Wie Sachverständige im Schadensfall Unterstützung leisten

Im Falle eines Schadens oder einer Reklamation wird ein Gutachter oft direkt im Auftrag des produzierenden oder weiterverarbeitenden Unternehmens tätig. Aber auch Versicherungen greifen im Rahmen der Firmenhaftpflicht vielfach auf Sachverständige zurück. Erzielen die Parteien keine Einigung, geht der Fall vor Gericht, wobei der Gutachter die richterliche Entscheidungsfindung mit technischem Sachverstand begleitet.

Im Falle eines Schadens oder einer Reklamation wird oft ein Gutachter tätig – im Auftrag eines Unternehmens, der Versicherung oder des Gerichts. Er begleitet den Einigungsprozess mit technischem Sachverstand.

Was möglichst nie passieren soll, tritt manchmal eben doch ein: Der Kunde reklamiert. Da mag die hauseigene Qualitätssicherung solide gearbeitet haben und auf dem neuesten Stand sein – etliche Fehler lassen sich nicht vorhersehen oder entstehen durch Zulieferprodukte und -prozesse, falsche Handhabung beim Endkunden oder aus nicht routinemäßig erkennbaren Fehlerquellen.

Typische Reklamationsgründe sind Risse und Brüche beim Einsatz eines Bauteils sowie optische Auffälligkeiten und Oberflächenschäden. Das Spektrum kunststofftechnischer Anwendungen ist jedoch zu groß, um alle Schadensmöglichkeiten, -untersuchungen und -ursachen hier in Kürze zu erörtern.

Entsprechend sind die in den Beispielen (siehe Kasten) dargestellten Aspekte aus den sehr unterschiedlichen Branchen Bauwesen und Verpackung rein exemplarisch zu verstehen. Sie sind aber geeignet, um daran die Tätigkeit und das Vorgehen von Sachverständigen zu illustrieren, und zeigen, dass sowohl Konstrukteure und Rohstoffzulieferer als auch Verarbeiter und Nutzer Einfluss auf die Einsatztauglichkeit von Kunststoffprodukten haben.

Der Begriff „Sachverständiger“ oder „Gutachter“ ist nicht weiter geschützt, und gemeint sind selbstverständlich auch Gutachterinnen, auch wenn im Folgenden nur die männliche Bezeichnung verwendet wird. An der Ertüchtigung von Sachverständigen beteiligen sich verschiedene Institutionen. Am bekanntesten sind wohl die von den öffentlichen Körperschaften wie Industrie- und Handelskammer oder Handwerkskammer ausgesprochenen Bestellungen. Hier durchlaufen die angehenden Sachverständigen eine Qualifizierungsphase, und ihr Sachverstand sowie die Fähigkeit, Gutachten zu erstellen, werden von Experten geprüft. Die Gutachter müssen sich dann regelmäßig einer Kontrolle ihrer Expertise unterziehen. Gerichte bedienen sich in erster Linie dieser „öffentlich bestellten und vereidigten“ Sachverständigen, die in jedermann zugänglichen Verzeichnissen wie <a href="http://svv.ihk.de">svv.ihk.de</a> gelistet sind. Außerhalb Deutschlands, und zunehmend auch national, werden Sachverständige auf Grundlage der europäischen Norm DIN EN ISO/IEC 17024 zertifiziert. Darüber hinaus sind Sachverständigensiegel gängig, die von einigen Gutachterverbänden verliehen werden.

Von einem Schadensfall sind in der Regel mehrere Vertragspartner betroffen. Häufig reklamieren Unternehmen, die Kunststoffteile beziehen, beim Verarbeiter. Oder ein Bauherr macht bei der ausführenden Baufirma Mängel geltend. Selbstverständlich sind Sachverständige auch im Privatauftrag nur einer Partei tätig, beispielsweise wenn bereits in einer Entwicklungsphase Probleme auftreten. Besteht der Verdacht, dass wiederum Zulieferprodukte wie Rohstoffe oder Zukaufteile schadensrelevant sind, bezieht dies weitere Stationen der Wertschöpfungskette ein.

Der Sachverständige ist nun gefragt, den Schaden zu „untersuchen“. Doch so wichtig Kunststoffprüfungen auch sind, zunächst müssen die Umstände des Schadensfalls geklärt werden. Das gutachterliche Vorgehen besteht also aus Bestandsaufnahme, Aktenstudium und Materialprüfungen.

Handelt es sich bei den streitgegenständlichen Kunststoffprodukten um einzelne, klar benannte Schadensteile begrenzter Abmessungen, können diese dem Sachverständigen zwecks Begutachtung zugesandt werden. In vielen Fällen jedoch sind größere Schadenschargen im Spiel, die in Sperrlagern zurückgestellt und am Firmenstandort in Augenschein zu nehmen sind. Ein Ortstermin ist auch erforderlich, wenn Fehlerursachen im Fertigungsprozess vermutet werden – und bei Schäden an unbeweglichen Gütern wie Gebäudeteilen oder großen Maschinen ist er selbstverständlich.

Vor Ort dokumentiert der Gutachter die Lage und stellt repräsentative Schadensteile sicher. Eine optische Beurteilung der Schadensgegenstände dient zur ersten Eingrenzung des Kunststoffschadens. Rückstellmuster, auch von Granulaten und weiteren Ausgangsstoffen, sowie schadensfreie Referenzteile sind dabei ebenso hochwillkommen wie – leider häufig – nicht in ausreichendem Maß vorhanden.

Das Studium von Unterlagen wie Gerichtsakten, Schriftwechseln zwischen den Vertragspartnern oder Aufzeichnungen im Produktionsprozess ist eine nicht zu unterschätzende Aufgabe und Fundgrube für den Sachverständigen. Es kommt durchaus vor, dass Zusammenhänge, die auf den ersten Blick weniger relevant erscheinen, ganz wesentlich zur Klärung einer Schadensursache beitragen. Manchmal finden sich missverständliche Vereinbarungen zwischen den Parteien, oder bisher nicht weiter kommentierte Verarbeitungsprotokolle zeigen Auffälligkeiten. Bautagebücher geben Einblicke in Klimaverhältnisse und Zeitabläufe.

Sofern Akten nicht vom Gericht oder einer Versicherung im Vorfeld zusammengestellt wurden – und oft auch dann noch –, sind die Beteiligten gefordert, mit notwendigen Informationen zur Klärung beizutragen. Einige wichtige Aspekte aus dem nahezu unerschöpflichen Fragenvorrat des Sachverständigen sind im Kasten auf Seite 19 dargestellt.

Nun geht es an die Untersuchungen, wobei durchaus mehrere Iterationsschleifen notwendig sein können. Denn aus Ergebnissen einer ersten Kunststoffprüfung lässt sich meist besser entscheiden, welche weiterführenden Untersuchungen zielführend oder aber auch nutzlos sind. Manche Sachverständigenbüros verfügen über eigene Prüfeinrichtungen, insbesondere, wenn es sich um ein eingegrenztes Aufgabengebiet innerhalb der Kunststofftechnik handelt. Wer als selbstständiger Kunststoffgutachter auf einem breiten Themenfeld unterwegs ist, hat vielfältige Kontakte zu Speziallabors, mit deren Hilfe alle erdenklichen Fragestellungen bearbeitet werden können.

So dienen bildgebende Untersuchungsmethoden wie Licht-, Rasterelektronenmikroskopie, Röntgenverfahren und Computertomografie zur Begutachtung von Rissverläufen, Faser-Matrix-Haftung, Pigmentagglomerationen oder Schichtaufbauten. Methoden der thermischen Analyse geben Aufschluss über Schmelz- und Kristallisationsverhalten, Ausdehnung und Erweichung in der Wärme sowie den Aushärtegrad von Duroplasten. Mit rheologischen, mechanischen, optischen oder elektrischen Untersuchungen können Fließ- bzw. Formstoffeigenschaften überprüft werden. Wenn notwendig, werden einsatzrelevante Belastungen anhand von Bauteil- und Simulationsprüfungen wie Bewitterung, Temperaturschock oder Betriebsfestigkeit nachgestellt. In der Tabelle sind – grob vereinfacht – einige Standardverfahren zur Identitätsaufklärung dargestellt, die in Sachverständigengutachten häufig zum Einsatz kommen. Eine vollständige Analyse und eindeutige Identifikation des Kunststoffs ist extrem aufwendig und in den meisten Schadensfällen nicht erforderlich.

