Verbundprojekt: WIR-V1.3 - Herstellung von Produkten aus recycelten Fasern (WIRreFa - Wir recyceln Fasern); Teilvorhaben: Charakterisierung der duroplastischen Faserverbundwerkstoffe aus rezyklaten Kohlenstofffasern und Untersuchung deren Einsatzmöglichkeit zur Herstellung von Composite‐Bauteilen (WIR-V1.3-f)

Abstract

Das Recycling von Kohlenstofffasern aus unterschiedlichen Stoffströmen (Produktionsabfälle, Verschnittreste sowie zurückgewonnene End-of-life-Produkte) aller derzeit kohlenstofffaser-verarbeitenden Industriezweige ist ein wichtiger Schritt hin zu geschlossenen Stoffkreisläufen. Es fehlt jedoch aktuell sowohl an Strategien zum Abfallmanagement (Sammlung, Sortierung, Logistik), einer gesicherten Rohstoffbasis an wiederverwendbaren Fasermaterialien als auch marktrelevanten Produkten auf Basis von Kohlenstofffaserrezyklaten, insbesondere im Wirtschaftsraum Sachsen. Auf Grundlage der ersten Erkenntnisse aus der Konzeptphase ist davon auszugehen, dass neue Produkte aus rezyklierten Fasern bereits kurzfristig im faserverstärkten Leichtbau oder in der Bauindustrie marktrelevant sein werden. Herausforderung des Teilvorhabens WIRreFa ist es, nachhaltige Produkte zuverlässig, regional und in definierten Qualitäten dauerhaft bereitzustellen, um eine signifikante Veränderung im Ressourcenverbrauch herbeizuführen. Dafür ist ein Technologiewandel hin zu regulären Recycling- und Lieferketten für alle (Leichtbau-)Branchen notwendig. Im Ergebnis werden rezyklierte Fasern mit dafür geeigneten Technologien verarbeitet und in neue Produkte überführt. Neue Produkte können im faserverstärkten Leichtbau eingesetzt werden. Hierfür bieten sich Kombinationen mit oder Substitutionen von Verstärkungsfasermaterialien, wie Kohlenstoff- und Glasfasern, an. Diese recycelten Materialien sind, eingebettet in duroplastische Matrices, hochleistungsfähig bei vergleichsweise geringem CO2-Einsatz. Das Gesamtziel ist es, aus den strangförmigen und flächigen Halbzeugen aus rCF- Stapelfasern mit duroplastischen Matrices zu imprägnieren und zu Bauteilen für die Bereiche Luftfahrt und Automotive zu verarbeiten. Dabei soll ein Rezyklatanteil von mindestens 50%, bestmöglich 100%, an eingesetzten Fasermaterialien erreicht werden.