Beim Thema Recycling von Faserverbundwerkstoffen scheiden sich die Geister: Die einen behaupten, es sei schlicht unmöglich, da es sich immer um eine schleichende Entsorgung handelt – über mehrere Recyclingprodukte und ihre Lebenszyklen. Die anderen sind überzeugt davon, dass sich Composites – insbesondere glasfaserverstärkte Kunststoffe – durchaus recyceln, in ihre Ausgangsstoffe zerlegen und gleichwertig wiederverwenden lassen. Guillaume Perben, der Gründer von Composite Recycling gehört zur zweiten Gruppe und hat für sein Recyclingverfahren ein Unternehmen gegründet. Die Inspiration dazu lieferten seine Segelleidenschaft und ein Kindergeburtstag.
Bild oben: Guillaume Perben, einer der Gründer von Composite Recycling (Quelle: Composite Recycling)
Im Leichtbau sind branchen- und werkstoffübergreifende Impulse und neue Inspirationen für kreative, technologische Lösungen äußerst wertvoll. In der Serie „Pioniere der Leichtbauwelt“ kommen deshalb Gründer und Start-ups zu Wort. Hier haben sie die Möglichkeit, ihre Technologie, ihre Ideen und Visionen vorzustellen. Wenn sich so neue Partnerschaften über Unternehmens- und Branchengrenzen hinweg ergeben, dann haben wir bei Leichtbau(welt) unser Ziel erreicht: Inspiration für ihren Fortschritt.
Das 2021 gegründete Start-up Unternehmen Composite Recycling ist in der Schweiz ansässig. Insgesamt neun Personen bilden das Team, darunter IngenieurInnen, WissenschaftlerInnen und kaufmännische Mitarbeitende. Außerdem arbeitet das Start-up zusammen mit der Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), die die F&E-Kapazitäten stärkt.
Leichtbauwelt: Wie kommt man auf die Idee, ins Recyclinggeschäft für Composites einzusteigen?
„Beim Segeln geht es um das Erlebnis in der Natur. Ein Segler will diese Umwelt erhalten, deshalb müssen auch Boote unbedingt recyclingfähig sein.“
Guillaume Perben: Ich liebe Segeln. Von Kindesbeinen an war ich mit der Familie segeln, als Teenager habe ich an Regatten teilgenommen und heute bin ich selbst Vater und mit meiner Familie im Segelboot unterwegs. Die Tatsache, dass unser wunderschönes Segelboot schnell, robust und leicht zu warten ist, ist auf sein Baumaterial zurückzuführen: Verbundwerkstoffe. Ich wusste jedoch, dass diese nicht recycelbar sind. Mein Boot war nicht recycelbar. Und dabei geht es doch beim Segeln um das Erleben in der Natur, den Wind, das Meer… Um diesen Konflikt aufzulösen, setzte ich alles daran, Segelboote recycelbar zu machen. Denn nur so hatte ich das Gefühl, meiner Leidenschaft wirklich gerecht zu werden.
Leichtbauwelt: Woher kommt der Name für die Unternehmensgruppe?
Guillaume Perben: Wir tun, was wir sagen, und wir sagen, was wir tun. Wir sind die Experten für das Recycling von Verbundwerkstoffen. Daher: Composite Recycling!
Leichtbauwelt: Wie ergänzen Sie sich im Team?
Guillaume Perben: Wir kombinieren wissenschaftliche und kaufmännische Hintergründe. Das Team besteht mehrheitlich aus WissenschaftlerInnen und IngenieurInnen mit einem sehr hohen Bildungs- und Erfahrungsniveau. Ich komme aus einer reinen Unternehmerkultur und habe sowohl in der Wirtschaft (Automobilbranche) als auch in der Sanierung notleidender KMU gearbeitet, so dass ich mein Netzwerk aus verschiedenen Branchen nutzen kann, die für unsere Arbeit relevant sind. Außerdem habe ich mich schon immer für Boote und Segeln begeistert und war mir daher der zunehmenden Dringlichkeit bewusst, eine Lösung für das Problem des Bootsrecyclings zu finden.
Leichtbauwelt: Was war der Ausgangspunkt Ihrer Entwicklung?
Guillaume Perben: Der Vater des besten Freundes meines Sohnes ist Physiker – und ein guter Freund. Auf einem der Kindergeburtstage tranken er und ich in der „Chauffeurpause“ einen Kaffee zusammen. Zufällig kam das Gespräch auf meine Frustration darüber, dass ich mein Boot nicht recyceln kann. Als Wissenschaftler konnte er mich jedoch beruhigen und erklärte, dass die Lösung für das Recycling der Glasfasern, aus denen mein Boot besteht, durchaus bekannt sei.
