tropischen Regenwald meinst Du?
Urwald in Europa gibs nur noch extrem wenig. Insofern haben wir das, was wir anderen vorwerfen schon längst gemacht.
Nachhaltige Verbundwerkstoffe
- Ersteller HoloDeck
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Urwald in Europa gibs nur noch extrem wenig. Insofern haben wir das, was wir anderen vorwerfen schon längst gemacht.
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Die "anderen" machen das nur solange sie das Zeug verkaufen können. Vorwürfe ändern auch nix an der Ökobilanz von Produkten. Da hilft nur "Augen auf beim Eier-(Öl/Faser/Laminat)Kauf".
Gear7Lover
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Und die notwendige Laminatdicke = Harzverbrauch um die nötige Festigkeit zu erreichen. Wie "Phillip" schon sagte, aber damit nicht bis zu jedem durchgedrungen ist.
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In der Wikipedia gibt es u.a. eine Materialtabelle, in der die spezifischen Festigkeiten aufgeführt sind:
de.wikipedia.org
Glas fehlt leider, aber das sollte man über die Werte von CFK abschätzen zu können.
In der Praxis gibt es (für unsere Zwecke) folgende Schwierigkeiten:
die Industrie zielt vor allem auf Spritz- und Extrusionstechniken mit Kurzfasern und auf Sauerkrautfasern, weil man die maschinell in der Großserienfertigung anwenden kann. Daher fehlt es (weitgehend) and langfaserigen Werkstoffen zum z.B. manuellen Laminieren, aber mit natürlich besseren Eigenschaften.
Also: wenn es die geeigneten technischen Gewebe tatsächlich in ausreichender Menge am Markt gäbe, wäre es technisch möglich, sie als Alternative zu Glasgewebe zu nutzen. Ein Velomobil sollte damit sogar geringfügig leichter werden als von den alten Glaskarossen gewohnt.
Und jetzt kommt das große aBER: wenn man (wie ich letzten Sommer) nach den Geweben sucht, wird man bestenfalls einen Anbieter finden (für Flachsfasergelege). Da sieht man: Preise wie bei Kohlefaser und Lieferprobleme. Allein deshalb scheidet NFK für unsere Zwecke zur Zeit tatsächlich aus. (M.W. wurde an der ETH Zürich sogar mal ein Ultraleichtauto aus Flachslaminat gebaut)
Im Sommer habe ich deshalb mal mit Kleiderstoff experimentiert (Leinengewebe schwarz) und eine Versteifung in mein 3 gebaut. Die funktioniert grundsätzlich, sieht aber ätzend aus, und der Kleiderstoff ist einerseits schlecht zu handhaben und auch nicht dicht genug gewebt, sodaß er enorm viel Harz benötigt.
Mein bisheriges Fazit ist also: technische Gewebe mit den notwendigen Eigenschaften kann man anscheinend durchaus herstellen. Ausgangspflanzen wären an erster Stelle Hanf, an zweiter Flachs. Aber leider geht der Markt in eine andere Richtung, nämlich zu den eher weniger leistungsfähigen, aber industriell verarbeitbaren Kurzfaserwerkstoffen. Und die sind für Ultraleichtfahrzeuge weniger geeignet. Aber für Velocars wie Frikar, Quadvelo, PIMA und ähnliche schwere Brocken durchaus, falls da irgendwann einmal ausreichende Stückzahlen produziert würden. Leider dann auch mit zwei- bis dreifach größerem Entsorgungthema.
Naturfaserverstärkter Kunststoff – Wikipedia
Glas fehlt leider, aber das sollte man über die Werte von CFK abschätzen zu können.
In der Praxis gibt es (für unsere Zwecke) folgende Schwierigkeiten:
die Industrie zielt vor allem auf Spritz- und Extrusionstechniken mit Kurzfasern und auf Sauerkrautfasern, weil man die maschinell in der Großserienfertigung anwenden kann. Daher fehlt es (weitgehend) and langfaserigen Werkstoffen zum z.B. manuellen Laminieren, aber mit natürlich besseren Eigenschaften.
Das ist sehr wohl zu mir durchgedrungen. Aber mach mal einen Überschlag: Glasfasern haben die dreifache Dichte von Naturfasern, die Harze eine Dichte von ca. 1.2 g/cm³, also etwa 50% mehr als die Naturfasern. Da kann man schon auch etwas dickere Bauteilstärken aufbauen, und es sollte trotzdem bei gleicher Festigkeit immer noch etwas leichter als GFK bleiben. Im Vergleich zu CFK sieht das natürlich ganz anders aus.
Also: wenn es die geeigneten technischen Gewebe tatsächlich in ausreichender Menge am Markt gäbe, wäre es technisch möglich, sie als Alternative zu Glasgewebe zu nutzen. Ein Velomobil sollte damit sogar geringfügig leichter werden als von den alten Glaskarossen gewohnt.
