Hoch­schu­le Hof forscht gegen Marderschäden

Am typischen Gebiss des Steinmarders wird die Widerstandsfähigkeit der Materialien getestet. © ibp
Am typischen Gebiss des Steinmarders wird die Widerstandsfähigkeit der Materialien getestet. © ibp

Inno­va­ti­on im Bereich Automotive

Mit einem inno­va­ti­ven For­schungs­pro­jekt hat die Hoch­schu­le Hof einem der größ­ten Ärger­nis­se der deut­schen Auto­fah­rer den Kampf ange­sagt: dem Mar­der­scha­den. Am Insti­tut für Ange­wand­te Bio­po­ly­mer­for­schung (ibp) der Hoch­schu­le Hof unter Lei­tung von Prof. Dr. Micha­el Nase wer­den in Zusam­men­ar­beit mit dem Auto­mo­bil­zu­lie­fe­rer UNI­WELL Rohr­sy­ste­me GmbH & Co. KG der­zeit Werk­stof­fe erprobt und gete­stet, die dem Biss des gemei­nen Stein­mar­ders weit bes­ser trot­zen sol­len als der­zeit gän­gi­ge Mate­ria­len in han­dels­üb­li­chen Schläu­chen. Der Markt dafür ist rie­sig – das Inter­es­se der Auto­mo­bil­in­du­strie natür­lich ebenso.

David Krieg. Foto: ibp

David Krieg. Foto: ibp

Mar­der ver­ur­sa­chen nach Anga­ben der gro­ßen deut­schen Ver­si­che­rer jedes Jahr einen Scha­den von rund 60 Mil­lio­nen Euro an Kraft­fahr­zeu­gen – allei­ne in Deutsch­land. Jedes Jahr wer­den dem­nach über 200.000 Fäl­le bei den Ver­si­che­run­gen gemel­det, die für die ent­stan­de­nen Mar­der­schä­den zah­len. Geht es nach David Krieg aus dem ober­frän­ki­schen Nai­la, der das Pro­jekt feder­füh­rend bear­bei­tet, soll sich die­se immense Scha­dens­bi­lanz schon in abseh­ba­rer Zeit deut­lich redu­zie­ren. Dafür for­schen Krieg und sein Mit­ar­bei­ter Rafa­el Erd­mann in den Tech­ni­ka und Labo­ren des Insti­tuts an einer wirk­lich effek­ti­ven Lösung für die­ses häu­fi­ge Problem.

Kosten­gün­sti­ge Lösun­gen gesucht

Ihr Ansatz­punkt ist dabei das, was so häu­fig dem Mar­der zum Opfer fällt: Die Schläu­che des Moto­rin­nen­raums. „Unser Ziel ist es, Schläu­che aus einem gün­sti­gen Mas­se­kunst­stoff zu ent­wickeln, wel­cher einer­seits die­sel­ben Eigen­schaf­ten wie PVC auf­weist und ande­rer­seits einen bes­se­ren Schutz vor Mar­der­ver­biss bie­tet“. PVC selbst ist zwar auf­grund sei­ner ther­mi­schen und mecha­ni­schen Eigen­schaf­ten grund­sätz­lich sehr gut für die Pro­duk­ti­on der­ar­ti­ger Schläu­che geeig­net, aller­dings bil­det es beim Recy­cling auf­grund sei­ner che­mi­schen Zusam­men­set­zung Chlor­was­ser­stoff. Ande­re, eben­so biss­fe­ste Kunst­stof­fe sind der­zeit zu teu­er für die indu­stri­el­le Ver­wen­dung. Es gibt also eine Markt­lücke, die es zu fül­len gilt.

Seit Juli 2019 mischen und modi­fi­zie­ren Krieg und sein Team dar­um nun Mas­se­kunst­stof­fe, um das gewünsch­te Ergeb­nis zu erhal­ten und die im Auto­mo­bil ver­bau­ten Tei­le deut­lich wider­stands­fä­hi­ger zu machen und par­al­lel den­noch eine kosten­gün­sti­ge Lösung zu erhalten.

