Bessere Recycelbarkeit

Annina Schopen,

Können thermoplastische Fasern Glas und Carbon ersetzen?

Das IKV der RWTH Aachen forscht an Alternativen zu Glas und Carbon zur Verstärkung von Kunststoffteilen. Im Fokus steht der Einsatz von thermoplastischen Fasern. Vorgestellt wird das Verfahren im Juni auf dem Innovationstag Mittelstand des BMWK in Berlin.

Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme von thermoplastischen PET-Fasern in Polypropylen. Gut zu erkennen: Die in die PP-Matrix eingearbeiteten, fadenförmigen PET-Fasern sind nach wie vor intakt. © IKV

Ob Fahrzeuge, Bohrmaschinen oder Windräder: Kunststoffteile, die durch Fasern aus Glas oder Carbon verstärkt wurden, sorgen in vielen Produkten für Leichtigkeit und Stabilität zugleich. Doch unter Aspekten modernen Kreislaufdenkens stellen diese Faserarten eine Herausforderung dar, denn beide Materialien sind nur bedingt oder unter großem Aufwand recycelbar. Um die Kreislauftauglichkeit und damit auch die Umweltbilanz von Kunststoffbauteilen insgesamt zu verbessern, entwickeln Forscher vom Institut für Kunststoffverarbeitung in Industrie und Handwerk (IKV) der RWTH Aachen deshalb im Rahmen eines vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Forschungsprojekts eine neue Methode zum Einsatz thermoplastischer Fasern in Kunststoffteilen. Das Verfahren wird am 23. Juni auf dem Innovationstag Mittelstand des Ministeriums in Berlin erstmals präsentiert.

Vielversprechende Recyclingmöglichkeiten

„Wir wollen herausfinden, ob sich beispielsweise Glas- durch besser recycelbare Kunststofffasern ersetzen lassen, und wie diese sich in der Verarbeitung verhalten“, sagt Patrick Stolz, wissenschaftlicher Mitarbeiter am IKV.Stolz und sein Team setzen dabei auf thermoplastische Fasern. Diese seien eine gute Alternative zu Glas und Carbon, weil sie zum einen die mechanischen Anforderungen an Kunststoffteile erfüllten und zum anderen vielversprechende Recyclingmöglichkeiten eröffneten.

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Ziel des Vorhabens, das im Rahmen des vorwettbewerblichen BMWK-Förderprogramms „Industrielle Gemeinschaftsforschung“ (IGF) unterstützt wird, sei ein neues Verfahren, mit dem sich thermoplastische Fasern in Kunststoffe einbringen lassen. Laut Stolz habe man von Beginn an darauf geachtet, dass sämtliche Prozessschritte von der Materialentwicklung über die Verarbeitung bis hin zum Recycling dem Kreislaufgedanken entsprächen. Von der neuen Aufbereitungsmethode sollen künftig vor allem kleine und mittlere Unternehmen profitieren, um sich mit recyclebaren Kunststoff-Compounds neue Anwendungs- und Umsatzfelder zu erschließen.

Das Thermoplast-Verfahren des IKV ist nur eine von mehreren Kunststoffneuheiten auf dem Innovationstag Mittelstand. So präsentiert unter anderem die TU Chemnitz ein über das „Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand“ (ZIM) gefördertes neuartiges Werkzeug zum induktiven, punktuellen Fügen von Metallen mit thermoplastischen Kunststoffen für den Automobilbau. Laut den Projektverantwortlichen sollen sich Polymer-Metall-Hybrid-Verbunde damit deutlich schneller verbinden lassen als bisher. Unternehmen und Industrieforschungseinrichtungen der Branche nutzen das ZIM intensiv. Seit 2015 wurden im Rahmen des Programms insgesamt mehr als 4000 einzelbetriebliche Forschungs- und Entwicklungsprojekte sowie fast 21 000 Kooperationsvorhaben angestoßen – darunter über 600 Projekte aus dem Bereich Kunststoff- und Gummierzeugnisse, für die Fördermittel im Umfang von rund 86 Millionen Euro bewilligt wurden.

Zu dem im Auftrag des BMWK von der AiF Projekt GmbH ausgerichteten Innovationstag als bedeutendstem Schaufenster mittelständischer Innovationstätigkeit auf Bundesebenewerden rund 2000 Besucherinnen und Besucher erwartet, darunter zahlreiche Vertreterinnen und Vertreter aus Wirtschaft, Politik und Regierung sowie Interessierte aus der breiten Öffentlichkeit. Das umfangreiche Programm des Events wird im Vorfeld durch interaktive Webinare rund um die Innovationsförderung des BMWK und eine Matchmaking-Plattform zur Vernetzung mit Partnern aus Wirtschaft und Forschung gerahmt.

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