Leichtbaumaterial Recycling-Firmen kämpfen mit Carbon

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Carbon ist leicht und lässt sich vielseitig einsetzen. Das Recyceln des Materials vor allem im Verbund mit anderen Werkstoffen ist jedoch oft schwierig und sehr aufwendig.

Recyclingfirmen bereitet die fortschreitende Verbreitung leichter Carbon-Bauteile vom Auto bis zum Windrad Kopfzerbrechen. „Das Hauptproblem des Recyclings ist nicht die Faser an sich, sondern, dass sie mit anderen Materialien eng verbunden ist, was das Recycling, also die stoffliche Verwertung, erschwert beziehungsweise bisher nicht möglich macht“, sagt Jörg Lacher, Sprecher des Bundesverbands Sekundärrohstoffe.

Doch da Carbon nicht nur leicht, sondern auch sehr stabil ist und somit für viele industrielle Anwendungen Vorteile bietet, geht das Umweltbundesamt davon aus, dass sich Carbon-Werkstoffe in Zukunft noch weiter verbreiten werden – mit entsprechenden Mühen bei der späteren Aufarbeitung. Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) bestehen aus synthetischen Fasern, die verwebt und mit Hilfe von Epoxidharzen oder anderen Materialien verklebt werden.

Das Problem bei Entsorgung und Recycling verursachen vor allem die Verbundwerkstoffe – beispielsweise kohlenstofffaserverstärkter Beton oder Sandwichbleche aus zwei Lagen Metall mit einer Lage Carbon in der Mitte.

Viele konstruktive Vorteile mit Carbon

In anderer Hinsicht ist Carbon jedoch geradezu ein Traumwerkstoff. „CFK eingesetzt an den richtigen Stellen in der Karosseriestruktur bietet ein hohes Maß an funktionellen Vorteilen“, sagt eine Sprecherin von BMW in München. „Das Material ist sehr langlebig, fünfmal stärker als Stahl, leichter als Aluminium, lässt sich fast beliebig formen und rostet nicht.“

Das Elektroauto BMW i3 hat eine Carbonkarosserie, auch beim aktuellen 7er setzt BMW Carbon unter anderem in der A-, B- und C-Säule, im Tunnel und im Dach ein. „Wir konnten das Fahrzeuggewicht so gegenüber dem Vorgänger je nach Version und Ausstattung um insgesamt bis zu 130 Kilogramm reduzieren“, sagt die Sprecherin.

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Doch nicht nur die Autoindustrie hat Gefallen an Carbon gefunden. Radprofis fahren Carbonrahmen, es gibt Angelruten und Wanderstöcke aus Carbon, orthopädische Schienen und Schuhsohlen, kohlenstofffaserverstärkte Bauteile, Bootsrümpfe, achtzig Meter lange Windradrotoren, ganz zu schweigen von exotischen Anwendungen, etwa in der Raumfahrt.

Autohersteller sind bei der Entsorgung an die Umweltvorgaben der EU gebunden. Demnach müssen 95 Prozent des Fahrzeuggewichts verwertbar, 85 Prozent recycelbar sein. „Das gilt selbstverständlich auch für Fahrzeuge mit CFK-Struktur“, sagt die BMW-Sprecherin. „Im Schnitt können beim Recycling von CFK bis zu 50 Prozent des Ausgangsmaterials wiederverwendet werden.“

Technische Schwierigkeiten beim Recycling

Doch in der Praxis haben die Recyclingfirmen mit technischen Schwierigkeiten zu kämpfen. Tückisch ist Carbon etwa im Verbund mit Metall, wie es sich unter anderem in Autoteilen findet. „CFK-haltige Kunststoffe können den Recyclingprozess stören“, heißt es beim Umweltbundesamt in Dessau-Roßlau. „Beim Zerkleinern von CFK entstehen leitfähige, brennbare Faserstäube, was die Gefahr von Schäden und Störungen in Schreddern und Müllverbrennungsanlagen mit sich bringt.“

Der Ratschlag der Behörde: „Daher sollten CFK-Bauteile vor der Abgabe der Restkarosse an die Schredderanlage demontiert werden, um der Gefahr von Kurzschlüssen zu begegnen.“

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Doch das ist sehr aufwendig. „CFK hat so einen geringen Anteil und ist so weit diversifiziert, dass man es überall findet, es aber nicht ökonomisch ist, es zu separieren“, sagt Christian Satlow, Mitglied der Geschäftsführung bei dem Recycling- und Entsorgungsunternehmen Theo Steil in Trier. „Jetzt ist aber das Problem, dass am Ende jeder Verwertungskette – jedenfalls in Deutschland – die Müllverbrennung steht.“

Und dabei macht nach Worten des Fachmanns auch der kleinste Anteil an CFK Probleme, weil das Material äußerst stabil ist. „Es zerfällt erst bei weitaus höheren Temperaturen als denen, die in einer Müllverbrennungsanlage vorherrschen.“

Was die Verwertung von Altautos betrifft, erwarten die Fachleute des Umweltbundesamts, dass mit der zunehmenden Verbreitung von Carbon und anderen Verbundwerkstoffen das Recycling in Zukunft aufwendiger wird – mit entsprechenden Kosten: „Wir gehen davon aus, dass mittelfristig hierfür teilweise neue Behandlungstechniken zu entwickeln und großtechnisch durch Investitionen umzusetzen sind.“

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