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Forscher entwickeln in Heidenau aus Papier Leichtbauteile für den Flugzeugbau

Papiertechnische Stiftung Forscher entwickeln in Heidenau aus Papier Leichtbauteile für den Flugzeugbau

Die Papiertechnische Stiftung forscht nach innovativen Einsatzmöglichkeiten von Papier – derzeit noch an den beiden Standorten in München und Heidenau. Im kommenden Jahr wird die Forschungseinrichtung ihr wissenschaftliches Know-how komplett in der Elbestadt konzentrieren.

Das Ergebnis der Umwandlung von Hybridbasaltvlies in ein Organoblech zeigt Steffen Schramm (r.). Das daraus geformte Leichtbauteil hat Tiemo Arndt in den Händen.

Quelle: Silvio Kuhnert

Heidenau. In Heidenau arbeiten Forscher an der Zukunft des Papiers. Im Alltag ist es als Zeitung, Buch, Verpackung oder als Hygieneartikel bekannt. Doch in dem aus Naturfasern bestehenden Stoff steckt mehr. „Papier ist ein innovativer Werkstoff“, sagt Prof. Dr. Frank Miletzky, Vorstandssprecher der Papiertechnischen Stiftung. Und mit seinem Forscherteam möchte er es als einen Konkurrenten zu Kunststoff etablieren.

Neue Anwendungsbereiche sind beispielsweise der Maschinen-, Anlagen- und Fahrzeugbau. Hier können aus Papier Leichtbauteile geformt werden. Wie das geht, demonstrieren Dr. Tiemo Arndt, Geschäftsbereichsleiter Fasern und Composite, sowie Steffen Schramm, Leiter der Versuchshalle der Forschungseinrichtung, des Papier- und Faserstofftechnikums, das sich an der Pirnaer Straße zwischen Papierfabrik und Villa Else befindet. Hybridbasaltvlies wird in mehreren Lagen übereinander gelegt und kommt in eine hydraulische Laborpresse. Durch Druck und Temperatur wird der im Vlies gebundene Kunststoff aufgeschmolzen. Nach dem Abkühlen liegt ein sogenanntes Organoblech vor. Es ist vollständig imprägniert sowie eben und aus ihm können Leichtbauteile etwa für den Fahrzeugbau geformt werden. „Das Verfahren ist kostengünstig und effizient“, informiert Arndt.

Er und seine Mannschaft haben gemeinsam mit dem Institut für Luft- und Raumfahrttechnik der TU Dresden einen Papier-Blech-Verbund für den Flugzeugbau entwickelt. Wie bei einem Sandwich liegt zwischen zwei Kunststofflagen eine Schicht Spezialpapier, die sich durch sehr hohe Beulsteifigkeit bzw. Beulfestigkeit auszeichnet. Dadurch halte diese Sandwichkonstruktion seine Form auch bei sehr hohen Belastungen, erläutert Arndt. Für die Entwicklung dieses Stoffverbunds winkt dem Forscherkollektiv der diesjährige Otto-von-Guericke-Preis. Sie gehören zu den drei Nominierten.

Papier zeichnet sich durch die Eigenschaften fest und gleichzeitig leicht zu sein aus. Und dieses Material für die Industrie von morgen fit zu machen, darin sieht die Papiertechnische Stiftung ihre Aufgabe. Wenn die Papierindustrie auch in Zukunft ihre Maschinen am Laufen halten möchte, muss sie Spezialpapiere für neue Anwendungsgebiete in ihr Portfolio aufnehmen. Die Papierproduktion in Europa stagniert seit Jahren. Die Menge liegt bei 90 Millionen Tonnen jährlich. Während der Anteil für Verpackungspapiere zwar seit Anfang der 1990er Jahre von 40,8 auf 50,2 Prozent in 2016 gestiegen ist, sinkt der für grafische Papiere wie Zeitung und Buchdruck durch die Digitalisierung kontinuierlich. Wie weit der Sinkflug noch geht, weiß laut Prof. Miletzky derzeit keiner. Die Papierhersteller sollten sich daher schon jetzt neu orientieren und sich für weitere Branchen wie Möbelbau, Ernährung und Gesundheit neben dem Maschinenbau öffnen.

Innovative Ideen zeigen die 110 Mitarbeiter der Papiertechnischen Stiftung auf. Derzeit sind sie noch auf zwei Standorte verteilt, und zwar München und Heidenau. Künftig werden sie nur noch in Sachsen forschen. Im nächsten Jahr wird die Einrichtung in der bayrischen Landeshauptstadt geschlossen und ab 1. April 2018 alle Forschungsaktivitäten in Heidenau konzentriert. „Wir pflegen schon lange eine enge Kooperation mit der TU Dresden“, berichtet Miletzky. Und der Wissenschaftsstandort Dresden mit seinem Potenzial an neuen kreativen Mitarbeitern erschien dem Stiftungsrat ausbaufähiger als der an der Isar. Zudem verfügt die Stiftung an der Elbe über ein eigenes Grundstück, das Platz für die notwendige Erweiterung des Technikums und des Institutsgebäudes biete.

Von Silvio Kuhnert

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