Nachhaltigkeit

Sowohl in der Kunststoffbranche als auch auf der K in Düsseldorf steht Nachhaltigkeit im Mittelpunkt. Wir beleuchten für Sie wichtige Themen wie Kreislaufwirtschaft, Recycling und Klimaschutz.

Illustration: Blau-grünes Recycling-Symbol um eine Erde, mit Blättern und Papier, auf hellem Hintergrund; Nachhaltigkeit und Umweltschutz.

Beiträge (187)

  • Rohstoffliches Recycling im Blick

    Exklusiv für K-MAG Quelle: istock /shauni 19.01.2021 Der Umgang mit Altkunststoffen gestaltet sich schwierig, vor allem, wenn sie unkontrolliert in die Umwelt gelangen. Weder scheint man das Problem mit Verboten in den Griff zu bekommen, noch mit bestehenden Abfallentsorgungs- und Verwertungsmaßnahmen. Die Idee des rohstofflichen beziehungsweise chemischen Recyclings kommt wie gerufen. Die Welt ist nicht genug, wir brauchen wenigstens zwei, zumindest um unseren Hunger nach Rohstoffen zu stillen. Laut "Global Footprint Network" wurde im letzten Jahr bereits am 22. August jener Tag erreicht, an dem die Nachfrage nach nachwachsenden Rohstoffen Angebot und Kapazität unserer Erde um das 1,6-fache überschritten hat [1]. Ende 1961 war die Menschheit noch mit Reserven ins neue Jahr gestartet. Seit damals aber hat sich der sogenannte „Erdüberlastungstag“ (Earth Overshoot Day) mehr und mehr nach vorne verlagert. Ein Phänomen, das sicherlich nicht zuletzt mit der anwachsenden Weltbevölkerung, wohl aber auch mit dem konsumorientierten Lebensstil unserer hochindustrialisierten Welt vergesellschaftet ist. Mit dem Verbrauch von Ressourcen einher geht auch eine Zunahme an Abfall, den wir wie eine Mitgift von Generation zu Generation weitgeben. Altkunststoffe beziehungsweise aus Erdöl hergestellte Kunststoffe und Kautschuk spielen in diesem Kontext eine nicht unwichtige Rolle. Altkunststoffe und Umwelt Zwar geht von Altkunststoffen und anderen Polymererzeugnissen , die ihren Gebrauchshorizont überschritten haben, in der Regel keine unmittelbare Gefahr für Leib und Leben aus, anders als bei radioaktiven Rückständen aus Kernreaktoren. Dessen ungeachtet hinterlassen Kunststoffe Spuren. Symbolträchtig sind die in allen Weltmeeren zu findenden "Müllstrudel" sowie das vielfach auch schon in den Medien thematisierte Problem des Mikroplastiks. Es entsteht, wenn Produkte aus Kunststoff und Kautschuk unter äußeren Einflüssen in winzigste Teile zerbröseln. Die diesem Prozess entstammenden Partikel verbreiten sich zu Lande, zu Wasser und mit der Luft und gelangen auf diese Weise letztlich auch in die Nahrungskette. Zwei Seiten einer Medaille Quelle: istock / vovashevdzuk Was Kunststoffe in der Anwendung auszeichnet, kehrt sich ins Gegenteil, wenn sie unkontrolliert in die Umwelt gelangen. Das Eigenschaftsprofil synthetischer Werkstoffe lässt sich durch Zusatz- , Hilfs- oder Verstärkungsstoffen und mit der geeigneten Technik gezielt auf ihre spätere Verwendung einstellen. Auf Wunsch sind Polymerwerkstoffe hart Stahl und doch sehr viel leichter im Gewicht, biegsam wie Holzfaser, jedoch deutlich bruchfester. Kunststoffe lassen sich schäumen, zu Platten und in Form pressen oder zu Fasern spinnen und sie wirken, je nach Zusatz, antistatisch, desinfizierend, weniger brennbar oder stromleitend. Viele gute Argumente sprechen für den Einsatz von Kunststoffen, was letztlich auch die steile Karriere erklärt, die Polymerwerkstoffe in den vergangenen 100 Jahren hingelegt haben. Obendrein sind sie preisgünstig herzustellen, meist viel billiger und nicht selten leistungsfähiger als natürliche Materialien, weshalb Kunststoffe in so vielen Anwendungen zum Werkstoff der Wahl avancierten. Was in der Vergangenheit weniger bedacht, heute jedoch im Grunde bei der Herstellung eines jeden neuen Polymerprodukts überlegt werden soll, ist dessen Verbleib nach Gebrauch, also wenn das Ende seiner Nutzungsdauer erreicht ist. Was tun mit alten Kunstoffen? Wenn die ersten Menschen in früherer Zeit ein Mammut erlegten, um ihren Hunger zu stillen, blieb am Ende wenig bis gar nichts von dem Tier als Abfall übrig: Was nicht gegessen wurde, fand Verwendung als Kleidung, Werk- und Spielzeug oder Waffe – von einer solche geradezu perfekten Ökobilanz kann eine moderne Gesellschaft nur träumen. Wenn wir unserer Essen besorgen, um bei dem Beispiel Nahrung zu bleiben, ist es oftmals in Kunststofffolie verpackt, die ihrer Transparenz wegen den Eindruck erweckt, aus einem einzigen Material zu bestehen. Der Eindruck täuscht nicht selten. Selbst scheinbar einfache Folien sind häufig komplex aufgebaute, mehrlagige Polymerprodukte. Darin verarbeitete Kunststoffe lassen sich mit gängigen Verfahren und Techniken nicht voreinander trennen. Das aber schränkt ihre werkstoffliche Wiederverwertung als Rohstoff bei der Herstellung neuer, qualitative gleichwertiger Polymerprodukte ein. Der gesetzliche Rahmen legt die Marschroute fest Quelle: https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/1410/publikationen/2020-07-17_hgp_chemisches-recycling_online.pdf Wo es möglich ist, werden Kunststoffe im "Kreis gefahren". Bei PET-Flaschen ist das zum Beispiel bis zu einem gewissen Grad der Fall, und zwar deshalb, weil diese "Verpackung" aus nur einem einzigen Kunststoff, namentlich Polyethylenterephthalat (PET) , hergestellt wird. PET ist ein thermoplastischer und damit unter Wärmeeinfluss verformbarer Kunststoff aus der Familie der Polyester. Da alle Kunststoffe, gleich welcher Art, meistens aus Erdöl hergestellt werden, besitzen sie dessen Energiepotenzial. Altkunststoffe lassen sich deswegen thermisch beziehungsweise energetisch verwerten, etwa zur Gewinnung von Wärme im Heizkraftwerk. Die Abfallrahmenrichtlinie 2008/98/EG (ARRL) der Europäischen Union (EU) legt eine generelle Prioritätenfolge von Abfallbewirtschaftungsmaßnahmen fest, nach der das (werkstoffliche) Recycling grundsätzlich vorteilhafter ist als die energetische Verwertung (Artikel 4 ARRL). Recycling sei jedoch kein Selbstzweck, heißt es im Hintergrundpapier "Chemisches Recycling" des Deutschen Umweltbundesamtes (UBA) [2]. "Vielmehr muss es der Maßnahme des bestmöglichen Schutzes von Mensch und Umwelt entsprechen, wobei der gesamte Lebenszyklus des Abfalls zu betrachten ist." Aus eben diesem Grund sollte Kunststoffrecycling möglichst hochwertig erfolgen mit dem Ziel, "Stoffe aus dem Abfallstrom zurückzugewinnen, die Primärmaterialien und