Revolutionäres Recycling: Kohlenstofffaser-Abfälle werden zu Hochleistungsmaterial
Käte Kitzmann
Revolutionäres Recycling: Kohlenstofffaser-Abfälle werden zu Hochleistungsmaterial
Neues Recyclingverfahren für Kohlenstofffaser-Abfälle könnte Emissionen senken und Deponien entlasten
Forschende der Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) haben ein Verfahren entwickelt, um recycelte Kohlenstofffasern in hochleistungsfähige Bänder umzuwandeln. Bisher werden nur 15 Prozent der Kohlenstofffaser-Abfälle wiederverwendet – der Rest wird verbrannt oder deponiert.
Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) kommen aufgrund ihrer Festigkeit und Steifigkeit häufig im Leichtbau zum Einsatz. Doch bis zu 50 Prozent des Materials fallen während der Produktion als Abfall an. Herkömmliche Recyclingmethoden wie Pyrolyse oder Solvolyse gewinnen zwar Fasern zurück, diese landen jedoch oft in minderwertigen Produkten.
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Das DITF-Team unter der Leitung von Stephan Baz, Leiter der Stapelfasertechnologie, stellte aus recycelten Kohlenstofffasern (rCF) hochgradig ausgerichtete Bänder her. Im Rahmen des Projekts «Infinity» (Förderkennzeichen 03LB3006) erreichten die Bänder 88 Prozent der Zugfestigkeit und Steifigkeit neuer Fasern. Dieser Durchbruch ermöglicht es, recycelte CFK-Werkstoffe ohne Leistungseinbußen anstelle von Neuware einzusetzen.
Durch den Einsatz von Pyrolyse-Fasern lassen sich die Treibhausgasemissionen um etwa 49 Prozent reduzieren. Stammt das Material aus Produktionsabfällen, sinken die Emissionen sogar um rund 66 Prozent. Das neue Verfahren vermeidet zudem das sogenannte «Downcycling», bei dem Recyclingmaterialien in minderwertigen Anwendungen enden.
Die Technologie bietet eine Möglichkeit, Kohlenstofffaser-Abfälle sinnvoll zu nutzen, die sonst auf Deponien oder in Verbrennungsanlagen landen würden. Da die recycelten Fasern fast die Leistung neuer Materialien erreichen, könnte der Bedarf an Primärrohstoffen in Branchen wie Luftfahrt und Automobilbau sinken. Gleichzeitig zeigt das Verfahren einen klaren Weg auf, um die Emissionen in der Kohlenstofffaser-Produktion zu verringern.
