Moor-Faserverbundmatten für die Automobilindustrie

Der Donaumoos-Zweckverband hat sich zum Ziel gesetzt, unterschiedliche Wertschöpfungsmöglichkeiten für Moorkulturen zu erschließen, ihre technische Machbarkeit zu überprüfen und unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Aspekte Handlungsempfehlungen für die Landwirtschaft zu erarbeiten.


Neben aktuellen beziehungsweise bereits abgeschlossenen Versuchen zur Auffaserung von Moorkulturen, zur Papier- und Kartonagenproduktion, zur Herstellung faserverstärkter Kunststoffe und zur Entwicklung von Paludi-Bauplatten steht in diesem Kurzprojekt die Herstellung von Moorfaser-Verbundmatten und -Formteilen im Fokus.


Hierzu wurden im Rahmen des Förderprojektes „MoorBewi“ bereits erste grundlegende Testversuche zur Herstellung von Faserverbundmatten auf Basis von Streuwiesengras und Seggen beauftragt. Die erzielten Versuchsergebnisse belegten erfolgsversprechende Wertschöpfungsmöglichkeiten für die untersuchten Moorkulturen, so dass hierzu ein eigenes Kurzprojekt lief.

Das Projekt


Das Kurzprojekt mit dem Titel „MoorMotive – Moor-Faserverbundmatten für die Automobilindustrie“ ist vom Bayerischen Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft, Forsten und Tourismus gefördert worden. Es lief vom 1. Januar bis zum 31. Dezember 2025.


Im Fokus des Forschungs- und Entwicklungsprojektes standen Validierungsversuche, um das Potenzial von Moor-Faserverbundmatten für industrielle Großserienanwendungen, wie beispielsweise im Bereich der Automobilindustrie, abzuschätzen. In Voruntersuchungen war bereits nachgewiesen worden, dass sich sowohl Streuwiesengras als auch Seggen hervorragend dazu eignen, Verbundmatten mit einem Gräseranteil von bis zu 80 Prozent herzustellen. Erste daraus erzeugte Formteile haben bereits optisch und haptisch wichtige Kriterien für eine Substitution bestehender Serien-Bauteile erfüllt. Diese positiven Ergebnisse sollten im Hinblick auf eine Serienfertigung im industriellen Maßstab validiert werden.

Die Ergebnisse in Kürze


  • Im Projekt ist nachgewiesen worden, dass eine Herstellung von Automotive-Bauteilen auf Basis von Moor-Faserverbundmatten technisch realisierbar ist und die daraus erzeugten Bauteile alle notwendigen Anforderungen der Automobilindustrie erfüllen.


  • Es wurde festgestellt, dass die „Moor-Motive“-Bauteile zusätzlich positive Eigenschaften hinsichtlich Wärmedämmung und Akustikdämpfung besitzen, was wiederum große Vorteile im Bereich der E-Mobilität verspricht.


  • Auch die für die Funktionalität des Bauteils erforderlichen Kunststoffanbauteile können aus moor- beziehungsweise naturfaserverstärkten Kunststoffen erzeugt werden und erfüllen dabei die technischen Anforderungen.


  • Durch eine Verwertung von Seggen im Automobilsektor, Leichtbau oder auch im Bauwesen ist ein hohes Wertschöpfungspotenzial für diese Moorkultur zu erwarten.


  • Mit dem Anbau von Seggen auf wiedervernässten Moorflächen ist ein hoher Klimanutzen zu erzielen, da durch die Wasserstandsanhebung weitere Treibhausgas-Emissionen gestoppt werden und durch das dichte Wurzelgeflecht zusätzliches CO2 im Boden gebunden wird. Daneben ist zu beachten, dass zudem im verarbeiteten Produkt langfristig CO2 gebunden wird.

Vorgehen


Um die Möglichkeit einer späteren Produktzulassung zu prüfen, sollen anhand erster Referenzbauteile (z.B. Hutablagen) Analysen und Qualitätstests durchgeführt werden. Hierbei stehen die speziell für die Automobilindustrie erforderlichen Validierungsversuche, wie beispielsweise Geruchs- und Emissionstests, Klimawechseltests, Feuchte-, Kälte- und Wärmelagerung, im Vordergrund.


