BioSlide

Motivation

Früher lag der Schwerpunkt bei tribologischen Systemen hauptsächlich auf Verschleiß und Lebensdauer. Heute gewinnen jedoch auch Energieeffizienz, Ressourceneffizienz und Kreislauffähigkeit im Maschinenbau an Bedeutung, was auch die Forschung an tribologischen Komponenten betrifft. Die Wiederverwendbarkeit von Werkstoffen sowie der Einsatz biobasierter Werk- und Schmierstoffe im tribologischen Kontext werden deshalb zunehmend diskutiert.

Mittlerweile haben sich die Begriffe »Green Tribology« und »Bio-Tribology« in der Fachwelt etabliert. Parallel wird in einer anderen Werkstoffproblematik – dem Ersatz gesundheitsschädlicher Materialien bei fluorierten Kohlenwasserstoffen (PFAS), Hartverchromung von Oberflächen (CrVI) sowie metallhaltigen Öladditiven (Schwermetalle) intensiv nach Lösungen gesucht. Das Vorhaben BioSlide versucht auf all diese Herausforderungen Antworten zu finden.

Jüngste Ergebnisse des Fraunhofer IWS bei der Beschichtung mit diamantartigen Kohlenstoffschichten zeigen einerseits überragende Reibungsreduzierung mit Schmierstoffen auf Pflanzenölbasis und andererseits dank neuer Beschichtungsprozesse die Beschichtbarkeit von weichen, nichtleitenden Materialien, wie auch Polymeren und cellulosebasierten Werkstoffen. 

Ziele und Vorgehen

Im Projekt BioSlide wird eine Nachwuchsforschergruppe unter der Leitung von Dr. Stefan Makowski gegründet. Dr. Makowski forscht seit 2009 mit großem Erfolg zu den tribologischen Eigenschaften von Kohlenstoffschichten und dem Phänomen der Supraschmierung. Im Rahmen mehrerer Promotionsvorhaben sollen in BioSlide neuartige, biobasierte und reibungsreduzierende Gleitsysteme am Beispiel des Gleitlagers entwickelt und erforscht werden.

Die Ziele des Projekts umfassen:

• Nutzen biobasierte Schmierstoffe anstelle mineralölbasierter Varianten
• Einsetzen biobasierte und, wo möglich, recycelbare Polymere sowie holzbasierte Werkstoffe als Konstruktionsmaterialien in der Reibpaarung
• Einsetzen neuartiger, weicher Werkstoffe durch harte Kohlenstoffbeschichtungen im Maschinenbau 
• Ausschöpfen ungenutzter Potenziale zur Reibungsreduktion, beispielsweise durch Supraschmierung
• Herausarbeiten des Mehrwerts biobasierter Materialien
• Vorstellen neuartiger tribologischer Gleitsysteme am Beispiel des universell einsetzbaren Gleitlagers unter industriellen Bedingungen