Lösungen mit Leichtigkeit
Egal ob über den Wolken, auf den Straßen oder dem Meer: Überall dort, wo bei Verbundwerkstoffen Leichtigkeit und Belastbarkeit von Vorteil sind, kommen Produkte von Evonik zum Einsatz. Der Hochleistungshartschaum ROHACELL® ist leicht und stabil zugleich. Weil Leichtbau die Bauweise der Zukunft ist, expandiert Evonik aktuell die Produktion an den Standorten Darmstadt (Deutschland) und Mobile, Alabama (USA).
Ein Kubikmeter Stahl wiegt 7850 Kilogramm. Aluminium bringt es auf 2700 Kilogramm, ROHACELL® hingegen nur auf ca. 32 Kilogramm – und ist damit im Gegensatz zu Metallen ein Fliegengewicht. Als Ersatz für schwere Metallteile wird ROHACELL® im Verbund mit Deckschichten aus faserverstärkten Kunststoffen ein wichtiger Antrieb für mehr Ressourceneffizienz und die Vermeidung von Emissionen.
Die Verwendung von Verbundwerkstoffen ist seit Jahren ein Trend in vielen Industrien. Dabei sind Sandwichkonstruktionen die bevorzugte Wahl für leichte und dennoch robuste Bauweisen. Als Kern bietet sich der auf Polymethacrylimid (PMI) basierende Hartschaum ROHACELL® an, der im Einsatz von einer widerstandsfähigen Deckschicht aus Faser-Kunststoff-Verbund umhüllt wird. „Da ROHACELL® hervorragende mechanische Eigenschaften über einen weiten Temperaturbereich und bei niedrigen Dichten besitzt, eignet sich der Hochleistungshartschaum ideal als Kernmaterial für Verbundwerkstoffe“, sagt Kai-Martin Krüger, Leiter des Produktbereichs Performance Foams von Evonik. Außerdem ermögliche Leichtbaumaterial Energieeinsparungen über die gesamte Lebensdauer und könne so einen Beitrag zu mehr Umweltschutz leisten.
Die Einsatzgebiete von ROHACELL® sind vielfältig: Von Luft- und Raumfahrt über Sport, Elektronik und Kommunikationssysteme bis hin zu Transportmitteln wie Autos und noch vielen anderen Einsatzgebieten.
Urbane Luftmobilität
Zwar sind der Flug in den Urlaub oder die Geschäftsreise durch die Corona-Pandemie aktuell fast nicht möglich, aber die Luftfahrt bleibt weiterhin einer der schnellsten Transportwege und wird stetig optimiert. Schon seit langem setzt die Luftfahrtindustrie als Alternative zu konventionellen Metallen auf das strukturelle Kernmaterial ROHACELL® für eine leichte und dennoch feste Konstruktion in Flugzeugen und vielen anderen fliegenden Transportmitteln. Beispielsweise werden Hubschrauber-Rotorblätter ebenfalls zunehmend mit dem Hartschaum hergestellt. Die Sandwichkonstruktion wirkt den enormen Belastungen (z. B. Scherkräften), denen die Rotorblätter ausgesetzt sind, entgegen und stabilisiert sie somit.
In Zukunft soll ROHACELL® auch in autonom agierenden Lufttaxis Anwendung finden.
Sport
Im Wettkampf-Sport zählt nicht nur die körperliche Fitness, sondern auch die richtige Ausstattung. Egal ob Fahrräder, Skier oder auch Eishockeyschläger – Verbundwerkstoffe mit
ROHACELL®-Kern und Deckschichten aus Faser-Kunststoff-Verbund (z. B. kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff) eignen sich perfekt für leichte, widerstandsfähige und langlebige Sportgeräte.
Durch den Kern aus Hartschaum werden Fahrradfelgen und Skier leichter, während die Kombination mit Deckschichten aus Faser-Kunststoff-Verbund sie noch widerstandsfähiger macht. Widerstandskraft ist vor allem auch in Sportarten wie Eishockey wichtig. Mit ROHACELL® werden die Schläger robuster, sodass sie auch unter rauen Spielbedingungen nicht zerbrechen.
Elektronik und Kommunikationssysteme
Im Flugbetrieb haben Radargeräte vielfältige Navigations- und Positionierungsaufgaben übernommen. Die Abdeckung des Radargeräts und anderen Antennen, auch Radom genannt, ist in der Regel als Verbundwerkstoff ausgeführt. Wegen hoher Geschwindigkeiten und Belastungen müssen die Abdeckungen höchsten mechanischen Anforderungen genügen, wobei sie zugleich die Radarstrahlen oder andere elektromagnetische Signale nicht stören dürfen. Mit dem Hochleistungshartschaum und seinen dielektrischen Fähigkeiten werden diese Anforderungen erfüllt. Aus dem gleichen Grund eignet er sich auch ideal für Abstandshalter in den Antennen selbst.
Übrigens: Sogar in den Lausprecher-Membranen von Handys findet ROHACELL® Anwendung.
Transportmittel
Leichtbau bringt nicht nur in der Luft Vorteile, sondern auch auf der Straße, den Schienen oder dem Meer: ROHACELL® kann in vielen Transportmitteln verwendet werden, wie in Schiffen, Bahnen oder Autos. Zum Schutz des Klimas sollen umweltschädliche CO2-Emissionen weltweit gesenkt werden. Die Reduzierung des Gewichts von Autos, Bahnwaggons oder sogar Schiffen spart Kraftstoff ein und senkt zugleich die Emissionen. Das Einsparen von Gewicht ist insbesondere bei Strukturbauteilen für Elektroautos von Interesse, da dies erheblich zur Verbesserung der Reichweite beitragen kann.
Auch im Rennsport ist ROHACELL® auf der Überholspur. Sportwagen und Formel-1-Fahrzeuge verwenden Sandwichkonstruktionen bereits, um aufgrund des geringeren Gewichts weitere Verbesserungen bei Beschleunigung und Handling zu erzielen.
Andere Industrien
Darüber hinaus existieren noch viele weitere Einsatzbereiche für ROHACELL®. Zu einem der speziellsten Anwendungsgebiete gehört die Medizintechnik. Als Kern in Patiententischen für Röntgen- und CT-Untersuchungen trägt der Hochleistungshartschaum dazu bei, Strahlenbelastung bei diagnostischen Verfahren zu reduzieren und damit negative Auswirkungen auf den menschlichen Körper zu vermeiden. Gleichzeitig ermöglicht er eine einwandfreie Bildqualität und damit präzise Diagnosen.
Sogar Windräder können mit Schaumstoffkern in ihren Flügeln leichter werden – sowohl traditionelle Onshore-Anlagen als auch expandierende Offshore-Anlagen. Die Turbinenlasten in Strukturen dieser Größe sind sehr hoch, sodass ein Flügel mit reduziertem Gewicht die Belastung wesentlich verringern und die Lebensdauer der Turbine verlängern kann.
