„Das Lämpchen blinkt rot!“ Nikolai Haberling deutet auf das vor ihm liegende Display. Es zeigt einen CO₂-Gehalt von 3400 ppm an. In der Runde sitzen Wissenschaftler und Techniker; die wissen mit dieser Maßeinheit etwas anzufangen. Zur Erklärung: parts per million (Teile von Million) steht für die Zahl 10^-6. Warum sendet das Display die Alarmfarbe rot bei 3400 ppm? „Der CO₂-Gehalt in frischer Atemluft beträgt 400 ppm“, vergleicht der junge Mann. Etwas irritiert schauen alle in die Beratungsrunde. Draußen ist es kalt, hier drinnen im Sitzungszimmer schön warm, die Fenster sind seit zwei Stunden geschlossen ... – trotzdem, so viel Sauerstoff kann nicht verbraucht worden sein! Nikolai Haberling hat die Erklärung: Er hat das Display die ganze Zeit angeatmet – eben dieser Demonstration wegen.

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Patentverdächtig

Nikolai Haberling ist Hardware-Entwickler bei der alpha-board GmbH. Der Berliner Dienstleister für Elektronik-Design und Fertigungsservice ist einer der Partner in dem vom BMBF geförderten Forschungsprojekt „Leichtbau+“. Es geht darin um Leichtbauwerkstoffe mit neuen Funktionen. Bistabile Displays, die sich in solche Werkstoffe integrieren lassen, sind ein Teil des Forschungsprojektes, das im Forschungsbereich Polymermaterialien und Composite PYCO am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung angesiedelt ist. PYCO in Teltow entwickelt Materialien, die noch mehr Vorteile haben als ein geringes Gewicht. Die Noppenwabe zum Beispiel ist ein extrem leichter Faserverbundstoff, der außerdem Lärm reduziert. Die schalldämpfende Eigenschaft testet das Bündnis unter anderem als Akustikpaneel, einem Sandwich aus Noppenwaben und Decklagen aus glasfaserverstärktem Kunststoff. Auch der 3D-Demonstrator eines Quellluftauslasses besteht aus eben diesem Material. In Klimaanlagen verbaut könnte der Luftfluss erhöht werden, ohne dass gleichzeitig die Lärmbelästigung zunimmt. Die Strömungsuntersuchungen zeigten gute Ergebnisse. „Wir sind auf die ideale Noppe gekommen“, verkünden die Forscher. Eine Patentanmeldung für den Quellluftauslass ist im Gespräch.

 

Messetauglich

Das bistabile Display von Nikolai Haberling blinkt inzwischen gelb. Bistabil heißt: Es verbraucht Energie nur beim Wechsel der Anzeige. Der erfolgt nur bei Änderung eines vorher bestimmten Extremwertes, um so wenig Energie wie nötig zu verbrauchen. Olaf Kahle, Wissenschaftler am PYCO und Projektkoordinator, fasst zusammen: „Die Leiterplatte ist konzipiert und die Elektronik getestet, Sensor und Ansteuerung des Displays funktionieren. “Derzeit wird am Layout des Displays getüftelt, damit es in Werkstoffe integriert werden kann, beispielsweise in das Noppenwaben-Material. Denn mit solch einem Display ausgestattet könnten die Quellluftauslasse oder Akustikpaneele anzeigen, wenn Grenzwerte von Schadstoffen überschritten, beziehungsweise vom Sauerstoffgehalt der Luft unterschritten werden. Die Forscher denken an eine Verwendung in Krankenhäusern, Operations-Räumen, Konzertsälen, Kindereinrichtungen ...

Neben den starren Displays werden innerhalb des Forschungsprojektes auch flexible Zellen aus Foliensubstraten entwickelt. Sie sollen in weiche, etwa tragbare Materialien integrierbar sein. Schutzanzüge könnten damit ausgestattet werden. Nach eingehender Marktrecherche wollen die Bündnispartner marktfähige Produkte entwickeln. In diesem Sinne werden sie die Fachmesse für Verbundwerkstoffe „JEC World“ in Paris nutzen und ihre Prototypen Leichtbau+ vorstellen.

Weitere Informationen zum WK Potenzial Leichtbau+ finden Sie hier.