Schmelz­punkt als Herausforderung

Mitt­ler­wei­le wur­den über 200 unter­schied­li­che Pro­ben aus 35 Werk­stoff­mi­schun­gen ent­wickelt und gete­stet. „Wir nut­zen dabei die Tech­nik der Strah­len­ver­net­zung zur Modi­fi­zie­rung der Werk­stof­fe, wir bestrah­len sie also“, so Krieg. Dies gesche­he vor dem Hin­ter­grund so wenig wie mög­lich Addi­ti­ve und ande­re Zusät­ze zur Ver­än­de­rung der Eigen­schaf­ten der Kunst­stof­fe zu ver­wen­den. Deut­lich vor­an­ge­kom­men sei man bereits, aller­dings stel­le der immer noch zu nied­ri­ge Schmelz­punkt der fer­ti­gen Pro­duk­te die größ­te Hür­de für den indu­stri­el­len Ein­satz der gefun­de­nen Lösun­gen dar. Bis zum Ende des Pro­jek­tes Mit­te näch­sten Jah­res soll sich aber auch hier­für eine Lösung gefun­den haben, zeigt sich David Krieg optimistisch.

Natür­lich war von Anfang an das Inter­es­se an den For­schungs­er­geb­nis­sen rie­sig. Ent­spre­chend wird das Pro­jekt durch die Arbeits­ge­mein­schaft indu­stri­el­ler For­schungs­ver­ei­ni­gun­gen (AiF), einem indu­strie­ge­tra­ge­nen Netz­werk zur För­de­rung von For­schung, Trans­fer und Inno­va­ti­on im Mit­tel­stand, finanziert.

Das durch­schnitt­li­che Mardergebiss

Beein­druckend ist in jedem Fal­le, mit wel­cher Akri­bie die jun­gen For­scher gear­bei­tet haben, um den Erfolg ihrer Kunst­stoff­for­schung wis­sen­schaft­lich belast­bar zu über­prü­fen. Auf ech­te Mar­der konn­te man dabei frei­lich nicht zurück­grei­fen: „Zusam­men mit dem Bio­lo­gi­schen Insti­tut Olden­burg haben wir des­halb das durch­schnitt­li­che Gebiss des Stein­mar­ders und des­sen Biss­kraft ermit­telt und uns einen Ver­biss-Prüf­stand gebaut“, so Krieg schmun­zelnd. Gefräst aus einem kno­chen­ähn­li­chen Mate­ri­al aus der Zahn­tech­nik fin­det sich das Mar­der­ge­biss des­halb nun an einer Auf­hän­gung befe­stigt und beißt – ange­steu­ert von einem Com­pu­ter – in die unter­schied­li­chen Schlauch-Varianten.

Wie biss­fest ist bissfest?

Doch wie vie­le Bis­se muss ein guter Schlauch denn nun aus­hal­ten, um als „mar­der­si­cher“ zu gel­ten? Auch auf die­se Fra­ge ver­sucht man in Hof die rich­ti­ge Ant­wort zu geben. Dem Mar­der­ge­biss aus­ge­setzt wer­den des­halb auch die der­zeit han­dels­üb­li­chen Schläu­che, die sich aktu­ell in den mei­sten Autos fin­den. „So fin­den wir unse­ren Refe­renz­wert und kön­nen erken­nen, ob unse­re Mate­ria­len bes­se­re Eigen­schaf­ten mit­brin­gen“, so der jun­ge Forscher.

Ver­grä­mung durch Bitterstoffe

Frei­lich ganz allein auf das Mate­ri­al und sei­ne Beschaf­fen­heit will man sich im Kampf gegen den Mar­der­scha­den unter­des­sen nicht ver­las­sen. Zusätz­lich zur ver­bes­ser­ten Biss­ei­gen­schaft der Schläu­che sol­len die­se zukünf­tig eine mar­der­ab­wei­sen Schicht auf ihrer Ober­flä­che tra­gen. „Durch eine Plas­ma­be­hand­lung mit aero­sol­ge­lö­sten Bit­ter­stof­fen möch­ten wir zusätz­lich einen über Jah­re anhal­ten­den Ver­grä­mungs­ef­fekt für den Mar­der erzeu­gen“, so David Krieg.

