09.02.2024

Carbon Cleanup: Wie ein Linzer Startup das Recycling von Kohlenstofffasern skaliert

Das 2020 gegründete Linzer Startup Carbon Cleanup hat eine Technologie zum Recycling von Kohlenstofffasern aus Industrieabfällen entwickelt. CEO und Gründer Jörg Radanitsch hat uns mehr über die Skalierung der Technologie erzählt und welchen Nutzen sie künftig für die Industrie haben könnte.
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Gründer Jörg Radanitsch | (c) Carbon Cleanup

Wer heutzutage ein Flugzeug besteigt, ist von ihnen sprichwörtlich umgeben. Die Rede ist von Kohlenstofffasern. Aufgrund ihrer leichten und dennoch robusten Materialeigenschaften kommen sie mittlerweile in verschiednen Industriezweigen zum Einsatz – verstärkt auch in der Automobilbranche. Mit der steigenden Nachfrage geht jedoch auch eine Herausforderung einher – die umweltfreundliche Entsorgung und das Recycling dieses speziellen Materials. Aufgrund der enormen Robustheit ist die Aufbereitung der Kohlenstofffasern mit großen Herausforderungen verbunden. Zudem fallen in Fertigungsverfahren bis zu 30 Prozent Materialabfall an, was im Vergleich zu anderen Stoffen vergleichsweise hoch ist.

Faserverbund-Experte Jörg Radanitsch entwickelte Patent

Eine Lösung dafür entwickelt das Linzer Startup Carbon Cleanup. Das Unternehmen mit Sitz in Linz hat sich zum Ziel gesetzt, Kohlenstofffasern aus Industrieabfällen aufzubereiten und wiederverwendbar zu machen. Das Unternehmen wurde von Jörg Radanitsch mitbebründet, der zuvor im Bereich der Entwicklung von Windkraft-Rotorblättern Erfahrung mit diesem speziellen Material sammelte. Zudem war Radanitsch auch im Maschinenbau für Eisenbahnfahrzeuge aktiv. Beide Fähigkeiten bringt der erfahrene Experte nun bei Carbon Cleanup ein.

Jörg Radanitsch (Mitte) mit seinem Team, das bis Jahresende verdoppelt werden soll | (c) Carbon Cleanup

“Als Faserverbund-Experte bin ich natürlich auch mit dem Müllproblem in Berührung gekommen und habe ein Patent für eine mobile Aufbreitungsanalge verfasst. Das war schlussendlich auch der Startschuss für die Gründung.” Für die Finanzierung griff er auf Unterstützung durch Family, Friends and Fools zurück. Kurz vor dem Ausbruch der Pandemie wurde das Unternehmen am 9. Jänner 2020 gegründet. Die Nachfrage nach einer entsprechenden Recycling-Lösung war damals schon gegeben. “Zum Zeitpunkt der Gründung hatten wir bereits einen großen Luftfahrtzulieferer aus Oberösterreich als ersten Kunden.”

Das Geschäftsmodell umfasst unter anderem den Weiterverkauf der Rezyklate | (c) Carbon Cleanup

700.000 Euro Förderung der Austria Wirtschaftsservice

Das Recyclingsystem besteht aus einem mobilen Carbon Cleanup Truck. Konkret handelt es sich dabei um eine mobile Aufbereitungseinheit. “Unsere Technologie schafft es die Karbon-Fasern direkt vor Ort beim Kunden aufzubereiten. Damit haben wir ein sortenreines Material vom Ursprung weg. Das ist für das Recycling essentiell”, so Radanitsch. Zudem möchte das Unternehmen laut dem Gründer mit Energieeffizienz punkten.

Aktuell hat das Startup eine erste Anlage, die auch für R&D-Zwecke dient, in Betrieb. Sie ist in der Lage 30 Tonnen pro Jahr zu verarbeiten. Für die Produktion von zwei weiteren Anlagen konnte sich Carbon Cleanup eine Förderung der Austria Wirtschaftsservice (aws) in Höhe von 700.000 Euro sichern. “Die beiden Anlagen werden künftig eine Jahresleistung von 100 bis 200 Tonnen pro Jahr haben”, so Radanitsch.

Die mobile Aufbereitungsanlage kann direkt vor Ort bei Industriebetrieben aufgestellt werden | (c) Carbon Cleanup

Carbon Cleanup setzt auf Software

Zum Herzstück der Anlage gehört nicht nur die mechanische Aufbereitung der Kohlenstofffasern. Im Hintergrund läuft auch eine Software, die eine AI-geschützte visuelle Erkennung der zugeführten Rohstoffe ermöglicht. “Bevor wir den Aufbereitungsprozess beginnen, wissen wir bereits, welches Material wirklich in die Anlage kommt.” Die Klassifizierung der zugeführten Stoffe liefert hierfür wichtige Daten. “So können wir im Anschluss ein Materialdatenblatt erstellen, das wir unseren Kunden in der Industrie zur Verfügung stellen”.

Geld möchte das Startup künftig über zwei Wege verdienen. Diese umfassen den Betrieb der mobilen Anlagen und den Verkauf der Rezyklate. Bis Sommer möchte das Startup zudem eine Finanzierungsrunde abschließen, um mit der Technologie europaweit zu expandieren. “Wir wenden uns hierfür in erster Linie an industrielle Partner, die über die nötige Branchenerfahrung verfügen”. Bis spätestens 2026 soll das Geschäftsmodell profitabel sein.