bestenfalls Primärkunststoffe ersetzen und dadurch Ressourcen einzusparen". Mit anderen Worten: Die stoffliche Verwertung von Altkunststoffen ist zu bevorzugen, und zwar im Zuge der Herstellung qualitativ hochwertiger Produkte (Upcycling). An diese Stelle kommt dem Prozess des chemischen oder rohstofflichen Recyclings eine große Bedeutung zu. Fokus auf das rohstoffliche Recycling Die Idee hinter dem rohstofflichen oder chemischen Recycling lässt sich auf den Punkt bringen: Es geht darum, die in Kunststoffen (Polymere) verarbeiteten chemischen Grundbausteine (Monomere) zurückzugewinnen, um sie eins zu eins wieder nutzen zu können. Dieser Vorgang wird als Depolymerisation bezeichnet, und zwar in Anlehnung an die Herstellung von Kunststoffen im Zuge der Polymerisation . Sie erfolgt mittels geeigneter chemischer Reaktionen, wobei die kohlenwasserstoffbasierten Monomere auf unterschiedliche Art miteinander verknüpft werden. Willkommen in Legoland Rohstoffliches oder chemisches Recycling bedeutet im Grunde nichts anderes, als dass die Monomere in reiner Form zurückgewonnen werden. Im Grund gleicht das Prinzip jenen des dänischen Spielzeugklassikers Lego: Aus den immergleichen verschiedenfarbigen und unterschiedlich dimensionierten Kunststoff-Klemmbausteinen lassen sich unterschiedliche Gebilde zusammenbauen: Was eben ein imperialer Sternenkreuzer der Science-Fiction-Saga "Star Wars" war, lässt sich im nächsten Moment zu einem Kreuzfahrtschiff, einer Achterbahn oder der Internationalen Raumstation (ISS) arrangieren. Quelle: istock / ivanastar Pyrolyse: Weg vom Polymer zum Monomer Im Zuge der rohstofflichen Verwertung werden Kunststoffe in ihre Ursprungsmonomere zerlegt. Eine Einschränkung: Saubere Monomere lassen sich dem Grunde nach nur aus sortenreinen Kunststoffabfällen erzeugen. Ein Weg zur Gewinnung von Monomeren führt über die Pyrolyse . Homogenes, möglichst sauberes Material wird hierbei auf 400 bis 800 Grad Celsius erhitzt, und zwar unter Ausschluss von Sauerstoff – ein Kennzeichen der Pyrolyse. Altkunststoffe werden also nicht verbrannt (oxidiert), sondern thermisch aufgebrochen (cracken) und in petrochemisch interessante Stoffe zerlegt (fragmentiert). Hierbei fallen Öle oder Wachse an, die sich nach einigen Reinigungsschritten als Grund- und Ausgangsstoffen wieder in der chemischen Industrie einsetzen und nutzen lassen. Vergasung: Altes Verfahren neu entdeckt Bereits der vielseitig gelehrte und Chemikern seiner Arbeit wegen wohlbekannte Franzose Antoine Laurent de Lavoisier (1743-1794) erzeugte aus an Luft erhitzten Kohlen in Verbindung mit Wasserdampf sogenanntes Wassergas. Hierbei handelt es sich um ein brennbares Gasmischung aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff, das sich auch für die Gewinnung von Chemikalien eignet. Anfang des 19. Jahrhunderts wurde das Verfahren der Kohlevergasung in England weiterentwickelt und zur Herstellung von Kohlenmonoxid-haltigem Leucht- beziehungsweise Generatorgas verwendetet, das im weiteren Verlauf der Geschichte als Stadtgas zunächst für die Straßen-, später dann auch für die Innenbeleuchtung verwendet wurde. Anfang des 20. Jahrhunderts diente es als Wärmequelle für Herd und Ofen. Schließlich und endlich erfolgte ein weiterer Entwicklungsschritt im Zuge der Kohlehydrierung, bei der Wasserstoff an Kohlenstoff addiert wurde, was wiederum zur Bildung unterschiedlicher gasförmiger Kohlenwasserstoffverbindungen wie Methan, Propan, Ethan oder Butan führte – allesamt wichtige Ausgangsstoffe für die Herstellung von Chemikalien und auch Kunststoffen. Da es sich wiederum bei Polymeren um kohlenstoffreiche Verbindungen handelt, eignen sich auch Altkunststoffe für den Einsatz in Vergasungsverfahren zu Erzeugung eines Synthesegases, dass sich als Grundstoff für die Herstellung neuer Kunststoffen nutzen lässt. Verflüssigung: Ölquelle Altkunststoff Altkunststoffe lassen sie auch unmittelbar verflüssigt und so rohstofflich verwerten, etwa im Zuge der sogenannten "Solvolyse": Das Material reagiert, vereinfacht gesagt, mit einem Lösungsmittel, wobei es zum Bruch von chemischen Bindung kommt und die Polymere in Monomere zerlegt werden. Stellschrauben in diesem Prozesses bilden die Parameter Druck und Temperatur. Altkunststoffe lassen sich allerdings auch ohne Einsatz von Lösungsmittel "verölen", und zwar durch direkte thermische oder katalytische Zersetzung in einem Rührkessel. Das Zielprodukte stellt eine flüssige Phase dar, in der die Monomere vorliegen. Es braucht eine Perspektive "Als potenzielle Vorteile aller rohstofflichen beziehungsweise chemischen Recyclingverfahren sind die Möglichkeit zur Ausschleusung von Schadstoffen aus dem Kreislauf, der Einsatz von werkstofflich nicht verwertbaren Kunststofffraktionen und das breite Einsatzspektrum als Rohstoff der chemischen Industrie zu nennen", leiten die Autoren des Umweltbundesamtes das Fazit ihres Hintergrundberichts "Chemisches Recycling" [2] ein. Ferner könnten rohstoffliche Recyclingverfahren für Kunststoffabfälle, die nicht werkstofflich aufbereitet werden können und bislang in die energetische Verwertung gehen, eine sinnvolle Alternative sein. Sie gehören, wie die werkstofflichen Verwertungsverfahren, zum Recycling und stehen damit in der Abfallhierarchie vor der energetischen Verwertung. Eine erfolgreiche Umsetzung der rohstofflichen/chemischen Verwertung könnte als Ergänzung zu werkstofflichen Verwertungsverfahren – für Abfälle, die nicht einem werkstofflichen Recycling zugeführt werden können – die Kunststoffproduktion insgesamt nachhaltiger gestalten." Kunststoffabfälle Die Abfallwirtschaft verwertet die gesammelten Kunststoffabfälle nahezu vollständig. Im Jahr 2019 hat sie 46 Prozent aller gesammelten Kunststoffabfälle werkstofflich und weniger als 1 Prozent rohstofflich verwertet. 53 Prozent der Abfälle wurden energetisch verwertet. Aus Klima- und Umweltschutzsicht ist es wichtig, mehr Kunststoffabfälle werkstofflich zu verwerten. [Weitere Informationen: Umweltbundesamt ] Referenzen [1] Earth Overshoot Day 1970-2020, https://www.overshootday.org/newsroom/past-earth-overshoot-days/ [2] Umweltbundesamt, Chemisches Recycling, Juli 2020 ( https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/1410/publikationen/2020-07-17_hgp_chemisches-recycling_online.pdf ) Guido Deußing (Redaktion K-MAG) Mehr rund um Recycling

