Biobasierte Carbonfasern

Eine neue Pilotanlage in Guben soll künftig zur Produktion biobasierter Carbonfasern dienen. Die Anlage ist Teil der Carbon Lab Factory Lausitz und wird einen wichtigen Beitrag zur Transformation der Lausitz in einen Standort für innovative Hochleistungswerkstoffe leisten. Bund und Land Brandenburg stellen dem Fraunhofer IAP dafür 53,3 Millionen Euro bereit.

Carbonfasern auf Basis nachwachsender Rofstoffe

Carbonfasern sind Hochleistungsmaterialien, die Leichtigkeit mit hoher Festigkeit und Steifigkeit vereinen. Vor allem im Leichtbau stehen sie hoch im Kurs – schließlich stellt er einen wichtigen Hebel für die Entwicklung leistungsfähiger und ressourceneffizienter Werkstoffe für zentrale Zukunftsbranchen dar. Je leichter Autos, Flugzeuge, Windkraftanlagen oder Fahrräder sind, desto energieeffizienter lassen sie sich bewegen.

Aber auch für die Gewinnung, Umwandlung und Speicherung von Energie gewinnen sie stetig an Bedeutung, etwa für Batterien, Brennstoffzellen oder andere Komponenten moderner Energiesysteme. Herkömmliche Carbonfasern werden bisher überwiegend aus fossilen Rohstoffen hergestellt.

Um die Rohstoffbasis mit nachhaltigen Alternativen zu erweitern, rücken biobasierte Carbonfasern zunehmend in den Fokus. Sie schonen Ressourcen, haben eine bessere CO₂-Bilanz und machen die Wertschöpfungskette resilienter. Darüber hinaus lassen sich ihre Eigenschaften gezielt an verschiedene Anwendungen anpassen. Die Industrie zeigt bereits eine starke Nachfrage nach solchen Alternativen.

Die Herstellung von biobasierten Carbonfasern ist eine Spezialität des Fraunhofer IAP: In einem ersten Schritt werden Rohstoffe – z. B. Cellulose oder Lignin aus Holz – gelöst und zu Vorläuferfasern versponnen. Anschließend werden diese durch Carbonisierung in Carbonfasern umgewandelt.

Für die Übertragung dieser Prozesse in den industrienahen Maßstab soll im Rahmen der Carbon Lab Factory Lausitz eine Pilotanlage in Guben entstehen. Finanziert wird das Vorhaben mit einem Volumen von 53,3 Millionen Euro durch das Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kultur des Landes Brandenburg über die Wirtschaftsregion Lausitz GmbH (WRL) sowie durch den Bund.

„Wir errichten zudem eine Laboranlage zur Carbonisierung, die die neuartigen Vorläuferfasern im Kilogrammmaßstab in Carbonfasern umwandelt. So können wir das Prozessverhalten und das Potenzial effizient beurteilen, die Prozesse optimieren und wertvolle Erkenntnisse für einen größeren Maßstab sammeln. Weiterhin sind wir damit in der Lage der Industrie Mustermengen für Tests bereitzustellen,“ erklärt Dr. Jens Erdmann, Leiter der Abteilung Polymer Engineering am Fraunhofer IAP.

In enger Kooperation mit Partnern in der Lausitz entwickelt das Fraunhofer IAP die Vorläufer- und Carbonfasern weiter für verschiedene Leichtbau- und Energieanwendungen und wird somit gezielt den Transfer in die industrielle Nutzung stärken.

www.iap.fraunhofer.de