtschaftens Rechnung getragen werden. Im konkreten Fall verfolgt das geförderte Forschungsprojekt das Ziel, den Einsatz nachwachsender Rohstoffe durch Entwicklung eines neuen Holz-Faser-Verbundmaterials zu fördern. Hierbei liegt der Fokus auf der Verbesserung des Trag- und Verformungsverhaltens mittels Vakuuminfusion hergestellter Furnierwerkstoffe mit einer Faserverstärkung aus Naturfasern. Diese sollen gezielt so eingesetzt werden, dass die durch die natürliche Anisotropie des Holzes bedingten eingeschränkten Trageigenschaften (insbesondere rechtwinklig zur Faserrichtung) verbessert werden. Somit sollen die Einsatzmöglichkeiten des nachwachsenden Rohstoffes erweitert und neue Einsatzmöglichkeiten erschlossen werden. Die Entwicklung eines hoch tragfähigen Materials, welches aufgrund seiner Formbarkeit modernen Gestaltungsanforderungen gerecht werden kann, trägt zur Erschließung neuer Marktpotentiale zur Anwendung nachwachsender Rohstoffe im konstruktiven Ingenieurbau bei und geht somit über die klassischen Anwendungen des Holzbaus hinaus.

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