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Fasertechnik

Basalt als drittes Fasermaterial für Bauteilverstärkungen

| Redakteur: Josef-Martin Kraus

Mehr als 70 Teilnehmer kamen zum Cluster-Treff „Basaltfasertechnologie“ bei der CG Tec GmbH in Spalt bei Nürnberg. Sie erhielten Entwicklung und Fertigung von Basaltfaserhalbzeugen. Basalt soll sich als drittes Fasermaterial für Baueilverstärkungen etablieren.

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Teilnehmer des Clustertreffs prüften die Zugfestigkeit basaltfaserverstärkter Stäbe.
Teilnehmer des Clustertreffs prüften die Zugfestigkeit basaltfaserverstärkter Stäbe.
(Bild: Bayern innovativ)

Die Basaltfasertechnik wurde in den 1920er-Jahren erstmals zur industriellen Reife entwickelt und anfangs vornehmlich für Hochtemperaturdämmmaterialien eingesetzt. Nach ersten Anwendungen in der Raumfahrt- und Energietechnik wurde die Basaltfaser jedoch durch die Glasfaser mehr und mehr verdrängt. Ein Problem aus den Anfangstagen, war insbesondere die schwankende Qualität, beispielsweise aufgrund der wechselnden Zusammensetzung des verwendeten Basaltgesteins und bedingt durch das enge thermische Verarbeitungsfenster von nur 5 K, um die Spinntemperatur von etwa 1450 °C herum.

Westeuropa ist bei Basaltfasern spät aufgewacht

Nachdem der Markt lange Zeit vor allen von Osteuropa und Vorderasien bestimmt wurde, haben sich seit Beginn dieses Jahrhunderts auch westeuropäische Hersteller, darunter die Deutsche Basalt Faser GmbH, etabliert. Die Gesamtkapazität der Basaltfaserherstellung liegt derzeit bei weltweit etwa 18.000 t im Jahr. Hauptsächliche Anwendungen sind Reibbeläge oder die Verwendung als Betonzuschlagstoffe zur Rissbildungshemmung. Basaltfasern werden dabei in verschiedenen Verarbeitungsstufen eingesetzt: von Stapelfasern über Rovings bis zu Gewebe und Vliesstoffen.

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Die Anwendungen profitieren von der hohen Korrosionsfestigkeit und den guten mechanischen Eigenschaften, beispielsweise einem um 40 % erhöhten E-Modul bei nur 8 % mehr Gewicht im Vergleich zu glasfaserverstärkten Kunststoffen. „Eine Anwendung mit hohem Zukunftspotential sind die so genannten Rebars, Bewehrungsstäbe für Betonbauteile. Die CG TEC GmbH, Spalt bei Nürnberg, ist dabei bis dato der einziger Hersteller von Basaltfaser-Standardhalbzeugen wie Stäbe und Platten“, wie der Gastgeber CG-TEC-Geschäftsführer Oliver Kipf auf dem Cluster-Treff ausführte.

Basalttechnik bietet noch viel Arbeit für die Forschung

„Für eine weitergehende Industrialisierung der Basalttechnologie ist aber der Spagat zwischen Grundlagenforschung und Anwendungsentwicklung zu schaffen, wofür die Netzwerke Combafi und Texsalt gute Beiträge leisten“, erläuterte Mirko Jakob, Netzwerkmanager bei der Inntex e.V., Chemnitz, in seinem Vortrag. Ein gutes Beispiel für einen derartigen Spagat ist das Projekt Horobaku (Hochleistungsrohr aus basaltfaserverstärktem Kunststoff).

Im Rahmen des Projekts wird eine temperatur- und torsionsbeständige Antriebswelle für verschiedene Förderaufgaben entwickelt und dabei die gesamte Prozesskette „unter die Lupe genommen“: von der Faserherstellung, über die Gelegetechnik und Prepregfertigung bis zur Anwendung. Ziel ist die Entwicklung industrieller Produkte, die in Stückzahlen von wenigen Tausend wirtschaftlich hergestellt werden können.

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