Energieeffizienter und werkstoffgerechter Recyclingprozess von carbon‑faserverstärkten Kunststoffen (CFK) von der Wertstoffaufbereitung bis hin zum neuen Bauteil unter Anwendung eines innovativen Solvolyseprozesses sowie der Entwicklung und Herstellung neuartiger standardisierter quasi-unidirektionaler Halbzeuge
Laufzeit:
01.01.2021 bis 31.12.2023, verlängert bis 30.04.2024
Das Projekt EDISON-rCF befasst sich mit dem Recycling kohlenstofffaserverstärkter Kunststoffe (CFK). Das aus auf die jeweiligen Prozessschritte spezialisierten Partnern aus der Wirtschaft und Wissenschaft bestehende Konsortium bildet dabei die gesamte Prozesskette vom CFK‑Abfall bis zum Produkt aus CFK‑Rezyklaten ab.
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Motivation und Projektziele
Der wachsende Einsatz von CFK erfordert auch die höhere Wertstellung des Recyclings. Durch einen innovativen Solvolyseprozess mittels überkritischer Fluide sollen im industriellen Maßstab Kohlenstofffasern (rCF) aus CFK‑Abfall zurückgewonnen werden. Der angestrebte Solvolyseprozess soll sich durch eine bessere Energieeffizienz und eine höhere Qualität der rCF von der konventionellen thermischen Behandlung abheben. Aus den Rezyklat-Fasern werden unidirektionale Halbzeuge mit guten mechanischen Eigenschaften für High‑Performance‑Bauteile hergestellt. Festigkeitsverluste im Vergleich zu Neuwareprodukten sollen minimiert werden.
Aufgaben des IART
Das IART übernimmt das Stoffstrommanagement von unspezifizierten CFK‑haltigen Abfällen mit einer Vorauswahl an geeigneten CFK-Abfällen für die Solvolyse sowie der mechanischen Vorbehandlung mit Vorzerkleinerung und Abtrennung störender Bestandteile. Alle Arbeitspakete werden durch eine begleitende Ökobilanzierung bewertet.
Diverse CFK‑haltige Abfälle werden zunächst durch eine umfassende Faser- und Kunststoffanalytik charakterisiert, systematisiert, katalogisiert und nach Verwertungsklassen sortiert. Die Vorbehandlung wird hinsichtlich eines energieeffizienten und staubarmen Zerkleinerungsprozesses mit einem Zerkleinerungsprodukt mit möglichst definierten Partikelabmessungen und reduziertem Feingutanteil optimiert. Darüber hinaus wird das Sortierkonzept für CFK weiterentwickelt.
Optionaler Förderhinweis
Das internationale Verbundvorhaben wird durch das Technologietransfer-Programm Leichtbau (TTP LB) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert und vom Projektträger Jülich betreut.