Soll ein Schaden vor Gericht geklärt werden, so geschieht dies häufig zunächst im sogenannten selbstständigen Beweissicherungsverfahren, das dem eigentlichen Zivilprozess vorgeschaltet werden kann. Damit soll einem Verlust von Beweismitteln aufgrund langer Verfahrensdauer vorgebeugt werden. Selbstverständlich kommen Sachverständige auch in den Hauptsacheverfahren zum Einsatz. Der Gutachter wird entweder vom Gericht ausgewählt, oder, wenn die Parteien sich einig sind, auf deren Vorschlag hin.

Der Auftrag des bestellten Sachverständigen besteht in der Regel darin, Fragen eines zuvor vom Gericht formulierten Beweisbeschlusses zu beantworten. Die zur Verfügung stehende Gerichtsakte enthält unter anderem die Schriftwechsel zwischen Parteien und Gericht, Protokolle von Parteien- und Zeugenanhörungen sowie Anhänge mit Parteiendokumenten (z.B. Verträge, Lieferscheine, Prüfergebnisse).

Der Gutachter vermeidet dabei die einseitige Kontaktaufnahme mit einer Partei; jeglicher informativer Austausch erfolgt daher nach Möglichkeit über das Gericht, was durchaus zeitraubend sein kann. Ein Gutachter, der bereits im Vorfeld für eine Partei tätig war, wird i. d. R. für das entsprechende Gerichtsverfahren nicht mehr bestellt. Sein Gutachten kann jedoch als qualifizierter Parteivortrag dienen.

Ist das Gutachten erstellt, können die Anwälte bei Bedarf ein schriftliches Ergänzungsgutachten oder eine mündliche Anhörung des Sachverständigen einfordern. Bei der endgültigen Entscheidungsfindung durch das Gericht ist er nicht mehr beteiligt.

Wer hochwertige Kunststoffprodukte fertigt, kann sich auch im ungünstigen und unangenehmen Schadensfall der Unterstützung neutraler Kunststoff-Sachverständiger versichern. Sie klären in zuweilen hartnäckiger Detektivarbeit Schäden auf und erläutern Anwälten und Richtern die technischen Zusammenhänge, um bestmögliche Lösungen für alle Beteiligten zu erzielen.

Bevor es zum Gerichtsverfahren kommt: Schadensfälle betreffen meist mehrere Vertragspartner. Jede Seite kann Sachverständige beauftragen, um den Sachverhalt zu klären

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Bild 1. Glasfaserverstärkter Kunststoff: durch Außenbewitterung gealtertes GFK mit zerstörter Oberfläche

Bild 2. Fehlstellen in PET-Flaschen nach dem Streckblasen aufgrund kleinster Einschlüsse in den Preforms 

Name - Hauptartikel Bittmann

Bauschäden sind Klassiker vor Gericht. Zwar handelt es sich z. B. bei glasfaserverstärkten Kunststoffen (GFK) um korrosionsfreie Leichtbaumaterialien mit hervorragenden Designoptionen. Dennoch kommt es immer wieder zu Schäden (Bild 1) an tragenden Bauteilen, Überdachungen, Fassadenelementen oder Schwimmbadauskleidungen.

- Reaktive Harzwerkstoffe werden z. T. vor Ort verarbeitet – Kälte oder Termindruck verursachen Aushärteprobleme.

- Die Missachtung von Konstruktions- und Montagerichtlinien führt zu Bauteilversagen.

- Den Nutzern sind Lebensdauern und Wartungsmöglichkeiten nicht bekannt.

- Bei Pools werden die hohen Beständigkeitsanforderungen an GFK oder Vorschriften zur Wasseraufbereitung nicht eingehalten.

Wurst und Bier, Lösungsmittel und Kosmetika sind typische Herausforderungen für Verpackungslösungen. Inhaltsstoffe dürfen nicht von innen nach außen, schädigende Substanzen nicht von außen nach innen dringen. Physiologische Verträglichkeit, Barrierewirkung und Spannungsrissfreiheit sind oft Grundvoraussetzung.

Hier eine kleine Auswahl an Reklamationsgründen bei Folien und Blasformprodukte für anspruchsvolle Füllgüter:

- Fehler im Aufbau von Multilayerfolien lassen Lebensmittel durch Sauerstoff- oder UV-Zutritt vorzeitig verderben.

- Tuben weisen Undichtigkeiten auf, die z. B. beim Verschweißen aufgrund von Verschmutzungen entstanden sind.

- Im Hals- und Bodenbereich von PET-Behältern (Bild 2) für karbonisierte Getränke können konstruktions- und medienbedingt Spannungsrisse auftreten.

- Risse in Kosmetikflaschen, die von mangelhafter Granulatqualität oder Inhaltsstoffen herrühren können.

<ul><li>Fehler im Aufbau von Multilayerfolien lassen Lebensmittel durch Sauerstoff- oder UV-Zutritt vorzeitig verderben.</li><li>Tuben weisen Undichtigkeiten auf, die z.B. beim Verschweißen aufgrund von Verschmutzungen entstanden sind.</li><li>Im Hals- und Bodenbereich von PET-Behältern für karbonisierte Getränke können konstruktions- und medienbedingt Spannungsrisse auftreten.</li><li>Risse in Kosmetikflaschen, von mangelhafter Granulatqualität oder Inhaltsstoffen herrühren können.</li></ul>

Ansatzpunkte für vertiefende Untersuchungen

Hier einige typische Fragestellungen, an denen ein Sachverständiger ansetzen wird:

- War der streitgegenständliche Produkttyp bereits etabliert oder wurde er neu eingeführt?

- Gab es in jüngster Zeit Werkstoff- oder Prozessänderungen?

- Welche Aussagen enthalten die Spezifikationen und technischen Datenblätter?

- Sind Rückstellmuster und Referenzbauteile verfügbar?

- Ist ein Tracking bis zu den Ausgangsstoffen möglich?

- Welche Bauteilbelastungen treten bei der Montage und im Einsatz auf?

Dr.-Ing. Eva Bittmann, Geschäftsführerin des Sachverständigenbüros werkstoff&struktur, Itzgrund, ist seit 2002 als von der IHK zu Coburg öffentlich bestellte und vereidigte Sachverständige für Kunststoffe tätig;

<a href="mailto:bittmann@werkstoff-und-struktur.de">bittmann@werkstoff-und-struktur.de</a>

Ein PDF des Artikels finden Sie unter <a href="http://www.kunststoffe.de/2019-08" target="_blank">www.kunststoffe.de/2019-08</a>

Reklamations-, Beschwerdemanagement

Qualitätssicherung

Messtechnik

Spektrometer, Spektroskope

Optische Mess- und Prüftechnik

IR-Messtechnik

Faserverbundwerkstoffe

Andere Werkstoffe

Industrielle Messtechnik

Entwicklungstrends in der dynamischen Temperierung von Spritzgießwerkzeugen

Die Anforderungen an das Spritzgießverfahren steigen aufgrund der höheren Komplexität und Qualitätsansprüche von Kunststoffformteilen stetig. Um dem Spannungsfeld aus wirtschaftlicher und anspruchsgerechter Produktion zu genügen, werden bis heute verschiedene Technologien entwickelt, insbesondere im Bereich der Werkzeugtemperierung. Einen Überblick über den Entwicklungsstand im Einzelnen sowie zur variothermen Werkzeugtemperierung im Allgemeinen liefert eine Patentanalyse.

Eine Patentanalyse liefert einen Überblick über den Entwicklungsstand der Werkzeugtemperierung und im Besonderen der variothermen Werkzeugtemperierung.

