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18 neWS Evonik-Mitarbeiter erhält Preis für herausragende Dissertation Dr. Stephan Peitz (29), Mitarbeiter von Evonik, hat für seine 2010 abgeschlossene Dissertation den mit 2.000 € dotierten Joachim-Jungius-Preis der Gesellschaft der Förderer der Universität Rostock e.V. (GFUR) erhalten. Peitz beschäftigte sich am LIKAT – dem Leibniz-Institut für Katalyse e.V. der Universität Rostock – im Arbeitskreis von Prof. Dr. Uwe Rosenthal mit der selek tiven Tri- und Tetramerisierung von Ethylen zu unverzweigten α-Olefinen. Mit dem Joachim- Jungius-Preis würdigt die GFUR an der Uni Rostock durchgeführte Arbeiten, die sich, so die Vergabeordnung, „bezüglich Ex zellenz und Originalität von den übrigen Disser tationen herausheben und neue Im pulse für die Wissenschaft liefern“. „Wir freuen uns mit Herrn Peitz über die Auszeichnung“, sagte Dr. Markus Winterberg, im Geschäftsgebiet Performance Intermediates verantwortlich für die Forschung in Wärmedämmen mit hinterschäumtem PLEXIGLAS® Wie lassen sich sanierungsbedürftige Altbauten effizient wärmedämmen? Eine Antwort darauf erarbeitet Evonik derzeit in seinem Science-to-Business (S2B) Center Eco², das unter der Leitung der strategischen Forschungseinheit Creavis Technologies & Innovation steht. In der Entwicklungslinie „Lösungen zur Steigerung der Energie ef fi zienz beim Kunden“ entwickeln die Forscher des S2B Eco² neuartige Fassadenelemente für sanierungsbedürftige Altbauten, die Energie und CO 2 sparen sollen. Die Verringerung des Endenergie verbrauchs beim Heizen von Gebäuden bietet ein großes Potenzial für Energie- und CO 2 - Einsparung. Auf den Gebäudebereich entfallen rund 40 Prozent des deutschen Energieverbrauchs und etwa 30 Prozent des klimaschädlichen CO 2 -Ausstoßes. Um die Treibhaus gasemissionen bis 2020 um 40 Prozent zu senken, wird die Bundesregierung die Energieeinsparverordnung (EnEV) kontinuierlich überarbeiten. Aktuell gilt die EnEV 2009; die nächste Ver schärfung – voraussichtlich um 30 Pro - zent – soll schon 2012 erfolgen. Laut dem kürzlich verabschiedeten Energiekonzept der Bundes regierung ist die energetische Sanierung des Gebäudebestandes ein zentraler Schlüssel dafür, die Klimaschutzziele zu er- elements36 Ausgabe 3|2011 der C4-Chemie. „Sie zeigt uns einmal mehr, dass wir mit Herrn Peitz einen hervorragenden Wissenschaftler gewonnen haben.“ Seit November 2010 arbeitet Peitz im Geschäftsgebiet Performance Intermediates von Evonik an Projekten der C4-Forschung. Unverzweigte α-Olefine sind wertvolle Bausteine für die industrielle Produktion beispielsweise von speziellem Polyethylen, von synthetischen Schmier ölen oder Reinigungsmitteln. Bei ihrer Herstellung durch Oligomerisierung von Ethylen entsteht jedoch üblicherweise ein Olefingemisch, das nur mit hohem Aufwand getrennt werden kann. Mit seiner Dissertation zur homogenkatalytischen, selektiven Tri- und Tetra me risierung von Ethylen hat Peitz einen wesent lichen Beitrag dazu geleistet, den Reaktionsmechanismus aufzuklären. Dies ist Grund vor aussetzung für das Auffinden geeigneter Kataly satoren und für die Entwicklung eines Schlanke Wärmedämmung: Mit dem PMMA Rigid Foam Board, einer mit Polyurethan hinterschäumten PMMAFassadenplatte aus PLEXIGLAS® Mineral, lässt sich im Vergleich zu klassischen Wärmedäm m verbundsystemen die Dämmdicke um ca. 30 Pro zent verringern reichen; daher soll der Gebäudebestand in Deutschland bis zum Jahr 2050 nahezu komplett CO 2 -neutral sein. Die Sanierungsrate für Gebäude soll von derzeit weniger als ein Prozent des gesamten Gebäudebestandes pro Jahr auf zwei Prozent verdoppelt werden. Damit steigt der Bedarf an baulichem Wärme schutz kontinuierlich. Die sogenannten Nachkriegsbauten machen etwa drei Viertel des Altbaubestandes in Deutschland aus und bieten damit das größte Potenzial, bei Gebäuden Energie und selektiven, industriellen Prozesses mit hoher Ausbeute. Eine Kommerzialisierung der Arbeit von Peitz ist geplant. Die