Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPTForschungsprojekt »TherMono«
Recyclingfähige Materialien für die grüne Leichtbauproduktion
Mit dem »European Green Deal« verfolgt die Europäische Union das Ziel, bis 2050 ein klimaneutrales Europa zu schaffen. Wichtige Schritte zur Umsetzung dieser politischen Initiative sind der effiziente Einsatz von Rohstoffen in der Leichtbauproduktion sowie die Entwicklung ausgereifter Recyclingkonzepte. Leichtbaumaterialien wie Verbundwerkstoffe sind oft schwer zu recyceln, da sie aus mehreren Werkstoffen mit verschiedenen Eigenschaften bestehen. Im Forschungsprojekt »TherMono« entwickeln das Fraunhofer IPT und seine Projektpartner Sandwichmaterialien, die recyclingfähig sind und ressourcenschonend produziert werden können.
Thermoplastische Kunststoffe als Monomaterial sind recyclebar
Die zwei Anwendungsszenarien, die dem Projekt zugrunde liegen, sind der Möbelbau für Inneneinrichtungen und der Wandaufbau von Transportfahrzeugen. Holzverarbeitende Betriebe verwenden aus Kostengründen oder unter funktionalen Gesichtspunkten häufig Span- oder Holzfaserplatten, die mit Bindemitteln und Beschichtungen aus Formaldehydharzen zusammengehalten werden. Bei der thermischen Verwertung dieser Holzverbundwerkstoffe entstehen CO2-Emissionen, die vermieden werden sollen. Die Kofferaufbauten von LKW bestehen oft aus Sandwichmaterialien mit Stahl- oder glasfaserverstärkten Kunststoffdecklagen und Polyurethan-, Polypropylen- oder Polystyrolschaumkern. Die bisher eingesetzten Materialkombinationen sind kaum recycelbar und eine Wiederverwertung in der Produktion findet nicht statt.
Im Projekt »TherMono« werden sowohl für die Decklagen als auch für die Kernmaterialien recyclingfähige thermoplastische Kunststoffe eingesetzt, die sich ohne zusätzliche Klebstoffe thermisch fügen lassen. Da nur eine Kunststoffklasse im gesamten Sandwich Verwendung findet, lassen sich Materialien am Ende ihres Produktlebens recyceln. Damit trägt das Projekt »TherMono« langfristig zur Reduktion von Treibhausgasemissionen und zum ressourceneffizienten Einsatz von Rohstoffen bei.
Den Schaumstoffkern erwärmen und trennen
Das Fraunhofer IPT ist in dem Projekt für die Entwicklung eines Erwärmungssystems verantwortlich, das den Schaumkern des Sandwiches nicht aufschmilzt, sondern nur so weit erwärmt, dass er sich verformen lässt, ohne zu kollabieren. Neben der Systemtechnik entwickelt das Fraunhofer IPT auch den Umformprozess, bestehend aus den Prozessschritten: Aufheizung, Überführung in das Presssystem und Formgebung. Darüber hinaus wird das Fraunhofer IPT eine durchgängige Vernetzung der Prozesskette zur Qualitätssicherung entwickeln und umsetzen.
Projektpartner
- Fraunhofer-Instititut für Produktionstechnologie IPT, Aachen
- REHAU Industries SE + Co. KG, Erlangen
- TENOWO GmbH, Hof
- sustainable AG, München
Förderhinweis
Das Forschungsprojekt »TherMono« wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) im Rahmen des Technologietransfer-Programms Leichtbau (TTP LB) gefördert.
Förderkennzeichen: 03LB2081A