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Linzer Forscher recyceln Carbonfasern für den Autobau

Autos aus „Abfall“: Eine neue Pressmethode erlaubt den Einsatz recycelter Carbonfasern im Automobilbau.

Stelzer mit einem Carbonbauteil
Stelzer mit einem Carbonbauteil

Stark belastete Bauteile in Autos und Flugzeugen werden immer öfter aus faserverstärkten Kunststoffen gefertigt. Forscher der JKU wollen gemeinsam mit ProjektpartnerInnen aus der Industrie einen Schritt weiter gehen und dafür recycelte Carbonfasern einsetzen. Auf der derzeit laufenden Fachmesse für Verbundwerkstoffe "Composites Europe" in Stuttgart stellen sie ihre neue Methode vor.

Strukturbauteile, also Komponenten in Maschinen und Fahrzeugen, die hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt sind, werden üblicherweise aus Metall gefertigt. Damit lässt sich zwar die nötige Stabilität erreichen, gleichzeitig ist das Material aber schwer und aufwendig zu verarbeiten. Bestrebungen, Fahrzeugkomponenten leichter zu machen, haben in den vergangenen Jahren dazu geführt, dass immer mehr solcher Bauteile aus Verbundwerkstoffen hergestellt werden.

Vielfach kommen dafür mit Carbonfasern verstärkte Kunststoffe zum Einsatz. Gängige Verfahren, die bereits in der Automobilindustrie angekommen sind, bestehen darin, Gewebe aus Fasern unter hohem Druck und Hitze mit Harz zu einem starren Bauteil zu verarbeiten. "Diese Art von Verbundmaterial ist allerdings ziemlich aufwendig in der Herstellung", erklärt einer der beteiligten Forscher, Philipp Stelzer vom Institut für Polymer Product Engineering der JKU, gegenüber der APA. "Die Fasern müssen gründlich in die Pressform gelegt werden und es kann mehrere Stunden bis Tage dauern, bis so ein Bauteil fertig ist."

Um den Prozess günstiger und schneller zu machen, wird deshalb versucht, kurze, ungeordnete Faserschnipsel anstelle der kontinuierlichen, zu einem Gewebe geordneten Fasern zu verwenden. "Dieser Prozess ist gerade im Kommen", so Stelzer. "Industriell breit angewendet wird er allerdings noch nicht." Die Linzer ForscherInnen wollen aber ohnehin noch einen Schritt weiter gehen und anstelle neuer Faserschnipsel recycelte Fasern verwenden. Diese werden zur Zeit für Versuchszwecke vor allem aus Abfall aus der Luftfahrt gewonnen.

"Natürlich ist die Qualität der recycelten Fasern per se schlechter", so Stelzer. "Die Herausforderung besteht also vor allem darin, Bauteile so zu konzipieren, dass sie dennoch die hohen Anforderungen erfüllen." Dabei geht es neben dem Design der Bauteile etwa auch um die Frage, in welchem Verhältnis recycelte und neue Materialien gemischt werden können und wie trotz der schlecht definierten Eigenschaften des Grundmaterials eine gleichbleibende Qualität erreicht werden kann. Im Labor haben die Forscher bereits etliche Versuchsbauteile hergestellt und getestet und dabei vielversprechende Ergebnisse erzielt, wie Stelzer betonte.

NEWS 08.11.2018

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