    Mehr erfahren
  • Ein Mehrwert für die Umwelt: Fertigung überwachen, Ausschuss reduzieren

    Interview mit Nele Zerhusen, Masterstudentin der Angewandten Werkstoffwissenschaften an der Hochschule Osnabrück, Pöppelmann Kunststoff-Technik GmbH & Co. KG Exklusiv für K-MAG Foto: PantherMedia / jaczi 14.07.2021 Kunststoffe und ihre Vielfältigkeit können eine gewisse Faszination ausüben. So war es auch bei Nele Zerhusen: Schon während der Schulzeit hat das Thema sie in seinen Bann gezogen. In ihrer Bachelorarbeit erforschte sie einige Jahre später, wie Kunststoffe zum Wohle der Umwelt weiterentwickelt werden können. Ihre herausragende Arbeit wurde schließlich mit dem Preis der Deutschen Kautschuk-Gesellschaft geehrt. Nele Zerhusen. Foto: Pöppelmann Kunststoff-Technik GmbH & Co. KG Im Interview mit K-MAG spricht Nele Zerhusen darüber, was sie an der Forschung rund um Kunststoffe fasziniert, was die Ergebnisse ihrer Forschung für die Industrie bedeuten und wie sich die Kunststoff-Forschung in ihren Augen weiterentwickeln wird. Warum haben Sie sich für ein Studium der Werkstoffwissenschaften entschieden? Nele Zerhusen: Schon in meiner Schulzeit habe ich mich besonders für Chemie und Physik interessiert, sodass ich mein Schulpraktikum bei einem kunststoffverarbeitenden Unternehmen im Labor absolviert habe. Ziemlich schnell hat sich herausgestellt, dass es ein naturwissenschaftlich beziehungsweise technischer Studiengang werden soll. Durch einen Bekannten wurde ich auf das duale Studium bei Pöppelmann gestoßen. An dem Studiengang hat mir besonders gefallen, dass sowohl chemische als auch physikalische Module zum Inhalt gehören, die direkt auf die Praxis bezogen werden. An Kunststoff selbst fasziniert mich besonders die Vielfältigkeit und die Einsatzmöglichkeiten. Worum ging es in Ihrer Abschlussarbeit und zu welchem Ergebnis sind Sie gekommen? Zerhusen: In den letzten zwei Jahrzehnten wurde die Technologie zur Erzeugung und Detektion von Terahertz-Strahlung beträchtlich weiterentwickelt, sodass die besonderen Eigenschaften der Strahlung nutzbar gemacht werden konnten. Erst seit einigen Jahren hat TeraTonics den STRIPP-Sensor zur Inline-Kontrolle mithilfe von Terahertz Strahlung eingeführt. In meiner Bachelorarbeit habe ich diesen neuen und schnellen Ansatz der Terahertz-Zeitbereichsspektroskopie mit der Röntgen-Computertomographie verglichen. Verglichen wurden die Verfahren anhand der Aufnahmen eines Bauteils aus der Thermoplast-Schaumspritzguss-Verarbeitung (TSG). Die Bewertungskriterien waren die Dichteverteilung sowie Zellstruktur, -größe und -verteilung, über das gesamte Bauteil sowie einzelne Bauteilmaße. Das Ergebnis ist, dass die Messmethode nach der Anwendung und der Fragestellung ausgewählt werden muss. Architektur der automatisierten Analyse mit dem STRIPP-Control Sensor zur zerstörungsfreien Prüfung mit 3D Bildgebung; Foto: TeraTonics S.A.S Die Single Shot Terahertz-Zeitbereichsspektroskopie mit dem STRIPP-Sensor der Firma TeraTonics S.A.S. arbeitet mit einer Messgeschwindigkeit von 500 cm2/ 30s und kann direkt an der Spritzgussmaschine eingesetzt werden. Die Terahertz-Strahlung ist nicht ionisierend, sodass auf Sicherheitsvorkehrungen hinsichtlich der Strahlenschutzverordnung verzichtet werden kann. Diese Faktoren und die geringe Größe des Sensors selbst ermöglichen eine 100-Prozent-Überwachung der Serie. Ein weiteres Argument für den STRIPP-Sensor sind die vergleichsweise geringen Kosten. Die Bilder des Sensors haben eine gute räumliche Auslösung und machen die Abbildung der Dichteverteilung oder die Detektion von potenziellen Defekten möglich. Die Auflösung des Sensors ist durch die Wellenlänge der Terahertz-Strahlung begrenzt, sodass für die Messungen höherer Auflösungen die Computertomographie (CT) eingesetzt werden muss. Die CT wiederum ist in der Anschaffung und im Unterhalt recht kostspielig, insbesondere für industrielle Bauteile, die häufig ein großes Probenvolumen erfordern. Was bedeuten die Ergebnisse Ihrer Forschung für das Unternehmen Pöppelmann? Zerhusen: Durch dieses Projekt hatte ich die Möglichkeit die Technologie in der Tiefe besser zu verstehen, die Einsatzmöglichkeiten zu testen und erste Erfahrungen mit dem Sensor bei TeraTonics zu sammeln. Auf diese Weise konnte ich viele Informationen über die Technologie für das Unternehmen in Erfahrung bringen, sodass die Einsatzmöglichkeiten für verschiedene Projekte eingeschätzt werden können. STRIPP-Control System während der zerstörungsfreien Analyse eines von einem Roboterarm getragenen Bauteils. Foto: TeraTonics S.A.S Was macht die Messtechnologie mittels STRIPP-Sensors innovativ und welchen Mehrwert bietet sie für Kunststoffverarbeiter? Zerhusen: Durch diesen Sensor eröffnet sich die Möglichkeit, verschiedene Bauteile in der Serienfertigung zu 100 Prozent zu überwachen. Da das Messgerät nicht ionisierend und gesundheitlich unbedenklich ist, sind keine entsprechenden Sicherheitsvorkehrungen zu treffen. Inwiefern hilft die Messtechnik, Kunststoffe besser im Sinne einer Kreislaufwirtschaft zu nutzen oder zu entwickeln? Zerhusen: Der STRIPP-Sensor ist als Inline-Kontrolle von Kunststoffbauteilen gedacht und ist nicht Teil der Kreislaufwirtschaft. Allerdings ermöglicht die Technologie eine 100-Prozent-Überwachung in der Serienfertigung. Fehler im Prozess, beispielsweise Abweichungen in der Zellverteilung im TSG, können frühzeitig erkannt werden. In Zusammenhang mit Industrie 4.0 soll der STRIPP-Sensor zukünftig ein Echtzeit-Feedback an die Fertigungsanlagen geben. Daraus resultiert eine Ausschussreduzierung. Was glauben Sie, wie sich die Forschung rund um Kunststoffe und Kreislaufwirtschaften weiter entwickeln wird? Zerhusen: Das Bewusstsein der Gesellschaft hinsichtlich der Umwelt hat sich in den letzten Jahren sehr verändert. Die Kunststoffabfälle in den Meeren und auf dem Land resultieren in einem negativen Image der Kunststoffe. Um weitere Kunststoffe in der Umwelt zu reduzieren, sollten Kunststoffabfälle reduziert oder wiederverwendet werden. Zur Reduzierung der Kunststoffabfälle sollten die Prozesse mit einem minimalen Ausschuss gestaltet werden. Hierzu zählt die Optimierung der Anlagen, beispielsweise durch den STRIPP- Sensor, sowie der Wiedereinsatz von prozessbegleitenden Abfällen, wie Angüssen. Die Möglichkeiten des recycelten Materials sind meiner Meinung nach nicht vollständig ausgeschöpft. Um diesen Einsatz zu steigern, gilt es, mehr Kunststoffartikel recyclingfähig zu gestalten und das Vertrauen der Kunden in Post Consumer Materialien (PCR) zu steigern. Damit die Kunststoffartikel recyclingfähig sind, ist es erforderlich, bereits im Entwicklungsprozess Einfluss zu nehmen. Ein Beispiel ist der Trend, Joghurt-Becher aus Polypropylen (PP) mit einem Etikett aus Pappe zu gestalten. Der PP-Becher ist problemlos recyclefähig. Das Papp-Etikett muss jedoch vor der Entsorgung abgetrennt werden. Geschieht dies nicht, ist das Recycling des Bechers erschwert. In der Entwicklung der Verpackung sollten diese Hindernisse für das Recycling vermieden werden. Besonders im Pharma- und Medizin-Bereich ist der Einsatz von PCR durch verschiedene Normen und Regularien nicht möglich. Um das Vertrauen der Kunden in das Material zu steigern, sind verschiedene Versuche nötig. Hierzu zählen Analysen der Struktur und Zusammensetzung, die Ermittlung verschiedener Kennwerte und das Aufbauen von Wareneingangskontrollen. Ich denke, dass das Interesse an PCR-Material in Zukunft immer weiter steigt. Dies ist ein wichtiger Schritt zur Reduzierung des CO2-Fußabdrucks verschiedener Kunststoffartikel und zur Reduzierung des Kunststoffs in der Umwelt. Kyra Molinari (Redaktion K-MAG) Mehr rund um Kreislaufwirtschaft

