MAI ÖkoCaP - Leitfaden

Zentrales Ziel des Projektes »MAI ÖkoCaP« war es, Hemmnisse beim derzeitigen Einsatz von recycelten Carbonfasern (rCF) zur Herstellung von Bauteilen aus carbonfaserverstärkten Kunststoffen (CFK) zu überwinden und eine Schließung des Wertstoffkreislaufs von Carbonfasern zu erreichen. Zu diesem Zweck wurde im Laufe des Projektes implizites und diffuses Wissen über die Wirtschaftlichkeit, technische Leistungsfähigkeit und das ökologische Potential von rCF-Materialien, welches an verschiedenen Stellen vorhanden ist, gesammelt, strukturiert, ergänzt und in Form leicht verständlicher, anwendungsnaher Kennzahlen für die Industrie und Forschung nutzbar gemacht. Bisherige Beobachtungen zeigen, dass trotz der dargestellten Potentiale beim Einsatz von recycelten Carbonfasern vielen Anwendern das Risiko zu hoch ist, diesen Werkstoff einzusetzen. Gründe hierfür sind die unzureichende Kenntnis und Unsicherheiten hinsichtlich der erzielbaren Bauteilqualitäten, den möglichen Qualitätsschwankungen, der erreichbaren Kostenreduktion und der Senkung der Umweltwirkungen im Vergleich zur konventionellen Bauweise. Die verschiedenen Ausgangsmaterialien, die Vielzahl an unterschiedlichen Weiterverarbeitungs-möglichkeiten und die sich zum Teil gegenläufig verhaltenen und komplexen Zielgrößen erschweren eindeutige Aussagen und einheitliche Vorgehensweisen. Im Projekt »MAI ÖkoCaP« wurde eine belastbare und transparente, multikriterielle Entscheidungsgrundlage auf Basis von Primärdaten aufgebaut, die es erlaubt, den Nutzen bei der Verwendung von rCF-Materialien in unterschiedlichen industriellen Anwendungsgebieten und Produkten abzuschätzen. Die Bauteilqualität, die Umweltwirkungen und die Produktkosten wurden klar benannt und gegenübergestellt. Durch eine systematische Variation relevanter Material-, Prozess- und Produktionsparameter wurden die Spannweite dieser drei Entscheidungsgrößen (Qualität, Umweltwirkungen und Kosten) sowie die entsprechenden Wechselwirkungen zwischen den Bewertungsgrößen aufgezeigt und die wichtigsten Stellhebel identifiziert. Darüber hinaus wurde eine Auswahl beispielhafter etablierter Prozessketten analysiert, anhand derer potenzielle Anwender einen schnellen Überblick über das Potenzial recycelter Carbonfasern gewinnen können. Alle mithilfe der verschiedenen Auswertemethoden generierten Ergebnisse wurden übersichtlich in einem Leitfaden zusammengefasst und in einer intuitiv bedienbaren webbasierten App zugänglich gemacht. Damit kann der Anwender zukünftig auf Basis seiner spezifischen Prozess- und Produktrandbedingungen technische, ökonomische und ökologische Potentiale, welche sich durch den Einsatz von rCF-Materialen auf Bauteilebene ergeben, einschätzen und entsprechende Anpassungen ableiten. Die systematische Vorgehensweise und Ergebnisaufbereitung wird Industrie und Forschungspartnern zukünftig helfen, fundierte Entscheidungen zu treffen, ohne sich in das komplexe Themenfeld detailliert einarbeiten zu müssen.