Jute statt Plastik. Der Slogan aus den 1980er Jahren ist im Alltag l\u00e4ngst vergessen, f\u00fcr die Automobilindustrie hat er aber durchaus noch gewisse Bedeutung. Faserige Pflanzenarten stehen bei Autoentwicklern ganz oben auf der Wunschliste alternativer Materialien: zum Beispiel Hanf, Sisal, Flachs oder Banane. Mit solchen Naturmaterialien wollen sie inzwischen nicht mehr nur Kunststoffe ersetzen, auch der altbew\u00e4hrte Autowerkstoff Stahl k\u00f6nnte in Zukunft Konkurrenz aus der Botanik bekommen.<\/p>\n
Dabei haben die Ingenieure keineswegs eine neue Liebe zur Natur entdeckt. Handfeste Argumente stecken hinter dem \u00d6kotrend in der Werkstoffforschung, vor allem die Einsparung von Kosten und Gewicht. In der C-Klasse von Mercedes-Benz stecken beispielsweise heute schon 76 Bauteile aus nachwachsenden Rohstoffen, die den gleichen Qualit\u00e4tsanforderungen wie Kunststoffteile entsprechen sollen. “Damit wurde der Einsatz von Naturmaterialien gegen\u00fcber dem Vorg\u00e4ngermodell um 55 Prozent erh\u00f6ht”, hei\u00dft es aus Stuttgart.<\/p>\n
Mercedes-Benz war vor 20 Jahren einer der ersten Autohersteller, der mit Naturfasern experimentierte. Bei den T\u00fcrverkleidungen der damaligen E-Klasse (Modellreihe 210) ersetzte er Kunststoff durch Fasermatten aus Flachs und Sisal, die unter Hochdruck geformt und durch ein Bindemittel stabilisiert wurden. Rund 350 Tonnen der beiden Naturfasern wurden auf diese Weise j\u00e4hrlich f\u00fcr Mercedes-Benz verarbeitet.<\/p>\n
In den folgenden Jahren ging die Verwendung nachwachsender Rohstoffe allerdings unter dem Druck der Kunststofflobby wieder zur\u00fcck, bis ein neuer Trend die Automobilindustrie erfasste: Leichtbau. Seit die Europ\u00e4ische Kommission den Kohlendioxidaussto\u00df \u2013 und damit auch den Spritverbrauch \u2013 der Neuwagen limitiert, ringen die Entwickler buchst\u00e4blich um jedes Gramm, das den Autos zu einer besseren Verbrauchsbilanz verhilft. So r\u00fcckten auch die leichten Biomaterialien wieder in den Blick, denn Bauteile aus Naturfaserwerkstoffen sind zwischen 20 und 50 Prozent leichter als Kunststoff-Spritzgussteile.<\/p>\n
Freude am Kenaf<\/p>\n
Hibiscus cannabinus hei\u00dft die Pflanze, von der zurzeit fast alle Werkstoffexperten schw\u00e4rmen. Besser bekannt ist sie als Kenaf. Das tropische Gew\u00e4chs aus der Gattung der Malven ist in Bangladesch, Thailand, Indien und Teilen Chinas zu finden. Aus dem Bast seiner bis zu vier Meter hohen St\u00e4ngel werden besonders feine Fasern gewonnen, die leicht und zugleich sehr stabil sind.<\/p>\n
Diese Eigenschaften hatte Toyota vor einigen Jahren als einer der ersten Autohersteller entdeckt und damit in der Branche einen Kenaf-Boom ausgel\u00f6st. Inzwischen steckt die Naturfaser auch in Modellen von Ford, Opel, Mercedes-Benz und Volkswagen \u2013 allerdings nicht in ihrer urspr\u00fcnglichen Form, sondern meist in Kombination mit synthetischen Materialien. So entstehen naturfaserverst\u00e4rkte Kunststoffe (NFK), die neben hoher Zugfestigkeit und geringer Materialdichte auch den Vorteil bieten, dass sie beim Unfall nicht splittern und deshalb keine gef\u00e4hrlich-spitzen Bruchst\u00fccke bilden.<\/p>\n
