Am 16. Februar 2017 wurde im Rahmen der Fachkonferenz „Rohstoffe effizient nutzen – Erfolgreich am Markt“ im Bundeswirtschaftsministerium in Berlin das am Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden erfolgreich etablierte Forschungsvorhaben „Rohstoffeffiziente Verwertung von recycelten Carbonfasern durch Entwicklung einer Technologie zur industriellen Fertigung von Hybridgarnen für den Einsatz in hochbelastbaren CFK-Bauteilen“ in der Wettbewerbskategorie Forschung mit dem Deutschen Rohstoffeffizienz-Preis 2016 ausgezeichnet.
Professor Chokri Cherif, Institutsdirektor des ITM und im November 2016 mit dem Deutschen Zukunftspreis des Bundespräsidenten für Technik und Innovation ausgezeichnet, blickt voller Stolz auf die Verdienste seiner Forschungsaktivitäten am Institut: „Ich freue mich gemeinsam mit meinen wissenschaftlichen Mitarbeitern und Doktoranden über diese Auszeichnung und bin sehr glücklich, dass die am ITM angesiedelten fundierten und industrienahen Forschungsarbeiten mit recycelten Carbonmaterialien zu einem weiteren wissenschaftlichen Erfolg für das ITM geführt haben.“
Faserverbundwerkstoffe auf Basis von Carbon-Garnen zeichnen sich durch hervorragende Festigkeit und Steifigkeit aus und bilden die Basis für den Leichtbau in den Bereichen Luftfahrzeug-, Fahrzeug-, Schiffs-, Maschinen- sowie Anlagenbau. Derzeit werden bereits erfolgreich, Produktionsabfälle und genutzte Faserkunststoffverbunde wiederaufbereitet und somit recycelte Carbonfasern für die Fertigung neuer Produkte bereitgestellt, jedoch wird das Leistungsvermögen bei weitem nicht ausgeschöpft.
Wissenschaftlern des ITM ist es unter der Federführung von Dr. Anwar Abdkader, Forschungsgruppenleiter am ITM, erfolgreich gelungen, die Verfahrensstufen zur Aufbereitung und Verarbeitung der außerordentlich spröden Carbon-Fasern für neue Verbundwerkstoffe weiterzuentwickeln und zu optimieren. Derzeit wird zusammen mit renommierten Industriepartnern eine Prozesskette zur Entwicklung und Umsetzung von neuartigen Garnkonstruktionen aus recycelten Carbonfasern (rCF) am ITM aufgebaut. Mit einer sogenannten Spezialkrempelanlage werden die recycelten Fasern aufgelöst, vereinzelt und zu einem breiten gleichmäßigen Band zusammengeführt. Anschließend können daraus auf Basis verschiedener Spinntechnologien neuartige Hybridgarnkonstruktionen aus gleichmäßig vermischten recycelten Carbon- und Thermoplastfasern gefertigt werden.
Die hochleistungsfähigen rCF-Hybridgarne bieten aufgrund der parallelen Faserausrichtung, homogenen Durchmischung und hohen Faserlänge nahezu Zugfestigkeiten von primären Carbonfasern im Faserverbundwerkstoff. Mit diesen unikalen Technologien lässt sich eine industrielle Massenproduktion hochbelastbarer komplexer CFK-Bauteile in reproduzierbarer Qualität mit sehr geringen Taktzeiten, beispielweise in der Elektromobilität nachhaltig und effizient, einsetzen.
Das ausgezeichneten Forschungsvorhaben konnte insbesondere durch ein aktuelles DFG-Projekt und durch das industrienahe BMBF-FOREL-Verbundvorhaben „3DProCar – Flexible Prozessketten für thermoplastische integral gefertigte FKV-Bauteile mit komplexer Geometrie“, in dem das ITM die Thematik „Entwicklung von Faser-, Textil-, Preforming- sowie Konsolidierungsverfahren zur Fertigung komplexer Faserverbundstrukturen“ bearbeitet, maßgeblich vorangetrieben werden.
Mehr unter www.tu-dresden.de.
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