Die Werkzeugtemperierung hat beim Spritzgießen einen wesentlichen Einfluss auf die Bauteilqualität und -kosten [1]. Wenn das Werkzeug zu kalt ist, erstarrt der Kunststoff während der Formfüllung ungewollt zu früh. Zu heiße Werkzeuge lassen das Formteil nur langsam bis auf Entformtemperatur abkühlen. Dadurch wird die Herstellung unwirtschaftlich. Temperierkonzepte müssen somit den Anforderungen einer wirtschaftlichen Produktion, aber auch einer anforderungs- und materialgerechten Verarbeitung nachkommen.

Prinzipiell lässt sich zwischen isotherm und variotherm temperierten Werkzeugen unterscheiden. Bei der isothermen Temperierung wird die Werkzeugtemperatur auf einem Niveau gehalten.

Die gewählte Temperatur bildet dabei einen Kompromiss zwischen gutem Formfüllverhalten und dynamischer Kühlung der Kunststoffschmelze [2]. Den Anforderungen an die Fertigung von Hochglanzoberflächen, langen, dünnen Bauteilen mit hohem Aspektverhältnis oder die Abformung von Mikrostrukturen kann die isotherme Werkzeugtemperierung nur noch bedingt gerecht werden. Aus diesem Grund kommt der dynamischen (variothermen) Werkzeugtemperierung im Spritzgießen eine große Bedeutung zu. Durch zyklisch wechselnde Temperaturen kann das Temperierregime den Anforderungen des jeweiligen Prozessschritts angepasst werden.

Mit Blick auf die Bauteilanforderungen ist eine Wechseltemperierung dem isothermen Verfahren vorzuziehen. Allerdings kann es in Abhängigkeit der konkret genutzten Technik zu Einbußen der Wirtschaftlichkeit kommen. Dies hängt insbesondere mit der Dauer des Temperaturwechsels zusammen sowie mit dem Energiebedarf beim Erhöhen der Werkzeugtemperatur.

Methodik zur Bewertung  der variothermen Temperierung

Um eine Aussage bzw. eine Prognose über die Entwicklung der variothermen Werkzeugtemperierung zu treffen, können eine Patentrecherche und -analyse genutzt werden. Zwar werden nicht alle Technologien mit einem Patent geschützt und nicht alle Patente werden umgesetzt, dennoch spiegelt eine hohe Patentierungsaktivität ein gesteigertes Interesse seitens der Anwender für die jeweilige Technik wider.

Ein Patent beinhaltet ein Schutzrecht für eine Erfindung, die eine nachweisliche Innovation in Bezug zum Stand der Technik darstellt. Einer Patentanmeldung gehen in den meisten Fällen Forschungsaktivitäten voraus oder schließen sich der Anmeldung an. Durch eine Patentrecherche lässt sich somit nicht nur der Stand der Technik umfassend abbilden, sondern auch der kumulierte Forschungsaufwand sowie die Relevanz der Technik für den Anwender [3]. Durch die Einordnung der Möglichkeiten zur variothermen Werkzeugtemperierung in diese Betrachtungsweise lässt sich eine Entwicklungsprognose für diese Technologien ableiten.

Um die zeitliche Entwicklung eines Einzelverfahrens im Technologieverbund zu bewerten, kann die Anzahl der Patente in Abhängigkeit der Zuwachsrate aufgetragen werden. Die Zuwachsrate wird gebildet aus der Änderung der Anzahl geltender Patente über einen Zeitraum von drei Jahren. Innerhalb dieser Zeit ist im Regelfall ein Patenterteilungsverfahren abgeschlossen [4]. Übersteigt die Anzahl auslaufender Patente jene der Neuanmeldungen, wird die Zuwachsrate negativ. Damit werden die Patente zum frühestmöglichen Zeitpunkt berücksichtigt. Für die detaillierte Betrachtung werden vier Sektoren definiert (Bild 1).

Zu Beginn einer Entwicklung stehen die einzelnen Verfahren mit wenigen oder keinen Patenten im Sektor I. Mit einer geringen Anzahl geltender Patente und hohen Zuwachsraten wird der Sektor II erreicht. Hier lassen sich vor allem neuartige Technologien ausmachen. Diese sind zunächst durch wenige, grundlegende Patente geschützt, weil sie noch weiterentwickelt werden müssen. Hat die Technologie ein im Vergleich hohes Potenzial, wird weiterer Entwicklungsaufwand betrieben. Dieser äußert sich auch in der weiteren Anmeldung von Patenten, wodurch die Anzahl geltender Patente sowie die Zuwachsrate zunehmen.

Kommt die Technologie in vielen Anwendungen zum Einsatz, sind auch viele Anwender bestrebt, die Technologie weiterzuentwickeln, bzw. steigt das Interesse in vielen Forschungseinrichtungen. Es kommt zu einer Vielzahl weiterer Patentanmeldungen und damit zu einer hohen Zuwachsrate. Damit kann der Sektor III erreicht werden. Wenn die Technologie vorwiegend Nischenanwendungen bedient, entwickeln die Anwender sie zwar ebenfalls konstant weiter. Allerdings ist die Anzahl an der Entwicklung interessierter Anwender geringer, sodass kleinere Zuwachsraten generiert werden. Die Technologie läuft in den Sektor IV. Wenn das Potenzial nicht ausreichend hoch ist, fällt die Technologie sofort zurück in den Sektor I.

Die Technologieentwicklung äußert sich dabei in drei verschiedenen Verläufen. Rezessive Technologien erfahren meist nur eine Hochlaufphase grundlegender Patentanmeldungen und fallen aufgrund ihres geringeren Potenzials im Vergleich zu Wettbewerbstechnologien wieder ab. Dominante Technologien haben ein hohes Potenzial in einer Vielzahl von Anwendungen. Aus diesem Grund erfährt die Technologie eine hohe, lang andauernde Zuwachsrate. Zwischen den dominanten und den rezessiven Technologien liegen sekundäre Technologien. Die Zuwachsraten sind nicht so hoch wie bei dominanten Technologien, sodass der Sektor III nicht erreicht wird.

In der vom Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik (IWF) der Technischen Universität Braunschweig durchgeführten Patentanalyse wurden folgende Technologien untersucht:

<ul><li>Fluide,</li><li>Induktion,</li><li>Widerstandsheizung,</li><li>Infrarotstrahlung,</li><li>Dampf,</li><li>Heizschicht,</li><li>Mikrowellenstrahlung,</li><li>Peltier-Elemente,</li><li>Gasbeflammung und</li><li>Laserstrahlung.</li></ul>

Die Analyse hat sich auf in Deutschland geltende Patentschriften beschränkt. Als Betrachtungszeitraum wurden die Jahre von 1999 bis 2018 gewählt, was mit 20 Jahren der maximalen Laufzeit eines Patents in Deutschland (nach § 16 des Patentgesetzes) entspricht. Damit haben alle in der Untersuchung aufgenommenen Patente ihre Gültigkeit über den gesamten Betrachtungszeitraum. Somit werden keine rückläufigen Zuwachsraten generiert. Für alle Technologien wurden die Patenteinreichungen in jedem Jahr aufgenommen und daraus eine Zuwachsrate in Bezug auf die jeweils letzten drei Jahre ermittelt.

Zunächst wird ein Überblick über die Gesamtheit aller betrachteten Temperierverfahren erarbeitet (Bild 2). Dabei hat sich herausgestellt, dass sowohl für die Laserstrahlung als auch für die Gasbeflammung im Betrachtungszeitraum keine Patente mit Bezug zur Temperierung mit wechselnden Temperaturniveaus eingereicht wurden. Die meisten Patentierungen hat die variotherme Werkzeugtemperierung in den Jahren 2009 bis 2013 erfahren. Bis dahin ist ein steter Anstieg auszumachen. Bis zum Jahr 2016 ist die Anzahl erteilter Patente wieder auf das Niveau von 2004 gesunken. Für die Folgejahre ist ein leichter Aufwärtstrend zu erkennen.

