Vom Motor eines Elektrofahrzeugs bis zu Windkraftgeneratoren oder Photovoltaik-Modulen: Alle benötigen eine Kombination aus Kunststoff und Metall oder Glas. Die Grenzflächen sind extremen Beanspruchungen ausgesetzt. Die Langzeithaltbarkeit von solchen Komponenten unter komplexen Belastungen wird im neuen Christian Doppler Labor „CDL-AgePol“ an der Johannes Kepler Universität Linz untersucht.

Gefördert vom Bundesministerium für Digitalisierung und Wirtschaftsstandort (BMDW) betreiben Christian Doppler Labors anwendungsorientierte Grundlagenforschung auf höchstem Niveau, indem hervorragende Wissenschaftler*innen mit innovativen Unternehmen kooperieren. Das Christian Doppler Labor CDL-AgePol (Christian Doppler Labor für Alterung von Polymerlaminaten bei mechanischer Beanspruchung und Umgebungseinwirkung) läuft bis 2027 und ist mit 3,5 Mio. Euro dotiert.

„Die Technologien des 21. Jahrhunderts brauchen langlebige und kosteneffiziente Produkte aus Kunststoff, Stahl und Glas“, betont Dr. Margarete Schramböck, Bundesministerin für Digitalisierung und Wirtschaftsstandort. „Insbesondere für Zukunftstechnologien wie Sonnen- und Windkraft oder emissionsfreie Elektromobilität sind modernste Verbindungen dieser Materialien von zentraler Bedeutung. Die Forschung in diesem CD-Labor wird dazu einen wichtigen Beitrag leisten, und damit auch unseren Industriestandort Österreich weiter stärken.“

„Konkret untersuchen wir, wie sich kombinierte mechanische Belastung und Umgebungseinflüsse auf die Alterungsvorgänge und Haftung an Material-Grenzflächen auswirken“, erklärt Lab-Leiter a.Prof. Gernot Wallner (Institute of Polymeric Materials and Testing). „Dafür werden im CD-Labor neuartige Prüf- und Analysemethoden entwickelt, angewendet und systematisch Materialstruktur-Prozessparameter-Performance-Beziehungen etabliert.“

„Oberösterreich ist als Industriebundesland Nr.1. auch Kompetenzregion für Werkstoffe und Kunststoffe. Zugleich streben wir auch die Vorreiterrolle bei der Energiewende an. Das neue Christian Doppler-Labor an der JKU zur Analyse der Haltbarkeit von Kunststoffen mit Metall oder Glas verbindet beides in optimaler Form. Denn die Ergebnisse sind entscheidend für den technologischen Fortschritt bei der erneuerbaren Energiegewinnung und der Elektromobilität, weshalb auch oö. Leitbetriebe wie voestalpine und Borealis aktiv beteiligt sind. Damit wird einmal mehr untermauert, wie wichtig anwendungsorientierte Forschung für den Standort OÖ ist und wie sehr wir von der raschen Übermittlung von Forschungsergebnissen in die Industrie und Wirtschaft profitieren“, betont Wirtschafts- und Forschungs-Landesrat Markus Achleitner.

„Kunststoffe sind aus unserem Leben nicht mehr wegzudenken. Sie sind der Dreh- und Angelpunkt für eine Transformation zu einer nachhaltigen und umweltschonenden Kreislaufwirtschaft auf Basis von Kohlenstoff und Sonnenenergie. Dieses CD-Labor fügt sich in diesen Ansatz ein. Höhere Haltbarkeit und präzise Lebensdauer-Vorhersagen erlauben ressourcenschonende industrielle Fertigungsprozesse und Produkte. Das neue Labor leistet damit einen wesentlichen Beitrag zum Transformative Change“, sagt JKU Rektor Meinhard Lukas.

Dazu werden im CD-Labor neue Methoden entwickelt, die Alterungsprozesse an den Grenzflächen zwischen Kunststoff, Metall oder Glas auf molekularer Ebene analysieren. Ein anspruchsvoller Vorgang, denn die Untersuchungen laufen im Mikro- und Nanometer-Maßstab ab. Bedeutsam ist das für viele industrielle Prozesse und Produkte – entsprechend groß ist das Interesse der Unternehmenspartner. Die Branchenriesen voestalpine (Entwicklung von Stahl/Kunststoff-Laminaten für Elektromobilität und Windkraftgeneratoren ) und Borealis (maßgeschneiderte Kunststoffmaterialien für Photovoltaikmodule) beteiligen sich am CD-Labor.

Das Forschungsvorhaben CDL-AgePol ist von besonderer Relevanz für eine Reihe von neuen Technologiefeldern wie den erneuerbaren Energiesektor oder den Mobilitätssektor.

„Anwendungsorientierte Grundlagenforschung ist absolut notwendig, wenn neue Werkstoffe und Verfahren entwickelt werden und sie ist eine notwendige Ergänzung zur Unternehmensforschung. Die Untersuchung von Hybridwerkstoffen und deren Verhalten im Christian Doppler Labor von Prof. Wallner bringt uns einen wesentlichen Schritt weiter in der Entwicklung von Stahl-Polymer-Laminaten, die z.B. in der Elektromobilität oder in Windkraftanlagen Anwendung finden“, ist sich Franz Androsch, Leiter F&E und Innovation der voestalpine, sicher.

„Das Leben verlangt Fortschritt. Im Zuge der Zusammenarbeit mit dem CD-Labor an der JKU werden wir wesentliche Erkenntnisse für die großindustrielle Realisierung der Kreislaufwirtschaft erhalten. Diese werden sich in einer Vielzahl von innovativen Produkten wie länger haltbaren Photovoltaikmodulen oder neuartigen Energiespeichern für die Elektromobilität wiederfinden und erneuerbare Energiequellen und effizientere Energiespeicher erschwinglicher, besser und verfügbarer machen sowie die Kreislaufwirtschaft vorantreiben“, erklärt Erik van Praet, Borealis Vice President Innovation & Technology.

In Christian Doppler Labors wird anwendungsorientierte Grundlagenforschung auf hohem Niveau betrieben, hervorragende Wissenschaftler*innen kooperieren dazu mit innovativen Unternehmen. Für die Förderung dieser Zusammenarbeit gilt die Christian Doppler Forschungsgesellschaft international als Best-Practice-Beispiel. Christian Doppler Labors werden von der öffentlichen Hand und den beteiligten Unternehmen gemeinsam finanziert. Wichtigster öffentlicher Fördergeber ist das Bundesministerium für Digitalisierung und Wirtschaftsstandort (BMDW).