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Nachhaltiger Leichtbau Batteriegehäuse aus Holz

Von Lina Demmel 2 min Lesedauer

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Das österreichische Forschungsprojekt „Bio!LIB“ untersuchte Holz-Stahl-Hybridstrukturen als Konstruktionen für Batteriegehäuse von E-Autos. Die ungewöhnliche Materialkombination zeigte sich erstaunlich leistungsfähig.

Crashtest für die Batteriewanne aus Holz und Stahl.(Bild: TU Graz/VSI)
Crashtest für die Batteriewanne aus Holz und Stahl.
(Bild: TU Graz/VSI)

Batteriegehäuse in Elektrofahrzeugen bestehen derzeit hauptsächlich aus Stahl, Aluminium oder einer Kombination beider Materialien. Der regionale, biobasierte Rohstoff Holz könnte eine vielversprechende Alternative sein. Das Forschungsprojekt „Bio!LIB“ im Automobil-Cluster der oberösterreichischen Standortagentur Business Upper Austria untersuchte Holz-Stahl-Hybridstrukturen als Konstruktionen für Batteriegehäuse.

Am Forschungsprojekt „Bio!LIB - Biobased Multifunctional Laminates in Batteryhousings“ beteiligten sich auch die TU Graz, die W.E.I.Z. Forschungs & Entwicklungs gGmbH, die BOKU Wien und die Universität Graz sowie die Unternehmen Weitzer Woodsolutions, FILL und BUFO technology. 

Aufbau des Bio!LIB-Batteriegehäuses.
(Bild: VSI/Bio!LiB)

Die entwickelten Holz-Stahl-Hybridträger bestehen aus dünnen Stahlblechen und Kernen aus heimischen Hölzern wie Birke, Pappel oder Paulownia. Sie zeigten in Crashtests außergewöhnliche Leistungen, wie es in der Mitteilung heißt. In Biegebelastungstests, die beispielsweise einen seitlichen Pfahlaufprall simulierten, wiesen die Hybridstrukturen eine bis zu 2,5-mal höhere Energieabsorption als herkömmliche Mehrkammer-Aluminiumprofile auf, bei gleicher Masse und Abmessungen.

„Die Ergebnisse unterstreichen das enorme Potenzial von Holz-Stahl-Hybriden in der Automobilindustrie“, sagt Projektleiter Florian Feist von der TU Graz. „Sie bieten nicht nur eine nachhaltige Alternative zu konventionellen Materialien, sondern übertreffen diese sogar in kritischen Sicherheitsaspekten.“

Prototyp mit Kork

Das Projektteam entwickelte zudem einen Prototyp, in dem Kork als naturfaserverstärkter Kompositwerkstoff zum Einsatz kam. „Damit ist es gelungen, umweltfreundliche Kork-Kompositbauteile für die Anwendung in Batteriegehäusen zu entwickeln, die beim Brandschutz überzeugen und zu 80 Prozent aus nachwachsenden pflanzlichen Rohstoffen hergestellt sind“, betont Patricia Caleffa vom Projektpartner BUFO technology. Behandlungsmethoden wie Acetylierung und Furfurylierung verbesserten zudem die Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse. Damit seien Holz-Stahl-Verbundwerkstoffe eine realistische, praktikable und umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Aluminiumwerkstoffen, so Feist.

Das Nachfolgeprojekt „SMADBatt“ soll die Ergebnisse weiter vertiefen. Dem Team sind nun die AVL List GmbH und Wood Kplus – Kompetenzzentrum Holz beigetreten. Das Projekt setzt auf Leichtbau mit Holz und Kork, um den CO2-Fußabdruck weiter zu minimieren und die Kreislauffähigkeit zu maximieren.

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