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06.11.2018

Die Carbonfaser revolutionieren

RCCF eröffnet Technikum

Mit einem Festakt haben Dr. Eva-Maria Stange, Staatsministerin für Wissenschaft und Kunst des Freistaats Sachsen, Prof. Gerhard Rödel, Prorektor für Forschung der Technischen Universität Dresden, Prof. Hubert Jäger und Prof. Chokri Cherif Anfang November das Carbonfaser-Technikum des Research Center Carbon Fibers (RCCF) eröffnet.

Im Research Center Carbon Fibers (RCCF) bündeln seit April 2016 zwei Institute der Technischen Universität Dresden ihre Kompetenzen im Bereich der Kohlenstofffasern. Das Zentrum wird aus Wissenschaftlern des Instituts für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) und des Instituts für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) gebildet, die durchgängige Entwicklungsketten vom Faserrohstoff bis zum fertigen Bauteil erforschen. Die Partner erforschen fossile und nachwachsende Rohstoffe als Ausgangsprodukte und entwickeln maßgeschneiderte Kohlenstofffasern für neue Funktionswerkstoffe. Darüber hinaus wird der Fokus auf die Anwendung der Fasern für neuartige Struktur- und Funktionswerkstoffe gesetzt. Die Erkenntnisse werden direkt in die Lehre an der TU Dresden und in die industrielle Anwendung übertragen. Geleitet wird das RCCF durch Prof. Dr.-Ing. habil. Dipl.-Wirt. Ing. Chokri Cherif (ITM) und Prof. Dr. rer. nat. Hubert Jäger (ILK). Die wissenschaftliche Leitung obliegt PD Dr.-Ing. habil. Robert Böhm.

Auf der Anlage erforschen Wissenschaftler des RCCF unter Reinraum-Bedingungen die Grundlagen für maßgeschneiderte Kohlenstofffasern und wollen deren Innovationspotenzial erschließen. Dabei greifen die Forscher auf einzelne Anlagenmodule zur Stabilisierung und Carbonisierung mit industrienahem Ofendesign und individuell einstellbaren Parameterkombinationen zurück. Durch den außerordentlichen Reinheitsgrad sind die Carbonfasern für die Anforderungen der Luft-/Raumfahrt- und der Automobilindustrie maßgeschneidert.

Die RCCF-Wissenschaftler Benjamin Richter und Daniel Wolz begutachten vor der Carbonisierungslinie die entstandene Faser (© Lichtwerke Design Fotografie)

Werkstoff des Jahrhunderts

Das Carbonfaser-Technikum umfasst einen mehr als 300 qm großen Reinraum der Klasse ISO 8. Neben den beiden auf etwa 30 Metern aufgestellten Stabilisierungs- und Carbonisierungslinien sind weitere Flächen für künftige Erweiterungen der Gesamtanlage vorgesehen, zum Beispiel ein weiterer Hochtemperaturofen, in dem Carbonfasern bis zu Temperaturen über 2000°C graphitierbar sind oder unikale Beschichtungsanlagen zur Oberflächenaktivierung.

„Die Carbonfaser ist der Stahl des 21. Jahrhunderts“, führt Prof. Hubert Jäger, Sprecher des ILK, aus. „Ganze Branchen erfinden sich derzeit durch diesen Werkstoff neu und erreichen mit ihren Produkten nie gedachte Dimensionen. Das Problem ist jedoch die Verfügbarkeit. Wir werden mit dem Carbonfaser-Technikum einen Beitrag dazu leisten, dass aus Sachsen heraus dieser Werkstoff nicht nur leichter verfügbar, sondern auch besser und maßgeschneidert einsetzbar wird für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, Fahrzeugbau, Architektur und Hochleistungselektronik.“

„Mit der Inbetriebnahme des Carbonfaser-Technikums unter Reinraumbedingungen am RCCF gelingt es uns, die Prozesskette zur Fertigung maßgeschneiderter Kohlenstofffasern signifikant zu erweitern. Die notwendigen Maschinentechniken des ITM einschließlich der bereits gewonnenen Erfahrungen bei Prozessoptimierungen zur Herstellung von Precursorfasern, dem Ausgangsmaterial für die neuen Stabilisierungs- und Carbonisierungslinien, stehen in künftigen Forschungsvorhaben den Wissenschaftlern des RCCF zur Verfügung. Somit geben wir am exzellenten Forschungsstandort Dresden die Initialzündung für die weiterführende Grundlagen- und anwendungsorientierte Forschung auf dem Gebiet der Kohlenstofffasern“, ergänzt Prof. Chokri Cherif, Direktor des ITM und Inhaber der Professur für Textiltechnik.

Hightech für die Zukunft

Die RCCF-Wissenschaftler ergründen die Wechselwirkungen zwischen Prozessparametern, Faserstruktur und weiteren mechanischen, thermischen und elektrischen Eigenschaften bei der Herstellung von Carbonfasern, um die Fähigkeiten des Hightech-Werkstoffes weiter zu steigern. Zusätzlich nehmen die Forscher die Entwicklung multifunktionaler Fasern mit neuartigen Eigenschaftsprofilen wie hohe Leitfähigkeit bei hoher Festigkeit oder ausgeprägter Verformbarkeit sowie die Nutzung erneuerbarer Ausgangsstoffe in den Fokus ihrer Arbeiten.

Ein weiterer Schwerpunkt der RCCF-Aktivitäten ist die tiefgreifende studentische Ausbildung im Bereich der Carbonfaser-Herstellung. Den Studierenden werden dabei fundierte Kenntnisse in Herstellung und Weiterverarbeitung von Carbonfasern vermittelt, damit sie in diesem Bereich der Zukunftstechnologien dem sächsischen und deutschen Arbeitsmarkt zur Verfügung stehen. Etwa 15 Studierende werden pro Jahr in Forschungsbereiche wie die Prozessführung, -modellierung und -überwachung sowie die Entwicklung, Fertigung und Charakterisierung neuer Carbonfasern und Verbundwerkstoffe einbezogen. (Red)

Unternehmensinformation

TU Dresden - Institut für Leichtbau u. Kunststofftechnik

Holbeinstr. 3
DE 01307 Dresden
Tel.: 0351 463-38142
Fax: 0351 463-38143

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