Gleichzeitig werden im Projekt technische Optimierungsmöglichkeiten hinsichtlich der Vorbehandlung der Moorkulturen, des Rohstoffeinsatzes und der Anlagentechnik untersucht. Dabei ist neben dem optimierten Einsatz von Moorkulturen auch die Reduzierung beziehungsweise Vermeidung erdölbasierter Rohstoffe von Bedeutung. So werden im Projekt beispielsweise auch naturfaserverstärkte Kunststoffkomponenten eingesetzt, die auf Basis von Moorkulturen erzeugt werden.


Über die technischen Forschungsinhalte hinaus spielen auch wirtschaftliche Aspekte für die Verwertung von Moorkulturen im Bereich der Moorfaser-Verbundmatten eine große Rolle. In diesem Zusammenhang wird zunächst eine Marktanalyse durchgeführt und anschließend ein Markteintrittskonzept erstellt. Dabei sind die CO2-Bewertungen eines möglichen Referenzbauteils und dessen Recycling-Fähigkeit beziehungsweise der sogenannte End-of-life-use von großer Relevanz und ebenfalls innerhalb des Kurzprojektes zu prüfen.

Hintergrund


Für die Flächeneigentümer und Bewirtschafter von Moorböden ist das Generieren von Einkommensmöglichkeiten das ausschlaggebende Argument dafür, ihre Flächen für den Moor- und Klimaschutz zur Verfügung zu stellen. Neben Förderprogrammen, wie zum Beispiel dem Moorbauernprogramm, können langfristig nur Bewirtschaftungserlöse als eine verlässliche Einkommensquelle angesehen werden. Mit dem Anbau von nässeverträglichen Paludikulturen können Moorbewirtschafter regionale Rohstoffquellen anbieten, die kurze Transportwege ermöglichen und damit verbunden CO2-Einsparungseffekte generieren.


Die verarbeitende Industrie sucht in der aktuell geopolitisch instabilen Situation nach verlässlichen Rohstoffquellen. Doch auch durch den Paradigmenwechsel von der konventionellen erdölbasierten Industrie hin zur nachhaltigen Bioökonomie stellt sich die Frage nach der Bereitstellung der enormen Mengen an benötigten Rohstoffen für industrielle Produktionsprozesse. Abseits von Recycling stellen nur nachwachsende Rohstoffe aus der Landwirtschaft eine strategische Lösung dieser Ressourcenproblematik dar.


Vor allem in der Region 10 mit der Großstadt Ingolstadt sowie den Landkreisen Eichstätt, Neuburg-Schrobenhausen und Pfaffenhofen an der Ilm, in welcher sich zahlreiche Automobilzulieferer und Technologieentwickler angesiedelt haben, ergeben sich realistische Chancen, nachhaltige Produkte für den Automobilbereich zu entwickeln und zu vermarkten. Ein Unternehmen, das sich in diesem Marktsegment mit innovativen Technologieentwicklungen beschäftigt, ist die Firma Koller Kunststofftechnik GmbH in Dietfurt an der Altmühl (Landkreis Neumarkt in der Oberpfalz). Von der Bauteilentwicklung bis zur Industrialisierung und Serienproduktion deckt das Unternehmen ein breites Leistungsspektrum ab und hat – unterstützt durch einen eigenen Werkzeug- und Maschinenbau – die Möglichkeit, eigene Forschungsarbeiten durchzuführen. Dies sind ideale Ausgangsbedingungen für die geplanten Versuchsreihen mit Moorkulturen. Unter Zuhilfenahme bereits bestehender Referenzwerkzeuge wird so eine ressourceneffiziente Praxisforschung ermöglicht.


Die Initiative für das Projekt ging direkt vom Unternehmen selbst aus. Durch einen TV-Beitrag über die Wertschöpfungsprojekte des Donaumoos-Zweckverbands wurde die Firma auf die unterschiedlichen Einsatzmöglichkeiten von Moorkulturen aufmerksam. Sie zeigte von Anfang an großes Engagement und Eigeninitiative, innerhalb ihres Produktportfolios Verwendungsmöglichkeiten für Moorkulturen zu suchen und Forschungsideen zu entwickeln.

