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Lokales Dresdner Forscher spinnt in Finnland Leichtbau-Fasern aus Holz
Dresden Lokales Dresdner Forscher spinnt in Finnland Leichtbau-Fasern aus Holz
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12:01 02.08.2018
Bisher nur für Versuchsbauten zulässig: Dieser Pavillon "Kahla" wurde aus Carbonbeton gebaut Quelle: JOERG SINGER
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Dresden

Der aus Syrien eingewanderte Werkstoffwissenschaftler Muhannad Al Aiti hat in Dresden einen Weg gefunden, letztlich leichte Autos aus Holzresten zu spinnen. Genauer gesagt: wie sich Kohlefasern für Karbon-Bauteile statt aus Erdöl aus Lignin-Abfällen der Papierindustrie herstellen lassen. Die TU und das Leibniz-Institut für Polymerforschung (IPF) Dresden stufen dieses Forschungsergebnis ihres gemeinsamen Mitarbeiters als Durchbruch für den Karbon-Leichtbau in der Auto- und Windmaschinen-Industrie ein.

Hintergrund: Karbon gilt derzeit als ein Lieblings-Material für Ingenieure, die Flugzeuge, Elektroautos oder Windkraftrotoren leichter konstruieren wollen. Allerdings ist dieser Werkstoff aus speziell angeordneten und verklebten Kohlenstofffasern noch relativ teuer. Zudem stellt die Chemieindustrie die meisten Kohlefasern aus Erdöl her. Daher suchen Wissenschaftler schon seit Jahrzehnten nach umweltfreundlicheren Rohstoffquellen, die auch billig und massenhaft verfügbar sind.

Als ein Kandidat dafür gilt ein natürliches Polymer-Molekül, das Bäumen Stabilität gibt und Pflanzen verholzen lässt: Lignin, das nach dem lateinischen Wort für „Holz“ benannt ist. „Jedes Jahr fallen etwa 50 Millionen Tonnen Lignin in der Papierindustrie an, die bisher fast vollständig wieder verbrannt werden“, berichtete Al Aiti. „Mich hat interessiert, wie Lignin kostengünstig aufbereitet und zu Fasern verarbeitet werden kann, um dem Massenmarkt zu genügen. Die hohen Herstellungskosten der etablierten Kohlenstofffasern blockieren den Durchbruch am Markt bisher.“

Indem er die Herstellungsschritte vom Lignin-Abfall zur Kohlefaser nicht nur chemisch, sondern auch mit physikalischen Methoden analysierte, fand der Nachwuchs-Forscher einen vielversprechenden Produktions-Ansatz. Praktisch erproben will er dieses Konzept nun an der Technischen Universität Tampere in Finnland, mit der IPF Dresden bereits in der Vergangenheit kooperiert hat. Al Aiti möchte dort seine Lignin-basierten Kohlenstofffasern mit einem speziellen Spinnverfahren herstellen. Sein Ziel ist es, daraus einen industriereifen, billigen und umweltfreundlicheren Produktionsprozess zu entwickeln.

Muhannad Al Aiti kam 2009 als Stipendiat von Syrien nach Deutschland. Seit 2016 ist er deutscher Staatsbürger, teilte die TU mit. Sowohl am IPF wie auch an der Uni arbeiten Forscher bereits seit Jahren erfolgreich an innovativen Verarbeitungsverfahren für Kohlefasern. Dresdner Ingenieure gelten unter anderem als Pioniere für besonders leichten Karbonbeton, aber auch für besonders effektive Karbon-Wickelverfahren.

Von Heiko Weckbrodt

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