Professor Berend Denkena, Leiter des Instituts für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW): „Wir sind sehr erfreut, dass das Projekt reFrame genehmigt wurde. Es markiert einen bedeutenden Fortschritt auf dem Weg zu einem emissionsfreien Luftverkehr und zu ressourceneffizienteren Produktionstechnologien. Wichtige Schwerpunkte liegen in der Entwicklung laserbasierter Legetechnologien zur Verarbeitung von Hochleistungsthermoplasten gleichsam wie Rezyklaten sowie im Einsatz Künstlicher Intelligenz zur präzisen Überwachung und Optimierung von Legeprozessen“.

Faserverstärkte Kunststoffe spielen eine zentrale Rolle im modernen Flugzeugbau: Sie sind leicht, extrem belastbar und widerstandsfähig gegen Materialermüdung. Bisher war es allerdings schwierig, diese Hochleistungsmaterialien nach ihrer Nutzung wiederzuverwenden. Zwar werden sie teilweise recycelt, doch die daraus gewonnenen Materialien konnten bisher nicht für sicherheitsrelevante Anwendungen wie im Flugzeugbau eingesetzt werden. Das interdisziplinäre Projekt reFrame, das von der Leibniz Universität Hannover, der Technischen Universität Braunschweig, der Technischen Universität Clausthal und der Privaten Fachhochschule Göttingen initiiert wurde, will dies ändern. Ziel ist es, das Recycling von kohlefaserverstärkten Kunststoffen so zu optimieren, dass die recycelten Materialien erneut im Flugzeugbau eingesetzt werden können.

Dieses ambitionierte Vorhaben wird mit insgesamt 4,7 Millionen Euro aus dem Europäischen Fond für Regionale Entwicklung (EFRE) gefördert, von denen 1,6 Millionen Euro an die Leibniz Universität Hannover gehen. In den kommenden drei Jahren wird das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) auf höchstem Niveau an einer nachhaltigen Luftfahrt forschen.

Ziel von reFrame ist es, einen geschlossenen Kohlenstofffaser-Recyclingkreislauf zu ermöglichen und gleichzeitig das Hochleistungspotenzial der Kohlenstofffasern zu erhalten. Hintergrund ist, dass bei solchen Hochleistungsbauteilen keine Leistungseinbußen hingenommen werden können, da sonst das Strukturgewicht und damit beispielsweise der Treibstoffverbrauch von Flugzeugen steigen würde.

Ein besonderes Augenmerk liegt auf der sogenannten Sandwichbauweise, einer speziellen Form des Verbundwerkstoffs. Diese Bauweise besteht aus zwei Deckschichten und einem zwischenliegenden Kernmaterial und bietet mit einem exzellenten Leichtbaupotenzial eine vielversprechende Alternative zu herkömmlichen Faserverbundstrukturen im Flugzeugbau. Allerdings konnten am Ende Ihrer Lebensdauer die verwendeten Materialien bisher nicht in gleichwertigen Strukturbauteilen wiederverwendet werden.

Im Projekt reFrame wird die Idee der Kombination von CFK-Sandwichstrukturen mit einem Kern aus recyceltem Ausgangsmaterial aus thermoplastischen Deckschichten entwickelt, untersucht und umgesetzt. Da es sich bei der Deckschicht und dem Kern um das gleiche Ausgangsmaterial handelt, kann so die gesamte Struktur recycelt und zu einem neuen Kern verarbeitet werden. So entsteht ein geschlossener CFK-Sandwich-Recyclingkreislauf ohne Anwendungseinschränkungen.