M. Achternbosch, K.-R. Bräutigam, C. Kupsch, B. Reßler, G. Sardemann
Karlsruhe: Forschungszentrum Karlsruhe 2003
(Wissenschaftliche Berichte, FZKA 6879)
[Volltext/pdf (647 kb)]
[Abstract/htm]
[Kurzfassung/htm]
Inhaltsverzeichnis
| 1 | Einleitung und Aufgabenstellung | 1 | ||
| 2 | Ausgangssituation und Vorgehensweise | 1 | ||
| 3 | Systemgrenzen | 3 | ||
| 4 | Analyse der gesamten Herstellungslinie der Aluminium-Rumpfstruktur | 6 | ||
| 4.1 | Rohstoffgewinnung | 6 | ||
| 4.1.1 | Herstellung von Aluminium | 6 | ||
| 4.1.2 | Legierungsmetalle und Titan | 7 | ||
| 4.2 | Herstellung von Metalllegierungen und Halbzeugen | 7 | ||
| 4.2.1 | Aluminiumknetlegierungen | 7 | ||
| 4.2.2 | Halbzeugherstellung | 7 | ||
| 4.3 | Herstellung und Montage von Rumpfkomponenten | 8 | ||
| 4.4 | Beschreibung besonders material- und energieintensiver Prozesse | 10 | ||
| 4.4.1 | Lösungsglühen | 10 | ||
| 4.4.2 | Walzen, Form- und Streckziehen | 10 | ||
| 4.4.3 | „Chemisches Fräsen“ | 10 | ||
| 4.4.4 | Fräsen | 11 | ||
| 4.4.5 | Oberflächenbeschichtung | 11 | ||
| 5 | Analyse der gesamten Herstellungslinie der CFK-Rumpfstruktur | 11 | ||
| 5.1 | Herstellung der Ausgangsmaterialien | 12 | ||
| 5.1.1 | Polyacrylnitril-Faser (PAN-Faser) | 12 | ||
| 5.1.2 | Carbonfasern und Carbonfasergelege (CF) | 12 | ||
| 5.1.3 | Harz-System | 14 | ||
| 5.2 | Herstellung der CFK-Bauteile im SLI-Verfahren | 15 | ||
| 6 | Stoff- und Energiebilanzen | 18 | ||
| 6.1 | Berücksichtigung von Produktionsabfällen | 18 | ||
| 6.2 | Vergleichende Bilanzierung | 18 | ||
| 6.3 | Empfehlungen und Schlussfolgerungen | 24 | ||
| 7 | Nutzungsphase | 25 | ||
| 7.1 | Treibstoffverbrauch und Luftschadstoffe | 25 | ||
| 7.2 | Wartung und Reparatur | 27 | ||
| 7.2.1 | Materialeigenschaften | 27 | ||
| 7.2.2 | Schäden | 28 | ||
| 7.2.3 | Schadenserkennung | 30 | ||
| 7.2.4 | Reparaturverfahren für CFK-Bauteile | 31 | ||
| 7.2.5 | Farberneuerung | 32 | ||
| 7.2.6 | Kosten und Materialaufwand | 33 | ||
| 7.2.7 | Design | 34 | ||
| 8 | Entsorgung | 35 | ||
| 8.1 | Recycling von Aluminium-Produktionsabfällen | 35 | ||
| 8.2 | Recycling von CFK-Produktionsabfällen | 36 | ||
| 8.2.1 | Verwertungsverfahren, Eigenschaften und mögliche Anwendungsbereiche der Recyclate | 36 | ||
| 8.2.2 | Marktsituation, Ausblick | 38 | ||
| 9 | Zusammenfassung und Schlussfolgerung | 38 | ||