First Wire – Fiber Reinforced Steel Wire

Das europäische Forschungsprojekt FirSt-Wire zielt auf die Entwicklung eines Stahldrahtes für Seile und Kabel mit verbesserten Leistungen und geringerem Gewicht ab. Das Projekt wird vom Forschungsfonds für Kohle und Stahl (Research Fund for Coal and Steel) kofinanziert, einem EU-Förderprogramm zur Unterstützung von Forschungsprojekten im Kohle- und Stahlsektor.

Gemeinsam mit 7 weiteren Partnern aus insgesamt 4 europäischen Ländern wird an den neuartigen kohlenstofffaserverstärkten Stahldrähten geforscht. Ziel ist es, einen leichten und dennoch hoch belastbaren Draht für äußerst anspruchsvollen Szenarien zu entwickeln, wie z. B. für Offshore-Tiefseeanwendungen, Hebevorgänge, Verankerungsleitungen für schwimmende Plattformen, Strukturkabel für den Tiefbau, aber auch in Onshore-Anwendungen wie beispielsweise für Abspannseile von Hängebrücken und Tragwerkskonstruktionen.

In bestimmten anspruchsvollen technischen Anwendungsfällen ist der Einsatz von Stahldrahtseilen durch das enorme Eigengewicht und die unbefriedigenden strukturellen Leistungen begrenzt. Das zugrundeliegende Konzept des Forschungsvorhabens stellt eine zukunftsweisende Innovation dar, bei der Elemente aus rostfreiem Stahl und Verstärkungen aus Kohlenstofffasern mit hoher Festigkeit sowie Modul kombiniert werden. Es kombiniert das geringe Gewicht und die hohe mechanische Leistung der Fasern mit dem guten Verhalten des Stahls in Bezug auf Korrosionsbeständigkeit, Verschleiß und Duktilität.

Das Projekt umfasst alle Schritte beginnend von der Herstellung der faserverstärkten Stahldrähte über die Produktion der Seile und experimentelle Bestimmung mechanischer Eigenschaften bis hin zur Dimensionierung und Berechnung sowie rechnergestützte Finite-Element-Modellbildung verschiedener Anwendungsfälle unter dem Vergleich konventioneller zu faserverstärkten Seilen. Zudem werden mehrere Seilmacharten betrachtet, welche für die verschiedenen Anwendungsfälle typisch sind.