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23. April 2026, Frankfurt am Main
Sabina Dann, Lukas Balon und Annegret Storm vom Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen wurden für ihre Master- und Bachelorarbeiten mit dem Walter Reiners-Stiftungspreis des Verbandes der Textil- und Anlagenbauer (VDMA) ausgezeichnet. Peter Dornier, Vorstandsvorsitzender der Walter Reiners-Stiftung, überreichte die Preise während der Techtextil auf dem Stand des VDMA in Frankfurt am Main.
Neue Wege im Carbonfaser-Recycling: Nachhaltigkeitspreis des VDMA für innovative Oberflächenbehandlung
ITA-Promovendin Sabina Dann wurde mit dem Nachhaltigkeitspreis Master der VDMA-Walter Reiners-Stiftung 2026 prämiert. Die mit 3.500 Euro dotierte Auszeichnung würdigt herausragende Masterarbeiten, die einen Beitrag zu nachhaltigen Technologien im Maschinenbau leisten.
Im Mittelpunkt der prämierten Arbeit mit dem Titel „Towards Sustainable Waste Management: Electrochemical Surface Treatment of Carbon Fibres for Improved Reclamation and Solvolysis Resistance“ steht ein neuartiger Ansatz zur nachhaltigen Rückgewinnung von Carbonfasern aus Verbundwerkstoffen. Carbonfasern sind ein zentraler Werkstoff moderner Leichtbauanwendungen, insbesondere in der Luftfahrt, im Automobilbau und im Maschinenbau. Gleichzeitig stellt ihr Recycling aufgrund der empfindlichen Faseroberflächen und der komplexen Verbundstrukturen eine erhebliche technologische Herausforderung dar.
Die ausgezeichnete Masterarbeit untersucht eine elektrochemische Oberflächenbehandlung von Carbonfasern, die darauf abzielt, deren Beständigkeit gegenüber solvolytischen Rückgewinnungsprozessen zu erhöhen. Die Ausbildung stabiler kovalenter Bindungen an der Faseroberfläche verhindert, dass die funktionalen und mechanischen Eigenschaften der Fasern während des Recyclingprozesses verloren gehen.
Damit wird ein entscheidender Ansatzpunkt für die Wiederverwendbarkeit hochwertiger Carbonfasern geschaffen: Statt einer Degradation der Materialeigenschaften ermöglicht die Methode die Erhaltung der Leistungsfähigkeit über den gesamten Rückgewinnungsprozess hinweg.
Der Nutzen der Arbeit liegt in der Perspektive für eine echte Kreislaufwirtschaft von Hochleistungsverbundwerkstoffen. Die Ergebnisse zeigen, dass Carbonfasern künftig nicht nur recycelt, sondern in ihrer Qualität gezielt stabilisiert und für erneute industrielle Anwendungen verfügbar gemacht werden können. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für ressourceneffiziente Produktionsketten im Leichtbau und in der Maschinenbauindustrie.
Meilenstein in der energieeffizienten Texturierung
Lukas Balon wurde mit dem „Förderpreis Master“ für seine Masterarbeit „Entwicklung eines CFD-Modells zur Simulation der Strömung in der Stauchkammertexturierung“ und einem Preisgeld in Höhe von 3.500 Euro ausgezeichnet.
Beim Texturieren wird glatten, schmelzgesponnenen Chemiefasergarnen eine gekräuselte Struktur verliehen, um einen weicheren Griff, eine höhere Elastizität und ein hohes Wärmerückhaltevermögen zu erreichen.
Texturierte Garne finden deshalb Anwendung in Bekleidung, Polsterstoffen oder Teppichen. Bei der Stauchkammertexturierung werden Garne aerodynamisch durch einen heißen Luftstrom gekräuselt. Im Vergleich zu anderen Verfahren ist die Stauchkammer zwar hochproduktiv, jedoch bislang nur zur Herstellung von groben Teppichgarnen geeignet. Eine Ausweitung auf andere Märkte, beispielsweise Haus- und Heimtextilien, fand bisher nicht statt. Grund hierfür ist die komplexe Strömung in der Stauchkammer, die in bisherigen Entwicklungen nur rudimentär umgesetzt wurde.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde das Strömungsfeld daher zunächst simulativ untersucht und anschließend der Einfluss wichtiger Prozessparameter systematisch analysiert.
Die Ergebnisse zeigen erstmals detailliert, welche Strömungsphänomene die Stauchkammertexturierung beeinflussen und wie sich diese durch Veränderung der Prozessparameter steuern lassen. Aus den gewonnenen Erkenntnissen ergeben sich vielfältige Möglichkeiten bei der Entwicklung neuer Stauchkammern, beispielsweise hinsichtlich Energieeffizienz oder neuartiger Garnstrukturen.
Mikrowellen in der Falschdrahttexturierung
Die Falschdrahttexturierung ist ein wichtiger Bestandteil in der Herstellungskette von Chemiefasern. Die Produktionsgeschwindigkeit wird allerdings durch das sogenannte Surging begrenzt. Dabei kommt es im Garn zu starken Oszillationen der Fadenspannung, wodurch das Garn schneller reißt. Je kleiner die Heizerlänge ist, desto höhere Produktionsgeschwindigkeiten sind möglich. Für eine effizientere Produktion sind somit innovative Konzepte für kürzere Heizer nötig.
Hierzu lieferte Annegret Storm in ihrer Bachelorarbeit „Analytische Auslegung und Evaluierung einer Mikrowellenheiztechnologie im Falschdrahttexturierprozess“ ein kreatives Konzept für einen neuartigen Heizer, der das Garn mit Mikrowellen statt durch Konvektion erhitzt. Dazu legte sie einen Resonator analytisch aus, in dem das Garn erwärmt werden soll. Mithilfe der Finite-Elemente-Methode wurden die Temperaturverläufe im Heizer numerisch bestimmt. Anschließend verglich Annegret Storm den Mikrowellenheizer mit einem Hochtemperaturheizer, der mit ungefähr 800 mm den bisher kürzesten Heizer darstellt. Dabei stellte sich heraus, dass sich mit dem Mikrowellenheizer eine Reduktion der Heizerlänge um ca. 60 Prozent erreichen ließ.
Diese Ergebnisse sind vielversprechend und könnten bei weiterer Umsetzung eine erhöhte Produktion in der Falschdrahttexturierung begünstigen. Für ihre Bachelorarbeit wurde Annegret Storm mit dem Förderpreis der Walter Reiners-Stiftung und einem Preisgeld in Höhe von 3.000 Euro ausgezeichnet.
https://www.ita.rwth-aachen.de/cms/ita/Das-Institut/Aktuelle-Meldungen/~btfogh/N...
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Wirtschaftsvertreter, Wissenschaftler
Maschinenbau, Werkstoffwissenschaften
überregional
Wettbewerbe / Auszeichnungen
Deutsch
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