Am Insti­tut für Ange­wand­te Bio­po­ly­mer­for­schung (ibp) der Hoch­schu­le Hof tut man also der­zeit alles, um es den flin­ken Tie­ren mit den schar­fen Zäh­nen so unbe­quem wie mög­lich unter den Motor­hau­ben der Repu­blik zu machen.

(rk)

Über die Hoch­schu­le Hof:

Pra­xis­ori­en­tie­rung, Inter­na­tio­na­li­sie­rung und intel­li­gen­te Res­sour­cen­nut­zung ste­hen im Fokus von Leh­re und For­schung an der Hoch­schu­le Hof. Im Bereich Inter­na­tio­na­li­sie­rung legt die Hoch­schu­le einen wei­te­ren Schwer­punkt auf Indi­en, im Hin­blick auf das The­ma intel­li­gen­te Res­sour­cen­nut­zung ste­hen Was­ser- und Ener­gie­ef­fi­zi­enz im Vor­der­grund. Das breit­ge­fä­cher­te und inter­dis­zi­pli­nä­re Stu­di­en­an­ge­bot reicht von Wirt­schaft bis hin zu Infor­ma­tik und Inge­nieurs­wis­sen­schaf­ten. Der Cam­pus Münch­berg bie­tet durch eng mit der Wirt­schaft ver­zahn­te Tex­til- und Design­stu­di­en­gän­ge eine in Deutsch­land ein­ma­li­ge Ausbildung.

Stu­die­ren­de mit Berufs­er­fah­rung fin­den eben­so den pas­sen­den Stu­di­en­gang an der Hoch­schu­le Hof. So bie­tet die Hof Uni­ver­si­ty Gra­dua­te School Stu­die­ren­den mit min­de­stens ein­jäh­ri­ger Berufs­er­fah­rung viel­fäl­ti­ge pra­xis­ori­en­tier­te deutsch- und eng­lisch­spra­chi­ge Master­stu­di­en­gän­ge, die in Voll- und Teil­zeit mög­lich sind. Seit 2019 wird zudem unter „Beruf-plus-Stu­di­um“ ein durch­gän­gi­ges Wei­ter­bil­dungs­kon­zept ange­bo­ten, das den aktu­el­len Anfor­de­run­gen im Digi­ta­len Wan­del gerecht wird. Die berufs­be­glei­ten­den Ange­bo­te, die groß­teils in Blen­ded Lear­ning Ein­hei­ten statt­fin­den, rei­chen vom Ein­zel­mo­dul über Zer­ti­fi­kats­lehr­gän­ge bis zum Bache­lor- und Master­stu­di­en­gang. Stu­die­ren­de mit Start­Up- oder Grün­dungs­in­ter­es­se wer­den durch das Digi­ta­le Grün­der­zen­trum Einstein1 am Cam­pus der Hoch­schu­le bera­ten und gefördert.
Die ange­wand­te For­schung an der Hoch­schu­le Hof sichert die Aktua­li­tät des Wis­sens für die Leh­re und ent­wickelt nütz­li­che Lösun­gen, die in der Wirt­schaft zum Ein­satz kom­men. Durch die Ein­rich­tung von Kom­pe­tenz­zen­tren und Insti­tu­ten an der Hoch­schu­le pro­fi­tie­ren auch die hoch­frän­ki­schen Unter­neh­men. Die Schwer­punk­te der vier For­schungs­in­sti­tu­te lie­gen auf den Berei­chen Infor­ma­ti­ons­sy­ste­me, Mate­ri­al­wis­sen­schaf­ten, Was­ser- und Ener­gie­ma­nage­ment sowie Bio­po­ly­me­re. Zudem ist das Fraun­ho­fer-Anwen­dungs­zen­trum Tex­ti­le Fas­er­ke­ra­mi­ken TFK am Cam­pus Münch­berg ange­sie­delt und ent­wickelt u.a. neue Anwen­dun­gen für die Luft- und Raum­fahrt sowie für die Auto­mo­bil­in­du­strie. Das an die Hoch­schu­le Hof ange­glie­der­te Baye­risch-Indi­sche Zen­trum für Wirt­schaft und Hoch­schu­len BayIND koor­di­niert und för­dert dar­über hin­aus die Zusam­men­ar­beit zwi­schen Bay­ern und Indien.