Entwicklungsanalyse der variothermen Werkzeugtemperierung

Für eine detaillierte Betrachtung der einzelnen Verfahren werden zuvor die Grenzen für die vier Sektoren festgelegt. Diese Grenzen liegen in Bezug auf die Anzahl der Patente bei 13, was der im Betrachtungszeitraum gemittelten Anzahl von Patenten je Technologie entspricht. In Bezug auf die Zuwachsrate wird die Grenze als die gemittelte Zuwachsrate über alle Technologien hinweg gewählt – sie liegt bei 37,5 % (Bild 3). Dadurch wird jede Technologie im Verhältnis zum Durchschnitt bewertet. Die Verläufe lassen sich in die zuvor genannten Kategorien einordnen.

Rezessive Technologien sind Mikrowellenstrahlung, Peltier-Elemente, Dampf und Heizschichten. Mikrowellenstrahlung benötigt spezielle dielektrische Oberflächenbeschichtungen, die die Werkzeugkosten erhöhen [5, 6]. Peltier-Elemente können durch den thermoelektrischen Effekt dynamisch kühlen und heizen, kommen aufgrund einer geringen Druckstabilität für den Gebrauch in Spritzgießwerkzeugen aber kaum zum Einsatz [7]. Die Nutzung von Dampf erzielt im Vergleich geringe Wärmeeinträge, benötigt eine komplexe Aufbereitungs- und Bereitstellungstechnik und wirkt im Werkzeug korrosiv [2]. Heizschichten haben zwar den Vorteil, dass sie die Kavitätenoberfläche direkt beheizen, benötigen aber einen komplexen Schichtenaufbau aus Isolierschichten, elektrisch leitfähigen Schichten und elektrischen Kontakten [8].

Als sekundäre Technologien können Induktion, Widerstandsheizelemente und Infrarotstrahlung angesehen werden. Von Induktion und Infrarotstrahlung kennt man bei der Bestrahlung nicht ebener Flächen Probleme mit der Homogenität der Temperaturverteilung [9]. Induktion erzielt aber die im industriellen Einsatz höchsten Heizraten [8]. Widerstandsheizelemente sind aufgrund ihrer einfachen Applikation und sehr guten Regelbarkeit weit verbreitet, können aber aufgrund der Sprödheit der Keramiken während der zyklischen Beanspruchung im Spritzgießprozess beschädigt werden [10].

Eine dominante Technologie ist lediglich der Einsatz von Fluiden. Der Vorteil besteht darin, dass dabei mit ein und demselben Medium gekühlt und geheizt werden kann. Demgegenüber benötigen andere Konzepte (außer Peltier-Elemente) eine separate Kühlvorrichtung. Des Weiteren kommen Fluide ebenfalls bei der isothermen Temperierung zum Einsatz. Die Umrüstung auf eine dynamische Wechseltemperierung kann somit unter Einbeziehung der gleichen Werkzeug- und Heiztechnik erfolgen, was die Kosten im Vergleich zu anderen Technologien reduziert [11]. Nachteilig wirken sich die bisher eher langen Zeiten für den Temperaturwechsel aus [12].

Der globale Ansatz der Patentanalyse zeigt einen zunächst starken Zuwachs der Patentierungsaktivitäten bis zum Jahr 2011, gefolgt von einem Abfall bis zum Jahr 2016. Im Zeitraum des Anstiegs findet die variotherme Temperierung auch in herkömmlichen Spritzgießanwendungen statt, z. B. um Bindenähte zu verhindern [13] oder Hochglanzoberflächen herzustellen [14]. Aufgrund von Entwicklungen in der Materialforschung und Heißkanaltechnik sowie verbesserter Möglichkeiten zur Steuerung des sequenziellen Einspritzens (Kaskaden-Spritzgießen) ist der Einsatz der variothermen Temperierung ab 2012 nicht mehr vordergründig [15]. Es werden hauptsächlich Nischenanwendungen wie das Mikrospritzgießen bedient [16].

Erst in den Jahren ab 2017 erfährt die Technologie einen erneuten Aufschwung. Das lässt sich u. a. mit der Notwendigkeit begründen, lange, dünne Bauteile zu füllen [17] oder hochgefüllte Kunststoffe im Hintergrund einer leichten, aber hochbelastbaren Bauteilstruktur zu verarbeiten. Aber nicht nur in herkömmlichen Spritzgießanwendungen gewinnt eine wechselnde Werkzeugtemperatur wieder an Bedeutung. Insbesondere bei der Herstellung hybrider Strukturen (z. B. Kunststoff-Metall-Hybridbauteile) ist zunächst eine vergleichsweise hohe Werkzeugtemperatur nötig, um haftvermittelnde Schichten zu aktivieren, und anschließend eine relativ niedrige Temperatur, um Kunststoffstrukturen, z. B. in Form von Rippen, anzubringen [18].

Die detaillierte Betrachtung zeigt, welche Technologien sich für diese Anwendung wahrscheinlich durchsetzen werden: die Temperierung mit Fluiden, Induktion, Widerstandsheizelementen und Infrarotstrahlung. Fluide bestehen dabei durch die bereits genannten Vorteile, dass sie den isothermen Spritzgießprozess einfach adaptieren und Kühl- und Heizphase dabei auf dasselbe Medium zurückgreifen können. Mit Induktion, Widerstandsheizelementen und Infrarotstrahlung lässt sich wirtschaftlich arbeiten, weil diese Techniken ins Werkzeug integriert werden können. Sie erlauben es, die Kavität zeitgleich mit anderen Werkzeugfunktionen wie dem Öffnen oder Schließen zu erwärmen [2, 10, 13]. Insbesondere im Bereich der Infrarotstrahlung ist noch ein großes Potenzial für den Einsatz in variotherm temperierten Spritzgießwerkzeugen vorhanden [19].

Durch die Konzentration auf eine geringere Anzahl an Verfahren sinkt die Menge an Patenten in der Gesamtheit; allerdings gewinnen die Patente an technischer Tiefe – damit erhöht sich die Technologiereife des jeweiligen Temperierkonzepts. Unter den herrschenden Randbedingungen lässt sich der Einsatz von Fluiden, Induktion, Infrarotstrahlung und Widerstandsheizelementen am ehesten prognostizieren. Diese Technologien können einen großserienfähigen Einsatz der variothermen Werkzeugtemperierung ermöglichen.

[1] Bucher, B.; Palazzolo, R.: Einsparpotenzial bei der dynamischen Temperierung. Fallstudie zur energetischen Optimierung des Variotherm-Prozesses mit einer energyBattery. Kunststoffe 108 (2018) 8, S. 59–61

[2] Deckert, M. H.: Beitrag zur Entwicklung eines hochdynamischen variothermen Temperiersystems für Spritzgießwerkzeuge. Dissertation, TU Chemnitz 2012

[3] Ensthaler, J.; Strübbe, K.: Patentbewertung. Ein Praxisleitfaden zum Patentmanagement. Springer, Heidelberg 2006

[4] DPMA Deutsches Patent- und Markenamt: Fragen rund um das Patent. Online verfügbar unter <a href="http://www.dpma.de/patente/faq/index.html#a16" target="_blank">www.dpma.de/patente/faq/index.html#a16</a>, zuletzt geprüft am 25.06.2019

[5] US-PS 7223087: Microwave molding of polymers (2007) Akopyan, Razmik u.a.