    Mehr erfahren
  • "Wir sind Kunststoff" – eine Initiative für den bewussten Gebrauch von Ressourcen

    Interview mit Ingemar Bühler, Hauptgeschäftsführer, PlasticsEurope Deutschland e.V. Exklusiv für K-MAG Copyright: PantherMedia/Milkos 27.01.2022 "Über die Kunststoffindustrie wird viel geredet, aber zu selten mit ihr gesprochen", heißt es auf der Website der Initiative "Wir sind Kunststoff" , die Mitte Mai 2021 ins Leben gerufen wurde. Sie versteht sich als Dialog-Plattform der Industrie zu gesellschaftlich relevanten Aspekten rund um Kunststoff. Sieben Fachverbände und ein Dachverband bündeln dafür ihre Kompetenzen und treten gemeinsam als Gesichter der Branche an die Öffentlichkeit heran. Ingemar Bühler, Hauptgeschäftsführer, PlasticsEurope Deutschland e.V.. Copyright: Plastics Europe Deutschland Im Interview mit K-MAG spricht Ingemar Bühler über die Notwendigkeit einer solchen Initiative, die aktuellen Herausforderungen der Kunststoffindustrie sowie darüber, wie diese gemeistert werden können. Herr Bühler, was sind die Ziele der Initiative "Wir sind Kunststoff"? Ingemar Bühler: Kunststoffe stehen in Politik wie in den Medien derzeit sehr stark im Fokus. Besonders letztere sehen unseren Werkstoff häufig sehr kritisch. Und viele Menschen blicken besorgt auf Kunststoffe in der Umwelt. Das nehmen wir sehr ernst und entwickeln derzeit starke Lösungen, um beispielsweise Plastikmülleinträge in Flüsse und Meere zu unterbinden. Diese möchten wir mit einer gemeinsamen Stimme nach draußen tragen – gegenüber Stakeholdern, die uns bislang eher kritisch sehen sowie gegenüber der interessierten Öffentlichkeit. Wir wollen zugleich die Relevanz von Kunststoffen für unser modernes Leben und den Wandel unserer Industrie hin zu mehr Nachhaltigkeit herausstellen. Und das gelingt am glaubhaftesten und mit den besten Informationen, wenn wir als Industrie zusammenarbeiten. Wer ist beteiligt? Inwiefern profitiert die Initiative von diesen Trägern? Bühler: Beteiligt sind die Kunststoffverbände der Erzeuger, Verarbeiter und Maschinenbauer. Namentlich sind das: die Kunststoffverarbeitende Industrie mit GKV, AVK, FSK, GKV/TecPart, IK und pro-K, die Kunststofferzeuger vertreten durch Plastics Europe Deutschland und der Kunststoffmaschinenbau im VDMA. Unser Bündnis steht übrigens für mehr als 3.500 Unternehmen mit fast 500.000 Mitarbeitern und einem Jahresumsatz von über 100 Mrd. Euro. Das sind starke Zahlen, die zeigen, dass wir gemeinsam viel bewegen können. Was sind die aktuellen Hauptanliegen der Kunststoffindustrie? Was bewegt die Branche momentan? Bühler: Unsere Branche befindet sich gerade in ihrer bislang größten Transformation. Wir haben uns voll und ganz einem neuen Leitprinzip verschrieben: der Kreislaufwirtschaft mit Kunststoffen. Diese wollen wir konsequent vorantreiben, ja überhaupt erst möglich machen. Denn wir dürfen dabei nicht vergessen: Hierbei handelt es sich um einen fundamentalen Paradigmenwechsel. Das alte Paradigma des Verbrauchens von Produkten wird durch ein neues, nachhaltigeres und effizienteres Paradigma ersetzt: Wir verbrauchen keine Produkte mehr. Wir gebrauchen Ressourcen und führen diese im Kreis. Dafür designen wir Produkte aus Kunststoff so, dass sie nach ihrer Nutzung wieder recycelt werden können. Und wir setzen auf ein innovatives Recyclingsystem und Anlagen, die mehr und in viel höherer Qualität recyceln können als bislang. Aber eine echte Kreislaufwirtschaft erfordert, nachhaltiges Wirtschaften ganzheitlich zu denken. Das bedeutet, dass wir auch die Produktion unserer Werkstoffe selbst umstellen, sprich, sie langfristig vom Verbrauch fossiler Ressourcen entkoppeln. Deshalb entwickeln wir Alternativen zur Ausbeutung fossiler Rohstoffe und setzen etwa auf Biomasse, Mais und Agrarabfälle oder nutzen sogar CO 2 aus der Luft zur Kunststoffherstellung. Aussteller und Produkte rund um Recycling: Mischer Zerkleinerungsmaschinen (Brecher, Zerfaserer, Mahlanlagen) Siebmaschinen, Sichter, Entstaubungssysteme für Kunststoffgranulate Extrusionsanlagen zum Aufbereiten (Compoundieren) Recyclinganlagen Wo sehen Sie aktuell Handlungsbedarf, wenn es um das Thema Kunststoff geht? Bühler: Damit wir weiterhin auf die starke Innovationskraft der Industrie setzen können, braucht es natürlich auch den Rückenwind aus Politik und Gesellschaft. Ansonsten verpassen wir in Zeiten radikal verkürzter Innovationszyklen den Anschluss – und werden ihn auch nicht wiederherstellen können. Drei Aspekte sind meiner Meinung nach besonders wichtig: Erstens braucht es bezahlbare Energie. Denn die Fortschritte in Richtung einer modernen Kreislaufwirtschaft und nachhaltiger Produktionsprozesse sind nicht nur kosten-, sondern auch energieintensiv. Sie hängen davon ab, ob unsere Industrie die dafür notwendige Menge bezahlbarer und nachhaltiger Energie zur Verfügung bekommt. Zweitens braucht es eine neue Innovations- und Technologieoffenheit in diesem Land, ein politisches und gesellschaftliches Klima, das Innovationen begrüßt und fördert. Und drittens steht und fällt der Bau hochinnovativer Anlagen für die Kreislaufwirtschaft mit schnellen und rechtssicheren Genehmigungsverfahren. Es kann und darf nicht sein, dass die Verfahren hierzulande mehrfach so lange dauern wie in den USA oder auch anderen Teilen der Welt. Die Ampelkoalitionäre in spe haben das übrigens erkannt und in ihrem Sondierungspapier gleich an drei Stellen benannt. Jetzt müssen natürlich auch Taten folgen. Diese werden nur Folgen, wenn in der Politik verstanden wird, dass eine klimaneutrale Gesellschaft auf leistungsfähige Kunststoffe angewiesen ist. Copyright: Plastics Europe Deutschland Im nächsten Jahr wird die K-Messe 70 Jahre alt. Seitdem hat sich die Kunststoffbranche deutlich weiterentwickelt. Was wird sich Ihrer Meinung nach in den kommenden 70 Jahren in der K-Branche tun? Bühler: 70 Jahre sind in Zeiten exponentieller Entwicklungen ein gewaltiger Zeithorizont. Klar ist, dass wir eine Kreislaufwirtschaft mit Kunststoffen aufbauen und klimaneutral werden wollen. Wir werden außerdem sehen, wie sehr die Ökonomie der Zukunft nicht mehr vom Besitz, sondern von der Nutzung von Ressourcen geprägt sein wird. Das wird sich selbstverständlich auch auf unsere Geschäftsmodelle auswirken und steht absolut im Einklang mit dem Kreislaufgedanken, der immer schon die nächsten Wege einer Ressource mitdenkt. Meine Vermutung ist zudem, dass Wertkunststoffe in Zukunft noch wichtiger werden. Wir sehen heute bereits, wie stark die Relevanz von Kunststoffen im Interieur von Automobilen steigt. Viele Industrien setzen auf unseren leichten und exzellent formbaren Werkstoff. In Zeiten von Produkten, die immer mehr auf die individuellen Präferenzen des Nutzers zugeschnitten werden, die zudem möglichst klimaschonend sein sollen, werden Kunststoffe sehr häufig das Material der Wahl sein. Elena Blume (Redaktion K-MAG) Mehr rund um Klimaschutz

