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

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Brennstoffzelle

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Verbände, Institutionen, Messen

Dienstleistungen

Brennstoffzellen

Mobilität

Polyamide

Kunststoff Werkstoffe

Thermoplaste

Was bewegt das Automobil?

Der Wechsel vom Verbrennungs- zum Elektromotor bedeutet für die Kunststoffindustrie einige Unwägbarkeiten. Elektrische Antriebe stellen teilweise gänzlich andere Anforderungen an die Materialien. Welche das konkret sind, kristallisiert sich mit der zunehmenden Verbreitung entsprechender Fahrzeuge immer stärker heraus. Ein Überblick über die wichtigsten Änderungen.

Flammschutz, Wärmebeständigkeit und Kriechstromfestigkeit in Elektrofahrzeugen

Elektromotoren

Antriebe

Elektromobilität

Kunststoffe

Photonik

Optik

Elektronische Bauelemente

Leistungselektronik

Technische Kunststoffe

Hochleistungskunststoffe

Antreiber der Elektromobilität

Zentrales Thema in allen Polyurethan-Anwendungen ist die Umstellung der bisherigen Linearökonomie auf eine Kreislaufwirtschaft und der Einsatz von nachhaltigen Rohstoffen für die Herstellung dieses Kunststoffs. Dafür setzen die Hersteller unter anderem auf biobasierte Rohstoffe, chemisches Recycling und verwenden CO2 als Synthesebaustein. Digitalisierung, Elektromobilität, autonomes Fahren und die Baubranche treiben außerdem die PUR-Entwicklung voran.

Polyurethan (PUR): Effizienzsteigerungen im Ressourcenverbrauch und in der Produktion

Bauwesen

Bauchemie

Baustoffe

Polyurethan-Schaumstoffe (PUR)

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

Baubetrieb / Bauwirtschaft

Polyurethan

Windkraft

Energieerzeugung

Erneuerbare Energie

Kunststoff

Kunststoff-Recycling

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Kunststoff-Aufbereitung

Nachhaltiges Wachstum

Digitalisierung, Elektromobilität, Energie- und Ressourceneffizienz prägen zukünftige Fahrzeuge. Diese Trends spiegelten sich auch auf dem diesjährigen Branchentreff PIAE in Mannheim wider. Um die ökologischen und ökonomischen Herausforderungen der nächsten Jahre zu meistern, sind Kunststoffe ein wesentlicher Schlüssel. 

Neue Polymere, effiziente Prozesse und fortschrittliche Bauteile für die Automobilindustrie 

Schaumstoffe und Vorprodukte

Oberflächentechnik

Kunststoffe für die Mobilität von morgen 

Zum ersten Mal in seiner Funktion als Vorstandsvorsitzender der BASF präsentierte Dr. Martin Brudermüller die Bilanzzahlen des Chemiekonzerns für 2018. Die Gesamtbilanz fällt eher durchwachsen aus.  

Niedrigere Beiträge vom Segment Chemicals 

Additive

kunststoffe.de

BASF 2018: Umsatzanstieg und Ergebnisrückgang 

Die Leiterin der Personalabteilung von Lanxess rückt in den Vorstand auf. Die 46-jährige Coßmann ersetzt Rainier von Roessel in dem Gremium. 

Lanxess beruft Stephanie Coßmann als Arbeitsdirektorin 

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Personen

Personalleiterin wird Vorstand 

Aus Polyurethan und Polycarbonat entsteht bei Covestro ein ganzer Strauß an Produkten für alle wichtigen Anwendungsbereiche. Nach Bayer-Ausgründung und Börsengang steht nun ein internes Effizienzprogramm an.

Covestro setzt auf Digitalisierung und Nachhaltigkeit

Polycarbonat

Moleküle in Echtzeit überwachen

Beim chemischen Recycling können aus Kuntstoffabfällen mithilfe von leistungsfähigen Prozessen hochwertige Ausgangsstoffe für neue Kunststoffprodukte gewonnen werden.

Solvolyse mit unterschiedlichen Lösungsmitteln im Praxiseinsatz

Recycling

Umweltmanagement

Maßgeschneiderte Polyole aus  Kunststoffabfällen

Ein Grund für den steten Anstieg an CO2 in der Atmosphäre ist auch die Nutzung fossiler Energieträger für die Kunststoffproduktion. Ändern soll sich das durch ein neues Verfahren, bei dem CO2 zum Baustein für hochwertige Kunststoffe wird.

CO2 ersetzt Erdöl in der Kunststoffproduktion

Vom Klimakiller zum Rohstoff

Nun ist der Verkauf abgewickelt – Covestros ehemalige Polyurethan-Systemhäuser wechseln zum Finanzinvestor H.I.G. Capital. Kunststoffe sprach pünktlich zum Start des Unternehmens mit dem neuen Geschäftsführer Dr. Jörg Schottek.

