Wie kann der Leichtbau zirkulärer werden? Welche Rolle spielen dabei Verbundwerkstoffe? An welchen Entwicklungen forscht das Fraunhofer CCPE in diesem Bereich? Diese Fragen beantwortet Sascha Kilian, Leiter des Research Department Application and Demonstration im Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE , im Kurzinterview. Weitere Informationen zum Stand der Forschung bei der Kreislaufführung von Leichtbaumaterialien erwartet Interessierte in der Online-Veranstaltung „Fraunhofer CCPE compact – Materialien für die Kreislaufwirtschaft im effizienten Leichtbau“ am 19. Oktober von 14 bis 16 Uhr.
Was sind Ihrer Meinung die größten Herausforderungen, um Leichtbau zirkulär zu gestalten?
Leichtbau ist eine der zentralen Stellschrauben, um den ökologischen Fußabdruck von Produkten in mobilen Anwendungen zu reduzieren. Werkstoffe, die hierbei eingesetzt werden, sind häufig Verbundwerkstoffe wie glas- oder kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe, die sich durch ihre herausragenden gewichtsspezifischen Eigenschaften auszeichnen. Zudem lag im letzten Jahrzehnt ein großes Augenmerk auf der Multi-Material-Bauweise, bei der unterschiedlichste Werkstoffklassen zu einem Verbund kombiniert werden, um das Leichtbaupotenzial zu maximieren.
Allerdings wurde und wird das End-of-Life-Management bzw. die Trennung dieser Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde bei den Entwicklungen oft vernachlässigt. Die damit einhergehenden Herausforderungen sind noch lange nicht vollumfänglich gelöst und Bestandteil der aktuellen Forschung. Der jüngste Trend zum gesteigerten Einsatz thermoplastischer Matrizes ist ein sinnvoller Weg, doch berücksichtigt beim Recycling meist nicht die Einkürzung der Faserlänge, die zwangsläufig ein Downcycling mit sich bringt. Zudem sind noch keine geeigneten Geschäftsmodelle zur Rücknahme und Sortierung der Produkte am Markt etabliert. Folglich sind für eine Kreislaufführung noch viele Herausforderungen zu meistern.
Mit welchen Entwicklungen geht Fraunhofer CCPE darauf ein?
Fraunhofer CCPE setzt die grundlegenden Prinzipien einer Faserverstärkung und weiterer Leichtbaustrategien in Einkomponentensystemen bzw. Mono-Material-Kompositen um. Ziel ist, das Leichtbaupotenzial aus einem Werkstoff zu maximieren und unterschiedlichste Materialmorphologien aus einem Kunststoff, wie bspw. Faser oder Schaum, zu kreislauffähigen Leichtbaumaterialien zu kombinieren. Komplettierend stehen die Prozessentwicklung und seriennahe Fertigung von Bauteilen aus diesen Werkstoffen im Fokus. Neben der Recyclingfähigkeit der Materialien bildet die Weiterentwicklung biogener Werkstoffe für diesen Einsatzbereich ein weiteres Zentrum der Aktivitäten.
Welches Potenzial sehen Sie für rezyklierbare Materialien?
Zurzeit wird die Bezeichnung „rezyklierbar“ oder „recyclingfähig“ inflationär als werbewirksames Attribut auf Produkten verwendet. Jedoch erfolgt seine Umsetzung meist nicht. Eine kritische Auseinandersetzung, was dies für etwaige Geschäftsmodelle, die Sammlung, Sortierung, das Recycling und die Überführung in gleichwertige Produkte bedeutet, ist zwingend erforderlich. Erst so lässt sich das volle Potenzial hinsichtlich ökologischerer Materialien erschließen. Sind diese Hürden genommen, erschließt sich ein erhebliches Potenzial, sowohl im Automotivebereich, im Transportwesen, in der Sport- und Freizeitindustrie sowie in der Luftfahrt.
Was erwartet uns bei Fraunhofer CCPE compact am 19. Oktober 2023?
Die Online-Veranstaltung von 14:00 – 16:00 Uhr „Fraunhofer CCPE compact“ wird den Teilnehmenden einen Einblick in die aktuellen Problemstellungen bei der Kreislaufführung von Leichtbaumaterialien geben. Neben neusten Entwicklungen im Bereich von Mono-Materialien für Leichtbauanwendungen werden Ansätze zur systematischen und ganzheitlichen Produktentwicklung für eine Kreislaufwirtschaft dargestellt und diskutiert. Mit anderen Worten: Seien Sie gespannt!
Sie können sich zur Online-Veranstaltung „Fraunhofer CCPE compact – Materialien für die Kreislaufwirtschaft im effizienten Leichtbau“ hier kostenfrei anmelden. Die Veranstaltung findet am 19. Oktober 2023 von 14 Uhr bis 16 Uhr online auf Englisch statt.
Bild oben: Sascha Kilian, Leiter des Research Department Application and Demonstration. Foto:
