Zweites Leben
Karbonfasern machen Abfallverwertern das Leben schwer

Sie finden sich in Windradflügeln, Autoteilen und Segelbooten. Karbonfasern sind leichter als Aluminium und fünfmal stärker als Stahl. Doch bereitet der Traumwerkstoff Recyclingfirmen zunehmend Probleme.

Segelboot Reichlich Karbonfasern verbaut (S. Hermann & F. Richter/Pixabay)

Vor allem in Form von Verbundstoffen erweisen sich die kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) bei der Wiederverwertung als widerständig. So entstehen bei der Zerkleinerung häufig leitfähige und brennbare Stäube, die durch Kurzschlüsse oder explosionsartige Verbrennung erhebliche Schäden in Schreddern und Müllverbrennungsanlagen anrichten. Das Bundesumweltamt empfiehlt deshalb zum Beispiel bei Schrottautos, die CFK-haltigen Teile vor der Verschredderung zu entfernen.

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Doch das ist leichter gesagt als getan. Oft sind die Kohlenstofffasern im Sandwichverfahren zwischen zwei Blechen eingeklebt. Der verbaute Anteil von CFK ist häufig gering. Und allzu teuer ist das Material auch nicht. Damit lohnt sich die Abtrennung unter kaufmännischen Gesichtspunkten kaum. Hinzu kommt, dass die nicht verwertbaren Reststoffe schlussendlich in der Müllverbrennungsanlage verbrannt werden. Spätestens hier erweist sich der Vorteil der Hitzebeständigkeit als Nachteil. Kohlenstofffasern verbrennen erst bei hohen Temperaturen. Die üblichen Hitzegrade in den Müllverbrennungsanlagen reichen nicht.

Neues Verfahren erschafft zweites Produktleben

Für die Autohersteller ergibt sich ein besonderes Problem: Sie müssen Ihre Fahrzeuge so bauen, dass sie zu 95 Prozent wieder verwertbar sind. Zumeist können aber nur 50 Prozent des verbauten CFK recycelt werden. Und je kürzer die Fasern durch die Verarbeitung geworden sind, desto unattraktiver werden sie für das Recycling. Um dem entgegen zu wirken, entwickelten das Forschungsinstitut Cetex und die Papiertechnische Stiftung (PTS) eine Technik, die auch für kürzere Fasern eine Wiederverwertung möglich macht. Die gängige Trockentechnik arbeitet mit 80 Millimeter langen Fasern. Die Forscher von Cetex und PTS setzten hingegen nasse Verfahren ein und konnten so industriell gebrauchsfähige Matten aus nur 40 Millimeter langen Karbon- und Kunststofffasern herstellen.

Für die Industrie wird die Herausforderung zunehmend größer. Wegen des geringen Gesichts findet CFK gerade beim Bau von Elektroautos mehr und mehr Anwendung. Damit kann das große Batteriegewicht teilweise ausgeglichen werden. So spart zum Beispiel BMW durch die Verwendung von CFK in Karosserie und andern Fahrzeugteilen bis zu 130 Kilogramm Gewicht ein. Aber auch andere Branchen setzen zunehmend CFK ein, sei es in Tennisschlägern, Motorradhelmen, Segelbootrümpfen oder in Prothesen. Der weltweite Jahresverbrauch der Wunderfasern hat sich nach Angaben des Industrieverbandes AVK im vergangenen Jahrzehnt vervierfacht. Das Thema CFK-Recycling bleibt der Industrie also erhalten.

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