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СпутникиРНSpaceXРоскосмосNASAEin Touchscreen aus Holz soll im Auto Berührungen erkennen und Bedienelemente unter Echtholz nur bei Bedarf sichtbar machen.
Ein Touchscreen aus Holz soll im Auto Berührungen erkennen und Bedienelemente unter Echtholz nur bei Bedarf sichtbar machen.
Holz gehört zu den ältesten Werkstoffen der Menschheit. Wir bauen daraus Häuser, Möbel und seit Jahrzehnten auch edle Verkleidungen für Autos. Doch nun soll das Material plötzlich Berührungen erkennen, Symbole einblenden und Befehle ausführen. Eine glatte Holzfläche in der Autotür könnte künftig Fenster, Licht oder Klimaanlage steuern – ganz ohne sichtbare Schalter. Möglich machen sollen das hauchdünne Furniere, gedruckte Sensoren und leitfähige Tinten. Im Forschungsprojekt WoodTouch wird aus einem vertrauten Naturstoff damit ein Touchscreen aus Holz.
Die Hochschule Hof entwickelt den Touchscreen aus Holz gemeinsam mit mehreren Unternehmen und einer weiteren Hochschule. Sensoren, Licht und gedruckte Leiterbahnen verschwinden dabei unter einer natürlichen Holzoberfläche. Das Material dient dann nicht mehr nur als edle Verkleidung, sondern übernimmt selbst die Bedienung. Geplant ist zunächst eine Türinnenverkleidung, die Berührungen erkennt und Symbole erst dann einblendet, wenn sie gebraucht werden.
Unter der Holzschicht soll ein kapazitives Bedienfeld liegen. Solche Sensoren reagieren auf Veränderungen eines elektrischen Feldes und arbeiten ähnlich wie der Bildschirm eines Smartphones. Die Technik bleibt jedoch verborgen. Von außen ist zunächst nur Echtholz zu sehen. Dünnes, lichtdurchlässiges Furnier sorgt dafür, dass beleuchtete Zeichen trotzdem durch die Oberfläche scheinen können.
Die elektronischen Strukturen entstehen ebenfalls anders als bei herkömmlichen Schaltern. Die Projektpartner wollen leitfähige Tinten direkt auf ein Trägermaterial drucken. So entstehen Leiterbahnen und Sensorflächen ohne zahlreiche einzeln montierte Bauteile. Fachleute sprechen von gedruckter Sensorik. Sie könnte die Herstellung vereinfachen und mehr Freiheit bei Form und Gestaltung schaffen.
Herkömmliche sogenannte MID-Bauteile verbinden Kunststoffteile mit integrierten Leiterbahnen. Dafür kommen häufig erdölbasierte Kunststoffe wie Polycarbonat oder Polybutylenterephthalat zum Einsatz. WoodTouch setzt dagegen auf Echtholz, biobasierte Kunststoffe und möglichst ressourcenschonende leitfähige Pasten. Das Material soll hochwertig wirken, technische Funktionen übernehmen und sich später besser wiederverwerten lassen.
„Unser Projekt greift gleich mehrere Herausforderungen der Automobilbranche auf: den schonenden Umgang mit Ressourcen, eine bessere Recyclingfähigkeit, die Integration zusätzlicher Funktionen sowie hochwertige Gestaltung“, sagt Projektleiterin Annette Wimmer-Schuster.
Die Hochschule Hof bringt ihre Erfahrung mit biobasierten Kunststoffen, Kreislaufwirtschaft und nachhaltiger Fertigung ein. Ihr Team entwickelt unter anderem die Anordnung der gedruckten Leiterbahnen. Außerdem prüft es die mechanischen und elektrischen Eigenschaften der neuen Materialkombination.
Auch die übrigen Partner übernehmen klar abgegrenzte Aufgaben. Die Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde erforscht Holzwerkstoffe, die sich verformen lassen und Licht durchlassen. Freudenberg Industrie Siebdruck arbeitet an passenden Druckverfahren und leitfähigen Tinten. Fritz Kohl steuert Wissen über Furniere, Echtholzoberflächen und deren Veredelung bei. KOMOS entwickelt Werkzeug- und Spritzgießlösungen. Der Automobilzulieferer Motherson prüft die Anforderungen einer späteren industriellen Nutzung.
Beim Auftakttreffen an der Hochschule Hof haben die Beteiligten ihre Arbeitspakete und technischen Schnittstellen abgestimmt. Unterstützt wird das Konsortium von der neowistra GmbH. Sie half beim Aufbau des Verbunds und übernimmt administrative Aufgaben. Motherson begleitet WoodTouch als assoziierter Partner und bringt Erfahrungen aus der Fahrzeugindustrie ein.
Bei einer einfachen Berührung soll es nicht bleiben. Geplant sind außerdem fühlbare Rückmeldungen, veränderbare Oberflächen sowie steuerbare Wärme- und Kältereize. Eine Funktion könnte sich durch eine leichte Erhebung bemerkbar machen oder ihre Temperatur verändern. Solche Signale wären im Auto besonders interessant. Sie könnten Eingaben bestätigen, ohne dass der Blick lange auf einer glatten Bedienfläche ruhen muss.
Bis ein solches System in einem Serienfahrzeug auftaucht, sind allerdings noch mehrere Entwicklungsschritte nötig. Das Projekt beginnt mit einem Demonstrator für eine Türinnenverkleidung. Dieser funktionsfähige Prototyp soll technische, ergonomische, gestalterische und fahrzeugspezifische Anforderungen zusammenführen. Ob alle geplanten Funktionen zuverlässig, langlebig und wirtschaftlich umgesetzt werden können, müssen die weiteren Arbeiten klären.
„WoodTouch eröffnet die Chance, Holz als nachhaltigen und hochwertigen Werkstoff neu zu denken. Wir wollen Funktionalität, Design und Nachhaltigkeit vereinen“, sagt Bernd Trinkwalter von Motherson DRSC Deutschland. Der Demonstrator soll erstmals zeigen, wie sich Holz, Biopolymere, gedruckte Elektronik und bewegliche Oberflächen in einem Bauteil miteinander verbinden lassen.
Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert WoodTouch über das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand. Gelingt die Entwicklung, könnte die Technik später auch außerhalb von Autotüren eingesetzt werden. Denkbar wären weitere Flächen im Fahrzeuginnenraum, bei denen Bedienelemente erst aufleuchten, sobald sie tatsächlich gebraucht werden.
Von Anne Bajrica
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