{"id":55709,"date":"2018-08-16T07:29:00","date_gmt":"2018-08-16T05:29:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=55709"},"modified":"2018-08-16T09:09:14","modified_gmt":"2018-08-16T07:09:14","slug":"nachwuchs-dresden-erforscht-hightech-fasern-aus-papier","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/nachwuchs-dresden-erforscht-hightech-fasern-aus-papier\/","title":{"rendered":"Nachwuchswissen\u00adschaftler der TU Dresden erforscht Hightech-Fasern aus Papier"},"content":{"rendered":"
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Das braune Lignin ist ein Abfallprodukt der Papierindustrie. Schon bald soll es zur Herstellung von \u00f6kologischen Kohlenstofffasern eingesetzt werden. Die etablierten schwarzen Kohlenstofffasern werden auf der Basis von Erd\u00f6l oder Pech produziert.<\/figcaption><\/figure>\n

Ein Nachwuchswissenschaftler von TU Dresden und dem Leibniz-Institut f\u00fcr Polymerforschung Dresden e.V. hat erforscht, wie leistungsstarke und nachhaltige Kohlenstofffasern kosteng\u00fcnstig hergestellt werden k\u00f6nnen. Damit ist der Startschuss f\u00fcr einen Durchbruch im Bereich der Kohlenstoff-Leichtbauanwendungen gefallen. Mit seinen Forschungsergebnissen verbl\u00fcfft er die internationale Werkstoffwissenschaft. Muhannad Al Aiti kam 2009 als Stipendiat von Syrien nach Deutschland.<\/strong><\/p>\n

Muhannad Al Aiti, Nachwuchswissenschaftler an der TU Dresden und am Leibniz-Institut f\u00fcr Polymerforschung Dresden e.V., hat erforscht, wie Kohlenstofffasern aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden m\u00fcssen, um den hohen Anforderungen von Automobilindustrie und Windenergie-Branche zu entsprechen. Seit mehr als 60 Jahren versuchen Forscher aus der ganzen Welt hochwertige Fasern aus biogenen Abfallprodukten herzustellen, seit 20 Jahren konzentriert sich die Forschung auf Lignin. Aber erst jetzt \u2013 durch die Forschungsergebnisse von Al Aiti \u2013 ist umf\u00e4nglich bekannt, wie nachhaltige Hochleistungsfasern erfolgreich hergestellt werden k\u00f6nnen. Damit ist der Startschuss f\u00fcr eine \u00f6kologische, kosteng\u00fcnstige und massentaugliche Alternative aus Sachsen zu klassischen Kohlenstofffasern gefallen.<\/p>\n

Besonders leicht und \u00e4u\u00dferst stabil: Kohlenstofffasern, auch Carbonfasern genannt, sind das aktuelle Lieblings-Material vieler Ingenieure. Automobilindustrie, Windenergie-Branche sowie Raum-, Luft- und Schifffahrt nutzen das Verbundmaterial aus Kohlen- und Kunststoff bevorzugt f\u00fcr Leichtbauanwendungen. So kann Gewicht und Kraftstoff gespart und die Leistung gesteigert werden. Bisher werden Kohlenstofffasern jedoch \u00fcberwiegend aus Erd\u00f6l oder Pech hergestellt. Das ist teuer, verbraucht endliche Ressourcen und kann die steigende Nachfrage bald nicht mehr decken.<\/p>\n

Al Aiti hat sich f\u00fcr die Herstellung von Kohlenstofffasern auf der Basis des nachwachsenden Rohstoffes Lignin entschieden. Lignin macht ca. 20 bis 30 Prozent der Trockenmasse verholzter Pflanzen aus. Es ist ein Abfallprodukt der Papierindustrie, das massenhaft und kosteng\u00fcnstig zur Verf\u00fcgung steht. \u201eJedes Jahr fallen etwa f\u00fcnfzig Millionen Tonnen Lignin in der Papierindustrie an, die bisher fast vollst\u00e4ndig wieder verbrannt werden. Schon lange versuchen Wissenschaftler weltweit, massentaugliche Lignin-basierte Kohlenstofffasern herzustellen. Mich hat interessiert, wie Lignin kosteng\u00fcnstig aufbereitet und zu Fasern verarbeitet werden kann, um dem Massenmarkt zu gen\u00fcgen. Die hohen Herstellungskosten der etablierten Kohlenstofffasern blockieren den Durchbruch am Markt bisher\u201c, so Al Aiti.<\/p>\n

