Fraunhofer Materials#HM25: Innovationen aus der Tonne: effiziente Werkstoffe und smarte Recyclinglösungen für eine nachhaltige Zukunft
Mehrlagige Faserverbundwerkstoffe bringen viele Vorteile mit sich und sind deshalb allgegenwärtig. Werterhaltende Recyclingtechnologien für Carbonfasern sind jedoch rar, wodurch ihre nachhaltige Nutzung erschwert wird. Biobasierte Materiallösungen, wie der Einsatz von Naturfasern und Holzschaum, ermöglichen ressourcenschonende Alternativen für bestimmte Anwendungen. Gleichzeitig können Biokunststoffe konventionell-erdölbasierte Produkte ersetzen. Additive Fertigung mit rezyklierten Kunststoffen hoher Reinheit verspricht nachhaltige Lösungen für die Verarbeitung. Innovative Recyclingansätze und fortschrittliche Materialtechnologien - unterstützt durch digitale Materialzwillinge - formen die Zukunft. Neue Technologien und Kunststoffe auf Basis rezyklierter Polymere helfen, Rohstoffkreisläufe zu schließen, während optimiertes Leichtbaudesign Materialien effizienter nutzt. Monomaterialdesign, bei dem die erforderlichen Eigenschaften durch optimierte Morphologie eingestellt werden, kann dazu ebenfalls beitragen. Der Transfer aus der Forschung in die Praxis schafft die Basis für eine innovative Industrie.
Immer größere Müllmengen belasten nicht nur die Umwelt, sondern auch die Recyclingindustrie. Besonders problematisch sind hierbei schwarze Kunststoffe, die in Sortieranlagen häufig nicht erkannt und dem Recyclingkreislauf durch Verbrennung entzogen werden. Das Fraunhofer IZFP entwickelt im Leitprojekt »Waste4Future« eine Machine-Learning-gestützte Sortierung, die durch einen Demonstrator vorgeführt wird.
Frischen Wind in die Windenergie bringt der »Wind of Change Tower« des schwedischen Unternehmens Modivon AB, der erste Holzturm für kommerzielle Windkraftanlagen. Den Nachbau zeigt das Fraunhofer WKI, das in Bezug auf den Bau und die notwendigen Klebungen begleitet und beraten hat. Die moderne Leichtbauweise spart 90% CO2 und bietet weitere Vorteile im Vergleich zur Verwendung von Stahl und Beton.
Das Fraunhofer-Leitprojekt »ORCHESTER« des Fraunhofer IWM komponiert in Zusammenarbeit mit fünf weiteren Fraunhofer-Instituten eine Symphonie der nachhaltigen Werkstoffe. Das digitale Ökosystem wird anhand von Beispielen aus der Energiewende über einen Bildschirm demonstriert und strebt die widerstandsfähigere Versorgung mit Materialien, die Erhöhung des Anteils von recycelten und sekundären Werkstoffen sowie die Reduktion des Einsatzes Seltener Erden aus primärer Produktion an.
Transportdrohnen sollen künftig ein Teil des Paketaufkommens von der Straße in die Luft verlagern. Das Fraunhofer ICT forscht an einem integralen Leichtbau-Propeller mit Schaumkern für Drohnen. Ein automatisierter Injektionsprozess kann Gesamtgewicht und Herstellungszeit reduzieren, was Ressourcen schont und die Effizienz steigert.
Diese und weitere Lösungsangebote zeigt der Fraunhofer-Verbund Materials auf der HANNOVER MESSE, Fraunhofer-Gemeinschaftsstand Halle 2, Stand B24.
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