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Mit neuartiger Plasmatechnik zu günstigeren Carbonfasern

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Neue Chancen für leichtere Autos und Flugzeuge

Im gesamten Herstellungsprozess (samt Stabilisierungs- und anschließender Carbonisierungsphase) winke bei Nutzung der neuen Technik eine Energiereduktion um 60 Prozent.„Mit einer großflächigen Implementierung der neuen Plasmatechnik könnte die Carbonherstellung wieder zurück nach Europa gebracht werden, wie die Forscher hoffen. Durch die effizientere Produktion der Carbonfasern besteht dann auch für die Automobil- und Luftfahrtbranche die Chance, leichtere Produkte zu entwickeln, die weniger Treibstoff verbrauchen. Mit ihren Projektpartner arbeiten die Forscher, getrieben durch diesen Erfolg, nun deshalb weiter an der Prozessoptimierung. Ein nächster Schritt ist demnach der Bau eines einsatzfähigen Ofens, der die neue Plasmatechnik nutzt, damit die industrielle Pilotphase starten kann. Das Forschungsprojekt wurde in Zusammenarbeit mit der Universität Ulm, Dienes Apparatebau sowie Fricke und Mallah Microwave Technology durchgeführt. Gefördert wurde es durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU).

Das Plasma-Know-how verspricht noch viel Neues

Um aber die Wirkung von Plasma im Stabilisierungsprozess der Carbonfaserherstellung noch besser zu verstehen, lohnt sich ein Blick auf die grundlegenden physikalischen Zusammenhänge. Grob gesagt, handelt es sich bei Plasma bekanntlich um einen vierten Aggregatzustand. So wie festes Eis schmilzt und schließlich von Wasser (flüssig) zu Dampf (gasförmig) wird, entsteht Plasma, sobald in der Gasphase noch mehr Energie zugeführt wird. Plasma spielt sogar im Alltag eine wichtige, aber oft ein unbemerkte. Denn die Sonne sowie Blitze sind Plasma in seiner natürlichen Form. Verfahren zur Oberflächenbehandlung, Neonröhren oder Schweißverfahren nutzen kontrolliertes Plasma. Und noch führe Plasma in der Forschung ein Nischendasein, obwohl es mit seiner hohen Energiedichte viel Potenzial für die industrielle Nutzung berge. Die beiden Forscher haben für ihre neue Entwicklung übrigens ein Mikrowellenplasma genutzt. Dabei handelt es sich um Plasma, das durch elektromagnetische Wellen im Gigahertz-Bereich aufrechterhalten wird – das sind rund zwei Milliarden unsichtbare Schwingungen pro Sekunde.

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