Carbonfaserhaltige Reststoffe als Sekundärrohstoff – Einsatz in der Pyrometallurgie

  • Für die Bewältigung der Herausforderungen des 21. Jahrhunderts, insbesondere des Klimawandel ist der Leichtbau eine Schlüsseltechnologie. Leichtbau trägt zur Reduzierung von CO2-Emissionen bei, verbessert die Ressourceneffizienz und unterstützt die Mobilitätswende. Insbesondere Carbonfasern (CF) und carbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK) spielen eine zentrale Rolle in verschiedenen Industriezweigen wie Luftfahrt, Windkraft und Elektromobilität. Mit der steigenden Nachfrage wachsen auch die Reststoffströme von CF, deren Recycling entscheidend für die Umweltverträglichkeit und die Kreislaufwirtschaft ist. Die Schwierigkeit des CF-Recyclings bestehen darin, die CF von der Kunststoffmatrix zu trennen, um hochwertige Recyclingmaterialien zu gewinnen. Verfahren wie Solvolyse und Pyrolyse werden genutzt, wobei überwiegend die Pyrolyse umgesetzt wird. Der Prozess zur Gewinnung von Recycling-Carbonfasern (rCF) hat jedoch auch Nachteile, da die Faserlängen und -qualitäten durchFür die Bewältigung der Herausforderungen des 21. Jahrhunderts, insbesondere des Klimawandel ist der Leichtbau eine Schlüsseltechnologie. Leichtbau trägt zur Reduzierung von CO2-Emissionen bei, verbessert die Ressourceneffizienz und unterstützt die Mobilitätswende. Insbesondere Carbonfasern (CF) und carbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK) spielen eine zentrale Rolle in verschiedenen Industriezweigen wie Luftfahrt, Windkraft und Elektromobilität. Mit der steigenden Nachfrage wachsen auch die Reststoffströme von CF, deren Recycling entscheidend für die Umweltverträglichkeit und die Kreislaufwirtschaft ist. Die Schwierigkeit des CF-Recyclings bestehen darin, die CF von der Kunststoffmatrix zu trennen, um hochwertige Recyclingmaterialien zu gewinnen. Verfahren wie Solvolyse und Pyrolyse werden genutzt, wobei überwiegend die Pyrolyse umgesetzt wird. Der Prozess zur Gewinnung von Recycling-Carbonfasern (rCF) hat jedoch auch Nachteile, da die Faserlängen und -qualitäten durch Recyclingprozesse beeinträchtigt werden können. Sicherheitsaspekte sind ebenfalls wichtig, da CF Bruchstücke potenziell gesundheitsschädlich sein können. Zur Behandlung von CF-Abfallströmen müssen Verfahren entwickelt werden, die eine sichere Verwertung ermöglichen, da Deponierung aufgrund der Kunststoffmatrix nicht möglich ist. Großversuche haben gezeigt, dass die thermische Verwertung von CF in Müllverbrennungsanlagen unvollständig ist, was auf die chemische Struktur von CF zurückzuführen ist. Die pyrometallurgische Nutzung von CF wird als vielversprechender Ansatz betrachtet. Hierbei können CF in diesen Hochtemperaturprozessen chemisch so genutzt werden, dass ihre Umwandlung verbessert und gleichzeitig die Bildung gesundheitsschädlicher Fragmente minimiert ist. In diesem Zusammenhang sind Studien zur Reaktivität von CF in solchen Prozessen wichtig, um die Effizienz und Sicherheit der Verfahren zu überprüfen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die sichere und effiziente Nutzung von CF-Abfällen nicht nur zur Kreislaufwirtschaft beiträgt, sondern auch die Dekarbonisierung der Stahlindustrie vorantreibt. Es ist entscheidend, geeignete Prozesse zu entwickeln, um die Umwelt und die Gesundheit der Arbeiter zu schützen und gleichzeitig die Wertschöpfung aus CF-Reststoffen zu erhalten.zeige mehrzeige weniger

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Metadaten
Autor*innen:Florian LooseORCiD
Persönliche Herausgeber*innen:S. Thiel, E. Thomé-Kozmiensky, P. Quicker, A. Gosten, E. Stengler
Dokumenttyp:Buchkapitel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Deutsch
Titel des übergeordneten Werkes (Deutsch):Abfallwirtschaft und Energie
Jahr der Erstveröffentlichung:2025
Organisationseinheit der BAM:4 Material und Umwelt
4 Material und Umwelt / 4.4 Thermochemische Reststoffbehandlung und Wertstoffrückgewinnung
Verlag:Thomé-Kozmiensky Verlag
Verlagsort:Neuruppin
Jahrgang/Band:2
Erste Seite:527
Letzte Seite:540
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Sanitär- und Kommunaltechnik; Umwelttechnik
Freie Schlagwörter:Carbonfasern; Leichtbau; Pyrometallurgy; Recycling; Secondary Resource
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Umwelt
Umwelt / Circular Economy
ISBN:978-3-911006-85-9
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:29.01.2025
Referierte Publikation:Nein
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