Zukunftsmaterialien

Rohrkolben, auch Typha genannt, ist eine Pflanze, die richtig schnell wächst und jedes Jahr große Mengen Biomasse liefert. Viel mehr, als unsere heimischen Wälder produzieren können. Genau das macht Typha so spannend für die Zukunft des Bauens: Ein natürlicher Rohstoff, der ständig nachwächst und dabei auch noch robust ist – perfekt also, um daraus nachhaltige Baustoffe zu entwickeln.

Und genau das passiert am Fraunhofer IBP. Die Forschenden haben mit dem Praxispartner typha technik ein Verfahren entwickelt, mit dem sie aus Typha-Blättern und einem mineralischen Bindemittel stabile Platten herstellen: das Typhaboard. Diese Platten können richtig viel. Sie weisen eine hohe Festigkeit auf, lassen Feuchtigkeit gut regulieren, schützen vor Schimmel und dämmen hervorragend. Dazu kommt ein hoher Brand- und Schallschutz – also Eigenschaften, die im modernen Bau kaum wichtiger sein könnten. Kurz gesagt: Das Typhaboard ist ein natürlicher Baustoff, der sich hinter konventionellen Materialien nicht verstecken muss – im Gegenteil.

Wie gut das funktioniert, zeigt ein Projekt in Nürnberg, bei dem die Haupteigenschaften- Dämmung und Festigkeit- besonders vorteilhaft waren. Dort wurden Typha-Platten in einem alten Fachwerkhaus verbaut. Das Ziel: Denkmalschutz und moderne Energieeffizienz miteinander verbinden. Das Ergebnis konnte sich sehen lassen: schlanke Außenwände mit integrierter Wandheizung, ein U-Wert von 0,35 W/m²K und eine sehr angenehme Wärme im Innenraum. Außerdem ließ sich das Material leicht und präzise verarbeiten – ein echter Vorteil auf der Baustelle.

Typha zeigt: Nachhaltigkeit und Leistungsfähigkeit müssen kein Widerspruch sein.

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Lärmschwerhörigkeit ist mega unangenehm und gehört zu den häufigsten Berufskrankheiten, besonders unter Schreinerinnen und Schreinern. Kreissägen, Fräsen und andere Maschinen machen ordentlich Krach und schädigen über die Jahre das Gehör. Das führt nicht nur zu Schwerhörigkeit, sondern auch zu Stress und Konzentrationsproblemen. Trotz gesetzlicher Vorgaben zum Gehörschutz ist das Problem weiterhin groß!

Das kann sich nun ändern!
Fraunhofer-Forschende haben eine geniale Lösung entwickelt: vibroakustische Metamaterialien (VAMM), die ursprünglich für die Raumfahrt gedacht waren, können hier für Ruhe sorgen.

Wie machen die das?
Vibroakustische Metamaterialien sind »Supermaterialien«, die helfen, Lärm und Vibrationen zu reduzieren. Das Sägeblatt selbst wird zum Metamaterial, indem es mit speziellen Einschnitten und Strukturen versehen wird. Das sorgt dafür, dass die Vibrationen gefiltert werden und der Krach beim Sägen um 10 dB sinkt – das ist wie eine Halbierung der wahrgenommenen Lautheit!

VAMM bestehen aus kleinen, gleichmäßig angeordneten Bausteinen, auf denen Resonatoren sitzen – das sind Systeme, die Schwingungen »einfangen«. Diese Resonatoren sind so angeordnet, dass sie genau auf die Frequenzen abgestimmt sind, die leiser werden soll. Wenn der Schall auf sie trifft, entsteht ein »Stoppband«, wo die Schwingungen stark reduziert werden. So wird's ruhiger!

Das Beste: Diese Lärm-Fresser können auch in der Luft- und Raumfahrt sowie im Automobilbau eingesetzt werden.

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Asphaltierte und verkehrsreiche Innenstädte sind keine Seltenheit. Autolärm und fehlende Sitzplätze laden nicht zum Verweilen ein, auch die Sonne und Hitze an warmen Sommertagen sind in Innenstädte häufig nicht zu ertragen. Wie können in der Innenstadt Orte geschaffen werden, an denen man sich gerne aufhält? Genau das haben sich Forschende im Projekt BUOLUS gefragt.

Bei einer Befragung am Rosenheimer Stadtplatz »Salzstadel« wurde klar: Der Platz hat drei Hauptprobleme – Lärm, Hitze und zu wenig Grün. Also musste eine Lösung her, die all das auf einmal verbessert. Die Idee: ein multifunktionales, modulares Sitzelement, das nicht nur gut aussieht, sondern auch wirklich was bewirkt.

Wie das funktioniert? Ganz einfach: Die Rückwand des Sitzmöbels ist aus schallabsorbierendem Material gefertigt – so wird der Straßenlärm gedämpft. Außen wächst Begrünung, die nicht nur schön aussieht, sondern auch das Mikroklima verbessert. Obendrauf kann ein Low-E-beschichtetes Sonnensegel angebracht werden. Das reflektiert die Sonne und hält den Platz darunter kühl – ideal für heiße Sommertage! Und das Beste: Die Pflanzen in den integrierten Pflanztrögen sind bienenfreundlich und teilweise essbar – also gut für Mensch und Natur.

Messungen zeigten: Der Lärm darin ist deutlich geringer und auch die Menschen vor Ort finden das Sitzelement super. Die Mehrheit der Befragten wünschte sich sogar, solche Möbel bald auf anderen Plätzen zu sehen. Also: Einfach mal hinsetzen, durchatmen und erleben, wie Forschung die Stadt ein Stück lebenswerter macht.

Gefördert wurde BUOLUS übrigens vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) – heute BMFTR – und der Europäischen Union im Rahmen des Programms FONA.

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Die Pfannenbeschichtung hat einen großen Einfluss auf das Braten von Spiegeleiern und anderen leckeren Speisen. Sie sorgt dafür, dass das Ei nicht an der Pfanne kleben bleibt. Eine gute Pfannenbeschichtung hilft also, dass dein Spiegelei perfekt gelingt und köstlich aussieht! Geht doch schon – warum also sollten wir dazu noch forschen?

Es gibt Beschichtungen, die als kritisch angesehen werden, weil sie PFAS – also per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen – enthalten. Diese Chemikalien sind schädlich für die Umwelt und die Gesundheit. Bekannt sind sie auch als Ewigkeitschemikalien, weil sie sich nicht abbauen und so in der Natur anreichern. Deshalb ist es besser, auf Pfannen ohne PFAS umzusteigen.

Was haben die Forscher am Fraunhofer IFAM dafür entwickelt? Sie haben nach intensiver Entwicklungsarbeit einen Weg gefunden, Beschichtungen für verschiedene Materialien  herzustellen, die ohne schädliche Stoffe auskommen und trotzdem sehr gute Antihafteigenschaften aufweisen und gleichzeitig lange halten. Dafür nutzen sie siliziumorganische Materialien, die mit einem speziellen Verfahren auf die Oberfläche aufgebacht werden. Diese Beschichtung ist nützlich für viele Produkte auch in der Medizintechnik oder im Werkzeugbau, aber vor allem ist sie ungefährlich. Es ist also eine ziemlich coole Erfindung!

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