Faserverbundpaneele

Faserverbundpaneele sind platte Bauteile, die aus einem Faserverbundwerkstoff bestehen. Kontinuierliche oder kurzfaserige Verstärkungen aus Glas-, Kohlenstoff- oder anderen Fasern sind in einer Matrix aus Kunststoff, Keramik oder Metall eingebettet, wodurch sich ein hohes Festigkeits- und Steifigkeitsniveau bei geringem Gewicht erreichen lässt. In der Praxis kommen häufig Epoxy-, Polyester- oder Vinylesterharze als Matrix zum Einsatz.

Haupttypen umfassen GFRP- und CFRP-Paneele. GFRP-Paneele sind kostengünstig und widerstandsfähig gegen Korrosion, CFRP-Paneele bieten höhere Festigkeiten und Steifigkeiten bei höheren Kosten. Sogenannte Sandwichpanels verwenden eine leichte Kernstruktur (Schaumstoff, Wabenkerne) zwischen Deckschichten, um die Steifigkeit und Dämmwirkung zu erhöhen.

Herstellung erfolgt durch Laminieren oder Prepreg-Verfahren, oft mit Autoklav-Curing; alternativ kommen Harzinfiltration (VARTM/RTM) oder konventionelles Laminieren zum Einsatz. Sandwichpaneels nutzen häufig einen Kern aus Schaumstoff oder Wabenkern, der von Deck- und Trägerschichten eingeschlossen wird. Die Fertigung ermöglicht nahezu beliebige Formen und Größen.

Eigenschaften umfassen ein hohes Festigkeits-Gewicht-Verhältnis, gute Korrosions- und Witterungsbeständigkeit sowie geringe Wärmeleitfähigkeit in Sandwichvarianten. Elektrische Eigenschaften hängen von der Faser-Matrix-Konfiguration ab; das Brandverhalten variiert je nach Harzsystem und Faser.

Anwendungen finden sich in Luft- und Raumfahrt, Automobil- und Schiffsindustrie, Bauwesen, Windenergie sowie im Innenausbau und Transport. Die Auswahl von Faser, Matrix und Kern erlaubt eine Anpassung von Festigkeit, Steifigkeit, Wärme- und Schalldämmung sowie Kosten.

Umweltaspekte: Recycling und Entsorgung von Faserverbundpaneelen sind herausfordernd, besonders bei duroplastischen Systemen. Thermoplastische Varianten bieten oft bessere Recyclingmöglichkeiten. Forschung zu Recycling- und Wiederverwertungstechniken wird fortgeführt.