Gesellschaft der Förderer der Uni versität Rostock wurde am 17. Januar 1991 von Mitgliedern der Universität und Vertretern aus der Wirtschaft auf Initiative des damaligen Rektors, Prof. Dr. Gerhard Maeß, gegründet. Zu den 250 Mitgliedern zählen Absolventen und Freunde der Universität, Politiker und Vertreter aus Wirtschaft, Wissenschaft und Kultur. Um den wissenschaftlichen Nach wuchs zu fördern, verleiht die GFUR jährlich unter anderem den Joachim- Jungius-Förderpreis für hervorragende Disserta tio nen. Joachim Jung ius (1587–1657) war ein deutscher Mathe matiker, Physiker und Philo soph und gilt als Wegbereiter einer neuartigen naturwissenschaftlichen Denkweise und der wissenschaftlichen Metho dologie in Deutschland. CO 2 einzusparen. Durch undichte Fen s ter und Dächer sowie schlecht gedämmte oder ungedämmte Wände geht bei diesen Gebäuden viel Wärme verloren. Da sie der aktuellen EnEV nicht genügen, ist eine Nach rüstung zwingend erforderlich. Eine Sanierung nach EnEV 2012 würde aber bedeuten, dass die heute verwendeten Dämmdicken von etwa 14 Zentimeter bei den konventionellen Dämmstoffen wie Styropor oder Mineralwolle nicht mehr ausreichten – es wären Dämmdicken von etwa 20 Zentimeter erforderlich. Kritische Bereiche einer Fassade wie Fenster und Fensterlaibungen oder auch das Einhalten von Grenzabständen erschweren dann die fachgemäße Ausführung und können zudem die Optik stören. Architektonisch ansprechende Lösungen, die in Neubauten leicht umgesetzt werden können, erfordern bei bestehenden Bauten einen erhöhten Aufwand. Demnach steigt der Bedarf an neuartigen Dämmstoffen mit verbesserten Dämm eigenschaften und vergleichsweise geringen Dicken. Evonik will diesen bedeutenden Markt mit innovativen Produkten für die Ge bäudehülle bedienen, die auch der zukünftigen EnEV genügen. Eines dieser Produkte ist das sogenannte PMMA Rigid Foam Board, eine vor gefertigte, mit Polyurethan hinterschäumte
PMMA-Fassadenplatte aus PLEXIGLAS® Mineral. Da Polyurethan besser dämmt als Styropor oder Mineralwolle, bietet es einen sehr guten Wärmeschutz bei vergleichs weise geringen Dicken. Die Dämmdicke lässt sich damit um rund 30 Prozent verringern. Die Deckschicht der Fassadenplatte aus PMMA dient als Witterungs- und UV-Schutz und hält darüber hinaus mechanischen Beanspruchungen stand. Für den „Sanierer“ bietet das Produkt zudem ein alternatives Erscheinungs bild zum klassischen Wärmedämm verbundsystem mit verschiedenen Gestaltungsmöglichkeiten etwa bei Farbe, Struktur und Muster. Um sich von marktüblichen Fassaden - ele menten abzusetzen, lassen sich auch Licht- Neue Faserverbundwerkstoffe für leichtere Autos Ein schwerer Name für ein leichtes Ziel: Das Projekt CAMISMA steht für Carbonfaser/ Amid/Metall-basiertes Innenstruktur-Bauteil im Multimaterialsystem-Ansatz und will Autos leichter machen. Evonik arbeitet in diesem Projekt gemeinsam mit Partnern an Materialien, die im Vergleich zu herkömmlichen Systemen um 40 Prozent leichter sind und sich kostengünstig in Serie produzieren lassen. Vor dem Hintergrund des Klimawandels und der endlichen fossilen Energie vorkommen ist die Entwicklung von ressourceneffizienten und emissionsarmen Fahrzeu gen eine zentrale Herausforderung. Das Fahrzeuggewicht spielt dabei als verbrauchsrelevante Größe eine besonders wichtige Rolle. Die Notwendigkeit einer leichteren Fahrzeugstruktur wird durch die Entwicklung batteriegetriebener Elektrofahrzeuge noch verstärkt: Leichtere Fahrzeuge machen in beiden Fällen einen niedrigeren Verbrauch mög - lich – beim Verbrennungsmotor reicht die Tank füllung für mehr Kilometer, das Elektroauto kommt mit einer Batterieladung weiter. Seit Jahren arbeitet Evonik erfolgreich an Materialien und Systemen für Leichtbauanwendungen. Jetzt entwickelt Evonik in der strategischen Forschungs- und Entwicklungseinheit Creavis mit drei weiteren Industriepartnern (Johnson Controls GmbH, Jacob Plastics GmbH und Toho Tenax Europe GmbH) sowie der Universität RWTH Aachen (Institut für