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KMU-innovativ: Verbundvorhaben Ressourceneffizienz

GaRecCa: Ganzheitliche Recycling-Prozesskette für Carbonfaser-Gewebe und -Gelege


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Förderkennzeichen: 033RK018D





Projektziel und Inhalt des Verbundvorhabens:

Im Rahmen des Verbundprojekts GaRecCa wird ein neuartiges Recyclingverfahren für textile Halbzeuge aus Carbonfaser-Geweben und -Gelegen entwickelt. Im Fokus steht die Weiterverarbeitung von flächigen Recyclaten (Patches) sowohl zu einer quasi Endlosrollenware als auch mittels innovativer Direktverfahren zu neuen Bauteilen. Mittels ressourceneffizienter Verfahren sollen Fasern und Matrix separiert und in nachfolgenden Prozessschritten weiterbehandelt und -verarbeitet werden. Im Gegensatz zu konventionellen Recyclingverfahren soll hierbei die Faserarchitektur (Gewebe bzw. Gelege) in der gesamten Prozesskette erhalten bleiben, wodurch ein hochwertiges Recycling ermöglicht wird. Durch die Substitution von Carbonneufasern lassen sich sowohl der Rohstoff- als auch der Energieverbrauch entlang der Prozesskette verringern. Der Einsatz von recycelten Carbonfasern kann somit einen entscheidenden Beitrag zur Steigerung der Ressourceneffizienz und zum Klimaschutz liefern.

Recycling-Prozesskette_bearbeitet


Hintergrund des Vorhabens:

Leichtbauweisen gehören zu den wichtigsten Zukunftstechnologien zur Minimierung von Emissionen im Bereich Mobilität. Als potenzialträchtigste Werkstoffklasse haben sich hierbei carbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK) erwiesen, welche bei belastungsgerechter Auslegung ein erhebliches Leichtbaupotenzial gegenüber Aluminium bzw. Stahl aufweisen. Neben der größtmöglichen Ausschöpfung des Leichtbaupotenzials müssen künftig Voraussetzungen geschaffen werden, die einen nachhaltigen und zugleich ressourceneffizienten Gesamtlebenszyklus von Hochleistungs-Faserverbundstrukturen erlauben. Insbesondere die hohen Werkstoffkosten und die mangelnden Recyclingstrategien erschweren den Einsatz dieser Werkstoffklasse in Mittel- und Großserienproduktionen. Derzeitige Recyclingansätze für Hochleistungs-Faserverbundwerkstoffe, sowohl im Labor- als auch im industriellen Maßstab, beinhalten eine Zerstörung der Faserarchitektur (z.B. thermische Verwertung, Mahlen, Zerkleinerung). Die Recyclate (z.B. Füllstoffe, Wirrmatten) weisen erhebliche Einbußen in den mechanischen Eigenschaften auf. Sie besitzen daher ein deutlich geringeres Leichtbaupotenzial und tragen nicht zu einer Reduktion des Neufasereinsatzes in Hochleistungs-Faserverbundstrukturen bei. Durch geeignete Recyclingmethoden, welche eine definierte, quasi-endlos ausgerichtete Faserorientierung ermöglichen, können Neufasern durch rezyklierte Carbonfasern substituiert werden. Dies führt zu einer erhöhten Ressourceneffizienz in bestehenden Anwendungen, und erschließt gleichzeitig auf Grund von Kosteneinsparungen neue Anwendungsgebiete für carbonfaserverstärkte Kompositwerkstoffe.


Projektpartner:

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Projektträger Jülich:

www.ptj.de

Projektdauer:

2014-2016


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