[6] Yao, D.; Chen, S.-C.; Kim, B. H.: Rapid thermal cycling of injection molds: An overview on technical approaches and applications. Adv. Polym. Technol. 27 (2008) 4, S. 233–255

[7] Müller, A.: Werkzeug- und Prozesstechnik zur Abformung von Nanostrukturen auf Kunststoffsubstraten im Spritzgießverfahren. Dissertation, TU Ilmenau 2006

[8] Schinköthe, W.; Zülch. M.: Temperieren von Spritzgusswerkzeugen durch vollständig integrierte induktive Beheizung. Abschlussbereicht des DFG-Forschungsvorhabens SCHI 457/9 2009

[9] Siebenpfeiffer, W.: Leichtbau-Technologien im Automobilbau. Werkstoffe – Fertigung – Konzepte. Springer, Wiesbaden 2014

[10] Wang, G.; Zhao, G.; Guan, Y.: Research on optimum heating system design for rapid thermal response mold with electric heating based on response surface methodology and particle swarm optimization. Journal of Appl. Polym. Sci. 119 (2011) 2, S. 902–921

[11] Huber, R.: Gewusst wann – und wie. Variotherme Temperierung bringt hohe Bauteilqualität und optimale Zykluszeit zusammen. Kunststoffe 106 (2016) 6, S. 72–75

[12] Bürkle, E.; Burr, A.; Müller, A.; Kübler, M.: In drei Sekunden von 100 auf 140 Grad. Kunststoffe 107 (2007) 10, S. 210–214

[13] Berger, G.; Roock, S.; Steinbichler, G.: Variotherm temperiert: Mehr Glanz, weniger Bindenähte. Kunststoffe 101 (2011) 7, S. 35–38

[14] Hinzpeter, U.: Heiße Werkzeugoberflächen lassen Formteile erstrahlen. Kunststoffe 99 (2009) 1, S. 17–20

[15] Schreyer, H.: Frischer Wind im Caravan. Kunststoffe 101 (2012) 12, S. 78–79

[16] Hetschel, M.: Abformung von Nanostrukturen im Spritzgießverfahren zur Erzeugung von Antireflexoberflächen. Dissertation, TU Berlin 2005

[17] Chang, P.-C.; Hwang, S.-J.: Experimental investigation of infrared rapid surface heating for injection molding. Journal of Appl. Polym. Sci. 102 (2006) 4, S. 3704–3713

[18] Bader, B.; Berlin, W.; Demes, M.: Steigerung der Leichtbaugüte durch interdisziplinäre Zusammenarbeit. Lightweight Design 12 (2019) 3, S. 52–56

[19] Berlin, W.; Demes, M.; Beuscher, J.; Dröder, K.: Variothermal mold heating by infrared radiation – an interaction between material and technology. Vortrag, Tooling 2019. Universitätsbibliothek Braunschweig 2019

Die variotherme Werkzeugtemperierung mit Infrarotstrahlung hat großes Potenzial, das im industriellen Einsatz aber noch nicht vollends  ausgenutzt wird

Bild 1. Die Technologieentwicklungen durchlaufen in der Patentierungsphase vier verschiedene Sektoren

Bild 2. Betrachtung der einzelnen Verfahren zur variothermen Werkzeugtemperierung im Zeitraum von 1999 bis 2018. Die stärksten Patentierungsaktivitäten waren in den Jahren 2009  bis 2013 zu verzeichnen

Bild 3. Entwicklungsverlauf variothermer Temperierkonzepte im Detail. Lediglich die Fluide entpuppen sich als dominante Technologie. Als sekundäre Technologien können Induktion, Widerstandsheizelemente und Infrarotstrahlung gelten, alle anderen sind rezessiv

Name - Hauptartikel

Werner Berlin, M. Sc., ist seit 2018 als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik (IWF) der Technischen Universität Braunschweig tätig; <a href="mailto:w.berlin@tu-braunschweig.de">w.berlin@tu-braunschweig.de</a>

Michael Demes, M. Sc., ist seit 2015 als wissenschaftlicher Mitarbeiter am IWF tätig; <a href="mailto:m.demes@tu-braunschweig.de">m.demes@tu-braunschweig.de</a>

Dipl.-Ing. Jan Beuscher ist seit 2015 als wissenschaftlicher Mitarbeiter am IWF tätig. Seit 2018 leitet er die Abteilung Fertigung hybrider Bauteile; <a href="mailto:j.beuscher@tu-braunschweig.de">j.beuscher@tu-braunschweig.de</a>

Prof. Dr.-Ing. Klaus Dröder ist seit 2012 Leiter des IWF; <a href="mailto:k.droeder@tu-braunschweig.de">k.droeder@tu-braunschweig.de</a>

Ein PDF des Artikels finden Sie unter <a href="http://www.kunststoffe.de/2019-08">www.kunststoffe.de/2019-08</a>

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Temperiertechnik

Dynamische / variotherme Temperierung

Im Blick auf Wirtschaft und technische Lösungen überwiegt der Pragmatismus

Die Fachpresse erhält traditionell im Sommer auf mehreren Veranstaltungen einen Vorgeschmack auf Themen, die die Branche spätestens zur K 2019 bewegen. Die zentrale Preview fand natürlich in Düsseldorf statt.

Die Fachpresse erhält traditionell im Sommer auf mehreren Veranstaltungen einen Vorgeschmack auf Themen, die die Branche spätestens zur K 2019 bewegen. Die zentrale Preview fand in Düsseldorf statt.

Natürlich hing die zwei Wochen zuvor vom VDMA-Fachverband Kunststoff- und Gummimaschinen für dieses Jahr verkündete geringere Umsatzerwartung wie ein unsichtbarer Dämpfer im Raum, als die Messe Düsseldorf Anfang Juli ihre Vorschau auf die K 2019 mit einer Podiumsdiskussion (siehe Titelbild) startete.

Nach neun „wundervollen“ Jahren bedeuten minus 10 % für die Gesamtbranche eine „große Konsolidierung“, wie Ulrich Reifenhäuser, Vorstandsvorsitzender des Fachverbands, verdeutlichte. Den Automobil- und Verpackungssektor muss es weitaus härter treffen, da Recyclingtechnologie stark nachgefragt wird und, wie GKV-Geschäftsführer Dr. Oliver Möllenstädt ergänzte, auch der Bausektor eine gute Entwicklung erlebt.

Als Frühindikator für die Gummiindustrie sah Boris Engelhardt, Hauptgeschäftsführer wdk (Wirtschaftsverband der deutschen Kautschukindustrie e. V.) den erwarteten Rückgang und resümierte, dass man folglich „nicht so fröhlichen Zeiten“ entgegengehe. Nachholbedarf im Hinblick auf das ramponierte Kunststoffimage sieht er in besserer Pressearbeit und einem effizienteren Dialog mit der Politik.

Kein Wunder, dass ein Vertreter des Recycling-Sektors wie die Erema Gruppe auf der K 2019 erstmals mit sieben Unternehmen und Business Units (Erema, Powerfil, Keycycle, Pure Loop, 3S, Umac und Plasmac) auf der Messe präsent sein wird – so umfassend wie nie zuvor. Bereits Ende Juni hatten Borealis und Erema bekanntgegeben, ihre Kooperation zu „intensivieren“. Der Linzer Polyolefin-Spezialist hatte ja 2016 den deutschen Kunststoffrecycler mtm plastics und 2018 das österreichische Recyclingunternehmen Ecoplast übernommen und über diese Tochterunternehmen für mechanisches Recycling die Verbindung zu Erema kultiviert. Nun will man u. a. gemeinsame Tests, Versuche und Pilotprojekte durchführen, Wissen austauschen und auf eine Standardisierung und Harmonisierung eingesetzter Rohstoffe sowie produzierter Rezyklate hinwirken. Zu den Zielen gehören in größeren Mengen verfügbare Rezyklate mit verbesserten mechanischen Eigenschaften, die sich für High-End-Anwendungen eignen und innerhalb kürzerer Zeit im Markt eingeführt werden können.

Nach Investitionen in mechanisches Recycling sieht Dr. Rüdiger Baunemann, Hauptgeschäftsführer PlasticsEurope Deutschland, das chemische Recycling als weitere Option für Rohstoffhersteller. Während er im Hinblick auf das gesunkene Image der Kunststoffe den Wert des Networkings betonte, um auch Branchenfremde zu überzeugen, forderte Reifenhäuser, die Öffentlichkeit mit Lösungen zu überraschen, und zeigte sich hoffnungsvoll, dass dies auf der K geschehe. Erklärungen gebe es schon genug, man müsse nun mit Lösungen überzeugen.