    Mehr erfahren
  • Earth Day 2021: Kunststoffindustrie vs. Klimawandel

    Wie die K-Branche die Welt wieder grüner machen kann Exklusiv für K-MAG Bild: PantherMedia / kav777 16.04.2021 Am 22. April ist Earth Day. "Restore Our Earth" lautet im Jahr 2021 das internationale Motto des Aktionstages. In Deutschland steht er unter dem Leitmotiv "Jeder Bissen zählt". Damit soll die Bedeutung der nachhaltigen Ernährung für den Schutz unserer Erde in den Fokus der Menschen gerückt werden. Aber auch die Kunststoffindustrie kann und muss ihren Teil beitragen. Seit der Gründung vor über 50 Jahren ist der Earth Day zu einem weltweiten Umweltaktionstag in etwa 200 Ländern gewachsen. In Deutschland lautet das diesjährige Leitmotiv "Jeder Bissen zählt. Schütze was du isst – schütze unsere Erde". Es formuliert den Anspruch, uns – egal ob als Verbraucher, Landwirt, Fischer, Lebensmittelhändler oder -produzent – für globale Ressourcenschonung einzusetzen. "Die Erde und das Klima brauchen Zeit, um sich von rücksichtsloser Ausbeutung zu erholen. Jeder Bissen zählt, damit sich die Erde erholen kann", erklärt Earth Day-Präsident Thomas Dannenmann. Der Earth Day 2021 steht unter dem Motto "Restore Our Earth". Der Earth Day und die Industrie Bild: PantherMedia / alexrockheart Der internationale Earth Day beginnt bereits am 20. April mit einem globalen Jugend-Klimagipfel. Geplant sind Panels, Reden, Diskussionen und Botschaften von und mit den Jugend-Klimaaktivisten von heute, darunter Greta Thunberg. Am Abend sollen beim virtuellen Gipfel "We Shall Breathe" Fragen zum Thema Klima- und Umweltgerechtigkeit untersucht werden. Am 21. April steht beim mehrsprachigen Gipfeltreffen "Teach for the Planet: Global Education Summit" die Rolle der Pädagogen im Kampf gegen den Klimawandel im Vordergrund. Am 22. April veranstaltet EARTHDAY.ORG schließlich um 12 Uhr EST sein zweites digitales Earth Day Live Event. Passend zum Motto "Restore Our Earth" gibt es Workshops, Podiumsdiskussionen und besondere Darbietungen, die neue grüne Technologien und innovatives Denken behandeln, die zur Wiederherstellung der Ökosysteme der Welt beitragen können – ein Thema, das vor allem für die Kunststoffindustrie von zentraler Bedeutung ist. Der Earth Day ist auch im Programm der virtual.drupa 2021 präsent. Die virtuelle Ausgabe der Weltleitmesse für Drucktechnologien findet vom 20. bis 23. April statt. Am 22. April spricht Dozentin, Autorin und Klimaexpertin Dr. Gabrielle Walker dort über globale Herausforderungen wie Nachhaltigkeit, Energieverbrauch, Kreislaufwirtschaft sowie Klimawandel – mit besonderem Schwerpunkt auf nachhaltigem Unternehmertum. Dr. Walker berät als Strategin Unternehmen zu Zukunftsinvestitionen, Prozessoptimierung sowie Auswirkungen, die veränderte Geschäftsmodelle auf die Corporate Identity von Unternehmen, deren Außenwirkung und Akzeptanz haben können. Etwa 32 Prozent des Plastikmülls werden unsachgemäß in der Umwelt entsorgt. Ein massives Problem für die Gesundheit der Erde stellt die Plastikverschmutzung dar. EARTHDAY.ORG möchte mit seiner Kampagne "End Plastic Pollution" für die schädlichen Auswirkungen von Kunststoff auf unsere Umwelt sensibilisieren. Aber nicht nur Endverbraucher sind in der Pflicht – vor allem in der Industrie muss sich einiges tun. Denn das Problem fängt bereits bei der Herstellung an. Kunststoff wird meist aus Erdöl hergestellt, also einem endlichen Rohstoff, dessen Förderung unter anderem aufgrund der hohen Treibhausemissionen extrem umweltschädlich ist. Vom Einmalprodukt zur Kreislaufwirtschaft Bild: PantherMedia / moreno.soppelsa Problematisch ist aber auch, dass hauptsächlich Kunststoffsorten für kurzlebige Einwegprodukte wie Verpackungen hergestellt werden. Darunter fallen Polyethylen (PE) , Polypropylen (PP) , Polyvinylchlorid (PVC) , Polyurethan (PUR) , Polyethylenterephthalat (PET) und Polystyrol (PS) . Daraus resultiert eine rapide wachsende Menge an Plastikmüll. In den vergangenen Jahren wurde lediglich etwa ein Drittel der Kunststoffe recycelt. Ein erschreckend hoher Anteil landet leider immer noch in der Umwelt – laut Weltwirtschaftsforum jährlich etwa 32 Prozent. Der eigentliche Vorteil der Langlebigkeit des Materials wird der Natur zum Verhängnis. Da Kunststoffe sich so langsam zersetzen, werden sie bis zu hunderten von Jahren in der Umwelt verbleiben und – größtenteils in Form von Mikroplastik – den Ökosystemen mit all ihren Tieren und Pflanzen schaden. Mit der richtigen Entsorgung und insbesondere dem Recycling von Plastik kann unserer Erde schon sehr geholfen werden. Die K-Branche hat ihre Verantwortung erkannt und macht sich stark: Führende Kunststoffhersteller aus Europa, Asien, dem Nahen Osten, sowie Nord- und Südamerika haben sich zum "World Plastics Council" zusammengeschlossen, um mit innovativen Ansätzen gegen die weltweite Umweltverschmutzung zu kämpfen. Diesem Ziel hat sich auch die Alliance to End Plastic Waste, eine internationale nichtstaatliche Non-Profit-Organisation, verschrieben. Darüber hinaus haben bereits rund 75 Organisationen und Industrieverbände aus 40 Ländern die "Global Declaration" für Lösungen zum Erhalt unserer aquatischen Systeme unterzeichnet . Die Kunststoffindustrie bringt darin in mehr als 350 Projekten Lösungen gegen Meeresmüll voran. Neben Erdöl kann Kunststoff auch aus nachwachsenden Rohstoffen wie Mais, Kartoffeln und Milch hergestellt werden. Jedoch fallen diese dann als Nahrungsmittel weg, und es werden große Anbauflächen benötigt. Die bessere und nachhaltigere Alternative: die Herstellung aus Bioabfällen. Auch an immer neuen Recycling-Methoden wird geforscht. Sie sollen effektiver und energiesparender werden. Dass aus Kunststoffabfällen sogar Schuhe entstehen können, zeigt Polyurethan-Hersteller Covestro gemeinsam mit dem brasilianischen Schuhhersteller Calçados Beira Rio. Covestro hat außerdem angekündigt, in Zukunft mehr alternative Rohstoffe und neue Verfahren, bei denen Abfälle mithilfe von Ökostrom in ihre chemischen Bestandteile zerlegt werden, nutzen zu wollen. In einer Kreislaufwirtschaft sollen alle Produkte und Rohstoffe möglichst lange genutzt werden. Bild: PantherMedia / pxhidalgo Jeder Tag ist Earth Day In der Kunststoffindustrie hat also bereits ein deutliches Umdenken stattgefunden. Dabei gilt: Um die Umweltverschmutzung durch Plastik zu stoppen, müssen gängige Verfahren durch umweltfreundliche ersetzt werden – und das langfristig. Kunststoffe sollten nicht nur recyclebar sein, sondern im besten Fall auch zu 100 Prozent recycelt werden – ganz im Sinne einer Kreislaufwirtschaft, in der alle Produkte und Rohstoffe möglichst lange genutzt werden. Der Earth Day am 22. April möchte auf genau diese Langfristigkeit hinweisen. Denn jeder Tag ist Earth Day. Elena Blume (Redaktion K-MAG) Mehr rund um Klimaschutz

    Mehr erfahren
  • Rohstoffe im Kreislauf halten: iCycle schenkt Masken ein zweites Leben

