So treibt die Hochschule Kaiserslautern die nachhaltige Werkstoffentwicklung voran
Die Hochschule Kaiserslautern entwickelt im BIOMAT-Projekt nachhaltige Polyurethane und Bioverbundwerkstoffe mit Nanotechnologie. Diese Materialien bieten überlegene thermische und mechanische Eigenschaften und reduzieren den Einsatz fossiler Rohstoffe. Sie finden Anwendung im Baugewerbe, der Automobil- sowie Möbelindustrie. Unternehmen können über eine Online-Plattform auf Technologien und Dienstleistungen zugreifen.
Pilotlinie für die Verarbeitung von PUR-Schaumstoffen.
Foto: HSKL
Die Hochschule Kaiserslautern hat gemeinsam mit 25 internationalen Partnern aus sieben Ländern in den vergangenen vier Jahren an hochmodernen technologischen Lösungen zur Produktion biobasierter Polyurethane (PUR) gearbeitet. Das Projekt, bekannt als BIOMAT, hatte Nachhaltigkeit als zentrales Leitmotiv und zielt darauf ab, den Einsatz fossiler Rohstoffe signifikant zu reduzieren. Die im Rahmen des Projekts entwickelten biobasierten PUR-Schaumstoffe und naturfaserverstärkten Bioverbundwerkstoffe basieren auf erneuerbaren Ressourcen und bieten durch den Einsatz von Nanotechnologie überlegene thermische und mechanische Eigenschaften. Dazu gehören erhöhte Feuerbeständigkeit, verbesserte Wasserdichtigkeit und eine deutliche Steigerung der Materialleistung bei gleichzeitig hohem Anteil nachwachsender Rohstoffe.
Nanotechnologie als Schlüssel zur Optimierung biobasierter Werkstoffe
Durch den Einsatz von Nanomaterialien konnten die im BIOMAT-Projekt entwickelten Werkstoffe sehr überzeugende Eigenschaften erreichen. Die Integration von Nanofüllstoffen sorgt nicht nur für verbesserte mechanische Festigkeit und Flexibilität, sondern erhöht auch die Beständigkeit gegenüber extremen Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit und Hitze. Diese technologischen Fortschritte machen die neuen Materialien besonders attraktiv für Anwendungen in Branchen, die höchste Anforderungen an Materialeigenschaften stellen.
Innovationen und Trends in der Kunststofftechnik
Unterstützung der europäischen Grünen Wirtschaft durch BIOMAT
Das BIOMAT-Projekt bietet Unternehmen über eine spezialisierte Innovationsplattform Zugang zu fortschrittlichen Technologien und Dienstleistungen. Die Plattform ermöglicht es Unternehmen, von mehreren innovativen Technologien zur Produktion biobasierter, mit Nanomaterialien angereicherter Schaumstoffe und Verbundwerkstoffe zu profitieren. Diese Entwicklungen tragen nicht nur zur Stärkung der europäischen Grünen Wirtschaft bei, sondern fördern auch den Übergang zu nachhaltigeren Produktionsprozessen in verschiedenen Industriezweigen.
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Erfolgreiche Tests und industrielle Anwendungen
Die im Rahmen des BIOMAT-Projekts entwickelten Materialien haben ihr Potenzial für industrielle Anwendungen bereits unter Beweis gestellt. Sie wurden erfolgreich von Endverbrauchern getestet und finden Anwendung in verschiedenen Schlüsselmärkten wie dem Baugewerbe, der Automobilindustrie und der Möbel- und Polsterindustrie. Im Bauwesen werden die Materialien für Gebäude- und Strukturisolierungen verwendet, in der Automobilindustrie für die Innenausstattung von Fahrzeugen und in der Möbelindustrie für Matratzen und Sofas.
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Forschungsschwerpunkte der Hochschule Kaiserslautern in Pirmasens
Im Fachbereich Angewandte Logistik- und Polymerwissenschaften der Hochschule Kaiserslautern forschen Prof. Dr.-Ing. Luisa Medina, Prof. Dr. Gregor Grun und Prof. PhD Sergiy Grishchuk an der nachhaltigen Gestaltung polymerer Werkstoffe. Ihr Ziel ist es, den Einfluss dieser Materialien auf die Umwelt, insbesondere den CO2-Fußabdruck, zu minimieren. Das Forschungsteam hat erfolgreich hohe Anteile nachwachsender Rohstoffe in Polyurethanen und textilen Verstärkungsmaterialien für Bioverbundwerkstoffe integriert. Gleichzeitig wurden die Materialeigenschaften durch den Einsatz von Nanofüllstoffen verbessert, wodurch die Leistungsfähigkeit der Werkstoffe erheblich gesteigert werden konnte.
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Polyurethane im Alltag
Polyurethane sind aus dem täglichen Leben nicht wegzudenken. Sie finden Anwendung in verschleißfesten Oberflächen von Automobilen, in Hochleistungsklebstoffen sowie in Schaumstoffen für Matratzen. Das Ziel der Forschung in Pirmasens ist es, in diesen weit verbreiteten Anwendungen möglichst hohe Anteile nachwachsender Rohstoffe zu verwenden und gleichzeitig die Materialeigenschaften durch Nanotechnologie zu optimieren. Dies führt nicht nur zu einer Reduktion des Einsatzes fossiler Rohstoffe, sondern verbessert auch die Umweltbilanz der Endprodukte.
KI ergänzt lückenhafte Materialdaten effizient
Zugang zu BIOMAT-Ergebnissen über eine Online-Plattform
Interessierte Industrieunternehmen können über die Online-Plattform biomat-testbed.eu auf die Ergebnisse des BIOMAT-Projekts zugreifen. Die Plattform bietet wettbewerbsfähige Preise, die den Technologietransfer und die Nutzung der angebotenen Dienstleistungen erleichtern. Zu diesen Dienstleistungen gehören unter anderem Studien zur Lebenszyklusbewertung (LCA) und zu den Kosten (LCC), Schulungen zur Mittelbeschaffung sowie die Bewertung von Materialien im Hinblick auf Nanosicherheit und -toxizität. Diese umfassenden Dienstleistungen unterstützen Unternehmen bei der Implementierung nachhaltiger Technologien und tragen zur Optimierung ihrer Produktionsprozesse bei.
Wie biogene Materialien den Klimawandel bekämpfen und die Industrie transformieren
Nachhaltige Werkstoffe für eine grünere Zukunft
Das BIOMAT-Projekt der Hochschule Kaiserslautern setzt neue Maßstäbe in der Entwicklung nachhaltiger, biobasierter Polyurethane und Bioverbundwerkstoffe. Durch den gezielten Einsatz von Nanotechnologie und die Integration nachwachsender Rohstoffe werden nicht nur die Umweltbelastungen reduziert, sondern auch die Materialeigenschaften entscheidend verbessert. Die enge Zusammenarbeit von Wissenschaft und Industrie fördert den Technologietransfer und unterstützt die europäische Grüne Wirtschaft. Mit diesen Innovationen leistet das Projekt einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Materialentwicklung und zur Förderung umweltfreundlicher Produktionsprozesse in verschiedenen Industriezweigen.