Diese Lücke zwischen Wissenschaft und Praxis und die Tatsache, dass es für meinen Konflikt tatsächlich eine Lösung gab, war der Startschuss zum Handeln. Ich erinnere mich noch gut an die Aufregung, als ich herausfand, dass die Lösung schon existierte: Composite Recycling war geboren.
Der „Punkt, an dem es kein Zurück mehr gab“, war eine gesellschaftliche Veranstaltung mit vielen der führenden Köpfe und Experten der Bootsbauindustrie. Dort erfuhr ich von dem wachsenden Druck auf die Hersteller seitens der Regierung und der Verbraucher, um Lösungen für die Entsorgung ihrer Boote zu finden. Diese Veranstaltung war der Moment, in dem ich feststellte, dass selbst auf höchster Ebene der Branche das Bewusstsein für die technische/wirtschaftliche Machbarkeit des Recyclings von Glasfasern fehlte.
Leichtbauwelt: Wo ist die Verbindung Ihrer Technologie zum Leichtbau?
Guillaume Perben: Boote sind dank ihrer Verbundwerkstoffstrukturen langlebig und leicht. Wir haben jetzt die Möglichkeit, diese Verbundwerkstoffe nachhaltig zu machen, indem wir die Fasern weitgehend intakt zurückgewinnen, so dass sie mit Harz zu neuen Verbundwerkstoffen kombiniert werden können.
Leichtbauwelt: Können Sie für uns Ihre Recycling-Technologie in wenigen Sätzen erklären?
Guillaume Perben: Die Technologie der Pyrolyse ist allgemein bekannt: Sie besteht in der Erhitzung ohne Sauerstoff, um ein Verbrennen des Materials zu verhindern.
Unsere Lösung ist speziell, weil sie zu 100 Prozent auf Composites ausgerichtet ist. Wir verwerten nur eine Art von Material, so dass wir effizientere Prozesse und homogenere Ergebnisse erzielen. Bei unserem Pyrolyseprozess wird das Harz aus dem Verbundwerkstoff in Gas und Öl umgewandelt. Letzteres können wir wiederum verkaufen. Zusätzlich gewinnen wird die zurückbleibenden Glasfasern zurück.
Wichtig ist, dass die Abfälle bei unserem Verfahren weder zerkleinert noch transportiert werden, so dass die Eigenschaften der Fasern erhalten bleiben und wir sie für die Herstellung neuer Verbundstoffe wiederverwenden können. Eine weitere Besonderheit unserer Lösung ist, dass unser Prozess energieautark ist, so dass wir keine externen Energiequellen benötigen. Schließlich ist unser Verfahren insofern einzigartig, als dass unsere Anlage in einen Container passt, so dass wir zu den Wertstoffen kommen können, um sie zu recyceln, anstatt sie von A nach B zu transportieren.
Pyrolyse oder pyrolytische Zersetzung bezeichnet verschiedene thermo-chemische Umwandlungsprozesse, in denen organische Verbindungen bei hohen Temperaturen und weitgehend unter Ausschluss von Sauerstoff gespalten werden. Durch die hohen Temperaturen werden einige chemische Bindungen in den Ausgangsmaterialen gespalten, wobei durch den Sauerstoffmangel eine vollständige Verbrennung verhindert wird. Die entstehenden Produkte sind vielfältig. Pyrolyse kommt in vielen technischen Verfahren zum Einsatz. So kann Biomasse gezielt in höherwertige Produkte wie Brennstoffe oder Chemikalien umgewandelt werden, aber auch beim klassischen Verkoken von Kohle und bei der Herstellung von Holzkohle finden Pyrolysevorgänge statt. Chemisch gesehen ist auch das Cracken von Erdöl ein Pyrolyseverfahren, wird jedoch nicht als solches bezeichnet. [..]