    Interview mit Dr. Alexander Hofmann, Abteilungsleiter Kreislaufwirtschaft, Fraunhofer UMSICHT Exklusiv für K-MAG Quelle: Fraunhofer UMSICHT 07.09.2021 Seit über einem Jahr begleiten sie uns im Alltag, haben aber eigentlich nur eine kurze Lebensdauer: Medizinische Gesichtsmasken. OP-Masken sind Einwegprodukte und sollten nach dem Tragen entsorgt werden. Schade eigentlich, denn dadurch wird eine riesige Menge an Rohstoffen bereits nach kurzer Tragedauer dem Müll zugeführt, verbrannt und damit nicht weiterverwendet. Eigentlich. Das Fraunhofer Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT möchte das ändern und hat einen Prozess entwickelt, mit dem die Rohstoffe der Masken recycelt und somit für eine Wiederverwertung gewonnen werden können. Im Interview mit K-MAG erklärt Dr. Alexander Hofmann, wie der iCycle-Prozess funktioniert, für welche Materialen er gedacht ist und was danach mit den gewonnenen Rohstoffen passiert. Im iCycle-Reaktor können Masken zersetzt und ihre Rohstoffe so neu genutzt weren; Quelle: Fraunhofer UMSICHT Mithilfe des iCycle-Prozesses lassen sich medizinische Masken recyceln. Was gab den Anlass zu Ihrer Forschung? Alexander Hofmann: Einerseits waren Gespräche mit Procter&Gamble zum Thema Masken ausschlaggebend – P&G ist einer unserer Partner beim Pilotprojekt, in dem wir erforschen, ob Masken für die Verwertung durch iCycle geeignet sind. Andererseits haben wir aber auch selbst bemerkt, dass Gesichtsmasken seit der Corona-Pandemie einfach achtlos weggeschmissen und zum Teil nicht regelkonform entsorgt werden. Daraus wuchs die Befürchtung, dass die medizinischen Masken zur Müll-Belastung werden könnten. Und selbst wenn die Masken im Abfall entsorgt werden, wird dadurch Restmüll erzeugt, der letztlich verbrannt wird. Da es sich bei den Masken um Polypropylen handelt, also um Kunststoff, war unser Ziel, in diesem Bereich eine höhere Verwertung zu erzeugen, diese Masken also als Rohstofflieferanten zu nutzen. Wie funktioniert das Verfahren? Hofmann: Für dieses Verfahren nutzen wir einen Pyrolyse-Schneckenreaktor. Das Material wird darin einer Förderschnecke zugeführt, während Sauerstoff entfernt und stattdessen Stickstoff eingeführt, sprich inertisiert wird. Wenn wir das Ganze dann auf über 500 Grad Celsius erhitzen, führt diese Stickstoff-Atmosphäre dazu, dass das Material nicht verbrennt – das würde geschehen, wenn Sauerstoff darin wäre. So führt es aber dazu, dass der Kunststoff in seine chemischen Grundbausteine zerlegt wird. Und diese kleineren chemischen Verbindungen können dann durch die Temperaturerhöhung in die Dampf- beziehungsweise Gasphase überführt werden. Im Nachgang des Pyrolyse-Reaktors werden die Dämpfe dann abgekühlt und kondensiert, sodass wir ein Öl gewinnen können. Aussteller und Produkte rund um Recycling: Zerkleinerungsmaschinen Extrusionsmaschinen zum Aufbereiten Aufbereitungsanlagen Recyclinganlagen Mischer Granulatoren Kann mit dem Verfahren auch anderes Material zersetzt werden? Hofmann: Die iCycle-Anlage haben wir eigentlich für Elektronikschrott entwickelt. Bei Elektronikschrott ist die Problematik, dass er nur sehr schwer mechanisch recycelt werden kann aufgrund von Flammschutzmitteln, aber auch Metallen und anderen Füllstoffen anorganischer Art. Auch andere Stoffe sind schwer recycelbar, beispielsweise faserverstärkte Kunststoffe, Rotorblätter, Auto-Shredderreste – generell alles, was in irgendeiner Form Verbundwerkstoffe oder Metalle beinhaltet. Der iCycle-Prozess wurde jedoch so konzipiert, dass er flexibel eine Vielzahl an Stoffströme verwerten kann. Gemischte Abfälle aus dem Verpackungsmittelbereich zählen ebenfalls dazu, wie auch medizinische Masken. Was kann man dann mit dem Öl machen, das durch den Prozess entsteht? Hofmann: Das Öl selbst kann je nach Qualität zum Beispiel an die chemische Industrie gegeben werden. Und diese kann es nutzen, um damit Erdöl zu substituieren und so wieder Kunststoffe zu erzeugen. Auf welche Herausforderungen sind Sie bei der Entwicklung gestoßen? Hofmann: Eine allgemein schwierige Aufgabe bei der Pyrolyse, gerade wenn man im größeren Maßstab arbeitet, ist, den Wärmeertrag zu gewährleisten. Hierfür hat Fraunhofer ein patentiertes System entwickelt, mit dem es möglich ist, die Schnecke sowohl von innen als auch von außen zu beheizen. Andere Herausforderungen ergeben sich eher hinsichtlich der Qualität der Produkte, die aus dem Pyrolyse-Prozesse herauskommen. Besonders bei Elektronikschrott lassen sich teils Halogene im Pyrolyse-Öl wiederfinden – diese Halogene müssen natürlich entfernt werden, bevor das Öl in der chemischen Industrie weiterverarbeitet werden kann. Auch hierfür haben wir Prozesse entwickelt, die wir noch weiter verbessern. Quelle: Fraunhofer UMSICHT Wie soll der der iCycle-Prozess in Zukunft weiterentwickelt werden? Hofmann: Zum einen wollen wir iCycle größer skalieren; unsere momentane Demonstrator-Anlage kann etwa 70 Kilo die Stunde umsetzen – wir sind mit einem Fraunhofer-Spin Off dabei, auf 250 Kilo die Stunde zu gehen. Darüber hinaus möchten wir das chemische Recycling vorantreiben, also die Verwertung des Pyrolyse-Öls. Auch dazu möchten wir Wege aufzeigen und Technologien entwickeln, damit wir am Ende das Pyrolyse-Öl in gewünschter Qualität und passend für die industriellen Anforderungen bereitstellen können. Inwiefern trägt Ihr Verfahren zu einer Kreislaufwirtschaft von Kunststoffen bei? Hofmann: Schauen wir uns zunächst den Status Quo an: Alles an Kunststoffen, was nicht recycelt werden kann, geht in die thermische Verwertung, sprich es wird verbrannt, wodurch sehr viel CO 2 entsteht. Wir wollen stattdessen den Kunststoff thermochemisch zerlegen und daraus wieder Kunststoff herstellen. Dadurch halten wir den Kohlenstoff einigermaßen im Kreislauf; natürlich gibt es auch Verluste, aber der Kunststoff wird immerhin nicht vollständig zu CO 2 umgesetzt, sondern ein großer Anteil kann rohstofflich weiter verwertet, also im Kreislauf geführt werden. Kyra Molinari (Redaktion K-MAG) Mehr rund um Recycling

