Innovationspreis des Landes Kärnten

 

Das Take off Projekt BioforS wurde mit dem Innovationspreis des Landes Kärnten in der Kategorie Spezialpreis »Grüne Technologien – F&E für die Zukunft« ausgezeichnet.

 

Projektvorstellung:

BioForS - Bio-based Form Sheets for Aircraft Applications. Ein neuer umweltfreundlicher, naturfaserverstärkter und brandgeschützter Leichtbauwerkstoff für Flugzeuginterieur mit dekorativer Oberfläche

 

Angesichts der vielen Vorteile endlosfaserverstärkter, thermoplastischer Platten-Halbzeuge (sogenannter Organobleche) für die Umformung in einer Heißpresse zu Strukturbauteilen war es Ziel und Motivation von BioForS (FFG-Pj.-Nr.: 861065), Organobleche komplett aus nachwachsenden Rohstoffen zu entwickeln, die nach entsprechender Brandschutzausrüstung zu dekorativen Leichtbauteilen im Flugzeuginnenraum verarbeitet werden können.

 

Mit einem optimalen Mischverhältnis aus spröder 100% bio-basierter Polymilchsäure/PLA und einem zähen thermoplastischen Bio-Polyurethan (43 % Bio-Anteil) konnte die Umformbarkeit gegenüber reinem PLA deutlich verbessert werden. Durch Wahl eines geeigneten Flammschutzmittels/FSM und der optimalen Zugabemenge zum Biopolymer konnte erreicht werden, das Biopolymer ausreichend brandgeschützt auszurüsten und gleichzeitig konnte damit verhindert werden, dass das FSM unter den Temperaturen bei der folgenden Halbzeugherstellung und der Umformung zu Bauteilen vorzeitig reagierte. Für das Organoblech wurde das Biopolymer zu Folien verarbeitet und zusammen mit einem Gewebe aus Leinen (100 % bio-basiert und aus kontrolliert biologischem Anbau) einer österreichischen Weberei zu einem umformbaren Platten-Halbzeug verpresst. Für die FSM-Ausrüstung des Leinengewebes konnte ebenfalls ein geeignetes FSM ermittelt werden, mit dem sich die Naturfasern imprägnieren ließen und danach getrocknet einen dauerhaften, nicht mehr auswaschbaren Brandschutz aufwiesen. Der bio-basierte Gesamtanteil in dem brandgeschützten Organoblech lag am Ende bei 77 %. Falls man die FSM-Ausrüstung weglassen möchte, kann der maximal mögliche bio-basierte Anteil von 93 % erreicht werden.

 

Neben der für den Flugzeuginnenraum geforderten Brandbeständigkeit hatte das Projekt auch die Entwicklung von Lösungswegen zum Inhalt, mit denen die Anforderungen an die Haptik und Optik eines Sichtbauteils im Flugzeuginnenraum erfüllt werden können. Zwei ausgewählte Holzfurnierdekore (Ahorn und Nuss) wurden dazu erfolgreich mit FSM ausgerüstet (mit demselben FSM wie für das Leinengewebe) und für die dekorative Ausrüstung der Organobleche sowie der daraus umgeformten Bauteile verwendet.

 

 

Das Projektkonsortium setzte sich aus drei Firmenpartnern entlang der Wertschöpfungskette und drei wissenschaftlichen Partnern zusammen.

 

Firmenpartner Alba tooling & engineering GmbH stellte die entsprechenden Preformwerkzeuge und die Anlagentechnik für die Organoblech-Umformung zur Verfügung, Siedru Druck GmbH wiederum steht für technisch hochwertige Oberflächen und F/LIST entwickelt und produziert Kabineninterieur von Business- & Privat-Jets. Seitens der wissenschaftlichen Partner waren die Montanuniversität Leoben mit dem Department für Kunststofftechnik und die Polymer Competence Center Leoben GmbH (PCCL) am Projekt beteiligt.

 

 

In Hinblick auf das primäre technologische Ziel des Projekts BioForS stellt sich der Innovationsgehalt in Werkstoff und Technologie wie folgt dar:

 

Neue naturfaserverstärkte und brandgeschützte Leichtbauwerkstoffe in Form von nicht fließfähigen Halbzeugen mit kontinuierlich gerichteter Naturfaserverstärkung in Verbindung mit bio-basierten Thermoplasten als polymeren Matrixwerkstoff und deren Weiterverarbeitung in einem wirtschaftlichen Fertigungsprozess unter Nutzung etablierter Prozess- bzw. Werkzeugtechnologien zur Herstellung von Faserverbundbauteilen mit dekorativen Oberflächen.