Und jetzt kommt das große aBER: wenn man (wie ich letzten Sommer) nach den Geweben sucht, wird man bestenfalls einen Anbieter finden (für Flachsfasergelege). Da sieht man: Preise wie bei Kohlefaser und Lieferprobleme. Allein deshalb scheidet NFK für unsere Zwecke zur Zeit tatsächlich aus. (M.W. wurde an der ETH Zürich sogar mal ein Ultraleichtauto aus Flachslaminat gebaut)
Im Sommer habe ich deshalb mal mit Kleiderstoff experimentiert (Leinengewebe schwarz) und eine Versteifung in mein 3 gebaut. Die funktioniert grundsätzlich, sieht aber ätzend aus, und der Kleiderstoff ist einerseits schlecht zu handhaben und auch nicht dicht genug gewebt, sodaß er enorm viel Harz benötigt.
Mein bisheriges Fazit ist also: technische Gewebe mit den notwendigen Eigenschaften kann man anscheinend durchaus herstellen. Ausgangspflanzen wären an erster Stelle Hanf, an zweiter Flachs. Aber leider geht der Markt in eine andere Richtung, nämlich zu den eher weniger leistungsfähigen, aber industriell verarbeitbaren Kurzfaserwerkstoffen. Und die sind für Ultraleichtfahrzeuge weniger geeignet. Aber für Velocars wie Frikar, Quadvelo, PIMA und ähnliche schwere Brocken durchaus, falls da irgendwann einmal ausreichende Stückzahlen produziert würden. Leider dann auch mit zwei- bis dreifach größerem Entsorgungthema.
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macht das Bauteil steif nichts mit der
zu tun die Werte findest du in den Tabellen zum Gewebe etc.
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Der sagt doch was ganz ähnliches wie ich.
Gear7Lover
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Krümmung macht die Schale steif
sagte das Ei.
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genau und wenn Krümmung nicht möglich ist muss Wandstärke herhalten hat aber nichts mit der
zu tun
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Wenn eine Konstruktion (VM, Leistungssegler, Rotorblatt) aus funktionalen Notwendigkeiten GFK oder CFK erfordert (Hocheffizienz, Steifigkeits-/Gewichtsverhältnis, Festigkeit/Gewicht, Korrosionsbeständigkeit etc), muss das Ersatzmaterial diese Erfordernisse auch sehr weitgehend erfüllen.
Wenn es dann ein "Regenerativ"-Label erhalten möchte, muss zusätzlich die entsprechende Energie -und Stoff-Bilanz mit allen Vorstufen passen.
M.E. derzeit vordringlich müssten die FvK-Produkte bestmöglich reparierbar sein ( VM sind wohl recht nah dran, Rotorblätter ?? und Segelflugzeuge?). Verbessern ließe sich (evtl.auf Kosten geringer, teils Gewichts-, teils ästhetischer Nachteile) die Zerlegbarkeit vor Reparatur oder Schreddern.
Z.B. könnten Einbauten statt einlaminiert mit je 20-40 sehr kleinen Schraubverbindungen und einer leicht entfernbaren Dichtklebemasse und entsprechenden größeren Flanschflächen verbunden werden. Z.B. nach Entfernen der Schrauben mit leichter Gewalt trennbar.
Da menschliche Existenz immer mit Erzeugen von Abfällen verbunden ist, käme es mir mehr auf eine bessere Wiederverwertung an.
Spezielle "Schredder" könnten die Faserprodukte ähnlich einem Dokumenten-Schredder in mechanisch wiederverwendbare Materialstreifen aufschneiden. Diese liefern wieder eine hohe Zugfestigkeit und Steifigkeit.
Ähnlich dem Papier-oder Textilrecycling geht das nicht ewige Zyklen lang, aber doch x-mal besser als die giftstoffreiche Verbrennung.
Für diese manuelle/dingliche Wiederverwertung muss m.M.n. so ein Öko-Epoxi taugen! Und sollte nicht als einzigen Vorteil z.B. in 10 Jahren biologisch abbaubar sein.
Wenn es dann ein "Regenerativ"-Label erhalten möchte, muss zusätzlich die entsprechende Energie -und Stoff-Bilanz mit allen Vorstufen passen.
M.E. derzeit vordringlich müssten die FvK-Produkte bestmöglich reparierbar sein ( VM sind wohl recht nah dran, Rotorblätter ?? und Segelflugzeuge?). Verbessern ließe sich (evtl.auf Kosten geringer, teils Gewichts-, teils ästhetischer Nachteile) die Zerlegbarkeit vor Reparatur oder Schreddern.
Z.B. könnten Einbauten statt einlaminiert mit je 20-40 sehr kleinen Schraubverbindungen und einer leicht entfernbaren Dichtklebemasse und entsprechenden größeren Flanschflächen verbunden werden. Z.B. nach Entfernen der Schrauben mit leichter Gewalt trennbar.
Da menschliche Existenz immer mit Erzeugen von Abfällen verbunden ist, käme es mir mehr auf eine bessere Wiederverwertung an.
Spezielle "Schredder" könnten die Faserprodukte ähnlich einem Dokumenten-Schredder in mechanisch wiederverwendbare Materialstreifen aufschneiden. Diese liefern wieder eine hohe Zugfestigkeit und Steifigkeit.
