Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Ziel des Vorhabens war es, die Herstellungsschritte der Stabilisierung, der Carbonisierung und des Spinnprozesses bei der Herstellung von Carbonfasern umweltvertr\u00e4glicher zu gestalten und auf Basis der im Projekt SuperFaser 1 entwickelten Prototypen in eine Anlage f\u00fcr die Stabilisierung und Carbonisierung zu \u00fcberf\u00fchren. Hierzu wurde die Gigaherzplasmatechnik verwendet, um eine beide Verfahren durchzuf\u00fchren. Sie zeichnet sich durch einen effizienten Energieeintrag aus.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden<\/p>\n
Im Rahmen des Projektes wurden auf Basis von verschiedenen Mikrowellen- und Mikrowellenplasma-Anlagen die umweltfreundliche Stabilisierung und Carbonisierung von PAN-Fasern untersucht. Es wurden verschiedenen Plasmajets, sowie eine Anlage mit einer Resonanzkammer untersucht und charakterisiert. Diese Arbeiten fanden in enger Kooperation zwischen der FH Aachen der Universit\u00e4t Ulm und den industriellen Partnern statt.
\nAn der Universit\u00e4t Ulm wurde f\u00fcr die Stabilisierung und die Carbonisierung wie auch f\u00fcr den Spinnprozess je eine Pilotanlage aufgebaut und die Ergebnisse mit Hilfe verschie-dener chemischer Analyseverfahren untersucht. <\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die \u00fcbergeordnete Zielsetzung, den Energieaufwand f\u00fcr den Prozessschritt der Stabili-sierung zu senken, konnte mit einer Reduktion um mindestens 80% bei 12K-PAN-Faserb\u00fcndeln sehr erfolgreich eingehalten werden. Hierzu wird das Faserb\u00fcndel koaxial durch einen Mikrowellenplasmajet gef\u00fchrt, in dem sich ein ringf\u00f6rmiges Plasma ausbildet.
\nEs wurden verschiedene Ans\u00e4tze f\u00fcr die Stabilisierung und Carbonisierung im Hinblick auf ihre prinzipielle und industriell skalierbare Tauglichkeit untersucht, darunter eine Resonator-kammer und des im SuperFaser1-Projekt entwickelte E01-Mikrowellenplasmajets.<\/p>\n
Zum Ende der Projektlaufzeit konnte der Aufbau einer Pilotanlage f\u00fcr die Carbonisierung erfolgen und erste erfolgreiche Experimente durchgef\u00fchrt werden.
\nDer Fokus des Projektes lag jedoch haupts\u00e4chlich auf der Optimierung und Erh\u00f6hung des Technology Readiness Levels (TRL) des neuartigen Stabilisierungsprozesses, was auch bestens erreicht wurde.
\nWeiterhin wurden zwei vielversprechende Ans\u00e4tze f\u00fcr die Carbonisierung bei Nieder- und Atmosph\u00e4rendruck entwickelt, die aufgrund der mangelnden Zeit nicht weiterverfolgt werden konnten.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Ergebnisse des neuartigen Stabilisierungsprozesses wurden auf der Aachen-Dresden-Denkendorf International Textile Conference im Rahmen einer Keynote im November 2025 pr\u00e4sentiert. Pressetechnische Ver\u00f6ffentlichung \u00fcber das Projektende hinaus sind in Planung.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die urspr\u00fcnglich geplanten Methoden wurden mit Hilfe von Prototypen auf ihre prinzipielle und industriell skalierbare Tauglichkeit untersucht. Dabei stellte sich vor allem die koaxiale F\u00fchrung der Carbonfaser durch einen Plasmajet und ein anschlie\u00dfender Behandlungs-reaktor (\u201eHeat Holder\u201c) als die aussichtsreichste L\u00f6sung heraus.<\/p>\n
Eine Pilotanlage mit einer Energieersparnis von mindestens 80% f\u00fcr eine vollst\u00e4ndige Stabilisierung wurde entwickelt und aufgebaut, die auch kosteng\u00fcnstig auf einen industriellen Ma\u00dfstab skaliert werden kann. F\u00fcr die Carbonisierung wurde erste Prototypen aufgebaut, die weiterverfolgt werden sollten, da sich auch hier zeigte, dass eine potentiell \u00e4hnlich hohe Energieersparnis m\u00f6glich ist.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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