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Projekt

FluNa - Flussimprägnierung von Naturfasern für biobasierte Verbundhalbzeuge

Projekt

  • 4. Call
  • Dialoggruppe: Biopolymere
  • Fördervolumen: 128.432,66€
  • Gesamtvolumen: 132.000 €
  • April 2026 – März 2027

Forschungsziel

Die Durchführbarkeitsstudie FluNa untersucht eine Methode zur Vorbehandlung von Naturfasern mit hydrophobierenden Flüssigkeiten und anschließender Imprägnierung mit Guss-Polyamiden (GPA). Die chemischen GPA-Komponenten vernetzen sich unter kontrollierten Bedingungen zu langkettigen Polyamiden, wodurch sie ähnliche Eigenschaften wie extrudierte Polyamide erreichen. Dies geschieht jedoch bei Verarbeitungstemperaturen von lediglich 160–190 °C und reduziert thermische Belastung der Naturfasern, die bei konventionellen Polyamiden (ca. 250–300 °C) unbrauchbar wären. Durch die geringe Viskosität von GPA-Komponenten wird eine sehr gute Faserimprägnierung erreicht. Ziel der Studie ist die Entwicklung einer kompatiblen Hydrophobierungsmethode für Naturfasern sowie die Rezeptur- und Verarbeitungsoptimierung von thermoplastischen Prepregs in einem kontinuierlichen Rolle-zu-Rolle- Verfahren.

Wertschöpfung in der Region 

Die Durchführbarkeitsstudie wird aktiv von den regional verankerten Unternehmen thermoPre GmbH (Chemnitz) und FUSE GmbH (Zwenkau) unterstützt, was die hohe Relevanz des Projekts für die BioZ-Region unterstreicht. Die thermoPre GmbH verfügt über umfassendes Know-how in den Bereichen Maschinenbau, Kunststoffverarbeitung und Faserverbundtechnik und deckt im Bereich thermoplastischer Composites die gesamte Prozesskette von der Faser bis zum serienreifen Bauteil ab. Die FUSE GmbH ist auf den Anbau von Faserpflanzen und die Herstellung von uni- und multidirektionalen Naturfasertapes spezialisiert. Die Imprägnierung dieser Tapes erfolgt entweder beim Kunden oder durch thermoplastische Stapelfasern, deren externe Beschaffung derzeit mit hohen Kosten verbunden ist. Die im Projekt angestrebte technologische Weiterentwicklung kann zur Sicherung von Arbeitsplätzen bei beiden Unternehmen beitragen und besitzt durch ihren Innovationsgrad Potenzial als Leuchtturmprojekt. Ihre Umsetzung stärkt die technologische Kompetenz und wirtschaftliche Strahlkraft der BioZ-Region nachhaltig. 

Beteiligte Institutionen 

Die Professur für Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung an der TU Chemnitz zählt mit über 170 Mitarbeitenden zu den führenden Einrichtungen in Deutschland. Für die vorliegende Projektstudie sind insbesondere ihre Forschungsschwerpunkte relevant, die integrative Verarbeitung endlosfaserverstärkter Kunststoffe, die Entwicklung von Verarbeitungsverfahren und -maschinen, die Produktentwicklung aus nachwachsenden Rohstoffen und Rezyklaten, die spritzgießtechnische Herstellung textilverstärkter Verbundstrukturen sowie die Nutzung von Biopolymeren und Naturfaserverbunden.

Die Firmen thermoPre GmbH und die FUSE GmbH sind assoziierte Projektpartner. 

Die Wertschöpfungskette

Ausgangsstoff

Hanf- und Flachsfasern

Technologie

Hydrophobierung

Zwischenprodukt

modifizierte
Naturfaserhalbzeuge

Endprodukt

Hochleistungs-
verbundwerkstoff

Ein zentrales Ziel des Projekts ist die Substitution konventioneller Fasern wie Glas, Basalt oder Carbon durch Naturfasern, insbesondere Hanf. Hanf ist in Deutschland zunehmend verfügbar, benötigt keine Herbizide und ist gegenüber Umweltfaktoren sehr resistent. Im Vergleich zur Herstellung von Glas- oder Carbonfasern ist die Energiebilanz von Hanffasern deutlich besser. Zudem wirken Hanffasern in Bauteilen als Kohlenstoffsenke. Auch bei der Polymerverarbeitung, z. B. mit GPA, lässt sich durch den Verzicht auf energieintensive Schmelzprozesse zusätzlicher Energieaufwand einsparen.

Meilensteine & Highlights

  • Ausstehend • 3. Monat

    Laborversuche zur Reaktionskinetik des Materialsystems GPA/Naturfaser

  • Ausstehend • 4. Monat

    Untersuchungen zur Vorbehandlung von Naturfasern

  • Ausstehend • 7. Monat

    Verarbeitungsversuche an der GPA-Pilotanlage

  • Ausstehend • 10. Monat

    Methoden- und Prozessoptimierung

  • Ausstehend • 12. Monat

    Zusammenfassung der Ergebnisse und Abschlussdokumentation

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Zuletzt aktualisiert am: 13. April 2026, 9:23

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