Interview zum Verkauf der Polyurethan-Systemhäuser von Covestro

Unternehmen und Unternehmer

Wirtschaft

„Wir möchten uns über Zukäufe in  Italien erweitern“

Zukünftig wird das Geschäft mit Polyurethan (PUR) stark von der Digitalisierung und dem Aufbau geschlossener Stoffkreisläufe geprägt sein.

Polyurethan (PUR)

Messe K-Kunststoffmesse

Schaumstoffe

Standardkunststoffe

Absatz erreicht 20 Mio. Tonnen

Im Rahmen des Projekts PU Kasch entwickelte ein Forschungskonsortium eine wirtschaftliche und emissionsarme Verfahrensvariante zur kontinuierlichen Herstellung textiler Laminate.

Kaschiermaschinen

Sondermaschinen

Lehrstühle und Institute

Hochschulen

Beschichten, Kaschieren, Laminieren

Extrusion

Technik Trend

Alternative zur Flammkaschierung von Polyurethanschäumen

Die Geschäftsführung der Hennecke Group besteht zukünftig aus dem CEO Thomas Wildt, CSO Rolf Trippler und dem neuen kaufmännischen Geschäftsführer.

Kunststoffverarbeitungsmaschinen

Hennecke Group mit neuem CFO

Das Thüringische Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt (TITK) hat ein neues Technikum für Extrusion in Betrieb genommen. In Fokus stehen dabei Anwendungen aus den Bereichen Medizintechnik sowie nachhaltige Materialien.

Medizintechnik (KU)

Kunststoffverarbeitung

Extrusionsanlagen für KU-Verarbeitung

Extrusionsanlagen

TITK nimmt neues Extrusionstechnikum in Betrieb

Die Betrachtung der Diisocyanate unter REACH ist abgeschlossen. Die Details zum europäischen Verfahren hat der FSK mit der Neuauflage seines REACH-Leitfadens zu Diisocyanaten aufbereitet.

Neue Restriktion im Umgang mit Diisocyanaten

Elektromobilität und ein Konzeptfahrzeug

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. Gerade für die Elektromobilität zeigten viele Werkstoffhersteller spannende Entwicklungen.

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.

Nachhaltigkeit bestimmte die K 2019 nicht nur über Themen wie Recycling oder die Kreislaufwirtschaft. Auch im Automotive-Bereich hatten sich die Unternehmen das Ziel gesetzt zu zeigen, wie Kunststoffe zu einer geringeren CO2-Bilanz beitragen können. Ein Schwerpunkt lag auf der Elektromobilität. Viele Hersteller stellten Werkstoffe vor, die entweder speziell für Elektroautos entwickelt wurden oder sich für diese eignen.

Im Mittelpunkt stand in vielen Fällen die Batterie von Elektroautos. Sie ist eine der entscheidenden Komponenten, bereitet aber immer noch einige Probleme. Das liegt nicht nur an ihrer noch zu geringen Kapazität und damit der eingeschränkten Reichweite, sondern auch an mit ihr verbundenen Sicherheitsrisiken.

Klassischerweise kommen in Elektrofahrzeugen Lithium-Ionen-Batterien zum Einsatz. Sie werden am Unterboden der Fahrzeuge verbaut. Wird der Batteriepack bei einem Unfall oder anderweitigem Kontakt des Unterbodens mit einem Hindernis beschädigt, kann der Akku im schlimmsten Fall Feuer fangen. Diese Gefahr besteht ebenfalls bei unzureichender Kühlung. In den letzten Jahren kam es bei einigen Fahrzeugen von Tesla zu solchen Bränden. Aber auch andere Hersteller waren betroffen. Erschwerend kommt hinzu, dass solche Batteriebrände schwerer zu löschen sind als Feuer bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor. Aus diesem Grund schützen die Automobilhersteller die Batteriepacks mit speziellen Unterbodenschutzen und weiteren Sicherheitsvorkehrungen wie Seitenschwellern. Für solche stellte Sabic, Riad/Saudi-Arabien, auf der K die polyesterbasierten Materialien Xenoy HTX vor. Sie entstammen der Xenoy-Serie des Unternehmens und sind unverstärkt sowie als glasfaserverstärkte Varianten verfügbar. Um die Leistung des Materials zu demonstrieren, zeigte das Unternehmen einen 3D-gedruckten Prototyp eines Seitenschwellers aus unverstärktem Xenoy HTX. Mit ihm sollen sich bis zu 60 % an Gewicht gegenüber Ganzmetallmodellen oder mehrteiligen Stahl- oder extrudierten Aluminiumkonstruktionen einsparen lassen. Außerdem sieht das Unternehmen das Material als Ersatz für Compounds und Blends auf Basis von Polyamid 66 (PA 66).

