Im monatlichen Jour Fixe des Clusters CU West des Composites United e. V. (CU) stellen Unternehmen und Einrichtungen ihre Technologien oder Projekte zu einem aktuellen Thema vor. Beim 38. Jour Fixe waren unter dem Motto „Ceramic Composites: Neue Anwendungen und Projekte“ Mitglieder des Fachnetzwerks Ceramic Composites des CU eingeladen, um ihre Technologien im Bereich der Faserverbundkeramiken (oder auch Ceramic Matrix Composites – CMC) mit besonderem Fokus auf neue Anwendungsfelder vorzustellen. An der Veranstaltung am 16. März 2026 beteiligten sich 30 CU-Mitglieder und Gäste.
„Ceramic Matrix Composites zeichnen sich durch hohe Temperaturbeständigkeit, geringe Dichte und erhöhte Bruchzähigkeit verglichen mit monolithischen Keramiken aus. CMC-Werkstoffe werden vor allem bei Hochtemperatur-Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und der Energietechnik eingesetzt. Die Vorstellungen der Referent:innen heute sollen Sie informieren und auch dazu beitragen, neue CMC-Anwendungen zu erschließen“, so Dr. Heinz Kolz, Clustergeschäftsführer von CU West, in seiner Begrüßung.
Im Rahmen der Veranstaltung stellten folgende Unternehmen und Einrichtungen ihre Beiträge zum Thema vor:
Carbonfaserverbundwerkstoffe für Hochtemperaturanwendungen im LHC des CERN
Das CERN betreibt an der französisch-schweizerischen Grenze den 27 km langen Large Hadron Collider (LHC), den leistungsstärksten Teilchenbeschleuniger der Welt. In diesem werden Teilchen nahezu auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und gezielt zur Kollision gebracht, um grundlegende Fragen zur Materie und ihren Wechselwirkungen zu erforschen. Die kinetische Energie der erzeugten Strahlen reicht hierbei aus, um 200 Tonnen Kupfer zu schmelzen, weswegen sie kontrolliert gebremst werden müssen. Dies geschieht in sogenannten Beam-Dumps, die große Mengen an Energie aufnehmen können. Dr. Florina Reichert erklärt: „Wie bei den Kies-Notausfahrtstreifen für LKW auf der Autobahn sorgen Beam-Dumps für die Ableitung in Notsituationen.“ Nach umfangreichen Materialscreenings und -tests konnten sich zuletzt CFC, also carbonfaserverstärkter Kohlenstoff, von Schunk gegen unverstärkte Graphite beweisen und wurde aufgerüstet. Angesichts steigender Anforderungen steht Schunk weiterhin für Materialentwicklungen zur Verfügung. Das CERN sucht immer wieder nach Entwicklungspartnern und ist für Kooperationsangebote offen.
Referent: Dr. Florian Reichert, Global Business Manager Aerospace, Defense and Innovation // SBA Process Technology, Schunk Kohlenstofftechnik GmbH
Lederharte faserkeramische Folien für den Batterie-Brandschutz
Aus den Erfahrungen im Kerngeschäft von WPX, dem Entwickeln von Chargier-Hilfen aus oxidischer Faserverbundkeramik für die Metallverarbeitung, wurde eine Folie als Brandschutz für Batterien entwickelt, die beispielsweise in der E-Mobilität zum Einsatz kommen kann. Bei einem Batteriebrand („Thermal Runaway“) entstehen schlagartig Temperaturen von bis zu 1300 °C, die durch Batteriegehäuse wirksam abgeschirmt werden müssen. WPX verwendet hier Folien auf Basis von Nassvliesen mit einer grün-härtenden keramischen Matrix, die eine lederartige, flexible Struktur aufweisen (0,3 – 0,8 mm Dicke). Batteriegehäuse können entsprechend als Mehrlagensysteme mit der Folie entwickelt werden und auch komplexere Geometrien bei der Fertigung umgesetzt werden. Die Firma WPX bietet ihre Brandschutzfolien neben Zulieferern der Automobilindustrie auch anderen Branchen an.
Referent: Dr. Mathias Kunz, Geschäftsführer, WPX Faserkeramik GmbH
Entwicklung von mittels Infusion hergestellten Oxid-CMC am DLR – Technologie, Scale-up und Anwendungen
Am Institut für Frontier Materials auf der Erde und im Weltraum des DLR beschäftigt man sich seit vielen Jahren mit Faserverbundkeramiken, auch liegt hier ein Fokus auf oxidischen Werkstoffen. Eine wesentliche Einschränkung bei der Industrialisierung oxidischer CMC ist das Fehlen skalierbarer Fertigungstechnologien sowie geeigneter Automatisierungslösungen. Um dem zu begegnen, entwickelte das Institut zwei Verfahren, VASI (Vakuuminfusion) und IFOX® (druckunterstützte Infusion). Während VASI eine flexible Fertigung für Prototypen und Vorserien ermöglicht, erlaubt IFOX® großflächige CMC-Herstellung in der Serie, wobei aufgrund geschlossener Formen gute Oberflächenqualitäten erzielt werden. Bisherige Projekte, die die Technologien nutzen, brachten beispielsweise Hitzeschutzpaneele für Helikopter, komplex geformte Radome und Hitzeschutzkomponenten für Landebeine von Raketen hervor. Das DLR steht für Kooperationen gerne zur Verfügung.
Referent: Dr. Michael Welter, Gruppenleiter Keramische Prozesse und Technologien, DLR Institut für Frontier Materials auf der Erde und im Weltraum
Protective yttria coatings on oxide fibre-reinforced ceramics
Obwohl oxidische Faserverbundkeramiken selbst oxidationsbeständig sind, können sie bei extremen Temperaturen und besonders in korrosiven, feuchten oder erosiven Umgebungen degradieren, wobei z. B. das Eindringen von Wasserdampf eine Rolle spielt. Als Barriere gegen diese kritische Einwirkung setzt das IMD-2 des Forschungszentrums Jülich auf schützende Yttrium-Beschichtungen als Environmental Barrier Coating (EBC). Untersucht werden am Institut unter anderem das Anbindungsverhalten, da Delamination einen kritischen Aspekt darstellt. Hierbei wird der Einfluss verschiedener Aufbringungsverfahren sowie der Nutzung eines Bond Coats durch umfangreiche Analysen, beispielsweise „Pull-off“-Adhäsionstests erforscht. Das Forschungszentrum unterstützt gerne bei Beschichtungs-Fragestellungen.
Referentin: Seyedehbita Basiri, IMD-2, Forschungszentrum Jülich
Ansprechpartner für Ihre Anliegen und die Veranstaltungsreihe ist Dr. Heinz Kolz, Clustergeschäftsführer CU West: heinz.kolz@composites-united.com