Schon Edison suchte 1882 f\u00fcr seine Gl\u00fchbirne nach Kohlenstofffasern aus nachwachsenden Rohstoffen. In den 1950er Jahren nahm die Forschung nach alternativen Ausgangsstoffen f\u00fcr die Hightech-Fasern insbesondere in der Luft- und Raumfahrt wieder Fahrt auf. Seither suchen Ingenieure, Werkstoffwissenschaftler und Chemiker weltweit nach geeigneten Rohstoffen und Produktionsbedingungen, um \u00f6kologische Kohlenstofffasern herstellen zu k\u00f6nnen \u2013 mit bestimmten mechanischen Eigenschaften und zu einem Preis, der vor allem f\u00fcr die Automobilindustrie und Windenergie-Branche attraktiv sein muss. Bisherige Forschungen konzentrieren sich dabei auf die chemische Zusammensetzung. Der Nachwuchswissenschaftler aus Dresden hat einen anderen Ansatz verfolgt: Muhannad Al Aiti hat sich Material und Produktionsprozess aus physikalischer und chemischer Perspektive angeschaut und jeden einzelnen Herstellungsschritt untersucht. Dadurch konnte er einen umfangreichen Kriterienkatalog erstellen, an dem Wissenschaft und Wirtschaft nun ablesen k\u00f6nnen, wie erfolgsversprechend die eigenen \u00f6kologischen Kohlenstofffasern sind.<\/p>\n

Aktuell forscht Al Aiti weiter am Produktionsprozess der nachhaltigen Hightech-Fasern. Ab Mitte August wird er Experimente an der Technischen Universit\u00e4t Tampere (Finnland) durchf\u00fchren. Nur dort kann er die Lignin-basierten Kohlenstofffasern mit einem speziellen Spinnverfahren herstellen. Ziel ist, Lignin in einem industrialisierbaren Prozess so aufzuarbeiten, dass daraus leistungsf\u00e4hige, kosteng\u00fcnstige und massentaugliche \u00f6kologische Kohlenstofffasern entstehen. Die Forschungsergebnisse dazu sollen noch in diesem Jahr ver\u00f6ffentlicht werden.<\/p>\n

Muhannad Al Aiti ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut f\u00fcr Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der TU Dresden (TUD) und f\u00fchrt die experimentellen Arbeiten zu seiner Promotion am Leibniz-Institut f\u00fcr Polymerforschung Dresden e.V. (IPF) unter der Betreuung von Prof. Gert Heinrich durch. Einen Teil der Forschungsergebnisse hat Al Aiti gemeinsam mit einem interdisziplin\u00e4ren Team aus TUD und IPF k\u00fcrzlich in der renommierten Fachzeitschrift \u201eProgress in Materials Science<\/em>\u201c ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n

\u201eMuhannad Al Aiti konnte seine Forschungsergebnisse in der weltweit zweitwichtigsten Fachzeitschrift im Bereich Werkstoffwissenschaften ver\u00f6ffentlichen. Das erreichen sonst nur gestandene Wissenschaftler. Der Beitrag unseres Doktoranden Muhannad Al Aiti wurde von internationalen Gutachtern als bedeutend eingesch\u00e4tzt und sehr schnell zur Ver\u00f6ffentlichung angenommen. Das ist ziemlich beeindruckend und zeigt die gro\u00dfe internationale Bedeutung der Forschungsergebnisse\u201c, kommentiert sein Doktorvater Prof. Heinrich, Seniorprofessor f\u00fcr Polymerwerkstoffe an TUD und IPF. Dieses Projekt ist zugleich ein Beispiel f\u00fcr die enge Kooperation der TU Dresden mit au\u00dferuniversit\u00e4ren Forschungseinrichtungen im Rahmen des Wissenschaftsverbundes DRESDEN-concept.<\/p>\n

Das gro\u00dfe internationale Interesse an der Forschungsarbeit von Al Aiti f\u00fchrte sofort nach der Ver\u00f6ffentlichung zu etlichen Vortragseinladungen, der Anfrage zu einem Forschungsaufenthalt in Australien und nach einem gemeinsamen Forschungsprojekt auf EU-Ebene.<\/p>\n

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Die Ver\u00f6ffentlichung kann hier heruntergeladen werden: https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/pii\/S0079642518300720<\/a><\/p>\n

Muhannad Al Aiti kam im Jahr 2009 als Stipendiat von Syrien nach Deutschland. Seit zwei Jahren (2016) besitzt er die deutsche Staatsb\u00fcrgerschaft.<\/p>\n

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Kontakt<\/h3>\n

M. Sc. Muhannad Al Aiti
\nTU Dresden
\nFakult\u00e4t Maschinenwesen
\nInstitut f\u00fcr Leichtbau und Kunststofftechnik
\nTel.: +49 (0) 351 463-42770 oder +49 (0) 351 4658 479
\nE-Mail: aiti@ipfdd.de<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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