Holzbasierte Multimaterialsysteme als neue Kategorie nachhaltiger Leichtbau-Werkstoffe für den Einsatz in mobilen Anwendungen

Leichtbaubestrebungen im Rahmen mobiler Anwendungen führen zwar an sich zu geringeren Umweltbelastungen während der Nutzungsphase, jedoch haben viele der eingesetzten Werkstoffe teils signifikant negative umweltbezogene Effekte über ihre Materialvorkette zur Folge. Eine prinzipielle Alternative könnte der nachhaltige Rohstoff Holz sein. Jedoch ist der Einsatz von Holzwerkstoffen in technisch-strukturellen Anwendungen wie dem Maschinenbau oder Automobilsektor durch mangelhafte Erfüllung der hohen mechanischen, sicherheitsrelevanten und wissensbasierten Anforderungen an technische Hochleistungswerkstoffe stark unterrepräsentiert. Auf Basis dieser Ausgangssituation wurde eine neue Kategorie holzbasierter Werkstoffe erarbeitet, welche eine nachhaltige Alternative innerhalb des Portfolios technischer Leichtbauwerkstoffe bereitstellt. Zur Zielerreichung wurden anhand eines systematischen methodischen Vorgehens umfangreiche theoretische und experimentelle Arbeiten durchgeführt. Durch die Untersuchungen konnten neben der Charakterisierung von Kleb- und Verstärkungswerkstoffen auch kausale Wirkungsweisen hinsichtlich holzbasierter Materialsystemen ermittelt werden. Die darauf aufbauende Charakterisierung sowie Untersuchungen hinsichtlich deren Individualisierbarkeit bilden den zentralen Kern der Arbeit. Die Ergebnisse machen deutlich, dass die erarbeiteten holzbasierten Multimaterialsysteme eine evolutionäre Erweiterung zu bekannten Holzwerkstoffen bilden. Neben der mechanischen Ertüchtigung stehen insbesondere die Individualisierungsmöglichkeiten im Vordergrund, welche über eine werkstoffgerechte Auslegung neue Anwendungsbereiche ermöglichen können. Somit bildet diese neue Werkstoffkategorie eine nachhaltige und ökologische Alternative für des technische Leichtbauportfolio.