Alle Firmen betonen auf der Preview-Veranstaltung den Kreislaufgedanken

Wie viele andere Unternehmen (mehr dazu auf den Folgeseiten) machte während seiner separaten K-Preview-Firmenveranstaltung in Düsseldorf auch Reifenhäuser für sein Unternehmen klar, dass in der Rezyklierbarkeit der Kunststoffe das Hauptziel der Präsentationen auf der Messe liege. Wer auf Live-Vorführungen Wert legt, muss allerdings bei dem Troisdorfer Unternehmen die an drei Messetagen stattfindende Hausmesse (17., 21. und 22. Oktober) aufsuchen, wo sieben digital gesteuerte Anlagen besichtigt werden können.

Einen Trend zu pragmatischen Lösungen bei Mehrschichtverpackungen machte Reifenhäuser aber schon im Juli deutlich: Wo reine Monomaterialien funktionell nicht ausreichen, müssen eben die Folien aus Materialien wie PE oder PP bestehen, die verbleibenden Funktionsschichten dürfen das Recycling nicht stören. Und der Geschäftsführer gab noch einen Gedanken auf den Weg: Warum nicht mit den Anbietern von Waren auch über etwas verringerte Produktlebensdauer (shelf-life) sprechen, wenn es die nötigen Einsparungen bei den Barriereschichten bringen kann? „Man muss Kompromisse schließen, um Kreisläufe zu schließen“, lautete sein Credo.

Roundtable-Gäste zum Auftakt der K2019-Preview: Ulrich Reifenhäuser, Dr. Oliver Möllenstädt,  Dr. Rüdiger Baunemann und Boris Engelhardt (von links)

Bild 1. Bauarbeiten mit Hochdruck: Bis Ende 2019 entsteht an der Messe neben einer neuen multifunktionalen Halle mit Konferenzräumen auch ein komplett verglaster neuer Eingang Süd 

Gut zwei Drittel (120 000 m2) der Gesamtausstellungsfläche von rund 180 000 m2 wird von 1875 Ausstellern von Maschinen und Ausrüstung belegt sein, die damit 60 % der insgesamt 3151 Aussteller (Stand: Ende Juni 2019) repräsentieren. Ein Viertel der Aussteller kommt aus dem Segment Rohstoffe und Hilfsstoffe, 10 % präsentieren Halbzeuge, und die restlichen 5 % sind den Dienstleistern zuzurechnen.

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Verpackungsmittel aus Kunststoffen

Kunststoffverarbeitung

Baugewerbe (Hoch- und Tiefbau)

Bautechnik, Sanitär

Kunststoff-Recycling

Automotive

Fahrzeugbau

Verpackungstechnik

Recycling

Kreislaufwirtschaft

Die BASF engagiert sich gemeinsam mit ihren Kunden für chemisches Recycling

Als einer der letzten großen deutschen Chemieriesen kämpft die BASF mit einem umfangreichen Effizienzprogramm gegen die schwache Konjunktur an. Die Akquisition des Polyamid-Geschäfts von Solvay hat die Wertschöpfungskette für technische Thermoplaste gestärkt. Neue Impulse kommen vor allem aus der Kreislaufwirtschaft.

Mit der Akquisition des Polyamid-Geschäfts von Solvay hat BASF die Wertschöpfungskette für technische Thermoplaste gestärkt. Neue Impulse kommen vor allem aus der Kreislaufwirtschaft.

Mit gleich vier namenhaften Kunststoffverarbeitern trat die BASF SE, Ludwigshafen, bei ihrer K-Vorschau vor die Pressevertreter. Eindrucksvoll zeigen die Kunden erste Prototypen ihrer Produkte aus neuen, chemisch recycelten Werkstoffen. Von Storopack und Südpack kamen zwei Anwendungen aus dem heftig kritisierten Bereich der Verpackungen  (Bild). Außerdem wurde ein Kunststoff-Montageträger für den ersten elektrischen SUV namens „I-Pace“ von Jaguar Land Rover vorgestellt sowie ein Schutzschalter der Schneider Electric gezeigt.

Grundlage der neuen Materialien ist Pyrolyseöl, das aus schwer mechanisch recycelbaren Kunststoffabfällen gewonnenen wurde. Ein Partner liefert diese niedermolekularen Bestandteile an die BASF, die sie dem Cracker zuführen und später im Reaktor wieder kontrolliert und zu hochreinen Polymeren synthetisiert. Bei dem in der BASF als ChemCycling bezeichneten Verfahren wird der Anteil des recycelten Materials über den Massenbilanzansatz dem Endprodukt rechnerisch zugewiesen. Die Materialien sollen zukünftig am Zusatz „Ccycled“ in der Produktbezeichnung erkennbar sein. Ende 2018 setzte das Unternehmen erstmals Pilotmengen eines aus Kunststoffabfällen gewonnenen Pyrolyseöls als Rohstoff in der Produktion ein. Nun wird an der Marktreife und großindustriellen Produktion gearbeitet. Dafür muss das Pyrolyseöl in ausreichender Menge und Qualität verfügbar sein, im Markt preislich Akzeptanz finden und die Regulierungsbehörden das Verfahren offiziell als Recycling anerkennen.

Bei technischen Thermoplasten liegt der Fokus der BASF auf Fahrzeug- und Mobilitätsanwendungen. Insbesondere am Polyamid-6- und -66-Portfolio wird kontinuierlich gearbeitet. Aktuell stehen Eigenschaften wie Flammschutz für fahrzeuginterne und -externe Hochvoltkomponenten, elektrische Abschirmung, radar-angepasste Kunststoffe oder korrosionsverminderte Typen im Mittelpunkt. Besonders gestärkt wird dies durch die Akquisition des globalen Polyamidgeschäfts der Solvay. Anfang des Jahres hat die EU-Kommission die Übernahme unter Auflagen genehmigt. Der Abschluss der Transaktion wird zum Ende des laufenden Jahres erwartet. Die BASF kann dadurch ihren Zugang zu wichtigen Wachstumsmärkten in Asien und Südamerika verbessern sowie die Wertschöpfungskette durch Rückwärtsintegration des wesentlichen und in den letzten Jahren massiv knappen Polyamid-6.6-Vorprodukts Adipodinitril (ADN) stärken. Kritiker befürchten eine weitere Konzentration des ohnehin schon angespannten PA-66-Marktes.

Schwache Industrieproduktion  belastet Mengen und Margen

Seit Mai 2018 leitet Dr. Martin Brudermüller als neuer Vorsitzender des Vorstands die Geschicke der BASF. Er kündigte bereits ein umfassendes „Exzellenz“- bzw. Umstrukturierungsprogramm an. Eine schlankere Verwaltung, klarere Rollen von Services und Regionen sowie vereinfachte Abläufe und Prozesse sollen dadurch erreicht werden. Ab Ende 2021 wird daraus ein Ergebnisbeitrag von jährlich 2 Mrd. EUR erwartet; dem fallen weltweit rund 6000 Stellen zum Opfer. Der operative Bereich Performance Materials soll von dem Stellenabbau nicht betroffen sein, erklärte Jürgen Becky, Senior Vice President Performance Materials Europe, auf Nachfrage.

Nach einer wenig zufriedenstellenden Geschäftsentwicklung im Jahr 2018 rechneten die Verantwortlichen noch im Frühjahr mit einer Belebung der Geschäfte im zweiten Halbjahr. Daraus wird nichts: Die Zahlen des 2. Quartals 2019 liegen deutlich unter den Analystenschätzungen sowie den Erwartungen von BASF zu Jahresanfang. Der Umsatz sank im 2. Quartal 2019 um 4 % auf 15,2 Mrd. EUR (2. Quartal 2018: 15,8 Mrd. EUR). Das EBIT vor Sondereinflüssen betrug im 2. Quartal 2019 voraussichtlich 1,0 Mrd. EUR und lag damit 47 % unter dem Wert des Vorjahresquartals (2. Quartal 2018: 2,0  Mrd. EUR). Der Rückgang des EBIT vor Sondereinflüssen resultiert vor allem aus den im Vergleich zum Vorjahresquartal signifikant gesunkenen Ergebnissen der Segmente Materials, Chemicals und Agricultural Solutions. Wie erwartet führten im 2. Quartal 2019 erheblich niedrigere Isocyanatpreise im Segment Materials zu einem signifikanten Rückgang des EBIT vor Sondereinflüssen gegenüber dem Vorjahresquartal. Die BASF geht insgesamt von nunmehr einem deutlichen Rückgang des EBIT vor Sondereinflüssen von bis zu 30 % unter Vorjahresniveau aus.

