Die Sintec Keramik GmbH und Co KG hat zur Herstellung faserverstärkter Verbundwerkstoffe ein neues Verfahren, das sogenannte rapid-CVI, im Bereich Gasphasenabscheidung von Kohlenstoff entwickelt. Im Rahmen dieses Vorhabens sollen Grundkörper (Preforms) entwickelt werden, die eine maximale Performance aus Kohlenstofffaseraufbau (via Textiltechnik) und optimalen Matrixaufbau (mit Kohlenstoff via rapid-CVI) möglich macht. Hierzu werden einfache Grundkörper (Platten, Scheiben) hergestellt, bei denen anhand zu ermittelnder, physikalischer Daten die Qualität im Zusammenspiel textiler Strukturaufbau und eingebrachter Matrix ermittelt werden können. Nach Reproduzierung der gesetzten Eckwerte erfolgt der exemplarische Aufbau eines Werkstückes in Form eines Spalttopfes. Dünne Wandstärke bei hoher Torsionsbelastbarkeit stellt die Zielgröße dar. Hierzu müssen Verstärkungselemente über Faserablegetechnik eingebracht werden. Konstruktiv ist die Anbindung Faserverbundwerkstoff/Metall zu lösen. Scher - und Druckbelastungsversuche sind für die qualitative Beurteilung durchzuführen. Die Anwendung liegt bei rotationssymmetrischen, einteiligen Werkstücken sowie Reibbelägen und Kupplungsscheiben.
Stoffausträge in die Umwelt aus korrodierenden Materialien, wie z.B. Dächer, Regenrinnen usw. belasten zunehmend alle Umweltmedien. Deshalb besteht die dringende Notwendigkeit, die verschiedenen Eintragspfade in die Umwelt zu quantifizieren. In diesem Projekt werden dazu zwei Wege beschritten. Teilvorhaben l ermittelt die Stoffausträge durch atmosphärische Korrosion, vor allem von Blei, Kupfer und Zink, aus Materialien experimentell. Teilvorhaben 2 quantifiziert die Stoffeinträge in die Umwelt beispielhaft für die gleichen Schwermetalle anhand vorhandener Daten aus der Literatur mit der weiteren Zielsetzung, eine Empfehlung für Bauherren und Architekten zu entwickeln. Zu Teilvorhaben 2: Die punktförmigen Einträge der Schwermetalle Kupfer, Zink und Blei über kommunale und insbesondere über industrielle Abwasserbehandlungsanlagen in die Oberflächengewässer konnten in den 90er Jahren erheblich reduziert werden. Trotz dieser Reduktionen haben sich für Kupfer und Zink die Gehalte in den Oberflächengewässern seit 1997 nicht wesentlich geändert, für Kupfer sind sogar zunehmende Gehalte (auch in Klärschlämmen) feststellbar. Für Kupfer werden steigende Verwendungsmengen in den Hausinstallationen, in den Bremsbelägen der Kraftfahrzeuge und als Dachmaterial als wesentliche Ursache vermutet. Über Korrosions- und Abschwemmprozesse gelangt Kupfer anschließend über diffuse Eintragspfade in die Oberflächengewässer. Es besteht großer Bedarf von Seiten des Bundes, die Einträge über diese Pfade zu quantifizieren und auf dieser Grundlage adäquate Reduzierungsmaßnahmen, z.B. Substitution von Dachmaterialien, Beschichtung oder Filter zu empfehlen. Ziel des Vorhabens ist die Quantifizierung der Eintragspfade und die Erarbeitung von Reduzierungsempfehlungen, insbesondere für den Bereich Dacheinbauten, Regenrinnen und Fallrohre. Existierende Ökobilanzansätze für die Verwendung verschiedener Dachmaterialien (Ziegel, Metall, Kunststoff) sind zu dokumentieren bzw. weiterzuentwickeln. Um eine effektive Umsetzung der erhaltenen Ergebnisse zu gewährleisten, sind relevante Verbände (Metall-, Ziegel- und Kunststoffhersteller; Klempner, Dachdecker und Architekten) zu beteiligen.
Herkoemmliche Bremssysteme mit den Reibpartnern Stahl oder Grauguss und konventionellen Bremsbelaegen belasten in zunehmendem Masse die Umwelt. Bremsen aus Kohlenstoff-Fasern (C/C-Composite) sind dagegen frei von Schadstoffen. Ausserdem wurden in den Abriebstaeuben keine kanzerogen wirkenden Faserlaengen beobachtet. Durch das geringe Gewicht der neuen Bremssysteme wird ein geringeres Fahrzeuggewicht erzielt. Dies fuehrt zu erheblichen Treibstoffeinsparungen.
Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollte geklaert werden, ob durch den Ersatz des Asbest in Reibbelaegen durch andere Werkstoffe die Sicherheit in Kranhubwerken weiterhin gewaehrleistet ist. Dazu wurden Pruefstandsversuche mit Originalbremsen auf Schwungmassenpruefstaenden des Instituts und Betriebsmessungen auf Kranen der Thyssen Stahl AG durchgefuehrt. Gezeigt hat sich, dass die Reibungs- und Verschleisseigenschaften je nach Belastungsspektrum und Reibbelagwerkstoff unterschiedlich stark schwanken. Aber heute gibt es bereits Reibwerkstoffe, die in bezug auf die thermische Belastungsfaehigkeit gleich gute Eigenschaften haben wie die bisher bewaehrten asbesthaltigen Reibwerkstoffe.
Das Projekt LäGiV wird mit einer Absenkung des Rollgeräusches um 8 bis 12 dB(A) einen wesentlichen Beitrag zum Lärmschutz im Eisenbahngüterverkehr leisten und dabei die Anforderungen an einen wirtschaftlichen Betrieb (Standzeit von Bremsbelägen und Rädern) und geringe Umrüstkosten bei Bestandsfahrzeugen berücksichtigen. Das Ziel ist die Entwicklung technisch und wirtschaftlich optimierter Verbundstoff-Bremsklotzsohlen (V-BKS) für den Einsatz in Güterwagen zur Lärmreduzierung des Schienengüterverkehrs. Im Rahmen des Projektes LäGiV wird Honeywell Bremsklotzsohlen / -konfigurationen Bg-s, Bgu-s und Bgu-ss entsprechend den Anforderungen aus der international für Güterwagen gültigen Richtlinie UIC 541-4 entwickeln und fertigen. Technologisch wird der Antragsteller sowohl organische (LL-Sohle, K-Sohle) als auch gesinterte Verbundwerkstoffe einsetzen. Die Entwicklung von VBK-Sohlen ist ein iterativer Prozess. Dieser beginnt mit der Rezepturerstellung. Füllstoffe, Reibwertstützer, Schmierstoffe und Verstärkungskomponenten werden zusammen mit dem Bindemittelsystem verarbeitet. Die so erzeugten Mischungen werden in herstellerspezifischen Verfahren kalt- oder heiß- gepresst und anschließend gehärtet bzw. gesintert. Die anschließenden Prüfverfahren müssen wiederholt durchlaufen werden, bis der Bremsklotz allen Anforderungen entspricht.