Neuer Werkstoff für den Bootsbau
Um die Entwicklung eines Leichtbaukonzepts für Sportboote und Yachten geht es in einem Forschungsprojekt der Technischen Hochschule Mittelhessen. Prof. Dr. Stephan Marzi vom Gießener Institut für Mechanik und Materialforschung arbeitet dabei mit dem Bootsbauer Krake Catamarane aus dem thüringischen Apolda zusammen. Internationale Kooperationspartner sind Prof. Anders Biel von der schwedischen Universität Karlstad und die Firma Lamera aus Göteborg. Den Projektbeitrag der THM fördert das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand mit 190.000 Euro.
Im modernen Bootsbau verwenden die Hersteller als Grundmaterial vorwiegend Duroplasten wie zum Beispiel glasfaserverstärkten Kunststoff. Das Material ist leicht und formstabil, hat aber eine Reihe von Nachteilen: es zerreißt und splittert schnell, ist schwer zu entsorgen, und die Herstellung kostet viel Energie. Edelstahl, der ebenfalls verwendet wird, ist sehr schwer und führt deshalb zu einem hohen Treibstoffverbrauch.
Die Projektpartner wollen deshalb ein neues Material für die Außenhaut der Boote verwenden. Das von Lamera entwickelte „Hybrix“ ist ein leicht formbarer Verbundwerkstoff aus einem Mikrofaserkern, zwei Metallschichtlaminaten und zwei Klebstoffschichten. Der Kern kann aus Stahl oder Polymerstoff bestehen. Für die Laminate kommen Metalle wie Aluminium oder Stahl in Frage. Im Vergleich zu einer reinen Stahlkonstruktion spart die neue Leichtbauweise bei gleichbleibenden mechanischen Eigenschaften 75 Prozent des Gewichts der Schiffshülle ein. Das neue Material hat gute Wärme- und Schalldämmungseigenschaften und ist im Unterschied zu Kunststoffen nicht entflammbar.
Im Projekt wollen die Forscher Hybrix für die Nutzung im Bootsbau optimieren. Eine geeignete Befestigungstechnik muss gefunden werden. Passende großtechnische Weiterverarbeitungsmethoden wie Schleifen, Beschichten und Kantenabdeckung sollen erforscht werden. Die mechanischen Eigenschaften der Metallsandwichstruktur werden simuliert und experimentell überprüft. Schließlich ist der Einfluss von Salzwasser, Sonne und Wind auf das Material zu untersuchen. Zum Projektende sollen auf Basis eines von Krake Catamarane bereits hergestellten Bootes zwei Prototypen konstruiert und gebaut werden, bei denen das neue Material verwendet wird.
Das Forschungsprojekt hat eine Laufzeit von zwei Jahren. Es wird vom Bundeswirtschaftsministerium und von der schwedischen Innovationsagentur Vinnova mit insgesamt 675.000 Euro unterstützt.
Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
stephan.marzi@me.thm.de
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