Im Automobilbau konkurrieren unterschiedliche Antriebstechnologien: Verbrennungs- und Elektromotoren. Darüber hinaus ist das Interesse an Brennstoffzellen groß.Alle drei Technologien wurden auf der Tagung Kunststoffe automotive Powertrain diskutiert.

Kunststoffe automotive Powertrain: Umstrittenes PA 66 und Ökobilanz von Fahrzeugen

Automotive

Elektronik

Brennstoffzelle

Stromversorgung

Streifinger, Florian

Verbände, Institutionen, Messen

Dienstleistungen

Brennstoffzellen

Mobilität

Polyamide

Kunststoff Werkstoffe

Thermoplaste

Was bewegt das Automobil?

Auf den ersten Blick stand die K in diesem Jahr ganz klar im Zeichen von Recycling und Kreislaufwirtschaft. Abseits dieser Themen waren aber auch in klassischen Kunststoffbereichen wie Automotive viele Neuerungen zu besichtigen.

Automobiltrends auf der K 2019

Messe K-Kunststoffmesse

kunststoffe.de

Elektromobilität

Polyurethan-Schaumstoffe (PUR)

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

Polyurethan

Elektromobilität und ein Konzeptfahrzeug

Auch für die deutschen Kunststofferzeuger war 2020 ein schwieriges Jahr. Sie mussten einen deutlichen Umsatzrückgang verkraften. Verbessern könnten die Lage in diesem Jahr Impulse aus den USA.

Kunststoff

Bauwesen

Baustoffe

Deutlicher Umsatzrückgang bei den Kunststofferzeugern

Für Leichtbauanwendungen etwa im Automobilbau hat BASF carbonfaserverstärkte Polyphthalamid-Typen (PPA) mit Füllgraden von 20, 30 und 40 % entwickelt.

PPA nun mit Carbonfaserverstärkung

Faserverbundwerkstoffe

Andere Werkstoffe

Leichter Ersatz für Metall

Der US-amerikanische Compoundeur Teknor Apex hat drei halogenfrei flammgeschützte, glasfaserverstärkte Polyamid-Compounds (PA) mit V-0-Klassifizierung vorgestellt.

Technische Kunststoffe

Glasfaserverstärkt und halogenfrei flammgeschützt

Für das Exterieur von Fahrzeugen hat Kraiburg TPE eine Compoundreihe mit einem Post-Industrial-Recyclinganteil (PIR) von mindestens 20 % vorgestellt. Sie soll die Herstellung von Automobilbauteilen in hoher Qualität mit gleichzeitig reduziertem CO2 -Fußabdruck ermöglichen.

Thermoplastische Elastomere

Recycling

Umweltmanagement

Kunststoff-Recycling

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Kunststoff-Aufbereitung

TPE mit Recyclinganteil für das Automobilexterieur

Die elektrische Architektur in Elektrofahrzeugen ist wesentlich anspruchsvoller als in konventionell angetriebenen Automobilen. Insbesondere bei der Isolierung von Hochvolt-Komponenten (HV) steigen die Anforderungen an die verwendeten Materialien. Mit speziell für Elektrofahrzeuge maßgeschneiderten Werkstoffen können Herausforderungen in der HV-Technologie im Automobil verwirklicht werden.

Polyamid-Spezialitäten für die Elektromobilität

Hochspannung im Auto

Bereits im letzten Jahr konnte das Institut für Kunststofftechnologie und -recycling (IKTR) neue Räume in Sachsen-Anhalt beziehen. Die Investition umfasst auch ein Technikum sowie neue Anlagen. Gefeiert wurde jetzt zum Einjährigen.

Kunststoffverarbeitung

Lohnfertigung

Neue Räume für IKTR

Bei Großkonzernen hat ein neues Design für das Markenlogo häufig auch Auswirkungen auf Zulieferbetriebe. Das war etwa bei VW der Fall. Der Zulieferer der Fahrzeugembleme musste das Design umstellen – und setzte dabei als Material auf PMMA.

Polymethylmethacrylat

Wie das Rebranding des VW-Logos die Produktion beeinflusst

Automobilbauteile aus Kunststoff gelten als schwer recycelbar. Ein Video gibt nun Einblicke in ein aktuelles Recyclingprojekt.

Kreislaufwirtschaft

Video zum Recycling von Automobilbauteilen

Der Compoundeur Mocom zeigt auf der Messe Produkte aus 100 % Post-Consumer-Rezyklat (PCR). Mit den Compounds erweitert das Unternehmen seine Altech-PP-Eco-Serie.