Bei der Pyrolyse entstehen durch Temperaturen zwischen 150 und 700 °C komplexe Produktgemische aus festen (beispielsweise Holzkohle), flüssigen (Pyrolyseöl) und gasförmigen (Pyrolysegas) Produkten, wobei die genauen Anteile von den konkreten Bedingungen und dem Ausgangsstoff abhängen. Grundsätzlich lässt sich sagen, dass mit höherer Temperatur und längerer Pyrolysedauer mehr gasförmige Produkte erhalten werden und mit niedrigen Temperaturen und kürzeren Dauern eher flüssige Produkte. Werden Polymere pyrolysiert, entstehen oft die entsprechenden Monomere als Produkt. Die Produkte können sowohl energetisch als Sekundärenergieträger genutzt werden, da sie hohe Energiegehalte aufweisen, als auch stofflich weiter genutzt werden, indem einzelne Chemikalien daraus gewonnen werden. (Quelle: Wikipedia)
Leichtbauwelt: Welcher Aspekt Ihres Recyclingprozesses ist technologisch besonders interessant?
Guillaume Perben: Frühere Versuche, die Pyrolyse für Verbundwerkstoffe zu nutzen, wurden meist mit normalen Anlagen durchgeführt, die alle Arten von Abfällen verarbeiten: organische Abfälle, Reifen, Plastikstühle usw. Diese Anlagen müssen shreddern können, um eine gleichmäßige Temperatur in der Kammer zu gewährleisten, wenn sperrige Abfälle verarbeitet werden. Das Zerkleinern von Verbundstoffen zerstört jedoch die Fasern und damit ihren Recyclingwert. Damit das Konzept aufgeht, müssen die Fasern und damit ihr Wert erhalten bleiben. Die Konzentration auf eine einzige Abfallart (Glasfasern) bedeutet auch, dass die Erzeugnisse (Gas, Öl) eine einheitlichere und besser verkäufliche Qualität aufweisen.
Und schließlich trägt die Energieautonomie zur Stärke unseres Geschäftsmodells bei.
Leichtbauwelt: Gibt es auch Einschränkungen?
Guillaume Perben: Im Moment sind wir nur durch unsere Vorstellungskraft und unsere Produktionskapazität begrenzt. Sowohl die Anwendungsmöglichkeiten als auch die Nachfrage sind immens. Es ist eine wirklich aufregende Zeit.
Leichtbauwelt: Welchen Beitrag können Sie mit Ihrer Technologie zum Klimaschutz leisten?
Guillaume Perben: Verbundwerkstoffe sind ein Schlüsselwerkstoff für Leichtbau und Innovationen, aber ihre derzeitige Entsorgung ist keineswegs nachhaltig. Sie werden entweder verbrannt oder deponiert. Durch das Recycling der Fasern wird diese Herausforderung gelöst und die Umweltauswirkungen aus dem Herstellungsprozess werden drastisch vermindert.
„Der Fokus im Leichtbau für Boote hat sich zu Recht verschoben von nur leicht, haltbar und schnell zu leicht, haltbar, schnell und nachhaltig.“
Leichtbauwelt: Welche Trends treiben die Entwicklungen im Leichtbau voran?
Guillaume Perben: Jahrelang war eine haltbarere und leichtere Konstruktion das Ziel aller Innovationen in der Composites-Branche. In jüngster Zeit hat sich jedoch ein deutlicher Wandel vollzogen, ein “ Kurswechsel „, wenn man so will, so dass der Fokus der industriellen Innovation nun nicht mehr ausschließlich auf der Leistung des Materials liegt (leichter, stärker, schneller), sondern auch auf seiner Nachhaltigkeit. Diese Verlagerung des Blickwinkels und der Nachfrage ist es, die uns bei Composite Recycling den „Wind in die Segel“ treibt.
Leichtbauwelt: Sehen Sie eine Konkurrenz der Werkstoffklassen um das beste oder nachhaltigste Leichtbaumaterial?
Guillaume Perben: Ich kann nur über das sprechen, was ich von Verbundwerkstoffexperten, Investoren und Gesetzgebern gehört habe. Ganz klar ist, dass sich das gesamte Paradigma in Bezug auf Verbundwerkstoffe geändert hat, insbesondere in den letzten Jahren. Ich weiß nicht, ob es damit zusammenhängt, aber zeitlich scheint es den Covid-Jahren zu entsprechen: Früher musste die nächste Generation von Verbundwerkstoffen leichter, stärker, billiger usw. sein – ein bisschen wie bei Computerchips.
Jetzt müssen sie auch nachhaltig sein. Dies ist zu einem entscheidenden Kriterium für Innovation geworden – ob Verbraucher, Investoren oder Regierungen, sie alle verlangen jetzt echte Antworten. Die neue Generation ist vielleicht nicht so leicht, stärker usw., aber wenn sie im Gegensatz zu ihren Vorgängern nachhaltig ist, dann ist sie großartig. Ist sie das nicht, wird die Innovation abgelehnt. Außerdem werden alle Beteiligten allmählich aus dem früheren „Greenwashing“ klug. Jetzt muss die Nachhaltigkeit tatsächlich gegeben sein.
