Gabriela

Ganzheitliche Bearbeitung von Kunststoffrecyclingpfaden für ressourceneffiziente und kreis-lauffähige Leichtbau-Batteriegehäuse

Im TTP-LB Verbundprojekt Gabriela wurden Recyclingpfade für anspruchsvolle Kunststoffe in der Automobilindustrie erschlossen. Im Fokus stand die Entwicklung einer angepassten Closed-Loop-Recyclingstrategie für das Hochvolt-Batteriegehäuse „Pentatonic“ des Automobilzulieferers Kautex Textron. Das dreijährige Forschungsprojekt wurde im November 2025 erfolgreich abgeschlossen. Der Schlussbericht ist unter der DOI 10.34657/37349 verfügbar.

Um das Recyclingpotenzial von strukturell relevanten Leichtbauteilen umfassend zu untersuchen, wurden zwei Recyclingszenarien analysiert: das mechanische Recycling und ein physikalischer Löseprozess. Ausgangspunkt war die Herstellung von mit bis zu 50 % Glasfasern verstärkten Batteriegehäusen aus Kunststoff für Elektrofahrzeuge im Großserienmaßstab. Im Projekt wurde der komplette Lebenszyklus eines faserverstärkten Kunststoff-Batteriegehäuses von der Materialherstellung über die erstmalige Verarbeitung, die Alterung im Einsatz sowie die Wiederaufbereitung bis hin zum Wiedereinsatz im gleichen Bauteil untersucht.

Der Fokus des ILK lag auf der Untersuchung des Einflusses der Nutzungsphase sowie der Wiederaufbereitungsszenarien in der Kreislaufführung auf die Werkstoffeigenschaften des Verbundwerkstoffs. Dafür wurde im Projekt die Nutzungsphase durch eine beschleunigte Alterung in Pilotmaßstab modellhaft abgebildet. Die Eigenschaften des Materials wurden auf allen Stufen der abgebildeten Lebenszyklen mit mechanischen und physikalischen Prüfverfahren ermittelt. Die Arbeiten zeigen, dass lösemittelbasiert rezyklierte Kunststoffe bei nachfolgender Verarbeitung mittels Fließpressen und in-line Faserzuführung eine kaum messbare Eigenschaftsdegradation aufweisen und folglich auch bei sehr hohen Rezyklatanteilen von bis zu 100 % sicher eingesetzt werden können. Mechanisch rezyklierte Werkstoffe, die spritzgegossen werden, weisen eine leichte Degradation auf. Durch die Mischung mit Neumaterial können jedoch auch bei Rezyklatanteilen von deutlich über 50 % die Werkstoffeigenschaften weitgehend erhalten werden, wodurch eine sichere Anwendung in diesem Fall ebenfalls gegeben ist.