Fraunhofer ICT: Werkstoff- und Prozesstechnologien für biobasierte Schäume, Mobilität und Leichtbau

Projekt PerKuel: Demonstrator eines energieeffizienten Elektromotors mit dünnwandiger, im Transfer Molding gefertigten Isolationsumspritzung zur Verbesserung des thermischen Managements und zur Steigerung der Kosteneffizienz - (Bild: Fraunhofer ICT).

Das Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT präsentiert auf der Fakuma 2026 mehrere Entwicklungen aus der Kunststofftechnik. Im Mittelpunkt des Messeauftritts stehen biobasierte und rezyklierte Werkstoffe sowie Verarbeitungsverfahren für Partikelschäume, Fahrzeugbauteile, elektrische Antriebe, Verpackungen und Luftfahrtanwendungen. Ein Schwerpunkt ist die Überführung von Forschungsergebnissen in industrielle Anwendungen, unter anderem durch die im August 2026 gegründete Ausgründung Nexofoam GmbH.

"EPLA" als biobasierter Partikelschaum für bestehende EPS-Prozesse
Nexofoam stellt mit "EPLA" einen vollständig biobasierten, expandierbaren Partikelschaum vor, dessen Technologie am Fraunhofer ICT entwickelt wurde. Der Werkstoff ist als Drop-in-Lösung für bestehende EPS-Verarbeitungsketten ausgelegt. Nach Angaben der Entwickler können vorhandene Maschinen, Werkzeuge und das Materialhandling weiter genutzt werden, sodass keine grundlegende Umstellung der Verarbeitungstechnik erforderlich ist.

"EPLA" wird als kompaktes, expandierbares Granulat geliefert und erst beim Verarbeiter aufgeschäumt. Dadurch soll das Transportvolumen gegenüber bereits expandiertem Material reduziert und die Integration in bestehende Produktionsabläufe vereinfacht werden. Als Rohstoffbasis dienen pflanzliche Ausgangsstoffe. Gegenüber EPS gibt das Fraunhofer ICT für "EPLA" einen um bis zu 80 Prozent geringeren CO₂-Fußabdruck an. Genannt werden außerdem eine Wärmeleitfähigkeit von 29 bis 33 mW/(m·K), Brandklasse E gemäß EN ISO 13501 sowie Recyclingfähigkeit und biologische Abbaubarkeit.

Die Nexofoam GmbH wurde am 7. August 2026 in das Handelsregister eingetragen. Unternehmensgegenstand ist die Herstellung und Vermarktung polymerbasierter Schäume mit Schwerpunkt auf Partikelschäumen. Damit wird die am Fraunhofer ICT entwickelte Technologie in die industrielle Vermarktung überführt. Das Unternehmen hat seinen Sitz in Forst in Baden-Württemberg.

Frontziergitter des "reEconic"-Demonstrators der Daimler Truck AG. Das Bauteil basiert auf einem am Fraunhofer ICT entwickelten PLA-Compound und zeigt, wie biobasierte Kunststoffe für anspruchsvolle Anwendungen im Nutzfahrzeugbereich eingesetzt werden können - (Bild: Fraunhofer ICT).

PLA-Compound und Rezyklate für den Nutzfahrzeugbau
Ein weiteres Exponat ist das Frontziergitter des "reEconic"-Demonstrators der Daimler Truck AG. Das Bauteil basiert auf einem am Fraunhofer ICT entwickelten PLA-Compound und dient als Beispiel für den Einsatz biobasierter Kunststoffe in technischen Anwendungen des Nutzfahrzeugbaus.

Im Projekt "reEconic" wurde ein Müllsammelfahrzeug mit einem hohen Anteil an rezyklierten und nachwachsenden Rohstoffen entwickelt. Neben dem Frontziergitter entwickelte das Fraunhofer ICT Recyclingmaterialien für Fließpressteile. Diese kommen unter anderem im Radkasten und im Bereich des Armaturenbretts zum Einsatz. Die Arbeiten untersuchen damit den Einsatz biobasierter und rezyklierter Kunststoffe in technisch anspruchsvolleren Fahrzeugkomponenten und die Erweiterung von Materialkreisläufen im Fahrzeugbau.