Ähnlich dem Papier-oder Textilrecycling geht das nicht ewige Zyklen lang, aber doch x-mal besser als die giftstoffreiche Verbrennung.
Für diese manuelle/dingliche Wiederverwertung muss m.M.n. so ein Öko-Epoxi taugen! Und sollte nicht als einzigen Vorteil z.B. in 10 Jahren biologisch abbaubar sein.
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Wenn das stinkt, isses Polyesterharz oder Vinylesterharz, dann riechst Du das Styrol.
Ich kenne nur noch einen Rotorblatthersteller, der das benutzt, ansonsten ist der Standard Epoxydharz, bei dem man nix riecht.
Das erste Segelflugzeug, das ich besaß wird nächstes Jahr 50 Jahre alt, und es wird sicher noch 10, 20 oder mehr Jahre fliegen. Das Ding ist komplett aus GFK, unter Verwendung von so wenig Metallbeschlägen wie möglich und ganz ohne Holz.
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Auf Velomobile beschränkt dürfte Aluminium eine deutlich bessere Wiederverwertbarkeit haben als alle Verbundwerkstoffe.
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Was die Verwendung von Naturfasern und andere Naturwerkstoffe im Leichtbau angeht, ist die Festigkeit nur an wenigen Stellen der Konstruktion relevant. Ermüdungsverhalten, Steifigkeit, und mit der Dichte normierte spezifische Festigkeit und Steifigkeit sind sehr wichtig. Naturwerkstoffe können teils durch geringe Dichten punkten, aber verlieren bei Festigkeit und besonders Steifigkeit. Das Ermüdungsverhalten von Holz ist ziemlich gut, aber bei Naturfasern allgemein, weis ich es nicht.
Strukturdämpfung und Versagensverhalten spricht teils auch eher für Naturzeugs.
Strukturdämpfung und Versagensverhalten spricht teils auch eher für Naturzeugs.
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Vielleicht deswegen.... - ich glaub ja, mein alter SL ist in Sachen Naturfasern schon recht fortschrittlich.
Stimmen Licht und Blickwinkel bilde ich mir ein, das Triple-C zu sehen: Carbon-Cellulose-Composit.
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Wenn man sich die ursprünglichen Konstruktionen einiger älterer Fahrzeuge anschaut, so sieht man zB. das Quest, Mango oder GoOne 3 einen weitgehend tragenden Aluminiumrahmen besaßen, der auch die hintere Sitzaufhängung umfasste. Wenn man z.B. diesen wieder einführte, aber mit größerem Querschnitt und aus CFK und dazu noch Brücke und statisch relevante Teile der Radkästen und der hinteren Schwingenlagerung ebenfalls aus CFK fertigt (da sind wir wieder beim Trike innerhalb der Hülle), kann man den Rest der Karosserie vermutlich ganz gut sehr leicht aus NFC herstellen.
Übrigens kann man auch mit dünnwandigen Bauteilen trotz relativ kleiner spezifischen Steifigkeit hohe Bauteilsteifigkeit erzielen, wenn man nur die Brutto-Querschnitte groß genug wählt, also dünnwandige Rohre mit großen Durchmessern nimmt.
Und genau deshalb sagt mir mein Bauchgefühl, dass man in der 30-kg-Klasse mit NFK und ein paar CFK-Teilen an der richtigen Stelle und ggf leichten Holzsitzen Fahrzeuge bauen kann, die den Oldies überlegen sind. Wenn man es bewusst angeht und materialgerecht konstruiert.
Ansonsten möchte ich mal an Ditte 5 erinnern. Das Teil ist richtig leicht, aber aufgrund der
verwendenten Materialien (in der Hülle m.W. 0.5mm dünnes Flugsperrholz) fast schon wieder ein Kompositwerkstoff, halt mit anderer Verteilung von Faser und "Harz" (dem Kleber zwischen den Furnierlagen). Letztlich dürfte auch diese Konstruktion einen Hinweis geben, wo man mit materialgerecht optimierter Konstruktion hinkommen kann.
Gear7Lover
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Woher die Annahme? Vom Harz?
Und wo sind Kohle oder Glas giftig?
Gear7Lover
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Als bei Milanen nicht-tragende Bereiche sehr leicht ausgeführt wurden ging ein Shitstorm los. Die ringsum trittfeste Karosse hat die bessere Lobby.
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Genau. Und als Gemisch Harz, Glas, Kohle und womöglich noch Hilfsstoffe zur Fixierung der Gewebe ist die Frage, wie man das gescheit verbrannt bekommt.
Das muss ja nicht heißen, dass das Zeugs zu großen Teilen in unserer Atmosphäre landet, aber "Null" ist halt schwer erreichbar. Und jährlich werden enorme Mengen abgeschiedene Filterstäube aus Verbrennung aufwendig deponiert, die sollen hoch toxisch sein.
Besser also dingliche Wiederverwertung entwickeln...