SOLV-CFK
Chemisches Recycling von kohlefaserverstärkten Kunststoffkompositen mittels Solvolyse
Bauteile aus kohlefaserverstärkten Kunststoffkompositen (CFK) kennzeichnen sich durch hohe Festigkeit und Beständigkeit sowie durch geringes Gewicht aus. Der verstärkte Einsatz im Automobil- und Flugzeugbereich, bei neuen Windrädern und darüber hinaus führt jedoch auch zu wachsenden CFK-Abfallmengen. Ein nachhaltiges Recyclingverfahren für die kosten- und energieintensiv hergestellten Kohlefasern hat sich noch nicht etabliert. Im Rahmen des Projekts soll ein chemisches Recyclingverfahren auf Basis der Solvoloyse mittels sub- und superkritischem Wasser untersucht werden. Durch den Einsatz von Wasser als Reaktionspartner kann die faserumgebende Matrix unabhängig vom verwendeten Epoxid schonend freigelegt und zurückgewonnen werden. Schwerpunkte der Arbeiten sind die Optimierung der Prozessparameter Druck und Temperatur für ein effizientes Recycling und hohe Faserqualitäten sowie die Analyse der Abbauprodukte.
Abbildung: Elektrisch beheizter Hochdruckautoklav (Prozessbedingungen bis 250 bar und 430 °C) für die Solvolyse (links) und recycelte Kohlenstofffasern (rechts)
.Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Konstantin Höfs
Projektstart: 11/2023
Finanzierung: Haushaltsmittel
Publikationen:
Konstantin Höfs, Emma Torre, Narender Katta, Andreas Hiller, Paul Schulz, Robert Kupfer, Nils Modler, Markus Schubert. Influence of Solvolysis Conditions on Recycling Products of CFRP Matrices. DECHEMA Jahrestreffen 2025 – Fachgruppe Abfallbehandlung und Wertstoffrückgewinnung (AuW), Hochtemperaturtechnik (HT) und Rohstoffe (ROH), Dresden, March 2025.
Höfs, K., Schubert, M. (2024). Determination of decomposition rates of epoxy resins for carbon fiber reinforced composites with sub- and supercritical water based on a shrinking core model. 16th International Conference on Gas–Liquid and Gas–Liquid–Solid Reactor Engineering (GLS-16), Dresden September 2024.
Schubert, M., Hiller, A. (2023). Solvolysis - a suitable approach to recycle fiber composites? 26th International Dresden Lightweight Engineering Symposium, Dresden, June 2023.
Maisels, A.; Hiller, A.; Simon, F.-G.: Chemisches Recycling für Kunststoffe: Status und Perspektiven. In: Chem. Ing. Tech. 2021, 93, No. 11, 1-10.