Holz im Auto sieht nicht nur hochwertig aus – künftig könnte es auch auf Berührungen reagieren. Mit dem Forschungs- und Entwicklungsprojekt WoodTouch wollen Wissenschaft und Industrie gemeinsam neuartige Bedienoberflächen entwickeln, die nachhaltige Materialien mit moderner Elektronik verbinden. Der offizielle Startschuss fiel jetzt bei einem Kickoff-Meeting an der Hochschule Hof.
Das Verbundprojekt, an dem das Institut für Kreislaufwirtschaft der Bio:Polymere (ibp) der Hochschule Hof als wissenschaftlicher Partner beteiligt ist, verfolgt die Entwicklung eines multifunktionalen, transluzenten Echtholz-Interieurmoduls mit integrierter gedruckter Sensorik auf einem biobasierten Träger. Im Mittelpunkt stehen dabei Nachhaltigkeit, moderne Fertigungstechnologien und eine einfache Bedienung.
Wenn Holz zum Touchscreen wird
Herzstück des Projekts ist ein neuartiges kapazitives Bedienfeld. Dabei erkennen Sensoren Berührungen ähnlich wie bei einem Smartphone – allerdings verborgen unter einer hochwertigen Echtholzoberfläche. Diese wird von hinten beleuchtet, sodass Bedienelemente erst dann sichtbar werden, wenn sie benötigt werden. Die dafür eingesetzten Sensoren werden nicht als klassische elektronische Bauteile montiert, sondern mithilfe leitfähiger Tinten direkt auf das Material gedruckt. Fachleute sprechen hierbei von gedruckter Sensorik. Gemeinsam mit sogenannten transluzenten Furnieren – besonders dünnen Holzschichten, die Licht durchscheinen lassen – entsteht so eine natürliche Holzoberfläche, die gleichzeitig als modernes Bedienfeld dient.
Nachhaltige Alternative zu bisherigen Technologien
Ein besonderer Innovationsansatz besteht darin, bisherige MID-Technologien (Molded Interconnected Devices) weiterzuentwickeln. Dabei handelt es sich um Kunststoffbauteile, in die elektronische Leiterbahnen und Funktionen direkt integriert werden. Während solche Bauteile bislang überwiegend aus erdölbasierten Kunststoffen wie Polycarbonat (PC) oder Polybutylenterephthalat (PBT) bestehen, setzt WoodTouch auf eine Kombination aus Echtholz, Biopolymeren – also Kunststoffen aus nachwachsenden Rohstoffen – und leitfähigen Pasten mit möglichst ressourcenschonenden Materialzusammensetzungen.
„Unser Projekt greift gleich mehrere Herausforderungen der Automobilbranche auf: den schonenden Umgang mit Ressourcen, eine bessere Recyclingfähigkeit, die Integration zusätzlicher Funktionen sowie hochwertige Gestaltung.“
Projektleiterin Annette Wimmer-Schuster
Viele Partner – gebündelte Kompetenzen
Beim Kickoff an der Hochschule Hof wurden zunächst die gemeinsamen Ziele, Arbeitspakete und Schnittstellen zwischen den Projektpartnern abgestimmt. Ein erster Schwerpunkt ist die Entwicklung eines Anforderungsprofils für eine Türinnenverkleidung mit hinterleuchteten, sensorischen Bedienelementen und weiteren Zusatzfunktionen. Auf dieser Grundlage soll ein Demonstrator entstehen – ein funktionsfähiger Prototyp, der technische, ergonomische, gestalterische und fahrzeugspezifische Anforderungen vereint.
Das Projektkonsortium wurde mit Unterstützung der neowistra GmbH aufgebaut und wird von ihr auch administrativ begleitet. Beteiligt sind die KOMOS GmbH, die Freudenberg Industrie Siebdruck GmbH, die Fritz Kohl GmbH & Co. KG, die Hochschule Hof mit dem Institut für Kreislaufwirtschaft der Bio sowie die Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde mit ihrer Forschungsgruppe Chemie und Physik des Holzes. Die Motherson DRSC Deutschland GmbH begleitet das Projekt als assoziierter Partner.
Rolle der Hochschule Hof
Die Hochschule Hof bringt ihre langjährige Expertise im Bereich biobasierter Kunststoffe, Kreislaufwirtschaft und nachhaltiger Fertigungstechnologien ein. Das Team des Instituts für Kreislaufwirtschaft der Bio:Polymere entwickelt unter anderem die Leiterbahnlayouts für die gedruckten Bedienelemente und untersucht die mechanischen sowie elektrischen Eigenschaften der neuen Materialkombinationen. Damit leistet die Hochschule einen wesentlichen Beitrag zur wissenschaftlichen Grundlage des Gesamtsystems.
Auch die übrigen Projektpartner übernehmen spezialisierte Aufgaben: Die Hochschule Eberswalde erforscht verformbare und lichtdurchlässige Holzwerkstoffe, Freudenberg entwickelt geeignete Siebdruckverfahren und leitfähige Tinten, Fritz Kohl bringt seine Expertise in hochwertigen Furnieren und Echtholzoberflächen ein und entwickelt geeignete Verarbeitungs- und Veredelungstechniken. KOMOS konzentriert sich auf Werkzeug- und Spritzgießtechnologien. Motherson bringt als Automobilzulieferer Anforderungen aus der industriellen Anwendung sowie im Hinblick auf eine spätere Serienumsetzung ein.
Mehr als Berührung: Das Auto der Zukunft spricht mehrere Sinne an
WoodTouch beschränkt sich nicht auf klassische Touch-Bedienung. Im Projekt werden außerdem haptische Rückmeldungen erforscht – also gezielt fühlbare Reaktionen und Veränderungen der Bedienoberfläche. Hinzu kommen sogenannte morphende Oberflächen, deren Form sich gezielt verändern kann, sowie steuerbare Warm- und Kalt-Effekte. Dadurch entsteht ein multisensorisches Bedienkonzept, bei dem Optik, Haptik und Funktion intelligent miteinander kombiniert werden. Das Ziel: eine Bedienoberfläche, die nicht nur hochwertig aussieht, sondern auch intuitiv und nachhaltig funktioniert.
Forschung für die Mobilität von morgen
Mit dem erfolgreichen Projektauftakt ist der Grundstein für eine enge interdisziplinäre Zusammenarbeit gelegt. WoodTouch zeigt, wie natürliche Werkstoffe und moderne Elektronik zu völlig neuen Bedienkonzepten verschmelzen können. Die entwickelten Technologien eröffnen Perspektiven für innovative Fahrzeuginterieurs – und könnten künftig auch in anderen Anwendungsbereichen eingesetzt werden.
“WoodTouch eröffnet die Chance, Holz als nachhaltigen und hochwertigen Werkstoff neu zu denken. Wir wollen Funktionalität, Design und Nachhaltigkeit vereinen.“
Bernd Trinkwalter, Motherson DRSC Deutschland GmbH.
Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) gefördert.
