Mit den Exponaten zeigt das Fraunhofer WKI Möglichkeiten, petrochemische oder mineralische Komponenten, wie in herkömmlichen Paddleboards oder Brücken, durch nachwachsende und teilweise zusätzlich rezyklierte Rohstoffe zu ersetzen. Daraus ergeben sich hohe Einsparpotenziale hinsichtlich des Energiebedarfs sowie endlicher Ressourcen.

Nachhaltige Fußgänger- und Fahrradbrücke (Projekt »Freifo«)

Die Brücke besteht aus einem frei formbaren Lagenwerkstoff aus Laubholzfurnieren. Die für den Lagenwerkstoff verwendeten Hybridwerkstoffe werden aus einer Kombination von frisch geschälten, feuchten und damit noch flexiblen Laubholzfurnieren in Verbindung mit Natur- und insbesondere Basaltfasern hergestellt. In einem speziellen Vakuumtrocknungs- und Infusionsverfahren fertigen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler selbsttragende 3D-Freiformflächen an. Das Ergebnis ist eine sehr langlebige Brücke aus nachwachsenden Rohstoffen, die eine umweltfreundliche Alternative zum Betonbrückenbau darstellt.

Der Einsatzbereich der neuen Werkstoffe liegt unter anderem im leichten Holzbrückenbau. Dort können die Werkstoffe sowohl als statisch integrativer Bestandteil der Primärkonstruktion als auch für Sekundärbauteile eingesetzt werden – beispielsweise Belag- und Deckschichten oder Vorhangschalen.

Die Lagenwerkstoffbrücke zeigt Möglichkeiten, nachwachsende Rohstoffe wie Balsaholz, Laubholz oder Naturfasern in zukunftsorientierte und langlebige Anwendungen zu bringen. Durch den Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen lässt sich der CO₂-Fußabdruck im Vergleich zu Betonbrücken deutlich reduzieren.

Öko-Stand-up-Paddleboard (Projekt »ecoSUP«)

Forschende des Fraunhofer WKI präsentieren außerdem ein Stand-up-Paddleboard aus einem Leichtbau-Sandwichelement mit nachwachsenden Rohstoffen. Für den Kern wird Balsaholz von ausgedienten Windenergie-Rotorblättern verwendet – eine nachhaltige Lösung für deren hochwertige Wiederverwertung. Balsaholz ist in großen Mengen in Rotorblättern von Windenergieanlagen verbaut und fällt am Ende des Lebenszyklus der Rotorblätter als Abfall an und wird dann verbrannt. Mit dem Einsatz im Öko-Stand-Up-Paddleboard wird dem Balsaholz eine längere Nutzungsphase gegeben.

Ergänzend dazu haben die Forschenden den Einsatz von naturfaserverstärkten Biokunststoffen, u.a. auf Basis von Itaconsäure, untersucht. Hierbei konzentrieren sie sich auf den Einsatz von Flachsfasern, da diese über vorteilhafte mechanische Eigenschaften verfügen und in Europa angebaut werden.

Die Entwicklung stellt eine ökologische Alternative für Wassersportgeräte dar, die bisher meist aus erdölbasierten Kunststoffen wie Epoxidharz, Polyesterharz, Polyurethan und expandiertes oder extrudiertes Polystyrol in Kombination mit Glas- und Carbonfasergeweben hergestellt werden.

Das Stand-up-Paddleboard erfüllt hohe Anforderungen hinsichtlich mechanischer Festigkeit in Kombination mit Feuchte-, Salzwasser- und UV-Beständigkeit. Künftig könnte der neue Bio-Verbundwerkstoff bei weiteren Wassersportgeräten, aber auch beim Bau von Gebäuden, Autos, Schiffen und Zügen zum Einsatz kommen.