Kohlenstofffasern aus Bitumen: Von der Strasse ins Auto

Aus schwarzem Bitumen werden grüne Kohlenstofffasern: Ein Forschungsteam der University of British Columbia in Kanada hat eine Methode entwickelt, mit der aus  sich aus dem klebrigen Stoff Kohlestoffasern herstellen lassen, mit denen zum Beispiel Flugzeuge oder Hockeyschläger leichter und stabiler gemacht werden können.

In der Regel dient das klebrige Produkt aus Ölsanden in der Provinz Alberta als Brennstoff oder Asphaltbelag. Das soll sich ändern - wenn es nach Yasmin Abdin von der USBC und ihren Kollegen geht. Sie haben eine Methode entwickelt, mit der aus Bitumen Kohlstofffasern hergestellt werden können.

 Die Fachleute um die Werkstoffingenieurin setzen dabei auf das  sogenannte Schmelzspinnverfahren, mit dem Fasern in zwei Grössen sauber und  gleichzeitig günstig hergestellt werden können. Voraussichtlicher Kosten für ein Kilogramm Fasern beziffern sie auf  zwölf Dollar. Zum Vergleich: kommerzielle Kohlenstofffasern, die kosten laut den Wissenschaftlern im Schnitt 33 Dollar pro Kilogramm. - Mit ihrer Idee haben sie die ersten beiden Phasen der «Carbon Fibre Grand Challenge» gewonnen, einem von der  Organisation «Alberta Innovates» initiierten Wettbewerb, bei dem es um die Gewinnung wertvoller Produkte aus Ölsand geht.

Leichte Karosserien Dank Kohlestofffasern

Das Team rechnet damit, dass die kommerzielle Produktion im Jahr  solcher Fasern bereits im 2024 starten kann. Laut den Fachleuten der UBC ist das Anwendungsspektrum für die Kohlenstofffasern gross, vor allem bei Elektrofahrzeugen. Sie könnten die Leistung eines E-Autos verbessern und letztlich auch dazu beitragen, dessen Akzeptanz zu erhöhen. «Karosserien aus Kohlenstofffasern können das Gewicht eines typischen E-Auto-Batteriepacks ausgleichen», sagt Abdin. «Die Verwendung von Kohlenstofffasern im Fahrgestell hilft der Batterie, kühl zu bleiben, was wiederum die Sicherheit verbessert und die Reichweite vergrössert.»

In Kanada werden pro Jahr etwa zwei Millionen Autos und andere leichte Fahrzeuge hergestellt. Werden einheimische Kohlenstofffasern eingesetzt, könnte dies laut den Forschern  den Autoherstellern gar einen Wettbewerbsvorteil verschaffen und helfen, Emissionen zu reduzieren.

Vor kurzem wurde die Methode im Fachmagazin «Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology» vorgestellt. (mgt/mai)