Carbonfasern aus nachwachsenden Rohstoffen
Fahrzeugbauteile, Flugzeuge oder Textilbeton: Carbonfaser-verstärkte Kunststoffe und Materialien sind leicht, reißfest und daher stark nachgefragt. Ihr Nachteil ist die energie- und kostenintensive Herstellung. Ein neues Herstellungsverfahren wird das ändern. Die Grundlage dafür liefert die Doktorarbeit von Dr. Manuel Clauss mit dem Titel „Strukturelle Untersuchungen an Lignin-basierten Carbonfasern“ am Lehrstuhl für Makromolekulare Stoffe und Faserchemie von Prof. Michael Buchmeiser an der Universität Stuttgart in Kooperation mit den Deutschen Instituten für Textil- und Faserforschung (DITF) Denkendorf. Für seine Arbeit hat Herr Dr. Manuel Clauss jetzt den Forschungspreis 2020 des Arbeitskreis Kohlenstoff (AKK) der Deutschen Keramischen Gesellschaft (DKG) erhalten.
Clauss stellt Carbonfasern aus Holzabfällen her
Auf der Suche nach alternativen Rohstoffen für die Herstellung von
Carbonfasern greift Clauss auf Lignin zurück, ein Abfallprodukt der
Zellstoffgewinnung aus Holz. Zwar schon in den 1960-er Jahren als
Verfahren beschrieben, scheiterte bislang die technologische Umsetzung.
Manuel Clauss ist es jetzt gelungen, aus dem braunpulvrigen Lignin
Carbonfasern mit wettbewerbsfähigen Eigenschaften herzustellen. Über
seine Arbeit sagt Manuel Clauss : „Die besondere Herausforderung an
Lignin als typischen Vertreter eines Biopolymers ist seine komplexe und
unregelmäßige molekulare Struktur, die jegliche herkömmliche
Verarbeitung, Analytik und chemische Modifikation drastisch erschwert.
Durch ein besonderes Verfahren der kontrollierten und quasi-linearen
Kettenverlängerung von Lignin kann dieses nun wie ein technisches
Polymer gehandhabt werden.“ Prof. Michael Buchmeiser betont darüber
hinaus die ökologische Komponente: „Wir nutzen einen nachwachsenden
Rohstoff und generieren eine enorm hohe Wertschöpfung.“ Das Interesse
der Industrie ist da, schließlich erwartet Buchmeiser eine rund 50
Prozent günstigere Faser.
Der AKK ist ein seit 55 Jahren eigenständiger Interessenverbund sowie wissenschaftliche - technische Plattform im Rahmen der European Carbon Association [en] und der Deutschen Keramischen Gesellschaft. Seine Aufgaben sieht der AKK im Austausch von Erfahrungen und Informationen auf dem Gebiet des Kohlenstoffes zwischen Lehre, Wissenschaft und Industrie. Der Forschungspreis ist mit 1000 Euro und einer zweijährigen Mitgliedschaft im AKK dotiert.