Recycling von Composites

Doch auch im Automotive-Bereich und bei der Herstellung von Sportgeräten werden Faserverbundwerkstoffe aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften immer häufiger eingesetzt. Da entlang der Prozesskette und schließlich am Ende der Nutzungsphase verschiedene Arten von Abfällen entstehen und die Herstellung von Verstärkungsfasern meist viel Energie benötigt, ist ein Recycling dieser Materialgruppe unerlässlich.

Aufgrund der Struktur eines Verbundwerkstoffes, bei dem Carbon- oder Glasfasern fest in einer Kunststoffmatrix (duromer- oder thermoplastisch) verankert sind, ist das Trennen der beiden Komponenten eine große Herausforderung. Eine sinnvolle und effiziente Weitverarbeitung der recycelten Fasern oder Matrixgrundstoffe ist ebenso aktueller Forschungsgegenstand. Deshalb beschäftigt sich das Fraunhofer IGCV mit dem Recycling von Faserverbundwerkstoffen, insbesondere Carbonfaserkunststoffen, um schließlich einen wichtigen Beitrag hin zu einer ressourcenschonenden und klimaneutralen Welt zu leisten.  

Kontakt am Fraunhofer IGCV: Jakob Wölling | Dr.-Ing. Frank Manis

Das Fraunhofer IGCV hat eine Vielzahl an Forschungsprojekten im Bereich des Recycling von Composites vorzuweisen.

Dabei liegt der Fokus auf dem Recycling von Carbonfasern. Hier wird die gesamte Recyclingkette untersucht und weiterentwickelt, beginnend bei der Faser-Matrix Separation, über die Charakterisierung der wiedergewonnen Carbonfasern, bis hin zum Wiedereinsatz der Carbonfasern in rCF-Halbzeugen, welche dann schlussendlich wieder in einem Bauteil zum Einsatz kommen. Auch die Ökobilanzierung von Materialien aus rCF wird mitbetrachtet und der Einsatz von alternativen nachhaltigeren Matrixsystemen. Bei der Entwicklung von rCF-basierten Halbzeugen wird insbesondere die Vliesstoff-, Tape- und Garnherstellung mit unterschiedlichen Partnern, Forschungseinrichtungen und Industrieunternehmen untersucht und vorangetrieben. Durch die eigens am Standort Augsburg vorhandene Nassvliesanlage im Technikums-Maßstab wird am Fraunhofer IGCV vor allem die Herstellung von Nassvliesstoffen und deren Optimierung fokussiert.

Ein aktueller Schwerpunkt liegt z. B. auf dem Recycling von Rotorblättern von Windenergieanlagen. Deren Lebensdauer ist schon nach etwas 25 Jahren erschöpft. Dann werden die Anlagen größtenteils recycelt, allerdings stellen vor allem die Rotorblätter, die aus einem bunten Materialmix bestehen, eine besondere Herausforderung dar. Hier setzt unsere Forschung an, um mittels Recyclingprozessen wie der Pyrolyse, die faserverstärkten Kunsttoffe aus den Rotorblättern für neue Anwendungen nutzbar zu machen. Mehr Info zum Recycling-Potential von Windernergieanlgen finden Sie hier.  

Referenzeprojekte

Hier finden Sie Projekte im Bereich Recycling von Composites.

Referenzprojekte zu weiteren Themen finden Sie hier.

Fraunhofer IGCVirtuell

Starten Sie mit Fraunhofer IGCVirtuell einen virtuellen Rundgang durch das Fraunhofer IGCV zum Thema Composite-Recycling und erfahren Sie mehr darüber, wie wir unsere Forschung im Produktionsumfeld in industrielle Anwendungen und modernste Anlagentechnik umsetzen!

Composite-Recycling Tour

Kooperation für neue Standards im Bereich des Composite-Recyclings

Die »Fraunhofer Innovation Platform for Fibers, Processing and Recycling Solutions at Innovative Composite Center FIP-MIRAI@ICC« ist ein Zusammenschluss zwischen dem Fraunhofer IGCV und dem Innovative Composite Center (ICC) in Kanazawa, Japan.

FIP-MIRAI@ICC hat sich zum Ziel gesetzt, Lösungen für globale Herausforderungen im Bereich des Verbundstoffrecyclings zu entwickeln.

Mit „Mirai“, dem japanischen Wort für „Zukunft“, setzt das FIP-MIRAI@ICC ein klares Zeichen: Ausrangierte Composites werden als wertvolle Ressource angesehen und durch neue Technologien wiederverwendet. Ziel ist es, eine zukunftsorientierte Kreislaufwirtschaft zu schaffen. Lokal ist das Projekt in Kanazawa, Japan angesiedelt und wird federführend vom ICC geleitet. Dort bringt die Plattform Forscher:innen des Fraunhofer IGCV und des ICC mit Unternehmen, Universitäten und Kund:innen zusammen.

Mehr Info finden Sie hier

Industriekunden können von der Expertise des Fraunhofer IGCV im Bereich des Recycling von Composites durch Direkt-Kooperationen profitieren. Hier können beispielsweise folgende Themenfelder bearbeitet werden:  

• Material- und Vergleichs-Studien
• Prozessentwicklung bzw. -optimierung
• Technologie-Consulting zu Recyclingfragestellungen bei CFK - (Design for Recycling, digitale Kreislaufwirtschaft)

unsere Tätigkeitsfelder sind dabei ...

• Einzelfaser-Charakterisierung
• rCFK-Charakterisierung
• Faser-Matrix-Separation durch z.B. Pyrolyse (von z. B. CFK)
• Datenbank mit Materialkennwerten von über 100 rCF-Materialien
• Vliesstoffentwicklung (insbesondere Nassvliesstoffe)
• Konsolidierung von rCF basierten Halbzeugen (variotherm, isotherm)
• rCF-Tapeentwicklung
• Einsatz von alternativen Matrixsystemen (z.B. biobasiert)
• Ökobilanzierung
  

Mit der modular aufgebauten Weiterbildung zum »Composite Engineer« werden die Kompetenzen der Fraunhofer-Allianz Leichtbau im Themengebiet FVW gebündelt. Teilnehmende dieses Lehrgangs haben die Möglichkeit, von in der aktuellen Forschung arbeitenden Fachleuten in den verschiedenen FVW relevanten Themengebieten geschult zu werden. So ist ein direkter Wissens- und Technologietransfer gewährleistet.

Am Fraunhofer IGCV in Augsburg findet das Modul Nachhaltige Produktionssysteme statt.

Weitere Infos und Termine