Das Projekt MAI CaRinA wurde im Rahmen des Campus Carbon 4.0 in Zusammenarbeit mit dem Jülich Forschungszentrum durchgeführt. Gefördert wurde das Verbundvorhaben mit einer dreijährigen Gesamtlaufzeit vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie und wurde im Oktober 2020 erfolgreich abgeschlossen. Partner des Projektes waren: Fraunhofer IGCV (Konsortialführer), Institut für Textiltechnik Augsburg, Tenowo, SGL Technologies, EDAG, Faurecia, Brose, Airbus Helicopter, Röchling Automotive, Carbon TT, Huntsman, Trevira, Lamilux sowie ELG carbon fibre (jetzt Gen2Carbon) aus der UK.
Nun hat das Fraunhofer IGCV den dazugehörigen Abschlussbericht veröffentlicht.

Mit MAI CaRinA wurde der Einsatz von Carbonfaser Recyclingwerkstoffen für die industrielle Anwendungen untersucht und damit das Thema Nachhaltigkeit weiter vorangetrieben.

Hintergrund

Mit der zunehmenden Verwendung von CFK in Serienanwendungen gewinnt die Verwertung entstehender Abfälle zunehmend an Bedeutung. Nicht nur die zukünftig stark steigende Abfallmenge durch Bauteile am Ende ihrer Nutzungsdauer, sondern auch die heute als Produktionsverschnitt anfallenden Mengen sind von Bedeutung.

Kunststoffabfälle müssen in der EU einer Verwertung zugeführt werden und dürfen nicht deponiert werden. Die energetische Verwertung durch Verbrennung ist aufgrund des hohen nicht brennbaren Faseranteils bei CFK unwirtschaftlich und zudem in bestehenden Verbrennungsanlagen technisch größtenteils nicht möglich. Eine höherwertige Verwertung von CFK-Abfällen und -verschnittresten ist zwingend erforderlich und aufgrund des Potentials der Carbonfaser und des hohen Energieaufwandes für die Produktion der Fasern geboten.

Ziel und Ergebnis

Vor diesem Hintergrund war es das Ziel des Projektvorhabens CaRinA, der starken Forderung der Industrie nach einem übersichtlichen und leicht zugänglichen Leistungsspektrum für rCF-Vliese nachzukommen. Unter Einbezug aller industrierelevanten Parameter sollte den Vliesstoffen dabei ein umfassendes Eigenschaftsprofil für die eindeutige Rückverfolgbarkeit zugewiesen werden. Dadurch wurde die geforderte Vergleichbarkeit sowohl untereinander als auch in Konkurrenz zu anderen Materialklassen geschaffen und erstmalig ein die gesamte Prozesskette der Herstellung von rCF Produkten umfassendes Datenmodell geschaffen.

Im Projekt konnten über 100 Vliesstoffe hergestellt und charakterisiert werden. Dabei wurden die Zusammenhänge der Krempel auf die Qualität, Produktivität und Eigenschaften der Vliesprodukte systematisch untersucht. Neben 100% rCF-Vliesstoffen wurden thermoplastische Mischvliese hergestellt und auch alternative Imprägnierverfahren getestet. Alle mechanischen Tests wurden zur Validierung von Materialienkarten genutzt, um das Material für typische CAx-Tool nutzbar zu machen. So konnten die hergestellten Bauteile simuliert und die Simulation validiert werden. Auch die Potentiale hinsichtlich akustischer Abschirmung von rCF-Vliesstoffen und lokaler Verstärkung durch Neufasertapes wurde aufgegriffen und erste positive Erkenntnisse gewonnen.

Den vollständigen Abschlussbericht zu MAI CaRinA finden Sie hier: Abschlussbericht