Prozessentwicklung zum Recycling von Organoblech-Verschnitten mit direkter Implementierung in den Hybrid-bauteil-Fertigungsprozess mit zusätzlicher Bewertung (ReProOrgano)

Im Projekt ReProOrgano (Prozessentwicklung zum Recycling von Organoblech-Verschnitten mit direkter Implementierung in den Hybridbauteil-Fertigungsprozess mit zusätzlicher Bewertung) will die Technische Hochschule Rosenheim zusammen mit Partnern aus der Wirtschaft ein Verfahren entwickeln, mit dem der Verschnitt von Organoblechen einer hochwertigen Weiternutzung zugeführt werden kann. Projektleiter ist Prof. Dr. Michael Schemme.

Herausforderung

Leichtbau ist einer der Trends im Automobilbau. Aufgrund ihrer Eigenschaften sind Verbundwerkstoffe für Anwendungen im Leichtbau prädestiniert. Ein etabliertes Verfahren zur Herstellung von Leichtbaukomponenten, auch für die Serienfertigung, ist das Hybrid-Spritzgussverfahren von faserverstärkten thermoplastischen Kunststoffen in Verbindung mit Endlosfaserstrukturen. Problematisch beim Verarbeiten von endlosfaserverstärkten Thermoplasten, den sogenannten Organoblechen, ist allerdings der Verschnitt, der 10 bis 30 Prozent betragen kann. Bisher kann das Verschnittmaterial nicht weitergenutzt werden. Teils wird es verbrannt, wegen des hohen Anteils nicht brennbarer Fasern führt dies aber zu neuen Problemen. Die Alternative, eine Entsorgung als Sondermüll, verursacht hohe Kosten und widerspricht dem Gedanken einer nachhaltigen Rohstoffnutzung. Für eine sinnvolle Weiterverarbeitung wird ein wirtschaftliches Verfahren benötigt, das den Verschnitt als qualitativ hochwertige Komponente in den Spritzgussprozess zurückführt.

Ziele und Vorgehen

Im Rahmen des Projekts ReProOrgano soll ein Verfahren entwickelt werden, mit dem der Verschnitt aus der Verarbeitung von Organoblechen hochwertig weiterverwendet werden kann. Angestrebt wird ein geschlossener Kreislauf (Closed-Loop-System) mit hoher Wertschöpfung und Qualität des Endproduktes. Wesentlich dabei sind die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens und der Erhalt der mechanischen Kennwerte des Materials. So wird sichergestellt, dass das Endprodukt mit herkömmlichem Spritzgussgranulat konkurrieren kann. Im Projekt werden zunächst Verfahren zum Zerkleinern, Aufbereiten und Dosieren der Verschnitte entwickelt. Anschließend werden Wirtschaftlichkeit und Ökobilanz des Recyclingprozesses untersucht. Danach erfolgt eine detaillierte Bestimmung der mechanischen Kennwerte der Rezyklate. Die Validierung des gesamten Prozesses, auch in Bezug auf seine Serientauglichkeit, erfolgt mit einem bereits bestehenden Serienbauteil eines Projektpartners.

Innovationen und Perspektiven 

Mit dem Projekt könnte erstmalig eine Methode geschaffen werden, die ein Recycling von Organoblechverschnitt mit hoher Wertschöpfung und Qualität ermöglicht. Damit würde ein Verfahren mit optimiertem Ressourcen- und Energieverbrauch die Verbrennung hochwertiger Rohstoffe ersetzen.

Die Industriepartner wollen die Projektergebnisse wirtschaftlich umsetzen und das Verfahren bis zur Serienreife weiterentwickeln. Dabei wird auch die Tauglichkeit des Verfahrens auf größeren Maschinen untersucht. Deshalb werden die Projekterkenntnisse den Partnern vorrangig angeboten. Weil das Anwendungsspektrum von Organoblechen nicht auf die Automobilindustrie beschränkt ist, ist eine Übertragung in Bereiche wie die Sportartikel- oder Konsumindustrie denkbar.