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OVE, LCM
(c) OVE/Fürthner - (v.l.) Johann Hoffelner, Josef Passenbrunner und Hubert Mitterhofer von LCM.

Seit August des heurigen Jahres hat das LCM mit Johann Hoffelner einen neuen CEO – brutkasten berichtete. Rund drei Monate später darf man sich über den OVE Innovation Award freuen.

Pankl Turbosystems beschäftigt sich mit Brennstoffzellen-Luftversorgungssystemen (FCAS – Fuel Cell Air Supply) sowie mit elektrisch unterstützten Abgasturboladern (EAT – Electrically Assisted Turbocharger) für Kleinserien. Weil aber Turbosysteme technologisch extrem anspruchsvoll sind, setzt die Mannheimer (Deutschland) Firma bei der Optimierung spezieller Komponenten auf externe Entwicklungspartner.

LCM mit Neuauslegung des E-Motors

“Die Elektromotoren für den Antrieb der Verdichterräder sind das Herzstück in FCAS-Systemen. Mit der kompletten Neuauslegung dieses Elektromotors hat LCM einen unentbehrlichen Beitrag zum gelungenen Innovationssprung und Wettbewerbsvorsprung geleistet”, erklärt Pankl Turbosystems-Geschäftsführer Gerhard Krachler.

Konkret hat es neun Monate gedauert, bis das LCM-Team rund um Hubert Mitterhofer und Josef Passenbrunner die ersten Funktionsmuster für den Elektromotor lieferte. Diese erfüllten die Erwartungen von Pankl und liefern Drehzahlen von bis zu 140.000 U/min und eine Nennleistung von 22kW. In diesem Sinne könnte ein FCAS von Pankl Turbosystems, in dem ein von LCM ausgelegter Motor arbeitet, schon bald bei einem Stratosphärenflug an Bord sein, heißt es.

Im Auftrag der britischen Stratospheric Platforms Ltd, eines Herstellers von Bauteilen für die Luft- und Raumfahrt, hat Pankl gemeinsam mit weiteren internationalen Unternehmen an der Entwicklung eines unbemannten Zero-Emission-Flugobjekts gearbeitet: “Selbst wenn dieses Projekt noch in einem sehr frühen Stadium ist, unterstreicht es die enorme Dynamik in der Brennstoffzellen-Technologie”, so Krachler weiter.

“Begrenzter Bauraum”

So unterschiedlich die Einsatzgebiete der FCAS sind, haben sie doch eine Gemeinsamkeit: Der Bauraum ist immer extrem begrenzt. Mithilfe der LCM-Software-Plattform “SyMSpace” konnte aus dieser Not eine Tugend gemacht werden. Damit wurden alle Komponenten – von der Baugröße des Motors über die Materialauswahl bis zur Dimensionierung jedes Bauteils – so aufeinander abgestimmt, dass die errechnete Motorauslegung nicht mehr verbessert werden kann, wie es in einer Aussendung heißt.

“Aus mehreren tausenden Varianten entsteht auf diese Art ein Elektromotor in der geforderten Baugröße, der in der Simulation 97 Prozent Wirkungsgrad erreicht. Es lässt sich kein Parameter weiter verbessern, ohne einen anderen zu verschlechtern”, erklären Passenbrunner und Mitterhofer.

Welches enorme Potential Brennstoffzellen haben, unterstreicht auch das Projekt SkalTABs (skalierbares Thermomanagement und Antriebsstrang für Brennstoffzellen-Nutzfahrzeuge). In dem vom deutschen Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Forschungsprojekt arbeiteten mit der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen (RWTH) neben Infineon, GreenIng, AVL LIST und MACCON auch Pankl Turbosystems zusammen.

Das Ziel war es, für mittelständische Unternehmen und Fahrzeughersteller mit kleineren Stückzahlen einen Baukasten für verschiedene Leistungsstufen eigener Brennstoffzellensysteme zu erforschen: “Selbstverständlich war auch unser gemeinsam mit LCM entwickeltes FCAS mit an Bord”, sagt Krachler. Weitere Förderprojekte für Antriebssysteme im Megawatt-Bereich werden gerade vorbereitet.

Award für LCM mit Signalwirkung

Dass LCM und Pankl Turbosystems für ihr Projekt mit dem OVE Innovation Award ausgezeichnet werden, hat für Hoffelner Signalwirkung. Gerade bei nicht-fossilen Antriebtechnologien sei Reichweite das entscheidende Kriterium: “Reichweite ist immer eine Frage der Effizienz. Je effizienter Antriebsysteme arbeiten, desto mehr Reichweite ist möglich. Mit der Zusammenarbeit am FCAS haben wir die Grenzen des Möglichen gemeinsam ein wenig verschoben”, sagen Hoffelner und Krachler.

Bernhard Jakoby, OVE-Juryvorsitzender und Vorstand des Instituts für Mikroelektronik und Mikrosensorik an der Linzer Johannes Kepler Universität (JKU), begründet die Entscheidung LCM zu prämieren wie folgt: “Das ausgezeichnete Projekt zeigt wieder einmal, dass es in Österreich gelingt, innovative Technologien aus der Forschung in die Praxis zu bringen und am Weltmarkt zu etablieren.”

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