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| Prof. Dr. Lothar Kroll (r.) und Sebastian Nendel verfolgen Versuche an einer Faserspreizanlage. Foto: Bildarchiv der Pressestelle und Crossmedia-Redaktion/Hendrik Schmidt |
Mit Hilfe der wissenschaftlichen Kompetenzen des Forschungsclusters MERGE der Technischen Universität Chemnitz, des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP und weiterer Forschungseinrichtungen aus Sachsen und Brandenburg soll der Kraftwerksstandort Boxberg/Oberlausitz in den kommenden Jahren eine zusätzliche Perspektive auf der Basis von „grünen“ Carbonfasern erhalten.
Schlüsseltechnologie Carbonfaserleichtbau
Geeignete Pfade für die zukünftige Entwicklung der Wirtschaft im Braunkohlerevier der Lausitz sind beispielsweise die von der Europäischen Kommission identifizierten Schlüsseltechnologien, die das Potential besitzen, in praktisch allen Sektoren und Branchen Innovationszyklen zu beschleunigen und hochqualifizierte Arbeitsplätze zu schaffen. Dies ist jedoch verbunden mit einem hohen Forschungs- und Entwicklungsaufwand. Eine dieser Schlüsseltechnologien nutzen fortgeschrittene Leichtbauwerkstoffe, die ein breites Spektrum an maßgeschneiderten Eigenschaften besitzen, wozu „grüne“ Kohlenstofffasern auf Basis nachwachsender Rohstoffe und erneuerbarer Energien zählen. Aus den Hochleistungsfasern hergestellte Technische Textilien erleben derzeit eine Renaissance als Verstärkungsmaterialien von hochbelasteten Strukturbauteilen, wobei insbesondere carbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK) zu den Werkstoffen der Zukunft zählen. CFK-Bauteile besitzen sehr hohe spezifische mechanische Eigenschaften, die bereits heute Gewichtsvorteile gegenüber vergleichbaren Aluminium- und Stahlbauteilen von bis zu 50 Prozent erreichen. Weltweit steigen daher der Bedarf und die Produktionskapazitäten für Carbonfasern stetig an. „Da deren Einsatz jedoch von hohen Kosten, einer petrochemischen Basis und einem diskreten Eigenschaftsspektrum dominiert wird, tritt das Wachstumsszenario Carbonfaserleichtbau in Großserie nur dann ein, wenn die Potentiale zur Kostenreduktion bestmöglich ausgeschöpft werden, maßgeschneiderte Eigenschaften gegenüber einem starren Portfolio dominieren und der CO2-Fußabdruck massiv zurückgeht“, sagt Prof. Dr. Lothar Kroll, Leiter des Forschungsclusters MERGE an der TU Chemnitz. Das strategische Konzept zur Etablierung des Forschungsfeldes „Carbonfaser und Verarbeitung“ in der Lausitz sei daher genau auf diese Ziele als Innovationstreiber der Wirtschaft ausgerichtet und ebne den Weg für zahlreiche neue CFK-Leichtbauanwendungen.
Grünes Licht für die Carbonfaserforschung in der Lausitz
Mit der erstmaligen offiziellen Befürwortung der Carbonfaserforschung in der Lausitz als eines der vorgeschlagenen Landesprojekte im Rahmen des Strukturwandels durch den Regionalen Begleitausschuss des Lausitzer Reviers am 29. Juni 2021, dem positiven Votum innerhalb der Interministeriellen Arbeitsgruppe der Sächsischen Staatsregierung und der jetzt vorliegenden Einwandverzichtserklärung des Bundes sind alle politischen Weichen für den Aufbau einer sogenannten Carbon LabFactory Lausitz in Boxberg/Oberlausitz mit geplanten Investitionen in Höhe von etwa 36 Millionen Euro gestellt. Vor diesem Hintergrund startet nun das Projekt InnoCarbEnergy auf sächsischer Seite unter Leitung des Forschungsclusters MERGE der TU Chemnitz in die nächste Phase. Bereits seit März analysieren die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gemeinsam mit Vertretern der Gemeindeverwaltung Boxberg/Oberlausitz, dem Unternehmen LEAG, dem Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU, dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP sowie der BTU Cottbus-Senftenberg im Rahmen einer Machbarkeitsstudie die Anforderungen an „grüne“ Carbonfasern. Neben wichtigen Impulsen aus der Wirtschaft liegen dem Team um Professor Kroll nun umfangreiche Ergebnisse zu Potentialen von Carbonfasern in zahlreichen Branchen, innovativen Lösungsansätzen für „grüne“ Carbonfasern, möglichen Standortentwicklungsszenarien in Boxberg/Oberlausitz und weiterführenden Prozessrouten vor.
