Schweizer Forschende arbeiten an recyclebaren Flugzeugen

Materialien für den Bau von Flugzeugen oder Zügen müssen leicht, robust und flammhemmend sein. Bisher waren solche Verbundwerkstoffe jedoch nicht recycelbar. Forschende haben nun einen Werkstoff entwickelt, der diese Eigenschaften vereinen soll, wie die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) am Dienstag mitteilte.

Der entwickelte Werkstoff ist ein mehrschichtiger Verbund. Ein Kern aus einer hitzeresistenten Aramid-Wabenstruktur wird beidseitig mit Schichten aus Glas- oder Kohlefasern versehen. Als Bindemittel dient Epoxidharz. Solche Harze können normalerweise weder eingeschmolzen noch aufgelöst werden. Entsprechende Verbundwerkstoffe landen deshalb häufig auf Deponien oder werden verbrannt.

Die Empa-Forschenden fügten dem Epoxidharz ein phosphorhaltiges Molekül hinzu. Der Zusatz macht das Material nicht nur flammhemmend, sondern ermöglicht auch dessen Recycling. Nach dem Aushärten kann das Harz unter bestimmten Bedingungen wieder weich gemacht und neu geformt werden.

Alle Komponenten zurückgewinnen

Das Hauptziel des Projekts war das vollständige Recycling des Verbundwerkstoffs. Mithilfe eines Lösungsmittels und Wärme lässt sich der Verbund wieder in seine Bestandteile zerlegen. So können die Aramid-Wabenstruktur sowie die Glas- oder Kohlefasern zurückgewonnen werden.

Der neue Werkstoff erfüllt nach Angaben der Forschenden die geltenden Brandschutzanforderungen und erreicht fast dieselben mechanischen Eigenschaften wie herkömmliches Epoxidharz.

Als nächster Schritt sollen die Herstellung und der Recyclingprozess skaliert werden. Das Empa-Forschungsteam untersucht zudem weitere Anwendungsmöglichkeiten für den Kunststoff, etwa im Energiesektor und im Bauwesen.

Das Projekt wurde gemeinsam mit dem Industriepartner Elantas durchgeführt und von Innosuisse unterstützt.