MUTE CFK

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Kai Schlögel

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Während der Einsatz carbonfaserverstärkter Kunststoffe (CFK) in den letzten Jahren stetig zugenommen hat, ist die Entsorgungssituation nicht rezyklierbarer End-of-Life-Fasern ungeklärt. Die Prozessbedingungen der etablierten thermischen Abfallbehandlungsverfahren erreichen nicht die zur vollständigen Umsetzung der Faserabfälle notwendigen Prozessbedingungen, was zum Teil zu technischen Problemen bis hin zum Anlagenstillstand führt. Darüber hinaus können bei der unvollständigen Umsetzung lungengängige Fasern (sogenannte WHO‑Fasern) entstehen. Daher ist die Entwicklung neuer Verfahrensprinzipien zur gezielten Behandlung carbonfaserhaltiger Abfälle erforderlich.

Ziel des Projekts ist die Schaffung von Grundlagen für die Entwicklung thermischer Entsorgungsverfahren für carbonfaserhaltige Abfälle im Industriemaßstab. Diese werden anhand von Verbrennungsversuchen in zirkulierenden Wirbelschichten und Rohrreaktoren untersucht. In den vom Labor- bis zum halbtechnischen Maßstab skalierten Versuchsreihen werden die Prozessbedingungen und verfahrenstechnischen Anforderungen für eine effiziente und umweltschonende Faserbehandlung ermittelt. Neben dem thermochemischen Konversionsprozess wird auch die Emissionsminderung und darin insbesondere die Wirksamkeit von Partikelabscheidern gegenüber unverbrannten CFK-Stäuben betrachtet und deren Rezirkulation zum vollständigen Faserumsatz erprobt. Dabei spielt auch das Handling der Materialien und dabei die Vermeidung lungengängiger WHO‑Fasern eine wesentliche Rolle, weshalb entsprechende Arbeitsschutz- und Sicherheitskonzepte entwickelt werden.

Die Arbeiten des TEER konzentrieren sich neben der Projektkoordination im Wesentlichen auf das Design und Optimierung von Labor- und Technikumsversuchen zur CFK-Umsetzung in Rohrreaktoren sowie die Charakterisierung des Abscheideverhaltens gängiger Partikelreinigungsverfahren gegenüber faserhaltigen Stäuben durch messtechnische Abgaserfassung sowie Analytik der Prozessrückstände. Projektpartner zur Untersuchung des Umsetzungsverhaltens in Wirbelschichtreaktoren ist die Professur Energieverfahrenstechnik (EVT) an der Technischen Universität Dresden (TU Dresden). Das Projekt wird für zweieinhalb Jahre vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie über die Forschungsvereinigung DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) der AiF gefördert.

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