Textiltechnik und Institut für Kraftfahrzeuge) ein neuartiges Leicht baukonzept, um Stähle sowie Leichtmetalle teilweise zu ersetzen. Das Projekt mit dem effekte mit integrierter LED-Technik in der Deckplatte erreichen. Ein wesentliches Merkmal der Fassadenplatte ist auch die einfache Montage mit bekannten, am Markt erhältlichen Systemen. Eine fertige Fassade mit diesem Produkt erfordert weniger Arbeitsschritte als das herkömmliche Wärmedämmverbundsystem. Die schnellere Montage und die geringeren Montagekosten sind weitere Vorteile für den Endkunden. Die PMMA- Deckplatte lässt sich zudem plastisch verformen, sodass auch besondere Detailelemente, speziell Rundungen, einfach hergestellt und montiert werden können. Gemeinsam mit dem Architekturteam des Geschäftsgebiets Acrylic Polymers und dem Geschäftsgebiet Polyurethane Additives Namen CAMISMA wird vom Bundes ministerium für Bildung und Forschung gefördert und gehört zum Rahmenprogramm „Werkstoffinnovationen für Industrie und Gesellschaft“. Es ist Anfang April 2011 gestartet und zunächst auf drei Jahre angelegt. Im Forschungsprojekt CAMISMA werden unter anderem unidirektionale CarbonfaserTapes entwickelt. Dabei handelt es sich um Halbzeuge aus längsgerichteten Carbonfasern, die mittels eines thermischen Polymers konsolidiert werden. Aufheizen und Verformen führen dann zu einem Bauteil Es geht dabei um Multimaterialsysteme – zukünftige Leichtbauweisen für ressourcensparende Mobilität. Bisher wurde ein niedrigeres Gewicht unter anderem durch dünnere Bleche erreicht. Mittlerweile sind diese Möglich kei ten zu einem großen Teil ausgeschöpft. Da her müssen neue Werkstoffe und Konstruk tionsweisen entwickelt werden. In diesem Zusammenhang erfahren faserver- neWS 19 haben die Entwickler im S2B Eco² bereits erste Demonstratoren erstellt. Sie bestehen aus Platten aus PLEXIGLAS® Mineral, die mit Polyurethan hinterschäumt, nachbearbeitet und schließlich mit einem Nut-und-Feder- System versehen wurden. Die Idee, die Fas - sa denelemente mit marktüblichen Sys temen an der Wand zu befestigen, sowie das Nutund-Feder-System kamen vom Archi tek turteam von Acrylic Polymers, das über entsprechende Kompetenzen beim Einsatz von PLEXIGLAS® in der Fassade verfügt. Das Geschäftsgebiet Polyurethane Additives beriet und unterstützte technisch insbesondere in Bezug auf den Dämmstoff Poly ure than. Die Fassadenplatte ist bereits zum Patent angemeldet. stärkte Kunststoffe (FVK), insbesondere auf Basis von Kohlenstofffasern, zunehmende Auf merk samkeit. Bekannt aus dem Flugzeugbau, bietet diese Materialgruppe durch ihre hohe spezifische Festigkeit und aufgrund ihrer hohen Formgebungsfreiheit die Möglichkeit für neue Leichtbaukonzepte. Allerdings sind diese Materialien für Serienproduktionen im Kraftfahrzeugbau bislang noch zu teuer. Wesentliche Gründe hierfür sind die hohen Kosten für die Ausgangs stoffe und die sehr zeitintensive Herstellung von Bauteilen aus FVK. Sie kann wirtschaftlich bislang nicht mit den üblichen Blech umformverfahren konkurrieren. Genau hier setzt das Projekt CAMISMA an: „Wir planen hier kurze Taktzeiten, die auch eine Groß serienproduktion wirtschaftlich ermöglichen“, sagt Dr. Matthias Berghahn, Leiter der Entwicklungslinie „Energieeffizienz Kunden lösungen“ im Science-to-Business Center Eco² von Evonik und zuständig für das Projekt CAMISMA. Ferner ist die Anbindung von FVK-Bauteilen an die metallbasierte Fahrzeug struktur noch nicht zufriedenstellend gelöst. Das Pro jekt soll einen ganzheitlichen Lö sungsansatz aufzeigen, der einen Zugang zu preiswerten kohlenstofffaserverstärkten Multimaterial systemen ermöglicht. Um die Machbarkeit dieses Konzeptes zu belegen, wird zum Bei spiel eine Autositzlehnenstruktur als Funk tions muster entwickelt, gefertigt und getestet. Ziel ist es, insgesamt mehr als 40 Pro zent des Gewichts im Vergleich zu her kömm lichen metallbasierten Konstruktio nen einzusparen. elements36 Ausgabe 3|2011
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