GaRecCa - Ganzheitliche Recycling-Prozesskette für Carbonfasergewebe & -Gelege

Derzeitige Recyclingansätze für Hochleistungsfaserverbundwerkstoffe, sowohl im Labor- als auch im industriellen Maßstab, gehen meist einher mit einer Zerstörung der Faserarchitektur und stellen somit kein Recycling, sondern eher ein Downcycling dar. Aus diesem Grund hat sich das Projekt „GaRecCa“ im Rahmen der Förderinitiative „KMU-innovativ“ zum Ziel gesetzt eine innovative Recyclingstrategie zu entwickeln, welche zu wesentlich besseren mechanischen Eigenschaften von second life Bauteilen führen soll.

Durch geeignete Recyclingmethoden, welche eine definiert ‚quasi‘-endlos ausgerichtete Faserorientierung ermöglichen, könnten Neufasern ersetzt und bei einem nahezu gleichen Leichtbaupotenzial erhebliche Kosteneinsparungen und eine Reduktion der Umweltbelastung erzielt werden.

Ziel in GaRecCa ist es, ein möglichst effizientes Recycling zu betreiben, in dem mit möglichst niedrigem Energieverbrauch Materialien mit guten Eigenschaften hergestellt werden können. Dies soll durch die Verwendung von zugeschnittenen Patches geschehen, welche eine definierte Orientierung und eine erhaltene Faserarchitektur aufweisen. Diese stammen aus Verschnittresten oder aus thermischer bzw. induktiver Separation und werden nach dem Recyclingprozess durch ein automatisiertes System erkannt und von einem Roboter abgelegt. Dabei wird die Überschneidung und Orientierung der Patches an die später aufgebrachte Last angepasst und sowohl Dicken wie auch Geometrieeinflüsse der Schnittmuster mit einberechnet. Für die Verwendung dieser Materialien ist es wichtig, dass die Faseroberfläche aktiviert wird, um auch im Second-Life Bauteil gute mechanische Eigenschaften zu besitzen. Um dies zu erreichen, werden die Fasern nach der Separation durch eine Plasmabehandlung aktiviert und dadurch die Oberflächenstruktur und -chemie angepasst.

Bildquellen: Fraunhofer ICT-FIL