Der zunehmende Einsatz nachhaltiger Materialien im Automobilbau bringt neue Herausforderungen für die Automobilhersteller mit sich - die Hohenstein Institute sind hierbei ein verlässlicher Partner zur Sicherstellung der Qualität

„Die Herausforderungen an neue faserbasierte Werkstoffe zum Einsatz im Automobilsektor sind äußerst vielschichtig.“ sagt Dr. Timo Hammer, Leiter des Bioservice-Teams an den Hohenstein Instituten in Bönnigheim. „Bei der Vielzahl der biologischen Anforderungen helfen unsere standardisierten Laboruntersuchungen zur Geruchsbewertung, zur Materialschädigung, Bioabbaubarkeit und zum Allergiepotenzial enorm weiter. So können Automobilhersteller und Zulieferer die Materialeigenschaften mit der Anforderung der jeweiligen Anwendung abgleichen.“

Nachhaltigkeit ist ein globaler Megatrend, der auch die Automobilindustrie erfasst hat. Die internationale Automobilausstellung IAA im September hat gezeigt, dass Fahrzeughersteller verstärkt auf den gemischten Einsatz von Chemie- und Naturfasern im Auto setzen. Neben dem Aspekt der Nachhaltigkeit und der damit verbundenen Hinwendung zu nachwachsenden Rohstoffen wollen die Hersteller durch den Einsatz alternativer Materialien und Materialkombination vor allem Gewicht einsparen. Aber längst werden Naturfasern wie Sisal, Kokos oder Hanf nicht mehr nur in nicht sichtbaren Funktionsbauteilen eingesetzt, sondern zunehmend auch im Sichtbereich, z.B. im Fahrzeuginnenraum – Nachhaltigkeit soll so für den Fahrer auch unmittelbar sensorisch erlebbar sein.

Die Anforderungen an die Materialien sind dabei extrem hoch. Auch bei ständig wechselnden Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen dürfen sich keine Mikroorganismen ansiedeln, die neben unschönen optischen Effekten wie Stockflecken auch für unangenehme Gerüche im Fahrzeuginnenraum verantwortlich sein können. Während diese Widerstandsfähigkeit über die Lebensdauer des Fahrzeuges gewährleistet sein muss, steht hingegen nach dessen Stilllegung die zügige und möglichst rückstandlose Verrottung der Innenausstattung und Anbauteile im Sinne des Umweltschutzes im Fokus. Um diesem Balanceakt (Materialschutz, Geruchsvermeidung und Bioabbaubarkeit) gerecht zu werden, müssen die Materialeigenschaften genau analysiert und optimiert werden. Weiterhin stellt die zunehmende Zahl von Allergikern die Autohersteller und deren Zulieferer vor Herausforderungen. Mehrere Automobilhersteller streben den „Allergiefreien Innenraum“ an, auch hier darf von den Naturmaterialien ebenso wie von Kunststoffen, Farben und Lacken keine gesundheitliche Beeinträchtigung ausgehen.

In realitätsnahen Modellen sorgen die Wissenschaftler der Hohenstein Institute zum Beispiel für den Befall der Prüfmuster mit gefräßigen Schimmelpilzen. Anschließend wird das Material auf Faserschädigung hin analysiert. Um der globalen Ausrichtung der Automobilindustrie gerecht zu werden, setzen die Experten dabei nicht nur in Mitteleuropa heimische Mikroorganismen ein, sondern greifen auf ein Portfolio unterschiedlichster, weltweit verbreiteter Schimmelpilze zurück.

Wie gut hingegen ein Material am Ende seines Lebenszyklus im Erdreich verrottet, entscheidet sich im Erdeingrabetest. Hier wird die Materialprobe unter normierten Bedingungen in biologisch aktive Erde eingegraben, in der ein optimales Milieu für Bakterien und Pilze herrscht. In definierten Zeitabschnitten werden die Materialien analysiert, mit dem Neuzustand verglichen und daraus der biologische Abbau abgeleitet.

Im Sensorik-Labor der Hohenstein Institute lässt sich zudem die Geruchsentwicklung reproduzierbar quantifizieren und eine Reihe von Fragestellungen beantworten: Hat das Material einen Eigengeruch? Entstehen Schlechtgerüche beim Befall mit Mikroorganismen? Eigens ausgebildete Testpersonen, sogenannte Panellists, erfassen feinste Geruchsunterschiede an einem speziellen Prüfgerät (Olfaktometer), die dann Software basiert ausgewertet werden.

Und was ist mit dem „allergiefreien Innenraum“? Die Frage des allergenen Potenzials von Ausstattungsmaterialien beantworten die Hohenstein Wissenschaftler mithilfe eines kostengünstigen Zellkulturtests, bei dem sie körpereigene Immunzellen einsetzen. Weist eine Probe ein allergenes Potenzial auf, schlagen diese Wächterzellen bei den Laboruntersuchungen durch ihre Reaktion darauf regelrecht Alarm.

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