Die Ergebnisse


Das Projekt hat gezeigt, dass die Segge als Moorkultur ein hohes Wertschöpfungspotenzial bei einer Verwertung im Leichtbaubereich besitzt. Nachgewiesen werden konnte sowohl die technische Realisierbarkeit der Herstellung von Moor-Faserverbundmatten als auch deren Verwendung innerhalb eines standardisierten industriellen Fertigungsverfahrens zur Herstellung von Interieur-Bauteilen für die Automobilindustrie.

 

Umfassende Prüfungen zur Validierung des Verfahrens haben es ermöglicht, die Verwertungschancen von Moorkulturen im Automotive-Bereich zu bestätigen. Auch die für die Funktionalität des Bauteils erforderlichen Kunststoffanbauteile konnten mithilfe von moor- beziehungsweise naturfaserverstärkten Kunststoffen erzeugt werden. Somit wurde auch für Kunststoffanbauteile eine nachhaltigere Variante erzeugt und durch die Untersuchungsergebnisse für derartige Verwendungen bestätigt.


Die Validierungsprüfungen der Bauteile wurden hinsichtlich Emission, Geruch, Akustik und Dämmung allesamt erfolgreich bestanden. Auch die Bauteilprüfungen verliefen positiv. So konnten der Klimawechseltest, die Wärmelagerung, das Kälteverhalten, der Kugelfalltest und die Überprüfung des Brennverhaltens alle erforderlichen Sollwerte erfüllen. Hinsichtlich der Akustikeigenschaften fiel auf, dass relevante Verbesserungen beim Dämpfungsverhalten vor allem bei höheren Frequenzen auftreten, was bei einer Anwendung in der E-Mobilität von Vorteil ist, da hohe Frequenzbereiche in der Regel durch Fahrwerk- und Windgeräusche entstehen. Im Rahmen der Dämmungsprüfung konnte zudem festgestellt werden, dass die untersuchten Serienbauteile auf Seggenbasis ähnliche Dämmeigenschaften wie ein massiver Holzwerkstoff und besser als das Standardbauteil mit Papierwabenkern erzielten. Diese Eigenschaften könnten sich gerade im Zusammenhang mit Elektrofahrzeugen als Vorteil erweisen. Auch spielt es für die Recyclingfähigkeit des Produkts eine Rolle, da nach End-of-Use ein Recycling zu Isolierplatten für die Gebäudedämmung oder ähnliche Einsatzzwecke denkbar wäre.

 

Die erfolgreich durchgeführten Untersuchungen sind deshalb von besonderer Bedeutung, weil die Automobilindustrie sehr hohe Ansprüche an Produktqualität und Nachhaltigkeit stellt. Nachdem nachgewiesen werden konnte, dass es möglich ist, diese hohen Anforderungen mit einem Naturprodukt wie Seggen zu erfüllen, lassen sich auch weitere potenzielle Zielmärkte erschließen. Leichtbauteile auf Basis von Moorfasern können so im Transportwesen (zum Beispiel Caravanbau, Schienenfahrzeuge), im Innenausbau (zum Beispiel Innenverkleidungen, Böden, Trennwände) im Messe- und Möbelbau, aber auch im Bereich von Industrieanwendungen (für Abdeckungen, Gehäuse und vieles mehr) Anwendung finden.


Somit ist es im Projekt gelungen, neue Wertschöpfungspfade für Moorkulturen aufzuzeigen und einen Ausblick auf das große Potenzial einer moorbodenschonenden Bewirtschaftung zu geben. Mit den positiven Klimaschutzleistungen, die mit dem Produkt einhergehen, besteht einerseits ein werbewirksames Argument für eine nachhaltige Produktion, als auch ein Ansatzpunkt zur Anrechnung dieser Leistungen für die Klimabilanz (Corporate Carbon Footprint) eines verarbeitenden Unternehmens. 

Foto: Utescheny/Koller Kunststofftechnik