ÖkoMat

Ökologische Bewertung der Materialkonzepte, Produktionsverfahren und End-of-Life- sowie New-Life-Szenarien von (Bio-)Hybridwerkstoffen (ÖkoMat)

Ziel dieses Projekts ist es, für die im Rahmen des Fraunhofer-Projektzentrums Wolfsburg hergestellten Materialien und Material-Kombinationen jeweils passende Wiederverwertungs- bzw. Entsorgungskonzepte zu entwickeln und gleichzeitig den Recyclingaspekt bereits bei der Auswahl der Materialien und Herstellungsprozesse zu berücksichtigen.

© Fraunhofer WKI | Marek Kruszewski

Mahlgut aus einem hybriden duromeren Faserverbundkunststoff mit Carbon- und Naturfaserverstärkung

© Fraunhofer WKI | Marek Kruszewski

Versuchsaufbau im Klapprohrofen zur Durchführung der Pyrolyse – hier von thermoplastischen FVK verschiedener Geometrien

Für die neuartigen, im Projektzentrum Wolfsburg entwickelten Werkstoffe und Kombinationen existieren bislang weder Recycling-Szenarien noch eine ökologische Bewertung. Um den nachhaltigen Einsatz dieser Materialien zu gewährleisten, ist daher eine ökonomische und ökologische Betrachtung ihres gesamten Lebenszyklus insbesondere mit Hinblick auf mögliche Verwertungsszenarien dringend notwendig.

Neben der Entwicklung geeigneter End-of-Life- und New-Life Konzepte für die hergestellten Bauteile sowie im Prozess anfallende Reststoffe erfolgt eine ökologische und ökonomische Bewertung von Ausgangsmaterialien, Materialkombinationen und Fertigungsprozessen.

Um diese Ziele zu erreichen, identifizieren wir zunächst die wichtigsten eingesetzten Materialien und Materialkombinationen. Für diese entwickeln wir daraufhin End-of-Life- und New-Life-Szenarien und betrachten im Vorfeld die hierzu notwendigen Schritte, wie die Demontage. Zu den möglichen Recycling-Verfahren gehören mechanische, chemische und thermische Prozesse. Auch die Kombination verschiedener Verfahren, wie z. B. des mechanischen Recyclings mit Pyrolyse, kommt in Frage.

Nach Abschluss dieser Arbeitsschritte untersuchen wir auch die Einsatzmöglichkeiten und Anwendungsgebiete für rezyklierte Fasern, Verbundwerkstoffe und Reststoffe. Hierbei können die Recyclingverfahren noch optimiert werden, um so die Bandbreite der Einsatzmöglichkeiten für die Rezyklate zu erhöhen und z. B. bestimmte Aspekte, wie den energetischen und wirtschaftlichen Aufwand der Prozesse, zu optimieren.

Abschließend betrachten wir den Lebenszyklus der Materialien – vom Ausgangsrohstoff über den Prozess bis hin zum Recycling. Ergebnisse, die wir während der Projektlaufzeit erzielen, fließen direkt in die jeweiligen parallel laufenden Projekte im Projektzentrum ein, sodass der Recyclingaspekt bereits bei der Auswahl von Materialien und Prozessen einbezogen wird.

Schwerpunkte des Projekts ÖkoMat:

-    Entwicklung von Recycling-Konzepten für Leichtbaustrukturen

-    Pyrolyse

-    mechanisches Recycling

-    Identifikation geeigneter Einsatzmöglichkeiten für Rezyklate

-    Ökologische Bewertung der Materialien

Das Projekt wird vom Land Niedersachsen (Fördernummer VWZN2990) gefördert.