Den vorl\u00e4ufigen H\u00f6hepunkt seiner Karriere als Automobilwerkstoff erlebt Kenaf derzeit im BMW-Elektroauto i3, wo die Naturfaser erstmals an sichtbaren Stellen eingesetzt wird. Die T\u00fcrtr\u00e4ger und die Abdeckung der Instrumententafel bestehen aus einem Kenaf-Kunststoff-Verbund, der laut dem BMW-Zulieferer Dr\u00e4xlmaier fast 40 Prozent leichter ist als ein herk\u00f6mmlicher Kunststoff.<\/p>\n
Die guten Eigenschaften von Kenaf und \u00e4hnlichen Gew\u00e4chsen bringen Werkstoffforscher neuerdings auf die Idee, Pflanzenfasern auch im Karosseriebau einzusetzen und auf diese Weise den Werkstoff Stahl abzul\u00f6sen. Dabei denken sie an einen Mix aus carbon- und naturfaserverst\u00e4rkten Kunststoffen. “Je nach Anwendung kombinieren wir Carbon- mit verschiedenen biobasierten Textilfasern”, erkl\u00e4rt Hans-Josef Endres vom Fraunhofer-Institut in Braunschweig das Forschungsprojekt. Denn die zugfesten Carbonfasern sind relativ teuer, aber aus Sicherheitsgr\u00fcnden nicht \u00fcberall notwendig. Karosserieteile, die f\u00fcr den Insassenschutz nur eine unbedeutende Rolle spielen, sollen deshalb aus preisg\u00fcnstigeren Kunststoffen mit Naturfaserverst\u00e4rkung hergestellt werden. “Diese Bauteile sind kosteng\u00fcnstig, haben eine sehr hohe Festigkeit und gute akustische Eigenschaften”, sagt Endres. “Au\u00dferdem sind sie deutlich \u00f6kologischer als reine Carbon-Bauteile.”<\/p>\n
Auch an der Hochschule Hannover experimentiert man mit sogenannten Biomaterialien. Mit Unterst\u00fctzung der Bundesregierung und dem Reutlinger Motorsportteam Four Motors haben die Wissenschaftler ein renntaugliches Bioconcept Car entwickelt, dessen Karosserieteile aus Kunststoffen mit Flachsfaserverst\u00e4rkung bestehen. So sinke das Gewicht gegen\u00fcber vergleichbaren Bauteilen aus Stahl um rund 60 Prozent, berichten die Forscher. Beispielsweise ist die T\u00fcr des Forschungswagens aus pflanzenfaserverst\u00e4rktem Material hergestellt und soll nur 14 Kilogramm wiegen \u2013 statt 38,5 Kilogramm bei herk\u00f6mmlicher Stahlbauweise. “Eine Gewichtsersparnis, die f\u00fcr relativ wenig Geld zu bekommen ist”, kommentieren die Fachleute die Ergebnisse ihrer Forschungsarbeit. Im Vergleich zu Carbon sollen die Naturfasern nur rund ein Zehntel kosten.<\/p>\n
Textilien spielen auch bei der Autostudie des Wiesbadener Engineering-Unternehmens Edag eine wichtige Rolle. Um Gewicht abzuspecken, entwickelten die Fachleute eine Karosserieau\u00dfenhaut aus Stoff. Der stammt aus den Labors des Outdoor-Spezialisten Jack Wolfskin und soll aus einem dreilagigen Polyester-Jersey-Material bestehen, das laut Pressetext “extrem leicht, belastbar und wasserdicht” ist. Das Ganze wird von innen beleuchtet, so dass der Wagen durch einen besonderen Glanzeffekt auff\u00e4llt.<\/p>\n
Den f\u00fcr den Autoalltag wichtigsten Vorteil der Textilbespannung erw\u00e4hnen die Autovordenker allerdings in ihren Projektbeschreibungen nicht: Bei Karambolagen bleiben keine Beulen zur\u00fcck.