Compound

Messe Fakuma

Compoundeure

Handel

Kunststoff-Rezyklat

Compound aus 100 % PCR

Die Wende hin zum Elektroautomobil verändert das Design der Fahrzeuge. Der Kunststofferzeuger Röhm hat dafür spezielle Polymethylmethacrylat-Formmassen (PMMA) entwickelt. Sie werden unter der bekannten Marke Plexiglas des Unternehmens vertrieben. Wie sich mit diesen gestalterische Ansprüche und funktionale Eigenschaften verbinden lassen, zeigt das Unternehmen auf der Fakuma.

Höhere Designfreiheit für Elektroautos

Compounds aus recycelten Kunststoffen, etwa aus PET-Flaschen, sind auf der Fakuma bei Barlog Plastics zu sehen. Außerdem stellt das Unternehmen Kunststoffe speziell für die Elektromobilität vor.

Nachhaltige Compounds aus technischen Kunststoffen

Hochwertige Oberflächen im Automobilinnenraum gewinnen aus Kundensicht immer mehr an Bedeutung. Asahi Kasei hat dafür die Leona-SG-Serie entwickelt. Der japanische Konzern stellt die teilaromatischen Polyamide (PA) dieses Jahr auf der Fakuma vor.

Höhere Oberflächenqualität im Automobil-Interieur

Klassische Beschichtungstechniken wie das Sprühlackieren stoßen in der Fertigung funktional hochintegrierter und edel dekorierter Kunststoffteile an ihre Grenzen. Im Gegensatz dazu ist die Prozesskette des Direct-Coating-Verfahrens inzwischen optimiert worden.

Direct Coating mit Polyurethan-Beschichtungen eröffnet Design- und Funktionsoptionen

Oberflächentechnik

Polycarbonat

Hohe Produktivität für smarte Bauteile

Die aktuellen Herausforderungen als Chance sehen

Mehr Nachhaltigkeit, Abkehr vom Verbrennungsmotor, Bedürfnisse des chinesischen Markts: Automobilhersteller stehen vor großen Herausforderungen. Mut auf der diesjährigen PIAE machten dafür die Lebensweisheiten eines Jongleurs.

Eine höhere Nachhaltigkeit wird von Automobilherstellern nicht nur bei der Abkehr vom traditionellen Verbrennungsmotor gefordert. Auch bei den verwendeten Materialien soll sie sich widerspiegeln. Beim Fahrzeugdesign müssen die Hersteller außerdem immer stärker auf die Bedürfnisse des immens großen chinesischen Markts eingehen. Die Unternehmen stehen somit vor großen Herausforderungen. Mut auf der diesjährigen PIAE machten dafür die Lebensweisheiten eines Jongleurs.

Die Automobilindustrie befindet sich in einem starken Umbruch. Die Forderungen nach einer höheren Nachhaltigkeit prägen mittlerweile auf doppelte Weise die Branche: einerseits durch die gesellschaftlich stark fokussierte Abkehr vom traditionellen Verbrennungsmotor, anderseits durch den verstärkten Wunsch nach umweltfreundlicheren Materialien. Hinzu kommt die verstärkte Digitalisierung der Fahrzeuge, mit autonom fahrenden Automobilen als geplantem Endpunkt. Welche Rolle Kunststoffen bei diesen Entwicklungen spielen, zeigte der VDI Kongress Plastics in Automotive Engineering (PIAE) vom 8. – 9. September 2021.

Nachdem die PIAE im letzten Jahr coronabedingt rein als Online-Veranstaltung stattfand, hatte sich der Veranstalter VDI Wissensforum diesmal für ein hybrides Modell entschieden. Neben dem Besuch vor Ort konnten Besucher auch digital im Live Stream die Vorträge verfolgen. Mit ungefähr 400 Teilnehmern war die Besucherzahl bei der diesjährigen Ausgabe deutlich geringer als 2019, bei der letzten PIAE in Präsenz. Wegen der grassierenden COVID-19-Pandemie ist die Nachfrage an Veranstaltungen vor Ort immer noch gedämpft. Dementsprechend zufrieden zeigte sich auch der Kongressleiter der PIAE, Thomas Drescher von Volkswagen (VW), mit den Anmeldungszahlen. Beim VDI war man überhaupt froh, eine Präsenzveranstaltung durchführen zu können. Eine weitere reine Online-Ausgabe hatte man Drescher zufolge intern ausgeschlossen: „Die PIAE funktioniert nicht als Online-Veranstaltung. Wir brauchen den direkten Kontakt zwischen den Teilnehmern. Deshalb haben wir entschieden: Entweder sie findet als Präsenzveranstaltung statt, oder gar nicht“, erklärte er.

