NeuRecA

Faserverstärkte Kunststoffe auf Basis von Kohlenstofffasern nehmen in vielen Branchen mit Leichtbauanforderungen eine Schlüsselrolle ein. Dies trifft in erster Linie für die Luftfahrt- und Automobiltechnik, zunehmend aber auch für den Freizeit- und Sportbereich zu. Neben dem reinen Leichtbau und den damit verbundenen ökonomischen Herausforderungen ist in den letzten Jahren der ökologische Leichtbau mit den Forderungen nach nachhaltigen Lösungen und recyclingfähigen Materialien immer stärker in den Fokus gerückt.

Diese Zielsetzung kann für Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) im Allgemeinen, speziell aber für kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) nur durch eine konsequente Verfolgung einer ganzheitlichen Kreislaufwirtschaft erreicht werden.

Im Verbundprojekt NeuRecA erfolgte daher sowohl für Kohlenstofffaser-Produktionsabfälle (Verschnitt von CF-Textilien und Spulenreste) als auch für recycelte und aufbereitete Kohlenstofffasern aus der Pyrolyse von End of Life (EoL)-Bauteilen eine zielgerichtete Materialentwicklung zur Wiederverwendung in neuen CFK-Anwendungen. Hierdurch kann der ökologische Fußabdruck von kohlenstofffaserverstärkten Bauteilen deutlich gesenkt und die Attraktivität des Werkstoffs weiter gesteigert werden. Zur Fertigung dieser Halbzeuge wurde das Sheet Molding Compound (SMC)-Verfahren genutzt, da dieses eine hohe Designfreiheit bei gleichzeitig wirtschaftlichen und effizienten Fertigungsprozessen ermöglichte. Durch die Kombination einer neu entwickelten Harzpastenrezeptur (basierend auf einem Hoch-T_g-Epoxidharz) und Stapelfasergarnen auf Basis recycelter Kohlenstofffasern wurden SMC-Halbzeuge entwickelt, welche in thermisch hoch belasteten strukturellen Bereichen eingesetzt werden können.

Im Verbundvorhaben „NeuRecA“ wurden neuartige und innovative SMC-Formulierungen auf Basis recycelter Kohlenstofffasern und Epoxidharze zur Anwendung in strukturellen Bereichen für Hochtemperaturanwendungen entwickelt. Dies stellt einen ersten wichtigen Meilenstein in Richtung nachhaltiger CFK-Verbundwerkstoffe dar.