Duroplast-Umspritzung für die Motorkühlung elektrischer Antriebe
Im Forschungsprojekt "PerKuel" untersucht das Fraunhofer ICT duroplastische Formmassen für funktionsintegrierte Kühlsysteme von Elektromotoren und Batterien. Auf der Messe wird ein umspritzt ausgeführtes Motorteilsegment gezeigt, an dem die Integration von Funktionselementen und thermischen Anbindungen auf engem Bauraum demonstriert wird.

Duroplastische Werkstoffe sind für diese Anwendungen insbesondere aufgrund ihrer elektrischen Isolation und mechanischen Stabilität von Interesse. Das Fraunhofer ICT befasst sich im Projekt mit der material- und prozesstechnischen Auslegung sowie der Charakterisierung der Formmassen für das Umspritzen komplexer Motorkomponenten. Im Mittelpunkt steht eine stärkere Funktionsintegration, bei der konstruktive, isolierende und thermische Funktionen auf begrenztem Bauraum zusammengeführt werden.

Extrudierte Polybuthylensuccinat (PBS)-Schaumfolie eignet sich für neue Verarbeitungskonzepte - (Bild: Fraunhofer ICT).

Thermogeformte PBS-Schaumfolie für leichte Verpackungs- und Schutzbauteile
Für Thermoformanwendungen zeigt das Institut eine geschäumte PBS-Folie aus biobasiertem Polymer, die zu dreidimensionalen Leichtbaustrukturen verarbeitet wurde. Die Versuche zeigen nach Angaben des Instituts, dass sich biobasierte Schaumfolien mit etablierten Thermoformverfahren zu funktionsfähigen Bauteilen umformen lassen.

Als mögliche Einsatzfelder werden leichte Verpackungs- und Schutzkomponenten genannt. Im Fokus der Entwicklungsarbeiten stehen neue Prozesspfade für geschäumte biobasierte Thermoplaste sowie deren Verarbeitung mit etablierten Thermoformverfahren. Damit untersucht das Fraunhofer ICT alternative Materialsysteme für Anwendungen, bei denen geringes Bauteilgewicht und eine biobasierte Rohstoffbasis kombiniert werden sollen.

Schnittansicht eines Leichtbautür-Aktuators im PPS-Spritzgussgehäuse - (Bild: Fraunhofer ICT).

PPS-Spritzgussgehäuse für Luftfahrtaktuatoren
Im Luftfahrtforschungsprojekt "Dimension" arbeitet das Fraunhofer ICT an einem Leichtbauaktuator für die Automatisierung vollelektrischer Passagiertüren. Das Institut konzentriert sich dabei auf die Entwicklung eines thermoplastischen Kunststoffgehäuses. Zu den konstruktiven Anforderungen zählen thermische Spannungen, das Thermomanagement und die Integration funktionaler Bauteilsitze.

Als Zwischenergebnis liegt ein PPS-Spritzgussgehäuse vor, das gemeinsam mit der Scherdel Wiesauplast Deutschland GmbH & Co. KG umgesetzt wurde. Das Bauteil dient der Untersuchung thermoplastischer Gehäusekonzepte für Aktuatoren in Luftfahrtanwendungen und verbindet Anforderungen an Leichtbau, Funktionsintegration und spritzgießtechnische Fertigung.

Webseiten der genannten Organisationen und Unternehmen:
Fraunhofer ICT: www.ict.fraunhofer.de
Nexofoam GmbH: www.nexofoam.de
Daimler Truck AG: www.daimlertruck.com
Scherdel Wiesauplast Deutschland GmbH & Co. KG: www.scherdel-wiesauplast.com

Fakuma 2026, Friedrichshafen, 12.-16. Oktober 2026, Halle B2, Stand 2104

Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT, Pfinztal

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