Fraunhofer IWU: Innovative Recyclingverfahren für Aluminiumschaum senken Kosten und Energieverbrauch nachhaltig

18. August 2026

Neue Recyclingwege für Aluminiumschaum: Fraunhofer IWU entwickelt kreislauforientierte Herstellungsverfahren

Aluminium gilt als essenzieller Werkstoff für nachhaltige Mobilität und ressourcenschonende Produkte, wobei die energieaufwändige Herstellung eine Herausforderung darstellt. Forschende des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU haben Verfahren entwickelt, mit denen Produktionsreste, Aluminiumspäne sowie ausgediente Aluminiumschaumbauteile gezielt wieder in den Fertigungsprozess eingebunden werden können. Diese Ansätze eröffnen neue Möglichkeiten zur Reduzierung des Einsatzes von Primäraluminium und fördern eine zirkuläre Produktion von Aluminiumschaum.

Eigenschaften und Einsatzgebiete von Aluminiumschaum

Aluminiumschaum zeichnet sich durch seine geringe Dichte, hohe Energieabsorption und exzellente Dämpfung aus. Aufgrund dieser Eigenschaften findet er Verwendung im Fahrzeugbau, Maschinenbau, Bauwesen sowie in energieeffizienten Leichtbaustrukturen. Die Herstellung erfolgt bislang überwiegend mit Aluminiumlegierungspulvern, deren Produktion mit hohem Energie- und Kostenaufwand verbunden ist.

Recycling von Aluminiumspänen und Produktionsresten

Im Fokus der Forschung stand die Nutzung von sortenreinen Aluminiumspänen, Produktionsabfällen und End-of-Life-Materialien als Ausgangsstoffe für die pulvermetallurgische Schaumfertigung. Durch mechanische Aufbereitungsschritte wie Mahlen und Klassieren lassen sich Aluminiumspäne in pulverförmige Materialien umwandeln, die sich für die Herstellung von Aluminiumschaum eignen. Die so erzeugten Schäume weisen vergleichbare Dichten und Strukturen auf wie herkömmlich produzierte Produkte.

Ökologische und ökonomische Vorteile

Reduzierung des Energieverbrauchs durch Einsatz von Sekundäraluminium im Vergleich zu Primäraluminium
Senkung der Materialkosten
Verminderung der CO₂-Emissionen

Dr.-Ing. Jörg Hohlfeld, Leiter der Gruppe Metallschaum am Fraunhofer IWU, betont die erheblichen Potenziale, die sich aus der direkten Wiederverwendung von Produktionsabfällen im Werkstoffkreislauf ergeben.

Aufbereitung größerer Aluminiumreste und Schaumbauteile

Darüber hinaus wurde die Verarbeitung größerer Aluminiumreste wie Folien, Coils und Felgenmaterial untersucht. Mithilfe mehrstufiger mechanischer Verfahren – Schneiden, Brechen, Mahlen und Sieben – konnten definierte Partikelgrößen für die Schaumherstellung erzeugt werden. Auch ausgediente Aluminiumschaumbauteile lassen sich durch geeignete Zerkleinerungs- und Sortierverfahren wieder in den Materialkreislauf integrieren.

Solid-State-Recycling als Alternative zum Einschmelzen

Das Fraunhofer IWU verfolgt Recyclingansätze, bei denen die ursprüngliche Materialstruktur weitgehend erhalten bleibt, um Energieeinsparungen zu erzielen und Materialverluste zu vermeiden. Dieses sogenannte Solid-State-Recycling stellt eine Alternative zum herkömmlichen Einschmelzen dar und bietet zusätzliche ökologische Vorteile.

Ausblick und weitere Forschung

Die Ergebnisse zeigen, dass pulverförmiger Aluminiumschrott als gleichwertiger Ersatz für neu erzeugtes Aluminiumlegierungspulver eingesetzt werden kann. Dies ermöglicht eine ressourcenschonendere Produktion von Aluminiumschaum, insbesondere für Branchen mit hohen Anforderungen an Leichtbau, wie Automobil-, Maschinen- und Bahntechnik.

Für die industrielle Anwendung sollen die Forschungen fortgesetzt werden, mit Fokus auf die Stabilisierung der Materialeigenschaften bei variierenden Schrottqualitäten sowie auf umfassende Lebenszyklusanalysen. Ziel ist es, die ökologischen Vorteile quantitativ zu belegen und die Technologie für den breiten industriellen Einsatz vorzubereiten.

Kooperation und Kontakt

Das Fraunhofer IWU sucht Partner für weiterführende Forschungsprojekte zur Absicherung und Erweiterung der Datenbasis zur Kreislauffähigkeit von Aluminiumschaum. Interessierte können sich an die wissenschaftlichen Ansprechpartner wenden.

Hintergrund: Aluminiumschaum

Aluminiumschaum ist ein ultraleichter metallischer Werkstoff mit einer Dichte unter einem Gramm pro Kubikzentimeter. Aufgrund seiner hohen Steifigkeit bei geringem Gewicht sowie seiner Energieaufnahme- und Dämpfungseigenschaften wird er in Sandwichstrukturen, Crashsystemen und Leichtbaukomponenten eingesetzt. Das Fraunhofer IWU forscht seit Jahren an ressourceneffizienten Herstellungs- und Recyclingverfahren für diesen Werkstoff.

Literaturhinweis

J. Hohlfeld, C. Hannemann, N. Berndt, C. Lies, T. Hipke: Aluminiumschaum: Nachhaltige Herstellung und Verwertung. WerkstattsTechnik 116 (2026) 4, S. 324-334