Process monitoring and recycling of biogenic composite materials with functional integration for aircraft interiors

Aircraft cabin equipment for commercial aircraft is subject to strict specifications, especially with regard to its fire behavior. Therefore, fiber composite materials based on phenolic resin are mainly used today due to their fire-retardant properties and their lightweight construction potential. However, the processing of these resin systems is associated with several disadvantages, including its harmfulness to health. Therefore, furan resins are to be extensively investigated for their suitability as a future sustainable biogenic alternative. The aim is also to optimize the previously conservative processing processes in the autoclave and pressing process by developing process monitoring. Such a sensor-based system, which determines the degree of curing of the resin during the process, enables a reduction in time or optimization of the curing cycles, which in turn also results in energy and cost savings. The development of this monitoring system is aimed both at the furan resins investigated in the project and at its usability in connection with the phenolic resin systems used today.
At the same time, in cooperation with a consortium from the German LuFo program, possibilities for the functionalization of components of the aircraft cabin are to be investigated and further developed. This includes, among other things, the development of suitable bio-based materials for the automated production of shielded data cables using robot-guided additive manufacturing and their integration into, for example, printed add-on parts. This is intended to reduce the number of cables for power supply and data transmission in the aircraft cabin. The necessary interfaces of these cables between individual components are also the subject of the development work.
The project is being expanded to include the research aspect of recycling in order to enable a circular economy of the relatively expensive materials used in the aviation industry. To this end, the development of economical recycling methods is to be promoted together with the investigation of the mechanical performance of recycled materials.
Finally, by combining all research activities carried out in the project, a technology demonstrator in the form of an overhead bin will be developed, manufactured and tested in order to validate the different technologies.

[Original text]
"Prozessüberwachung und Recycling von biogenen Verbundwerkstoffen mit Funktionsintegration für Flugzeuginnenausstattungen"
Flugzeugkabinenausstattungen von Verkehrsflugzeugen unterliegen strengen Vorgaben, vor allem in Bezug auf deren Brandverhalten. Daher kommen heute vorwiegend Faserverbundwerkstoffe auf Phenolharzbasis aufgrund deren brandhemmenden Eigenschaften sowie deren Leichtbaupotential zum Einsatz. Die Verarbeitung dieser Harzsysteme ist jedoch mit mehreren Nachteilen verbunden, wie unter anderem durch seine Gesundheitsschädlichkeit. Daher sollen Furanharze als zukünftige nachhaltige biogene Alternative auf deren Eignung hin umfangreich untersucht werden. Dabei wird auch eine Optimierung der bisher konservativen Verarbeitungsprozesse im Autoklaven- und Pressverfahren durch die Entwicklung einer Prozessüberwachung angestrebt. Ein solches sensorbasiertes System, welches während des Prozesses den Aushärtegrad des Harzes ermittelt, ermöglicht dadurch eine zeitliche Reduktion bzw. Optimierung der Aushärtezyklen, womit wiederum auch eine Energie- und Kosteneinsparung einhergeht. Die Entwicklung dieses Monitoringsystems zielt sowohl auf die im Projekt untersuchten Furanharze ab, als auch auf eine Verwendbarkeit im Zusammenhang mit den heute verwendeten Phenolharzsystemen. 
Parallel dazu sollen in Kooperation mit einem Konsortium aus dem deutschen LuFo Programm Möglichkeiten zur Funktionalisierung von Komponenten der Flugzeugkabine untersucht und weiterentwickelt werden. Dies umfasst unter anderem die Entwicklung geeigneter biobasierter Materialien zur automatisierten Herstellung von geschirmten Datenleitungen mittels robotergeführter additiver Fertigung und deren Integration in beispielsweise ebenfalls gedruckte Anbauteile. Dadurch soll die Anzahl an Verkabelungen zur Energieversorgung sowie der Datenübertragung in der Flugzeugkabine reduziert werden. Die dazu notwendigen Schnittstellen dieser Leitungen zwischen einzelnen Komponenten sind dabei ebenfalls Thema der Entwicklungsarbeit. 
Erweitert wird das Projekt noch um den Forschungsaspekt des Recyclings, um eine Kreislaufwirtschaft, der in der Luftfahrtindustrie eingesetzten verhältnismäßig teuren Werkstoffe zu ermöglichen. Dazu soll die Entwicklung ökonomischer Recyclingmethoden, zusammen mit der Untersuchung der mechanischen Leistungs-fähigkeit rezyklierter Werkstoffe vorangetrieben werden. 
Abschließend soll durch die Zusammenführung aller im Projekt durchgeführten Forschungsaktivitäten ein Technologiedemonstrator in Form eines Gepäckfaches (engl. Overhead Bin) entwickelt, hergestellt und getestet werden, um die unterschiedlichen Technologien validieren zu können.