Ein BAM-Mitarbeiter untersucht Proben im Labor

Dr. Steffen Weidner bereitet eine Probe für die Massenspektrometrie vor.

Quelle: BAM/Thomas Köhler

Polyurethane (PUs) sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Wir gehen auf Schuhen und Sitzen auf Möbeln, die PUs enthalten, und das Material isoliert unsere Wände.  

PUs kommen aber auch in Bereichen zum Einsatz, in denen der Sicherheitsaspekt eine große Rolle spielt. In der Medizintechnik werden zum Beispiel Schläuche daraus hergestellt. Im Automobilbau senkt das leichte Material das Fahrzeuggewicht. So können Hersteller den Kraftstoffverbrauch und Treibhausgas-Ausstoß reduzieren oder Elektrofahrzeuge längere Strecken mit einer einzigen Batterieladung zurücklegen.

Seine Popularität verdankt das innovative Material seiner Vielfältigkeit. Es kann hart und weich sein und auf verschiedene Arten aufgeschäumt werden.

Lebensdauer kaum erforscht

Trotz der Verwendung dieser Kunststoffe in sensiblen und sicherheitsrelevanten Bereichen wie der Medizintechnik oder dem Automobilbau sind bisher nur wenige Kenntnisse über ihre Lebensdauer und Zuverlässigkeit vorhanden. Die BAM untersucht daher mit dem Projekt PolyComp, wie PUs altern und wie ihre fehlerfreie Funktionsweise auf lange Zeit sichergestellt werden kann.

Kombination verschiedener Prüfverfahren

Die Forscher um Dr. Steffen Weidner, Projektkoordinator im Bereich Polymeranalytik, setzen zahlreiche innovative Untersuchungsmethoden ein, mit denen sie die Abbaumechanismen zum Beispiel durch Temperatur, Feuchte oder UV-Strahlung untersuchen. Dazu gehören neuartige, zerstörungsfreie Methoden wie Ultraschall und Terahertzstrahlung – Strahlung im Frequenzbereich zwischen Mikrowellen und Infrarot. Durch diese Technologien können die Forscher Schäden im Materialinneren untersuchen, ohne es zu zerstören.

Ein-BAM-Mitarbeiter hält Platten aus Polyurethan in der Hand.

Polyurethan: Dr. Steffen Weidner untersucht Lebensdauer und Zuverlässigkeit dieses vielseitigen Materials.

Quelle: BAM/Thomas Köhler

Zusammenarbeit von 14 Fachbereichen

Aufgrund ihres interdisziplinären Ansatzes ist die BAM in einer idealen Position, um die Vielfalt von PUs und ihren Einsatzgebieten zu erforschen. Die Variabilität des Kunststoffs macht nämlich eine umfassende und allgemeingültige Untersuchung schwer. Insgesamt arbeiten in der BAM daher Mitarbeiter aus 14 Fachbereichen über drei Jahre lang an dem Projekt.

Das Ziel von Dr. Weidner sind zuverlässige und langlebige Produkte mit PUs. Im Idealfall können am Ende des Projekts, aufbauend auf die erhaltenen Ergebnisse, auch Rückschlüsse zu anderen Kunststoffen gezogen werden.