Neben dem mechanischen Schutz spielt wie erwähnt auch die Kühlung von Akkus eine wichtige Rolle bei der Absicherung. Sie verhindert das thermische Durchgehen der Batterien. Außerdem sorgt sie für eine gleichbleibende Leistung und erhöht die Lebensdauer. Wenig überraschend stellten deshalb verschiedene Firmen Produkte für Kühlsysteme von Elektrofahrzeugen vor. Die RadiciGroup, Gandino/Italien, zeigte dafür etwa verschiedene PA-Typen (PA 66, PA 610 und PA 612) und ein Polyphthalamid (PPA) aus seiner Radilon-Familie. Speziell dafür entwickelte PA-Typen stellte außerdem Solvay, Brüssel/Belgien, vor. Sie entstammen der Technyl-Blue-Reihe des Unternehmens und beruhen auf PA 66 und PA 610 (Bild 1). Sie sollen PPA, Polyphenylensulfid (PPS) und PA 12 in Kühlsystemen ersetzen.

Neben Materialien für die Elektromobilität waren auch spannende Entwicklungen generell für den Automobilbereich zu sehen. Eines der Highlights war der von der BASF SE, Ludwigshafen, zusammen mit der Hymer GmbH & Co. KG, Bad Waldsee, entwickelte Camper VisionVenture (Titelbild). Das auf einem Sprinter von Mercedes-Benz basierende Konzeptfahrzeug soll zeigen, wie Camping ab 2025 aussehen könnte. Eingesetzt werden in ihm insgesamt 22 Materialien von BASF. Viele Bauteile des Campers sind im 3D-Druck hergestellt worden (Bild 2).

Bereits auf den ersten Blick fällt die Lackierung ins Auge: Sie ist gräulich-grün. Normale Wohnmobile sind meist weiß oder cremefarben gehalten, damit sie viel Sonnenlicht reflektieren und sich nicht so stark erwärmen. Für diesen Effekt soll nun die Chromacool genannte Lackierung sorgen. Sie reflektiert laut BASF das Infrarotlicht der Sonne und verringert somit die Erwärmung der Karosserie um bis zu 20 °C. Die Temperatur im Fahrzeuginneren soll um bis zu 4 °C sinken. Für Autobauer besteht der große Vorteil, dass sie nicht mehr auf helle Farben bei der Lackierung beschränkt sind.

Außerdem setzt BASF stark auf Polyurethan (PUR). Der Werkstoff kommt nicht nur bei den Matratzen, sondern auch bei der Außenhaut des Dachzelts zum Einsatz. Diese ist mit dem thermoplastischen Polyurethan (TPU) Elastollan beschichtet und soll für eine gute Wasser- und Windabweisung sorgen. Auch das zweite große Highlight des VisionVenture beruht auf PUR. Das kleine Bad des Campers ist mit Schiefer ausgekleidet. Dieser wurde auf eine sehr dünne Schicht des nicht geschäumten PUR Elastocoat aufgebracht. Das dadurch entstehende Material Veneo Slate ist nur 1 mm dick, vermittelt aber dennoch den Eindruck, als wäre das Bad mit Naturstein verkleidet.

Welchen Stellenwert die Automobilindustrie für die Kunststoffbranche besitzt, war auf der K 2019 erneut zu beobachten. Die angesprochenen Neuerungen sind nur ein kleiner Ausschnitt der vorgestellten Entwicklungen. Sie zeigen allerdings gut, dass trotz der schwierigen Lage, in der sich der Automobilbau gerade befindet, die Werkstoffhersteller weiterhin viel in Materialentwicklungen speziell für Fahrzeuge investieren.

Weitere Impressionen des VisionVenture gibt es zu sehen unter:

<a href="http://www.kunststoffe.de/9860616">www.kunststoffe.de/9860616</a>

SABIC Saudi Basic Industries Corporation 

BASF SE  

www.basf.com

SOLVAY SA  

RadiciGroup  

www.radicigroup.com

Ausgabe-2019-12

Im Konzeptfahrzeug VisionVenture von Hymer wurden insgesamt 22 Materialien von BASF verwendet. Vor allem für die Lackierung und die scheinbar aus massivem Schiefer bestehende Wandverkleidung des Badezimmers im Camper kommen spannende Neuentwicklungen zum Einsatz 

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Bild 1. Extrudiertes Batteriekühlrohr: Die Kühlung von Batteriepacks spielt eine große Rolle für die Sicherheit und Reichweite von Elektrofahrzeugen. Solvay zeigte dafür auf der K 2019 PA 66 und PA 610 aus seiner Technyl-Blue-Reihe

Bild 2. Die Innenraumleuchte des VisionVenture wurde im 3D-Druck gefertigt. Ihr Diffusor besteht aus dem teilkristallinen und transluzenten  Polyamid Ultramid Vision 