Mit ihren Forschungsergebnissen zur Herstellung von Kohlenstofffasern aus Holz wurden die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) mit dem ersten Preis der “Cellulose Fibre Innovation of the Year” ausgezeichnet. Nominiert wurden die DTIF im Rahmen der “International Conference on Cellulose Fibres 2022”, die vom 2. bis 3. Januar in Köln stattgefunden hat.

Zum zweiten Mal kürte das nova-Institut für Ökologie und Innovation im Rahmen der Konferenz herausragende wissenschaftliche Forschung, die nachhaltige Lösungen für die Wertschöpfungskette von Cellulosefasern liefert. Die DITF Denkendorf präsentierten sich mit dem Thema
„Kohlenstofffasern aus Holz“ inmitten eines aktuellen Forschungsfeldes, das ressourcenschonende Alternativen zu Fasern auf fossiler Basis liefert.

Die Konferenz versteht sich als internationales Forum für die Entwicklung neuer Zellulosefasern und -materialien sowie deren Herstellungsverfahren. Zu den Ausstellern gehören führende Faserhersteller; die Teilnehmer kommen aus dreizehn Ländern. Die sechs für den Preis nominierten Mitbewerber präsentierten sich mit Produkten, die nachhaltige Produktionsverfahren mit neuen Technologien und Anwendungen zu cellulosebasierten Werkstoffen kombinieren.

Weiterentwicklung eines patentierten Verfahrens

Das Kompetenzzentrum Biopolymerwerkstoffe der DITF Denkendorf erhielt bei der Nominierung den ersten Platz mit der Präsentation von Kohlenstofffasern (Carbonfasern), die in einem neuartigen und nachhaltigen Verfahren aus dem Rohstoff Holz gewonnen werden. Die HighPerCellCarbon ®-Technologie beschreibt ein patentiertes Verfahren, das unter der Federführung von Dr. Frank Hermanutz weiterentwickelt worden ist: In Folge dessen können in einem nachhaltigen und besonders umweltschonenden Prozess Carbonfasern auf der Basis von Biopolymeren erzeugt werden.

Nassspinnen mit ionischen Flüssigkeiten

Das HighPerCellCarbon ®-Verfahren umfasst das Nassspinnen von Zellulosefasern unter Verwendung ionischer Flüssigkeiten (IL) als Direktlösungsmittel. Das Filamentspinnverfahren stellt den zentralen technischen Teil. Es erfolgt in einem umweltfreundlichen und geschlossenen System. Das Lösungsmittel (IL) wird dabei vollständig rezykliert. Die auf diesem Wege erzeugten Zellulosefasern werden in einem weiteren Entwicklungsschritt durch einen Niederdruck- Stabilisierungsprozess direkt in Carbonfasern umgewandelt, gefolgt von einem geeigneten Carbonisierungsprozess. Während des gesamten Verfahrensablaufs entstehen keine Abgase oder giftigen Nebenprodukte. Das HighPerCellCarbon ®-Verfahren überzeugt damit gleich mehrfach hinsichtlich Nachhaltigkeit: Neben der Rezyklierfähigkeit des verwendeten Lösungsmittels steht besonders die Verwendung des Rohstoffs Holz für Ressourcenschutz. Erdölbasierte Ausgangsstoffe, die üblicherweise in der industriellen Herstellung von Carbonfasern Verwendung finden, werden durch nachwachsende Biopolymere substituiert. Carbonfasern setzt man in vielen Leichtbauanwendungen ein. Der weltweite Bedarf ist seit Jahren von deutlichen Zuwachsraten geprägt. Ein umweltfreundliches Produktionsverfahren wie HighPerCellCarbon® ist elementar für das nachhaltige Wirtschaften einer wichtigen Industriebranche.