    Mehr erfahren
  • Recyclability by Design – In Kunststoff integrierte Elektronik wird nachhaltiger

    Recyclinggerechte Designs und nachhaltige Materialien zum Wiederverwerten von in Kunststoff eingebetteter Elektronik Quelle: PantherMedia / Nomadsoul 12.01.2022 Der Nachhaltigkeitsgedanke hat inzwischen Einzug in Entwicklung und Fertigung innovativer Produkte gehalten. Innovation bedeutet nicht mehr nur schneller, besser, günstiger, sondern auch sauberer, energieeffizienter und umweltfreundlicher, bis hin zum Ermöglichen von effizienterem Recycling. Im EU-geförderten Projekt ReIn-E, das im Januar 2022 in die zweite Halbzeit geht entwickelt das INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien (INM) Industrie Materialien und Methoden, um in Kunststoff eingebettete Elektronik wiederverwertbar zu machen. Von der Materialentwicklung bis zum Recycling: In Kunststoff integrierte Elektronik. Quelle: INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien Moderne Anwendungen von Elektronik erfordern eine immer weitere Miniaturisierung. Dies betrifft nicht nur die Elektronik selbst, sondern auch ihre Kombination mit den Materialien, die sie halten und schützen. Konventionelle Bauteile sind oftmals zu sperrig und zu unflexibel. So ist es nicht verwunderlich, dass die Industrie immer mehr auf platzsparende Lösungen setzt. Der Gedanke, die Elektronikelemente direkt in ein Trägermaterial zu integrieren oder darauf zu drucken, liegt da auf der Hand. Sogenannte In-Mould- und Printed-Electronics-Technologien sind wirtschaftlich, ermöglichen neue Designs und sparen Platz, Gewicht und Material. Allerdings sind bei herkömmlichen Metall-Kunststoff-Bauteilen Materialtrennung und anschließendes Recycling schwierig, bei polymerintegrierter Elektronik ist sie nahezu unmöglich. Aussteller und Produkte rund um Kunststoff-integrierte Elektronik: Wissenschaft und Beratung Polyvinylalkohol (PVAL) Kunststoffwaren und -teile für Elektrotechnik Metall-Polymer-Verbundwerkstoffe Hier setzt ReIn-E an: Ziel des Projekts ist es, recyclinggerechte Designs und nachhaltige Materialien zu entwickeln und so das Wiederverwerten der Komponenten zu ermöglichen. Im INM forscht das Team um Prof. Tobias Kraus an einer Schicht, die zwischen Polymer und Metall aufgebracht wird. Diese Trennschicht muss so beschaffen sein, dass sie während der Verwendung des Bauteils eine optimale Haftung der beiden Komponenten gewährleistet und bei Bedarf ermöglicht, Kunststoff und Metall wieder voneinander zu trennen. Tobias Kraus erläutert den Forschungsansatz: "Auf die Oberfläche eines Polymersubstrats, in das stromleitende Materialien integriert werden sollen, wird eine Lösung aus Wasser und Polyvinylalkohol (PVA) aufgebracht. PVA ist ein wasserlöslicher Kunststoff und verhält sich ähnlich wie Kochsalz: Er löst sich in der Flüssigkeit auf und lässt sich durch Erhitzen und Verdampfen des Wassers wieder in seinen festen Ursprungszustand bringen. Durch erneutes Zuführen von Wasser wird der PVA-Film wieder flüssig. "Auf diese Weise lassen sich die verschiedenen Materialien von In-Mould- und Printed Electronics erst über die PVA-Schicht verbinden und dann wieder voneinander trennen. Werden die Bauteile nicht mehr genutzt, können ihre Bestandteile also separat recycelt werden", so Kraus. Neben der Entwicklung der Trennschicht widmet sich das INM im Projekt der Synthese spezieller Pasten und Tinten zum Druck elektronischer Schaltungen und ergänzt damit die Projekt-Aufgaben der Partner aus Belgien und Deutschland: Das Centre Terre et Pierre ist spezialisiert auf Recyclingverfahren für feste Abfälle und Elektronikschrott und entwickelt Verfahren zur Rückgewinnung der Metalle und Polymere, die Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung druckt Elektronik und testet Leistung und Stabilität der gedruckten und integrierten Materialien und Strukturen und schließlich wird das Technologieforschungszentrum Sirris die integrierten Bauteile auf der Grundlage der entwickelten Designs und Materialien herstellen. Eine Besonderheit des ReIn-E-Projekts ist die Einbindung kleiner und mittlerer Unternehmen (KMU), die eine Schlüsselrolle bei der nachhaltigen Umgestaltung der Elektronikfertigung spielen könnten. Sie sollen in die Lage versetzt werden, den Übergang von der konventionellen Technik zur integrierten Elektronik mitzugestalten und davon zu profitieren. Quelle INM - Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH Mehr rund um Recycling