Leichtbauwelt: Was ist für potentielle Anwender besonders interessant?
Guillaume Perben: Wir schließen den Kreislauf, um die Verbundwerkstoffindustrie nachhaltig zu machen. Glasfasern haben bis heute eine erstaunliche Bandbreite an Produktinnovationen ermöglicht: in Leiterplatten, Flugzeugen, Zügen, Windturbinen, Autos usw. Die Entwicklungen bei den Verbundwerkstoffen haben eine immer bessere Leistung dieser Produkte ermöglicht – leichter, schneller, billiger, haltbarer. Wir von Composite Recycling ermöglichen es all diesen Industriezweigen, diese Materialien weiterhin für ihre Innovationen zu nutzen… und das auf nachhaltige Weise.
Leichtbauwelt: Wird Ihr Beitrag zur Nachhaltigkeit von Ihren Anwendern gesehen und geschätzt?
Guillaume Perben: Unternehmen, die Verbundwerkstoffe in ihrer Fertigung einsetzen, sind sich des Problems bewusst und engagieren sich sehr für die Suche nach besseren Lösungen für das Ende des Lebenszyklus. Die Suche nach nachhaltigen Alternativen rückt immer mehr ins Bewusstsein – überall. Mehr und mehr Unternehmen verlangen von uns den Nachweis, dass wir ihre Produkte recyceln können: Trennung der Harze von den Fasern und Nachweis der Wiederverwendbarkeit von Öl und Fasern. Wir bieten unseren Kunden eine ganze Reihe von “ Rezyklierbarkeitsprüfungen“ an, je nach ihren spezifischen Bedürfnissen. Die steigende Nachfrage nach diesen Tests ist ein klarer Indikator dafür, dass die Anwender und ihre Kunden die Wiederverwertbarkeit in den Blick nehmen.
Leichtbauwelt: Welche weiteren Entwicklungen planen Sie?
Guillaume Perben: Wir sind dabei, unsere Lösung zu industrialisieren. Die ersten Industriezweige, die wir ansprechen werden, sind die Schifffahrt und die Luft- und Raumfahrt, aber wir sind auch in Gesprächen über Produktionsabfälle mit vielen verschiedenen Sektoren. Insbesondere das Recycling von Rotoblättern zurückzubauender Windenergieanlagen ist eine große Herausforderung, die wir in der Zukunft angehen wollen.
Leichtbau ist für mich persönlich, …
~… von entscheidender Bedeutung für die Entwicklung von Produkten aus Faserverbundwerkstoffen und jetzt dank Composite Recycling auch nachhaltig.
Die größte Herausforderung im Leichtbau ist, …
~… zu akzeptieren, dass sich die Ausrichtung der Entwicklung ändert – und ändern muss. Es geht nicht mehr nur darum, schneller, billiger und haltbarer zu sein – es geht jetzt darum, recyclingfähig zu sein, wenn wir wollen, dass die Verbundwerkstoffindustrie weiterhin floriert..
Der wichtigste Trend im Leichtbau ist, ...
~… Nachhaltigkeit.
Leichtbauwelt: Kennen Sie den CO2-Footprint ihres eigenen Unternehmens?
Guillaume Perben: Wir benötigen zunächst eine erste industrialisierte Einheit, um den CO2-Fußabdruck zu berechnen, aber unser Prozess wird mit einem CO2-Abscheidungssystem ausgestattet sein.
Wir werden der Minimierung unseres CO2-Fußabdrucks absolute Priorität einräumen. Inzwischen wissen wir aber, dass unser Verfahren im Vergleich zur herkömmlichen Verbrennung eine enorme Verbesserung darstellt.
Leichtbauwelt: Welche besonderen, spannenden Herausforderungen haben Sie bisher gemeistert?
Guillaume Perben: Die Zusammenarbeit mit Unternehmen wie Chomarat und Bénéteau war etwas ganz Besonderes. Das Interesse dieser über 100 Jahre alten Unternehmen an einer Zusammenarbeit mit uns, um unsere Fasern in ihren Prozessen einzusetzen, war sehr schmeichelhaft. Das Wissen, die Erfahrung und die Freundlichkeit ihrer Forschungs- und Entwicklungsteams für unser kleines, junges Unternehmen waren wirklich sehr ermutigend und haben die Entwicklung unserer Lösung enorm beschleunigt.
