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CarboShield

Relevanz für Gesellschaft und Wirtschaft:

Im Flugzeugbau werden metallische Außenhäute aus Gewichtsgründen zunehmend durch faserverstärkte Kunststoffe substituiert. Im Vergleich zu Metallen haben diese Leichtbauweisen jedoch auch Nachteile – insbesondere im Hinblick auf die elektrische Leitfähigkeit. Faserverbundstrukturen brauchen deshalb einen besonderen Schutz vor Blitzeinschlägen. Standardmäßig werden diese Bauweisen gegenwärtig auf der Außenseite mit metallischen Schutzschichten in Form von Drahtgeflechten oder geschlitzten Folien versehen. Herkömmliche Lacke verstärken die durch Blitzeinschläge hervorgerufenen Schäden signifikant. Vor diesem Hintergrund haben Lacke mit verbesserten Eigenschaften – speziell im Bereich der Durchschlagfestigkeit – ein bedeutendes Marktpotenzial. Da vergleichbare Fragestellungen auch bei der Ausrüstung von Windkraftanlagen existieren, können sich hier weitere Vermarktungschancen ergeben.

Projektzielstellung:

Im Rahmen von CarboShield wird der Fragestellung nachgegangen, wie sich Reparaturkosten und Gewichtsbelastungen infolge von Schutzmaßnahmen reduzieren lassen. Nanotechnologie wird genutzt, um Faserverbundbauteile widerstandsfähiger gegen Blitzschlagbelastung zu machen. Dazu sollen Carbon Nanotubes (CNT) und andere Partikel in die Lacke eingearbeitet werden. Bisher werden keine derart veredelten Schutzschichten eingesetzt. Durch die faserförmige Struktur der CNT soll die Schädigung des Bauteils infolge elektrischer Strombelastung bei Blitzeinschlag vermindert und über eine größere Fläche an der Bauteiloberfläche abgeleitet werden. Dadurch wird eine höhere Beständigkeit der Bauteile und eine Minderung des Reparaturaufwandes erwartet. Begleitet wird die Materialentwicklung durch die Simulation der Vorgänge beim Blitzeinschlag. Eine vergleichbare Technologie soll weiterhin eingesetzt werden, um für die Elektronik und Elektrotechnik Lacke mit verbesserten elektrischen, mechanischen und Stabilitätseigenschaften zu realisieren. Es wird erwartet, dass der Einsatz der Nanotechnologie hier zu leistungsstärkeren und robusteren Systemen führt. Gewährleistet wird das durch eine definiert einstellbare elektrische Leitfähigkeit der Materialien.


ECKDATEN
Anwendungsbereich: Mobilität
Start: 1. Oktober 2010
Dauer: 3 Jahre
Gesamtprojektvolumen: 3,1 Mio. €

PROJEKTTEAM:
Siemens AG, Bayer MaterialScience AG, Peters Research GmbH + Co KG, EADS Deutschland GmbH, Deutsches Kunststoff-Institut

PROJEKTLEITUNG:
Dr. Christian Seidel, Siemens AG