Für den ersten Vortrag hatten die Veranstalter in diesem Jahr eine interessante Wahl getroffen: Andreas Gebhardt, Profijongleur und Speaker, ließ die Teilnehmer an den Erfahrungen aus seiner Showlaufbahn teilhaben. Zwei Erkenntnisse gab er den Anwesenden mit: Veränderungen solle man nicht umsetzen, wenn man mit dem Rücken zur Wand stehe, und Sicherheit sei stets eine Illusion, die schnell wieder verschwinden könne. Sein Rat für die Automobilindustrie in der gegenwärtig schwierigen Situation war deshalb, sich auf die Gegebenheiten einzulassen und sie als Chance zu sehen: „Das Risiko von heute ist die Sicherheit von morgen“, machte er den Anwesenden Mut. Dass er mit seinem Vortrag den richtigen Ton getroffen hatte, war im weiteren Verlauf der Veranstaltung zu erkennen. Griffen doch viele der nachfolgenden Redner seine Aussagen in ihren Vorträgen auf.

Neben Nachhaltigkeit und Digitalisierung prägt auch der asiatische Markt, vor allem der chinesische, sehr stark aktuelle Automobilentwicklungen. Jörg Friedrich zufolge, Geschäftsführer von Car Men, gilt das immer stärker nicht nur für dort verkaufte Fahrzeuge. Der Geschmack der chinesischen Konsumenten hat auch Auswirkungen auf das Automobildesign in Europa und den USA. Gerade die Wünsche der jungen chinesischen Zielgruppe rückten verstärkt in den Mittelpunkt. Im Gegensatz zur älteren Generation orientiere sich diese nicht mehr so stark am westlichen Designempfinden, sondern sei von der dortigen Popkultur geprägt. Das zeige sich etwa an der Zunahme an Dekorationselementen im Automobilexterieur. Außerdem nimmt Friedrich zufolge die Bedeutung des Interieurs für die Kaufentscheidung zu.

Eine große Rolle spielen dabei hochwertige Oberflächen. Wie sich diese gestalten und gleichzeitig die Kosten und der Energieverbrauch senken lassen, zeigte Dr. Thomas Köppl von Hexpol TPE. Das Unternehmen hat dafür spezielle thermoplastische Elastomeren (TPE) entwickelt, da sich Köppl zufolge normale TPE -Varianten nicht für Oberflächen im Automobilbereich eignen. Diese hochfließfähigen TPE können im Spritzgießen verarbeitet werden. Auch ein direktes Überspritzen von PP-Trägern ist damit möglich. Dadurch ergeben sich geringere Systemkosten und die Nachhaltigkeit des Prozesses steigt. Beispielsweise entfällt die Nachbearbeitung, aufgrund der geringeren Dichte sind Gewichtseinsparungen von bis zu 25 % gegenüber Polyurethan (PUR) oder Polyvinylchlorid (PVC) möglich, außerdem ist der Weichmacheranteil und der Energieverbrauch niedriger. Hexpol forscht gegenwärtig außerdem an TPE-Schäumen für solche Oberflächenbauteile.

Am Schäumen von TPE für Sichtbauteile im Automobilinnenraum arbeiten auch Jana Horn von GK Concept und Manuela Gehringer von Allod Werkstoff. Mit herkömmlichen TPE ist es ihnen zufolge jedoch schwierig eine feinzellige und gleichmäßige Schaumstruktur zu erzeugen. Deshalb muss das Material speziell für das Schäumen angepasst werden. Bei der Treibmittelauswahl ergeben sich mit physikalischen Treibmitteln eine bessere Schaumstruktur, allerdings sorgen sie für eine stärkere Schlierenbildung auf der Oberfläche als chemische Treibmittel. Neben den Parametern für einen erfolgreichen Produktionsprozess haben sich Horn und Gehringer außerdem angesehen, wie sich ein recyclingfähiger Schaum erreichen lässt und welche Auswirkungen das auf den CO2-Fußabdruck des Bauteils hat.

Betrachtungen zur Recyclingfähigkeit von Bauteilen und der Reduzierung des CO2-Fußabdrucks waren in vielen der Vorträge ein Thema. Bei der Entwicklung wird die Nachhaltigkeit mittlerweile immer stärker einbezogen. Ob die Automobilindustrie sie wirklich, wie von Jongleur Andreas Gebhardt angeregt, als Chance begreift, lässt sich noch nicht sagen. Als Notwendigkeit ist sie aber im Bewusstsein angekommen.

Ausgabenartikel KU11-21

Kongressleiter Thomas Drescher von VW war froh, dass die PIAE in diesem Jahr wieder in Präsenz stattfinden konnte

KU 11-21_PIAE - Hauptartikel

ausgabe 11/2021

ausgabe 10/2021

ausgabe 09/2021

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