Fasergewinnung aus landwirtschaftlichen Reststoffen und Optimierung biobasierter Verbundwerkstoffe

Diese Arbeit adressiert die Entwicklung einer durchgängigen Prozesskette zur Gewinnung von Naturfasern aus landwirtschaftlichen Reststoffen (Rübenblätter sowie Mais- und Sonnenblumenstängel) und deren Einsatz in biobasierten, biologisch abbaubaren Verbundwerkstoffen. Im Fokus stehen die Auswahl und Parametrisierung geeigneter Vorbehandlungs- und Aufbereitungsschritte sowie die Anpassung der Faser-Polymer-Schnittstelle, um die mechanische Leistungsfähigkeit der Materialien gezielt zu steigern. Die Aufgabenstellung verbindet verfahrenstechnische Entwicklung mit werkstofflicher Charakterisierung und richtet sich an Studierende, die praxisnahe Forschung mit ökologischer Wirkung verbinden möchten.

Aufgaben

• Entwicklung und Erprobung von Prozessketten zur Fasergewinnung (z. B. Zerkleinerung, Vorbehandlung, mechanische/chemische/enzymatische Schritte, Aufbereitung und Trocknung); systematische Parameterstudien.
• Herstellung von Biokompositen mit abbaubaren Polymeren (z. B. PLA, PBS): Compounding und Formgebung (Extrusion, Spritzguss oder Pressen); Variation von Fasergehalt, -länge und -orientierung; ggf. Faseroberflächenmodifikation
• Charakterisierung: Faser- und Verbundeigenschaften (Zug-/Biege-/Kerbschlagprüfung, ggf. DMA), Mikroskopie (z. B. SEM), thermische/chemische Analytik (DSC/TGA, ggf. FTIR), Feuchte-/Wasseraufnahme.
• Auswertung und Optimierung: Korrelation von Prozessparametern und Materialeigenschaften, Ableitung von Handlungsempfehlungen; Dokumentation der Ergebnisse.

Profil

• Studium in Umwelttechnik, Materialwissenschaft(en), (werkstoffnaher) Maschinenbau, Verfahrenstechnik oder vergleichbar.
• Interesse an nachhaltigen Werkstoffen und praktischer Laborarbeit; strukturierte, eigenständige Arbeitsweise.
• Von Vorteil: Erfahrung mit Kunststoffverarbeitung, Zerkleinerungs- und Sortiertechnik  sowie statistischer Versuchsplanung; sichere Datenauswertung (z. B. Python/Excel/Origin). Deutsch oder Englisch möglich.

Rahmen

• Abschlussarbeit (Bachelor/Master) oder längeres Forschungspraktikum.
• Start: flexibel; Umfang und Dauer je nach Format

Bewerbung/Kontakt

Bei Fragen oder Interesse bitte per E-Mail melden an: Philipp von Güldenstubbe