Pressemitteilung 108/21 - 28.10.2021

Keramische Verbundstoffe ?kologisch entwickeln

Forschungsprojekt ?CU EcoCeramic“ wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie mit 700.000 Euro gef?rdert

Am Institut für Materials Resource Management der Universit?t Augsburg werden keramische Werkstoffe mit Blick auf ihren Lebenszyklus analysiert. Von den Herstellungsprozessen bis hin zu den Kreislaufwirtschaftsm?glichkeiten am Ende der Lebensphase von faserkeramischen Verbundstrukturen untersucht das soeben gestartete Forschungsprojekt CU EcoCeramic ?kologische und ?konomische Optimierungspotentiale.

?CU EcoCeramic“ befasst sich mit der ?kobilanziellen und ?konomischen Bewertung von faserkeramischen Verbundstrukturen (CMC). Diese modernen Materialien stellen eine Kombination aus einer keramischen Matrix und verschiedenen Fasern dar und verfügen über eine hervorragende mechanische und thermischer Best?ndigkeit.

Die Umweltwissenschaftlerin Andrea Thorenz und der Materialwissenschaftler Dietmar Koch stehen vor einem Prozessofen zur Herstellung keramischer Faserverbundwerkstoffe, der online s?mtliche relevante Daten erfasst, die zur ?kobilanziellen und ?konomischen Bewertung des Herstellprozesses erforderlich sind. Foto: Materials Engineering, Universit?t Augsburg *? Universit?t Augsburg*

?Damit haben sie das Potential, bisher g?ngige Materialien zunehmend in Spezialanwendungen der Luft- und Raumfahrt, in Prozesstechnologien oder im Automobilsektor zu ersetzen, da sie Gewicht einsparen und sich die Lebensdauer erh?ht“, sagt die Umweltwissenschaftlerin Dr. Andrea Thorenz vom Resource Lab der Universit?t Augsburg. Im Kontrast dazu stünden die ?u?erst energieintensiven und teureren Fertigungsprozesse von CMCs, welche sowohl ?konomisch als auch ?kologisch weiter optimiert werden müssen.

Dabei gilt, bestehende Hemmnisse beim Einsatz von CMC zu überwinden und eine reale Schlie?ung des Wertstoffkreislaufs zu erreichen. Das Forschungsziel ist es, die Akzeptanz von CMC in Gesellschaft, Wirtschaft und Politik zu festigen und auszubauen. Dabei soll eine belastbare und transparente Darstellung des heutigen und zukünftigen ?kologischen und ?konomischen Fu?abdrucks von CMC dem breiten deutschen Mittelstand helfen, diese Werkstoffklasse zukünftig als ?Enabler“ für notwendige technologische L?sungen so einzusetzen, dass sie einen Beitrag zur Einhaltung der Pariser Klimaziele 2050 leisten k?nnen.

Die Herstellung, die Bearbeitung und der Einsatz von CMC für neue Anwendungen werden in Deutschland vorwiegend von kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) betrieben. Hohe Materialkosten verbunden mit Unkenntnis über ?koeffizienz und Nachhaltigkeit führen zu einer innovationshemmenden Zurückhaltung beim Einsatz von CMC. W?hrend gro?e Unternehmen zunehmend eigenst?ndige ?kobilanzen erstellen und speziell geschultes Personal besch?ftigen, k?nnen vor allem KMU hier oft nicht Schritt halten. Die in diesem Forschungsvorhaben erzielten Ergebnisse bef?higen die KMU somit langfristig, ihre Produkte schnell und ?kologisch- bzw. ?konomisch-sinnvoll am Markt zu vertreiben. Die internationale Vorreiterrolle hiesiger Unternehmen wird dabei gest?rkt und ausgebaut.

Der Ergebnistransfer erfolgt über Weiterbildungsveranstaltungen, Diskussionsrunden, Arbeitsgruppen und Projektforen sowie Konferenzbeitr?ge und Publikationen. ?Die Projektergebnisse werden in einer App, welche auf die Rechenmodelle zugreift, und einem zugeh?rigen Leitfaden aufbereitet. Damit k?nnen in den KMU eigene Prozessketten nach individueller Gewichtung bewertet und fundierte Entscheidungen zum Einsatz von CMC getroffen werden“, erkl?rt der Materialwissenschaftler Prof. Dr. Dietmar Koch, wie die Forschung sp?ter für Unternehmen hilfreich sein wird.

Der Lehrstuhl für Materials Engineering und das Resource Lab der Universit?t arbeitet in diesem Projekt mit dem Institut für Akustik und Bauphysik der Universit?t Stuttgart sowie dem Cluster Leichtbau-Forschung des Netzwerks Composites United e.V. (CU), eines der weltweit gr??ten Netzwerke für faserbasierten multimaterialen Leichtbau zusammen. Das Forschungsvorhaben wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie mit 700.000 Euro gef?rdert und von 25 Unternehmen im Projektbeirat begleitet.