Innovative Leichtbaulösungen in der Luftfahrt und der Automobil- oder der Sportindustrie zeichnen sich durch gute mechanische Eigenschaften bei gleichzeitig geringem Gewicht aus. Hier sind faserverstärkte Kunststoffe, insbesondere Prepregs – mit Epoxidharz getränkte Carbongewebe – ein oft genutzter Ansatz. Doch gibt es bei deren Herstellung auch einen Nachteil: Beim Zuschnitt der bahnförmigen Halbzeuge kann bis zu 35 Prozent Verschnitt an nicht ausgehärtetem Material entstehen. Dieser Verschnitt muss üblicherweise als Gewerbeabfall entsorgt werden. Derzeit mögliche Recyclingansätze wie die Pyrolyse zur Trennung von Harz und Fasern sind energetisch aufwendig und teuer und somit ebenfalls wenig praktikabel für ein umfassendes Recyclingkonzept der anfallenden Prepreg-Verschnitte.
Stoffkreislauf zur Herstellung neuer Bauteile
Dieser Herausforderung stellt sich nun ein Konsortium aus Industrieunternehmen im Forschungsvorhaben „PreCycle“. Im Projekt verfolgt das Konsortium – darunter die die all ahead composites GmbH, die HP-T Höglmeier Polymer-Tech GmbH & Co. KG, die RF Plast GmbH und das SKZ – einen ganzheitlichen Ansatz zum Recycling von nicht verwertbaren Materialverschnitten. Das Ziel ist die Herstellung von rieselfähigen Duroplast-Formmassen aus nicht ausgehärteten Prepreg-Abfällen, die anschließend im Spritzgießverfahren zu hochwertigen Fahrradpedalen weiterverarbeitet werden. Auf diese Weise lassen sich die nicht ausgehärteten Prepreg-Verschnitte als wertvoller Rohstoff in einen Stoffkreislauf zur Herstellung neuer Bauteile wieder integrieren.
SKZ übernimmt Rezepturentwicklung und Compoundierung
Das über drei Jahre laufende Kooperationsprojekt wird im Rahmen des Bayerischen Verbundforschungsprogramms (BayVFP) – Förderline Materialien und Werkstoff ¬– vom Freistaat Bayern gefördert. Innerhalb des Projektes entwickelt die Firma HP-T ein großtechnisches Zerkleinerungsverfahren für Prepreg-Verschnitte, während am SKZ die Rezepturentwicklung sowie Compoundierung und Optimierung der Formmassen stattfindet. Bei all ahead wird das Demonstratorbauteil „High-end-Fahrradpedale“ ausgelegt, die Firma RF Plast schließlich stellt das Spritzgießwerkzeug her und legt den Spritzgießprozess aus.
„Anfallenden Gewerbeabfall wiederverwerten“
„Die Ergebnisse des Projektes bieten die Möglichkeit, den anfallenden Gewerbeabfall bei der Verarbeitung von Prepregs wiederzuverwerten und tragen somit zur Erhöhung der Nachhaltigkeit bei. Wir freuen uns deshalb, gemeinsam mit einem schlagkräftigen Industriekonsortium das Recycling der Prepreg-Verschnitte voranzutreiben“, erklärt Dr. Andreas Köppel, Gruppenleiter Vernetzte Materialien und Materialentwicklung am SKZ.
Mehr Informationen zum SKZ-Forschungsbereich Material
Das SKZ ist ein Klimaschutzunternehmen und Mitglied der Zuse-Gemeinschaft. Diese ist ein Verbund unabhängiger, industrienaher Forschungseinrichtungen, die das Ziel verfolgen, die Leistungs- und Wettbewerbsfähigkeit der Industrie, insbesondere des Mittelstandes, durch Innovation und Vernetzung zu verbessern.
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