\nReifen aus L\u00f6wenzahn-Kautschuk<\/p>\n
Aber nicht nur Karosserieentwickler sind in der Natur unterwegs und suchen nach neuen Materialien, um Gewicht, Verbrauch und \u00d6kobilanz k\u00fcnftiger Modelle zu verbessern. Auch die Reifenindustrie macht sich Gedanken \u00fcber alternative Werkstoffe. Zwar sch\u00f6pfen die Firmen bereits seit Jahrzehnten aus nat\u00fcrlichen Ressourcen, indem sie die Milch des Kautschukbaums f\u00fcr die Herstellung ihrer Reifen verwenden. Doch der Gummibaum w\u00e4chst nur langsam, sodass die Rohversorgung mit dem stetig steigenden Bedarf nicht mehr Schritt h\u00e4lt. “Der Markt w\u00e4chst schneller als die Produktionsm\u00f6glichkeiten”, erkl\u00e4rt Continental in Hannover die prek\u00e4re Lage. Sie macht dem Reifenhersteller auch wegen der “unkalkulierbaren Preisschwankungen” beim Einkauf von Kautschuk zu schaffen.<\/p>\n
Deshalb haben sich die Forscher des Konzerns gemeinsam mit Kollegen des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Molekularbiologie auf die Suche nach einem Ersatz f\u00fcr Naturkautschuk gemacht \u2013 und wurden f\u00fcndig: L\u00f6wenzahn hei\u00dft des R\u00e4tsels L\u00f6sung. Genauer gesagt: Russischer L\u00f6wenzahn. Er wurde weitergez\u00fcchtet und so perfektioniert, dass aus seinen Wurzeln “industrialisierbarer Kautschuk” f\u00fcr die Reifenproduktion gewonnen werden kann. Der Stoff sei qualitativ genauso stabil und hochwertig wie der bisherige Naturkautschuk des Gummibaums, berichtet Forschungsleiter Dirk Pr\u00fcfer vom Fraunhofer-Institut.<\/p>\n
Seit Herbst vergangenen Jahres erprobt Conti die ersten Prototypen eines neuen Winterreifens, dessen Laufstreifen aus dem Kautschuk des L\u00f6wenzahns hergestellt wurde. Gem\u00e4\u00df dem botanischen Namen der Pflanze tr\u00e4gt das Projekt die Bezeichnung Taraxagum. In f\u00fcnf bis zehn Jahren sollen die ersten Reifen dieser Art auf den Markt kommen. So viel Zeit ist auch notwendig, um gen\u00fcgend Saatgut f\u00fcr riesige L\u00f6wenzahn-Plantagen zu produzieren, die in Europa entstehen sollen.<\/p>\n
Die Idee, Naturmaterialien in der Automobilproduktion einzusetzen, stammt \u00fcbrigens aus den 1940er Jahren. Damals pr\u00e4sentierte Henry Ford seine Studie Hemp Car, bei der mehr als ein Dutzend Karosserieteile aus Hanf- und Sojafasern bestanden. So brachte der Mittelklassewagen nur 900 Kilogramm auf die Waage. Ford konnte das Projekt allerdings nicht in Serie bringen \u2013 er h\u00e4tte f\u00fcr jedes Hanf-Auto die extrem hohe US-Marihuanasteuer bezahlen m\u00fcssen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Jute statt Plastik. Der Slogan aus den 1980er Jahren ist im Alltag l\u00e4ngst vergessen, f\u00fcr die Automobilindustrie hat er aber durchaus noch gewisse Bedeutung. Faserige Pflanzenarten stehen bei Autoentwicklern ganz oben auf der Wunschliste alternativer Materialien: zum Beispiel Hanf, Sisal, Flachs oder Banane. Mit solchen Naturmaterialien wollen sie inzwischen nicht mehr nur Kunststoffe ersetzen, auch […]<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"","nova_meta_subtitle":"","footnotes":""},"categories":[5572],"tags":[],"supplier":[156,11818,2814,10358,2317,1557,1536,983,10357,3513,10359,1824,2223,238,203],"class_list":["post-27314","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-bio-based","supplier-bmw-deutschland","supplier-continental-ag","supplier-draexlmaier-group","supplier-edag-engineering-gmbh","supplier-european-commission","supplier-ford-motor-company","supplier-four-motors-gmbh","supplier-fraunhofer-institut-fuer-molekularbiologie-und-angewandte-kologie-ime","supplier-fraunhofer-institut-fuer-schicht-und-oberflaechentechnik-ist","supplier-hochschule-hannover","supplier-jack-wolfskin-ausruestung-fuer-draussen-gmbh-co-kgaa","supplier-mercedes-benz-deutschland","supplier-opel","supplier-toyota","supplier-volkswagen-ag"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/27314","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=27314"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/27314\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=27314"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=27314"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=27314"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=27314"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}