Zellulare Werkstoffe, wie polymere Schäume sind aufgrund ihres geringen Gewichts, ihrer Energieabsorptionsfähigkeit und ihrer anpassbaren mechanischen Eigenschaften in zahlreichen industriellen Anwendungen unverzichtbar. Besonders im Leichtbau – etwa in der Luft- und Raumfahrt oder im Automobilbau – leisten sie durch die Reduktion des Energieverbrauchs einen wichtigen Beitrag zur Ressourcenschonung und Nachhaltigkeit. Weitere Einsatzfelder sind Dämmstoffe im Bauwesen sowie in der Medizintechnik für bioinspirierte Implantate. Diese Vielfalt an Anwendungen erfordert eine fundierte Werkstoffcharakterisierung zur gezielten Bewertung von Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit.

Am Fraunhofer Ernst-Mach-Institut wurde ein breites Methodenspektrum entwickelt, um das mechanische Verhalten zellularer Werkstoffe – insbesondere von polymeren Schäumen - unter unterschiedlichen Lastfällen zu analysieren. Das experimentelle Portfolio umfasst Druck-, Zug- und Schubversuche, sowie kombinierte Belastungen. Ergänzend kommen temperierte Versuche und hydrostatische Druckversuche zum Einsatz, um das Verformungsverhalten unter thermischen und mehrachsigen Bedingungen zu erfassen. Relaxations- und Einsinkversuche liefern Erkenntnisse zu zeitabhängigen Effekten. Permeabilitätsmessungen geben Aufschluss über die Porenstruktur und deren Einfluss auf Eigenschaften wie Luftdurchlässigkeit oder Dämpfung. Druckversuche im Vakuum erlauben die Trennung von Material- und Lufteinfluss zur Bestimmung des reinen Werkstoffverhaltens. Die aus den Versuchen gewonnenen Daten werden in der Regel zur Kalibrierung und Validierung numerischer Modelle genutzt.

Ziel dieses Beitrags ist es, die Prüfmethoden vorzustellen und zu zeigen, welche mechanischen Eigenschaften sich damit zuverlässig erfassen lassen. Die Versuchsdaten können als Grundlage für FE-Modelle genutzt werden. Damit wird ein Beitrag zur realitätsnahen Beschreibung und Bewertung zellularer Werkstoffe im technischen Einsatz geleistet.