Revolutionäres Recycling: Kohlenstofffasern werden wieder wie neu – mit 66 % weniger CO₂
Hiltrud Jockel
Revolutionäres Recycling: Kohlenstofffasern werden wieder wie neu – mit 66 % weniger CO₂
Forscher der Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) haben einen Durchbruch beim Recycling von Kohlenstofffasern erzielt. Ihr neues Verfahren verwandelt Abfallmaterial in hochleistungsfähige Bänder und reduziert dabei die Emissionen um bis zu 66 Prozent. Die Innovation könnte die Art und Weise, wie Industrien Kohlenstofffasern wiederverwenden, grundlegend verändern – und so die Abhängigkeit von der energieintensiven Neuproduktion verringern.
Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) kommen in zahlreichen Leichtbauanwendungen mit hoher Festigkeit zum Einsatz. Doch die Herstellung neuer Kohlenstofffasern verbraucht enorme Mengen an Energie und setzt pro Kilogramm zwischen 20 und 65 Kilogramm CO₂ frei. Aktuell werden nur 15 Prozent der CFK-Abfälle recycelt, der Rest wird verbrannt oder auf Deponien entsorgt.
Das DITF-Team konzentrierte sich auf die Lösung eines zentralen Recycling-Problems: die Neuausrichtung von Fasern, die während der Abfallverarbeitung ungeordnet werden. Durch die Anpassung traditioneller Spinntechniken entwickelten sie die sogenannten "Infinity"-Bänder – hochgradig ausgerichtete Produkte aus recycelten Kohlenstofffasern (rCF). Diese Bänder behalten 88 Prozent der Zugfestigkeit und Steifigkeit im Vergleich zu neu produzierten Fasern.
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Ökobilanzen zeigen erhebliche Umweltvorteile auf. Bei der Verwendung pyrolysierter Fasern sinken die Treibhausgasemissionen um etwa 49 Prozent. Stammt das Material dagegen aus Produktionsabfällen, steigt die Reduktion auf 66 Prozent. Der Bedarf an besseren Recyclinglösungen ist dringend: Allein in Europa sollen bis 2030 rund 8.000 passagierflugzeuge mit hohem CFK-Anteil außer Betrieb genommen werden, was eine massive Zunahme an Abfällen mit sich bringt.
Die neuen rCF-Bänder bieten eine praktikable Möglichkeit, Kohlenstofffasern ohne Leistungseinbußen wiederzuverwenden. Mit einer Emissionsreduzierung von bis zu zwei Dritteln könnte die Technologie Branchen helfen, ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen. Gleichzeitig adressiert das Verfahren die wachsende Herausforderung durch CFK-Abfälle aus der Luftfahrt und anderen Sektoren.