Seitdem haben wir technische Partnerschaften mit führenden Unternehmen in unterschiedlichen Industriezweigen geschlossen, und die außerordentlich positive und konstruktive Herangehensweise dieser branchenführenden Unternehmen war für unser Team wirklich spannend und äußerst motivierend.
Leichtbau ist eine Schlüsseltechnologie für den Klimaschutz, weil …
~…er Verkehr und Gebäude energieeffizienter macht.
Dieses Interview für Leichtbauwelt ist mir wichtig …
~… denn wir sehen viele Synergien mit der DACH-Region und wollen dort Kooperationen aufbauen. Also müssen wir bekannt machen, dass es Lösungen für nachhaltige Verbundwerkstoffe gibt.
Leichtbauwelt: Haben sich die Krisen der letzten Jahre auf Ihren Start als Unternehmen ausgewirkt?
Guillaume Perben: Ja, vor allem auf die Konstruktion unserer Anlagen. Die Kosten und Vorlaufzeiten für Komponenten und die Metallverarbeitung haben dazu geführt, dass wir unsere Maschinen stark anpassen mussten.
Leichtbauwelt: Welche drei wichtigsten Tipps würden Sie all denjenigen mitgeben, die gründen wollen?
Guillaume Perben:
- Mach deine Hausaufgaben in Bezug auf den Marktbedarf und den Kontext.
Es ist sehr leicht, sich in die eigene Technologie zu verlieben und dabei den Marktbedarf aus den Augen zu verlieren. Wir versuchen, einen ständigen Dialog mit der wissenschaftlichen Gemeinschaft, der Industrie und den Endnutzern zu führen, und das ist ein wesentlicher Bestandteil der Entwicklung einer praktischen und anwendbaren Lösung. - Sei realistisch, was das Wachstum des Unternehmens angeht.
Insbesondere bei Start-ups gibt es viele schädliche Aussagen, die Unternehmer dazu ermutigen, extrem ehrgeizige Pläne zu haben, eine Bewertung von 1 Milliarde und Millionen von Kunden im nächsten Monat. In der Realität kommt es jedoch auf die Umsetzung und die Einhaltung der Liefertermine an. Außerdem MÜSSEN diese Wachstumserwartungen mit den Erwartungen der Gründer in Einklang gebracht werden. VCs wollen in der Regel in ein paar Jahren einen reichen Gewinn erzielen, während Industrieunternehmen eine längerfristige Vision haben können. Beides ist in Ordnung, aber sie müssen mit der Vision der Gründer in Einklang gebracht werden. - Das Team sollte unterschiedliche Profile aufweisen: Geschlecht, Alter, Kultur, Erfahrung und Ausbildung (Wirtschaft, Technik, Wissenschaft). Und stell sicher, dass die Vision des Unternehmens klar dargelegt ist und von allen verstanden wird.
In unserem 9-köpfigen Team gibt es mehrere Nationalitäten, viele verschiedene Bildungswege und einen Altersunterschied von 40 Jahren zwischen dem jüngsten und dem ältesten Teammitglied.
Diese Vielfalt macht die Arbeit des Personalmanagements anfangs zwar nicht ganz so leicht, aber auf lange Sicht ist sie sehr bereichernd – vor allem, wenn es darum geht, Probleme im Team zu lösen.
Leichtbauwelt: Welche Leichtbau-Innovation, welches Projekt oder Forschungsergebnis hat Sie in der letzten Zeit besonders fasziniert?
Guillaume Perben: Die Bootsindustrie hat es geschafft, fliegende Segelboote zu bauen, die um ein Vielfaches schneller als der Wind sind. Auch wenn das Grundprinzip, das dies ermöglicht, allgemein bekannt ist, erscheint das Ergebnis live auf dem Wasser wie ein magisches Wunder.
Leichtbauwelt: Lassen Sie uns ein bisschen träumen: Wenn Sie einen Wunsch für den Leichtbau und / oder ihr Unternehmen frei hätten, was würden Sie sich wünschen?
Guillaume Perben: Lasst uns alle Verbundwerkstoffe recycelbar machen und sie weiterhin für Neuerungen nutzen! Alternative Lösungen wie organische Fasern sind hochinteressant, aber vermögen sie die bestehenden Lösungen zu hundertprozentig zu ersetzen? Das ist eher unwahrscheinlich. Sie scheinen sich vielmehr zu ergänzen. Wir sind der Meinung, man sollte glasfaserverstärkte Kunststoffe auch weiterhin einsetzen, aber von nun an mit einem nachhaltigen Ansatz.
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