Materialien im Flugzeugbau sind leicht und langlebig, aber nicht unbedingt umweltfreundlich. Naturfasern sind leichter als Carbon, brauchen weniger Energie in der Herstellung, sind ressourcenschonend und haben eine bessere Schalldämmung.
Materialien im Flugzeugbau sind leicht und langlebig, aber nicht unbedingt umweltfreundlich.
Flugzeuge bestehen heute größtenteils aus Aluminium, Kohlefaser- oder Glasfaserverbundwerkstoffen. Für tragende Strukturen scheint es keine offensichtliche Alternative zu geben - aber es gibt auch so genannte Sekundärstrukturen in den Flugzeuginnenräumen, die müssen nicht so stark sein.
Jens Bachmann ist ECO-COMPASS Projektkoordinator beim DLR:
"Hier, in der Kabine des Flugzeugs sehen wir einige der Materialien, die wir durch Bio-Materialien ersetzen wollen: das können die Deckenplatten, die Seitenwände und die Gepäckfächer sein. Heute werden sie aus leichten Sandwich-Material mit Glasfaseroberfläche hergestellt, das wir durch Naturfasern aus Flachspflanzen ersetzen wollen."
Naturfasern sind leichter als Carbon, brauchen weniger Energie in der Herstellung, sind ressourcenschonend und haben eine bessere Schalldämmung. In einem europäisch-chinesischen Forschungsprojekt wird mit Flachsfasern, recycelten Kohlenstofffasern und Bioharzen experimentiert, um ökoeffiziente Verbundwerkstoffe zu entwickeln. Viele Rezepturen werden für die gewünschten Eigenschaften getestet.
"Die wichtigste Eigenschaft, die wir bei diesen neuen Materialien verbessern möchten, ist die Entflammbarkeit; zweitens wollen wir die mechanischen Eigenschaften ändern, indem wir die Haftung zwischen den Fasern und dem Harz verbessern, und drittens versuchen wir immer sicherzustellen, dass die neuen Materialien leichter sind als das, was wir jetzt haben".
Im portugiesischen Porto werden beim Projektpartner INEGI die Materialien getestet: Proben der neu hergestellten Biomaterialien werden gründlich untersucht, um ihr Verhalten unter Flugbedingungen zu verstehen. Dieses Testsystem zeigt die Verformung unter Zugbelastung: mit diesem Wissen können komplexe Belastungszustände verschiedener Flugzeugteile simulieren, bevor sie diese in Flugzeugen getestet werden.
Carmen Sguazzo untersucht am INEGI die Materialien:
"Wir müssen die Grenzen dieses Materials kennen, bevor wir es in Einsatz bringen. Wir müssen technisch auf der sicheren Seite sein."
Die schnelle Entflammbarkeit von Naturfasern ist ein Problem, die Passagiersicherheit fordert, dass alle Materialien im Innenraum feuerfest sind.
Jacques Cinquin ist Senior Expert für Verbundmaterialien bei Airbus
" Feuerbeständigkeit, daran haben wir hauptsächlich geforscht – wie verändert ,man sie, wie verbessert man sie, setzt man Oberflächenschutz ein, gibt man Zusätze ins Harz gibt, damit es nicht brennt – darum geht es bei diesem Projekt."
Die chinesischen Projektpartner entwickeln einige der Bio-Verbundwerkstoffe, die dann in den europäischen Labors mit den Flugzeugbauern getestet werden.
Xiaosu Yi ist ECO-COMPASS Koordinator auf chinesischer Seite:
"Wir arbeiten mit Airbus und wir arbeiten mit der chinesischen Luftfahrtindustrie, um die neuen Bio-Materialien einzuführen. Das ist eine gute Kombination: gut für die Umwelt, gut für die Ressourcen und gut für den Einsatz in der Luftfahrt."
Reine, nachhaltig produzierte Biomaterialien könnten im Flugzeugbau ein Ziel für die ferne Zukunft sein. Mittelfristig aber könnte ein Materialmix mit natürlichen Bestandteilen zu neuen, für jahrzehnte wettbewerbsfähigen Werkstoffen führen.