Hochleistungsfähige Tapes aus recycelten Carbonfasern für den Leichtbau - CO2-Reduktion durch hochwertige Recyclingprozesse und Materialien

Der Einsatz carbonfaserverstärkter Kunststoffe (CFK) zur Substitution metallischer Werkstoffe hat eine nicht mehr wegzudenkende Rolle im Leichtbau eingenommen. Die Herstellung von Primär-Carbonfasern basiert jedoch zumeist auf fossilen Rohstoffen und geht mit einem massiven CO2-Fußabdruck einher. Ziel des Projekts Infinity war daher die Entwicklung und Etablierung eines nachhaltigen Prozesskreislaufs für CFK zur maßgeblichen Treibhausgasreduktion im Leichtbau. Dies wurde erreicht durch die Implementierung eines effizienten und faserschonenden Recycling- und Weiterverarbeitungsprozesses für Carbonfasern (CF), der diese hochwertige Ressource wieder zu einem Halbzeug für leistungsfähige Strukturanwendungen umwandelt und somit die Substitution von CF-Primärmaterials durch Recyclingmaterial ermöglicht. Die Qualität des Tapes konnte dabei mit Hilfe eines neuartigen Prüfgerätes, welches im Projektrahmen entwickelt wurde, im Vergleich zu Neumaterial evaluiert und verbessert werden. Anhand eines thermoplastischen Strukturbauteils wurde der faserschonende Recyclingprozess dargestellt und das CO2-Einsparpotential der entwickelten Prozesskette in einer Ökobilanz aufgezeigt. Zudem wurden die Potentiale der Direktverarbeitung von sekundärer CF untersucht und darüber hinaus die Anwendung des physikalischen Schäumens in der Direktverarbeitung umgesetzt. Das Projekt zeigt somit den Weg auf für eine echte Substitution von Neufaser-CFK durch Recyclingmaterial, statt des Downcyclings zu teilorientierten Strukturen samt den miteinhergehenden Festigkeitsverlusten.