ReDesign

Kreislauffähige FKV-Strukturen und Recyclingstrategien für Fahrzeuganwendungen
(Recyclable FRP structures and recycling strategies for vehicle applications)

Projektziel:

Ziel des Projekts ist die Entwicklung nachhaltiger und recycelbarer Faserverbundwerkstoffe auf Basis thermoplastischer Harzsysteme für Anwendungen in der Automobil- und Luftfahrtindustrie. Durch die chemische Recyclingfähigkeit der Materialien sollen Fasern und Matrix zurückgewonnen und erneut eingesetzt werden können, um einen geschlossenen Materialkreislauf für Hochleistungsverbundwerkstoffe zu ermöglichen.

Forschungsschwerpunkte:

Validierung des chemischen Recyclingprozesses
Im Projekt werden die Prozessbedingungen für das chemische Recycling thermoplastischer Faserverbundwerkstoffe untersucht und validiert. Ziel ist die Rückgewinnung von Fasern und Harzmatrix in einer Qualität, die ihren erneuten Einsatz in VARI- und RTM-Prozessen ermöglicht. (VARI – Vacuum Assisted Resin Infusion, RTM – Resin Transfer Moulding).

Nachhaltige Lösungsmittelauswahl
Ein Schwerpunkt des Projekts ist die Substitution konventioneller, potenziell toxischer Lösungsmittel durch eine umweltfreundliche Alternative. Das ausgewählte nachhaltige Lösungsmittel soll die Anforderungen des chemischen Recyclingprozesses erfüllen und gleichzeitig die Umweltbelastung reduzieren.

Materialcharakterisierung und Struktursimulation
Die Materialeigenschaften werden über mehrere Recyclingzyklen hinweg untersucht. Hierzu werden FKV-Strukturen hergestellt, charakterisiert, künstlich gealtert, chemisch recycelt und unter Verwendung der zurückgewonnenen Fasern und Matrix erneut verarbeitet. Die gewonnenen Kennwerte dienen als Grundlage für Struktursimulationen zur Bewertung von Leistungsfähigkeit und Lebensdauer der entwickelten FKV-Strukturen.

Umwelt- und Kostenbewertung
Zur ganzheitlichen Bewertung der entwickelten Prozesse werden Lebenszyklusanalysen (LCA) und Lebenszykluskostenanalysen (LCC) durchgeführt. Dabei werden ökologische und wirtschaftliche Auswirkungen sowie die Potenziale zur Reduzierung von Energieverbrauch und Abfallaufkommen untersucht.

Second-Life-Strategie für CFRP
Ein weiterer Forschungsschwerpunkt ist die Entwicklung einer Second-Life-Strategie für degradierte kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFRP). Auf Basis thermoplastischer Verbundwerkstoffe werden Konzepte erarbeitet, die eine Wiederverwendung ermöglichen und damit den Ressourcenverbrauch sowie die entstehenden Abfallmengen reduzieren.

Projektpartner:

• Fraunhofer IWU (DE): Probekörperherstellung (VARI/ TF), Materialcharakterisierung, Struktursimulation, Projektevaluation
• Composites United Leichtbau-Forschung gGmbH (DE): Projekt-Management
• Bydgoszcz Industrial Cluster Tool Valley (POL): Ökologische und ökonomische Analyse (LCA, LCC), Materialalterung
• The Lukasiewicz Research Network – Institute of Heavy Organic Synthesis “Blachownia” (POL): Recycling, Entwicklung umweltfreundlicher Lösungsmittel

Zur Projektseite von Bydgoszcz Industrial Cluster Tool Valley

Die Kofinanzierung des Projekts erfolgt durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) im Rahmen des CORNET-Programms (CORNET-Initiative – 37. Ausschreibung).