Sandwichelement

Die Sandwichbauweise ist eine Bauweise für Halbzeuge bei der mehrere Schichten verschiedener Eigenschaften in einem Werkstoff eingebettet werden.

Sie wird sehr häufig in Kombination mit Faserverbundwerkstoffen wie Faser-Kunststoff-Verbunden angewendet.

Konstruktion und Statik

Als Konstruktionsweise bezeichnet die Sandwichbauweise eine Form des Leichtbaus, bei dem die Bauteile aus kraftaufnehmenden Decklagen bestehen, die durch einen relativ weichen, meist leichten, Kernwerkstoff auf Abstand gehalten werden. Diese Teile sind bei geringem Gewicht sehr biege- und beulsteif. Ihre Berechnung wird im Bauwesen nach der linearen Sandwichtheorie vorgenommen.

Das Kernmaterial kann aus Papierwaben, Schaumstoffen (Hartschaum) oder Balsaholz bestehen. Es überträgt auftretende Schubkräfte und stützt die Deckschichten. Oft wird auch die wärmedämmende und akustische Isolationseigenschaft der sehr leichten Kernwerkstoffe genutzt.

Anwendung

Für die Errichtung einer Lagerhalle vorgesehene PUR-Sandwichelemente

Anwendungen sind beispielsweise Sportboote, Flugzeugteile (Rumpf, Flügelschalen), Eisenbahnwaggons, Surfbretter (PUR), und Rotorblätter für Windenergieanlagen.

Sandwichpaneele mit Wabenkern aus Aramidfasern mit Decklagen aus Glasfaserprepregs werden gerne als Wände für Bordküchen und Toiletten in modernen Flugzeugen wie zum Beispiel dem Airbus A380 verwendet.

Im Bauwesen werden vorgefertigte Sandwichplatten bestehend aus einer Stahlbetontragschale, einer Wärmedämmung und einer Vorsatzschale aus Klinker oder Beton verwendet. Außerdem werden Verbundplatten mit metallischen Deckschichten und einer zwischenliegenden Wärmedämmung als Sandwichelement oder Sandwichpaneel bezeichnet.

Im Schiffbau ist diese Bauweise bereits heute, vor allem bei Sportbooten sehr verbreitet. Im Großschiffbau verspricht die Sandwichbauweise mehr Sicherheit zu bringen, ganz besonders bei den Tankschiffen. Auch bestehende Schiffe lassen sich nachträglich ausrüsten.

Im Automobilbau wird die Sandwichbauweise eingesetzt, um eine bessere Raumökonomie zu erzielen. So befinden sich zum Beispiel bei der A-Klasse von Mercedes-Benz einige Aggregate im Fahrzeugboden.