Als Gründe dafür nennt BASF die deutlich schwächer als erwartet verlaufende globale Industrieproduktion, die Wachstumseinbußen in der globalen Automobilindustrie und die schwache Entwicklung des Agrarsektors in Nordamerika. Daneben werden die Verantwortlichen nicht müde, auf die Konflikte zwischen den USA und ihren Handelspartnern, insbesondere China, zu verweisen. Das belastet die Geschäfte zusätzlich, eine schnelle Entspannung ist nicht in Sicht.

Chemisches Recycling: Pyrolyseöl aus Kunststoffabfällen, neu synthetisiertes Polymer und eine mehrschichtige Lebensmittelverpackung (v.l.n.r.). Mit mechanisch aufbereiteten Abfallstoffen wären solche Anwendungen nicht möglich

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Polybutylenterephthalat

Kunststoff Werkstoffe

Thermoplaste

Polyamide

Kunststoff-Aufbereitung

Lanxess investiert in Spezialchemikalien und baut Entwicklungsangebote weiter aus

Mit dem vorzeitigen Verkauf der letzten Anteile am Kautschuk-Joint-Venture Arlanxeo und der Übernahme des US-Chemieunternehmens Chemtura ist Lanxess am Ende seiner 2014 begonnenen Neuausrichtung angekommen. Mit seinem ausgewogenen Portfolio ist der Kölner Konzern wirtschaftlich erstaunlich stabil. Im Oktober werden unter anderem technische Kunststoffe für E-Mobilität und Leichtbau gezeigt.

Mit seinem ausgewogenen Portfolio ist der Kölner Konzern Lanxess wirtschaftlich erstaunlich stabil. Im Oktober werden unter anderem technische Kunststoffe für E-Mobilität und Leichtbau gezeigt.

In den letzten fünf Jahren hat sich die Lanxess AG, Köln, vom einstigen Kautschuk-Konzern zum Anbieter von Spezialchemikalien verwandelt. Dass diese Transformation notwendig und erfolgreich war, wird sich dieses Jahr erweisen. Nachdem viele Wettbewerber aufgrund deutlicher Ergebnisrückgänge ihre Erwartungen anpassen mussten, bekräftigte Lanxess-CEO Matthias Zachert erst kürzlich seine Prognose für das laufende Jahr. Trotz schwächerer Industrieproduktion und konjunktureller Eintrübung geht Zachert weiterhin von einem im Vergleich zum Vorjahr stabilen Ergebnis aus. Im ersten Quartal 2019 verbesserte sich das EBITDA vor Sondereinflüssen im Vergleich zum Vorjahr um 1,9  % (275 Mio. EUR), der Konzernumsatz lag auf Vorjahresniveau (1,8 Mrd. EUR), und das Ergebnis stieg um 3,7 % auf 84 Mio. EUR. „Auf diese Zahlen bin ich durchaus stolz”, so Zachert. „Wir trauen uns Stabilität zu, weil wir in der Vergangenheit die richtigen Schritte unternommen haben, um Lanxess wetterfester zu machen.“ Für 2019 erwartet das Unternehmen ein EBITDA vor Sondereinflüssen zwischen 1,00 Mrd. EUR und 1,05 Mrd. EUR. Im Vorjahr hatte der Spezialchemie-Konzern 1,02 Mrd. EUR erreicht.

Das „neue Lanxess“ ist nun auf Basis- und Feinchemikalien, Additive, Prozess- und Funktionschemikalien sowie technische Kunststoffe fokussiert. Die vier Segmente umfassen insgesamt elf Geschäftsbereiche, von denen sechs ihre Produkte auf der K 2019 präsentieren werden. Mit der Diversifizierung des Konzerns soll Wachstum in mittelgroßen Märkten erreicht werden. Wichtigster Schritt in diese Richtung war die Abgabe des ehemals großen, aber eben auch sehr abhängig machenden Geschäfts mit synthetischem Kautschuk. Dafür wurde 2016 mit dem saudi-arabischen Erdöl-Staatskonzern Saudi Aramco das 50:50-Joint-Venture Arlanxeo gegründet. Ursprünglich hatten die beiden Partner eine gegenseitige Sperrfrist bis 2021 vereinbart, bereits Ende letzten Jahres wurden dann jedoch die noch verbliebenen 50-%-Anteile vollständig an Saudi Aramco verkauft. Daraus wurde ein Erlös von rund 1,4 Mrd. EUR erzielt. Die Zeiten übermäßiger Abhängigkeit von bestimmten Kundenindustrien oder Rohstoffen sollen damit vorbei sein (Bild 1).

Ein weiterer wichtiger Meilenstein seit der letzten K-Messe war die Akquisition des US-amerikanischen Anbieters hochwertiger Flammschutz- und Schmierstoff-Additive Chemtura. Schneller als geplant wurde der Kauf im April 2017 abgeschlossen. Mit einem Unternehmenswert von insgesamt 2,4 Mrd. EUR und weltweit rund 2500 Mitarbeitern an 20 Standorten in elf Ländern war dies die bislang größte Akquisition in der Geschichte von Lanxess. Neben Schmierstoffadditiven und synthetischen Schmierstoffen für industrielle Anwendungen kamen dadurch Urethane und brombasierte Flammschutzadditive neu zum Portfolio hinzu.

Lanxess ist eines der wenigen Unternehmen, das bei Brom, bromhaltigen Zwischenprodukten und bromierten Flammschutzmitteln vollständig rückwärtsintegriert ist. Die Produktionsanlagen für Brom von Lanxess Solutions U.S. befinden sich im ländlichen Süden von Arkansas/USA über dem zweitgrößten bromreichen Solevorkommen der Welt. In Flammschutz-Additive will Lanxess in den nächsten drei Jahren 200 Mio. EUR investieren, um die globale Anlagenbasis zu stärken. Auf der K 2019 werden mit dem oligomeren Levagard 2000 und dem reaktiven Levagard 2100 zwei phosphorbasierte Flammschutzmittel für Polyisocyanurat- (PIR-) Hartschaum vorgestellt. Mit sehr guter Brandhemmung sollen sie nicht flüchtig und nur geringfügig weichmachend sein. Als Ersatz für das in der EU nicht mehr zugelassene Hexabromcyclododecan (HBCD) bietet Lanxess für geschäumtes Polystyrol außerdem das polymere, bromierte Flammschutzmittel Emerald Innovation 3000 an (siehe Kunststoffe 1/2019, S. 90).

Das Portfolio an Polyamiden und Polyestern wird auf der K-Messe anhand von Anwendungsbeispielen für Elektrofahrzeuge und urbane Infrastruktur vorgestellt. Die technischen Thermoplaste sollen dabei Bauteile für verschiedene Antriebstechniken unterstützen – von Mild Hybrid über Plug-in-Hybrid bis hin zu reinen Elektrofahrzeugen. Beispiele sind dafür orange, wärmestabilisierte Compounds für Hochvoltanwendungen oder Zellhalter sowie Endplatten von Batterien. Die Leichtbauwerkstoffe werden anhand der Hohlprofil-Hybridtechnik präsentiert. Details erscheinen in den Produktvorberichten der Kunststoffe 9/2019.