    Mehr erfahren
  • #Kreislaufwirtschaft #Recycling #Nachhaltigkeit #Wirtschaft

    Förderung der Kreislaufwirtschaft in der Luft- und Raumfahrtfertigung: Die neue Initiative des National Composites Centre

    Bahnbrechende Fortschritte beim Recycling von Verbundwerkstoffen zur deutlichen Reduzierung von Abfall in der Luft- und Raumfahrtproduktion Copyright: National Composites Centre 07.06.2024 Das National Composites Centre (NCC) präsentiert in Zusammenarbeit mit dem Münchner Unternehmen Cevotec eine nachhaltige Lösung für Abfälle aus der Luft- und Raumfahrtfertigung, mit der bis zu 80 % des trockenen Fasermaterials zurückgewonnen werden sollen. Dieser Proof-of-Concept könnte die Abfallwirtschaft durch den Einsatz der innovativen „Fibre Patch Placement“-Technologie revolutionieren. Wirtschaftliche Bedeutung und Hintergrund Der Luft- und Raumfahrtsektor, der für die britische Wirtschaft von zentraler Bedeutung ist, steht vor strengen Anforderungen an leichtere, schneller hergestellte Luftfahrtsysteme bei gleichzeitiger Einhaltung der Netto-Null-Ziele. Traditionelle Entsorgungsmethoden wie die Deponierung sind aufgrund steigender Kosten und Umweltauswirkungen zunehmend unhaltbar. Copyright: National Composites Centre – Bewältigung von Recycling-Herausforderungen in der Luft- und Raumfahrt In der Luft- und Raumfahrtfertigung fallen während der Lagenzuschnittphase erhebliche Materialabfälle an, wobei bis zur Hälfte der Neuwerkstoffe verworfen wird. Die Initiative des NCC konzentriert sich auf das Recycling dieser Materialien, um deren Wert und Nutzen in der Fertigungskette zu erhalten. Aussteller und Produkte rund um das Thema Recycling: Recyclinganlagen, Trenn- und Sortiersysteme für Abfälle, Zerkleinerungsanlagen (Brecher, Schredder, Mühlen), Compoundieranlagen, Rezyklate. Einführung einer Technologie für innovatives Recycling: Die Fibre Patch Placement (FPP)-Technologie von Cevotec spielt hier eine entscheidende Rolle. Durch das Zuschneiden von Trockenfaserabfällen aus Kohlefaser zu spezifischen Patches gewährleistet diese Technologie eine effiziente Materialnutzung. Das NCC-Team setzt automatisierte Lagen-Schneidemaschinen ein, um präzise Patches herzustellen, die für eine effektive FPP-Anwendung benötigt werden. Florian Lenz, Technischer Direktor bei Cevotec, hebt die Anpassungsfähigkeit und Effizienz dieser Methode hervor: „Die Fibre-Patch-Placement-Technologie bietet eine neue Möglichkeit für eine flexible und produktive Verbundwerkstoffherstellung, bei der aus Materialabfällen ein Mehrwert geschaffen wird.“ Copyright: National Composites Centre – Präsentation der Ergebnisse und ökologischen Vorteile Materialrückgewinnung: Erste Tests zeigen das Potenzial, fast 40 % mehr Neumaterialien zurückzugewinnen und so den Abfall erheblich zu reduzieren. Wirtschaftliche Auswirkungen: Die Nutzung von Abfall als FPP-Rohstoff könnte jährlich etwa 912.000 £ allein bei einem einzigen Luft- und Raumfahrtkomponenten einsparen, da weniger Abfall auf Deponien landet. Ausweitung der Wirkung und Planung für zukünftige Entwicklungen Mit Blick auf die Zukunft wird erwartet, dass der Einsatz der FPP-Technologie über einzelne Bauteile hinausgeht und möglicherweise weitere Bereiche des Flugzeugbaus einbezieht, wodurch sich die ökologischen und finanziellen Vorteile noch verstärken. Die Integration digitaler Technologien könnte den Fertigungsprozess und den Materialeinsatz weiter optimieren. Tim Young, Leiter der Abteilung für Nachhaltigkeit am National Composites Centre, skizziert die übergeordnete Vision: „Um Netto-Null zu erreichen, müssen wir in neue Wege investieren, um CO₂-Emissionen in unserem gesamten Verbrauchszyklus zu reduzieren und zu beseitigen: vom Konzept über das Design und die Fertigung bis hin zum Recycling und zur Entsorgung am Ende der Lebensdauer.“ Copyright: National Composites Centre – Zukunftsperspektiven für nachhaltige Fertigung Das NCC plant, die FPP-Technologie für komplexere Bauteile weiterzuentwickeln und gemeinsam mit Industriepartnern diese Innovationen unter realen Bedingungen zu testen. Dazu gehört auch eine umfassendere Bewertung der Nachhaltigkeits- und Wirtschaftlichkeitseffekte im Zusammenhang mit Abfällen aus der Trockenfaserfertigung. Quelle: National Composites Centre – Mehr zum Thema Recycling

    Mehr erfahren

Themenbereiche des K-Mags

Nachhaltigkeit

Nachhaltigkeit

Digitalisierung

Digitalisierung

Maschinen & Produktion

Maschinen & Produktion

Rohstoffe

Rohstoffe

Science

Science

People

People

Plastics in Practice

Plastics in Practice

Abonnieren Sie unseren Newsletter

Abonnieren Sie unseren Newsletter und erhalten Sie personalisierte Informationen, Messetipps und spannende Angebote, die Ihnen bei der Planung helfen werden.