Kohlefaserverbundstoffe werden von der Luft- und Raumfahrtindustrie wegen ihrer Festigkeit, Steifigkeit und Haltbarkeit geschätzt und werden normalerweise aus fossilen Brennstoffen hergestellt. Sie können aber auch aus nachhaltigen organischen Materialien hergestellt werden. Airbus hat ein experimentelles Helikopter-Panel aus „biologisch gewonnenen“ Fasern entwickelt, dessen Produktionsprozess mit der Bindung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre beginnt.
Airbus hat sich verpflichtet, die Dekarbonisierung der Luft- und Raumfahrt voranzutreiben. Dies bedeutet zwar eindeutig, die CO2-Emissionen seiner Produkte über ihren Lebenszyklus hinweg zu reduzieren (Scope 3), aber jeder Beitrag hilft, auch die Reduzierung des CO2-Ausstoßes bei der Produktion.
In diesem Sinne untersuchen Airbus-Spezialisten Alternativen zu aus fossilen Brennstoffen gewonnenen Kohlenstofffasern – auch als Kohlenstoffverbundstoffe bekannt –, die zum Bau struktureller Flugzeugkomponenten wie Rumpfschalen oder Flügel verwendet werden.
Ihr Ziel ist die Entwicklung und schließlich die industrielle Herstellung einer biobasierten Kohlenstofffaser mit der gleichen Leistung und Sicherheit wie herkömmliche Verbundstoffe. Dies kann durch den Einsatz der „Power to X“-Technologie erreicht werden, wobei „X“ das resultierende Produkt darstellt, beispielsweise Gas, Wärme oder Kraftstoff.
Kurz gesagt wandelt „Power to X“ in diesem Fall erneuerbare Energie in chemische Produkte um, darunter synthetische Kohlenwasserstoffe. Diese können dann zur Herstellung von Biofasern verwendet werden. Der Prozess erfordert erneuerbaren Kohlenstoff, der entweder aus nicht-fossilen Quellen wie Biomasse oder aus der Abscheidung von CO2 direkt aus der Atmosphäre stammen kann.
Auf der Demonstratorebene haben die Forscher von Airbus gezeigt, dass es möglich ist, „Power to X“ zu nutzen, um Biofasern aus einer chemischen Komponente (Acrylnitril) herzustellen, die aus atmosphärischem Kohlendioxid gewonnen wird.
H145 PioneerLab flog mit der Nose-Plate aus Biofasern
Acrylnitril ist ein Zwischenprodukt, das normalerweise aus Rohöl hergestellt wird, aber das Airbus-Team verwendete eine chemisch identische, nachhaltige Alternative, um die Fasern mit demselben Leistungsniveau herzustellen. Acrylnitril wird aus nachhaltigen, ISCC*-zertifizierten nicht-fossilen Rohstoffen (Holz- und Lebensmittelabfälle, recycelte Speiseöle, Algen…) sowie erneuerbaren Ammoniak- und Propylenquellen gewonnen.
Die Forscher haben eine Biofaser auf Acrylnitrilbasis verwendet, um eine Proof-of-Concept-Nasenplatte für das H145 PioneerLab von Airbus Helicopters herzustellen. Die Platte wurde im Mai 2024 im Flug getestet, um die Flugtauglichkeit der alternativen Faser zu demonstrieren. Die Platte ist genauso steif und stark wie das herkömmliche Teil, aber klein genug, um schnell und kostengünstig hergestellt zu werden. Darüber hinaus ist sie nicht strukturell und daher ein sicherer Teil des Flugzeugs, an dem das Material getestet werden kann.