Mit Investitionen in den technischen Support und anwendungsspezifischen Materialentwicklungen rückt Lanxess näher an seine Kunden heran. Insbesondere für blasgeformte Bauteile, die vor allem im Automobil gefragt sind, wurde ein globales Entwicklungsteam zusammengestellt und eine neue Extrusionsblasformmaschine vom Typ KBS20-SB der Kautex Maschinenbau GmbH, Bonn, angeschafft (Titelbild). Zusammen mit zwei Werkzeugen lassen sich daran im Dormagener Technikum Kundenversuche durchführen, etwa an mehrfach gekrümmten Ladeluftrohren oder Linern und Hochdrucktanks. Auch für Pigmentkunden, die zum Beispiel Eisenoxidpigmente für Hochtemperaturanwendungen einsetzen, wurde der technische Kundenservice ausgebaut. Am Technikum in Krefeld-Uerdingen können nun für Messungen der Hitzestabilität von der Probenbeschickung bis zur farbmetrischen Auswertung alle erforderlichen Module über automatisierte Prozessschritte angesteuert werden.

Um die Chancen der Digitalisierung auch für das Unternehmen zu nutzen, hat Lanxess bereits im März 2017 ein internes Team aufgebaut. Die etwa 50 Mitarbeiter arbeiten funktions- und länderübergreifend sowie über alle Geschäftsbereiche hinweg an verschiedenen Projekten, um die digitale Zukunft des Spezialchemie-Konzerns aktiv zu gestalten. Erst kürzlich wurde eine Kooperation mit Citrine Informatics, einem Unternehmen für künstliche Intelligenz, geschlossen. Gemeinsam arbeiten sie an schnelleren Produktentwicklungen, etwa von glasfaserverstärkten Polymeren (siehe Kunststoffe 7/2019, S. 6). Außerdem wurde Anfang des Jahres die Online-Plattform für chemische Produkte CheMondis gestartet. Das von Lanxess gegründete Start-up ist als hersteller- und händlerübergreifende B2B-Plattform angelegt, auf der Unternehmen Produkte kaufen und verkaufen können (<a href="http://www.chemondis.com" target="_blank">www.chemondis.com</a>).

An der neuen Extrusionsblasformmaschine im Technikum in Dormagen sollen kunden- und anwendungsspezifische Materialentwicklungen gemacht werden. Dazu gehört ein Werkzeug, auf dem u. a. Reinluft- und Ladeluftleitungen hergestellt werden können

Bild 1. Umsatz nach Segmenten: Alle vier Bereiche des „neuen Lanxess“ tragen gleichmäßig zum Umsatz bei und machen den Konzern daher unabhängig von einzelnen Rohstoffen und Abnehmerbranchen

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Polyester

Blasformen

Die Rohstoffhersteller erkennen die Zeichen der Zeit und setzen sie unterschiedlich um

Ob es nun das vom Messekomitee ausgegebene Motto oder drohende Verbotsverfahren waren: Die Materialhersteller bemühen sich um Nachhaltigkeit. Während sich einige an Kampagnen und Initiativen beteiligen, nehmen andere ihre Rohstoffbasis und Produkte genauer unter die Lupe. Hinter der Herausforderung, Kunststoffe im Kreislauf zu führen, treten dieses Jahr alle anderen Themen zurück.

Die Materialhersteller bemühen sich um Nachhaltigkeit. Während sich einige an Kampagnen und Initiativen beteiligen, nehmen andere ihre Rohstoffbasis und Produkte genauer unter die Lupe.

Die Vor-Pressekonferenzen der Materialhersteller zur K-Messe fanden diesmal unter dem Eindruck verschmutzter Meere, Abfallbergen aus Kunststoff und dem immer sichtbarer werdenden Klimawandel statt. Auf Einladung der European Marketing Group B.V. (EMG), Bergen op Zoom/Niederlande, präsentierten sieben Unternehmen und zwei Start-ups ihre Strategien und Produkte Ende Juni in Antwerpen/Belgien. Viele der Vorstellungen standen unter dem Thema Nachhaltigkeit. Sie reichten von Maßnahmen zur CO2-Reduzierung über Beiträge zur Kreislaufwirtschaft bis hin zu Experimenten mit nachwachsenden und alternativen Rohstoffen. Darüber hinaus gibt es bei technischen Kunststoffen neben Kapazitätserweiterungen auch neue Eigenschaften für Anwendungen in Elektrofahrzeugen.

Ineos Styrolution: Styrolkunststoffe im Kreislauf führen

So einfach wie dringend notwendig ist der Slogan, mit dem die Ineos Styrolution Group GmbH, Frankfurt, auf der K 2019 antritt: „Styrolkunststoffe können recycelt werden.“ Hintergrund dessen ist das in weniger fachkundigen Kreisen verbreitete Vorurteil, dass Polystyrol (PS) und expandiertes PS (EPS) nicht wiederverwertbar seien. Dies ist allerdings technisch kein Problem und wird mit Industrieabfällen oder zurückgenommenen Hausgeräte- oder Fernsehverpackungen bereits gemacht. PS-Recycling aus Post-Consumer-Verpackungsabfällen beispielsweise aus dem Gelben Sack lohnte sich bisher wegen zu geringer und stark verschmutzter Mengen finanziell nicht. Dieser Anteil landete unsortiert direkt in der Verbrennung. Die Single-Use-Plastic-Direktive der europäischen Kommission macht nun Ernst: Das Verbot für Einwegartikel aus Kunststoff schließt explizit auch „Becher, Lebensmittel- und Getränkebehälter aus expandiertem Polystyrol“ mit ein.

2017 hat Ineos Styrolution zusammen mit anderen Styrolproduzenten die Initiative „Styrenics Circular Solutions (SCS)“ gegründet, um gemeinsam mit Sammlern und Sortierern PS besser im Kreislauf zu führen. Darüber hinaus kündigte das Unternehmen an, dass ab 2025 alle PS für Verpackungen in Europa einen Rezyklatanteil von 30 % haben. Aufgrund seiner Molekülstruktur ist PS durch Hitze relativ einfach in Monomere zu zerlegen und kann daher gut chemisch recycelt werden. Diesen Weg will Ineos Styrolution zusammen mit Partnern kommerzialisieren. Erste Prototypmengen von chemisch wiederaufbereiteten PS wurden bereits produziert (Bild 1), nun wird an der großtechnischen Umsetzung und der Organisation der Wertschöpfungskette gearbeitet. Im ersten Quartal 2021 soll eine Großanlage mit dieser Rohstoffbasis laufen. Auf der K-Messe wird für die so hergestellten „Kreislaufpolymere“ ein neuer Markenname vorgestellt. Außerdem präsentiert Ineos Styrolution voraussichtlich zwei neue ABS-Typen der Terluan-Serie mit 30 und 50 % Recyclinganteil aus mechanisch wiederverwerteten Kunststoffen.

Clariant: Masterbatches machen Eigenschaften

Unruhige Zeiten hat die Clariant International AG, Muttenz/Schweiz, hinter sich. Nachdem 2017 eine geplante Fusion mit Huntsman abgesagt wurde, stieg im September letzten Jahres die Sabic mit dem Kauf von 24,99 % Anteilen bei Clariant ein und wurde direkt größter Aktionär. Zunächst sollten Clariants Geschäfte mit Additiven und Masterbatches mit Teilen von Sabics Specialties kombiniert werden. Seit Kurzem steht aber fest, dass sich das Unternehmen auf das Kerngeschäft mit hochwertigen Spezialitäten konzentrieren möchte. Daher hat man sich dazu entschlossen, das gesamte Geschäft mit Masterbatches, also Standard- und hochwertige Masterbatches, zu verkaufen. Auch der Geschäftsbereich Pigmente wird veräußert. Die beiden Transaktionen sollen bis Ende 2020 abgeschlossen sein. Die Erlöse aus den Verkäufen sollen genutzt werden, um in Neuheiten und technische Anwendungen innerhalb der Kerngeschäftsbereiche zu investieren, die Unternehmensbilanz zu stärken und Kapital an die Aktionäre zurückzuführen.