Während der vergangenen Monate haben sich viele firmeninternen Abläufe und Entwicklungsprozesse verlangsamt und auch verändert. Trotz allem ist die Zeit nicht stehen geblieben, auch nicht in der Spritzgießtechnik. Dabei haben vor allem zwei Themen die Diskussion und Entwicklung geprägt: Digitalisierung und Kreislaufwirtschaft. Nachfolgend einige Beispiele von Entwicklungen und Projekten, die das untermauern.

Innovatives Spritzgießen in Zeiten der Pandemie

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Schaumspritzgießen

Künstliche Intelligenz für die Qualitätssicherung

Industrie 4.0

Industrie 4.0 für die Qualitätssicherung

Steuern, Regeln

Software

Mehrkomponenten-Spritzgießen

Folientechnik (IMD, IML, FIM, u.a.)

Digitale Transformation

Wirtschaft

Innovationen und neue Technologie

Spritzgießwerkzeuge

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Spritzprägen

Biokunststoffe

Kunststoff Werkstoffe

Spritzgieß-Sonderverfahren

Nachhaltigkeit

Umweltmanagement

Spritzgießsimulation

Simulation

Machine Learning

Datenanalyse

Schnecken und Plastifiziersysteme

Spritzgießmaschinen

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

Kunststoff-Recycling

Kunststoff-Aufbereitung

Lasermarkieren

Oberflächentechnik

Laserbearbeitungen

Inline- / Online-Messsysteme

Qualitätssicherung

Qualitätssicherung Kunststoff

Kreislaufwirtschaft

Hinterm Horizont geht’s weiter

Alle Rechte an der Veranstaltung sind vom Hanser Verlag an das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Darmstadt übertragen worden. Das vierte Praxisforum Kunststoffrezyklate findet am 24. März 2022 statt. Fachlicher Schwerpunkt liegt wie bisher auf dem werkstofflichen Recycling.

Recycling

Weiterbildung, allgemeine

Dienstleistungen

Seminare, Schulungen, Kongresse

Kunststoff-Rezyklat

Fraunhofer LBF ist neuer Veranstalter des Praxisforums Kunststoffrezyklate

Previero-Sorema hat kürzlich eine schlüsselfertige Anlage zur Erhöhung der PET-Flakes-Produktionskapazität im lateinamerikanischen Raum verkauft. Die Maschine verarbeitet Postconsumer-Flaschen zu gewaschenen und re-granulierten PET-Flakes und hat einen Ausstoß zwischen 2 und 9 t/h.

Polyethylenterephthalat

Thermoplaste

Extrusionsanlagen

Fern-Inbetriebnahme einer schlüsselfertigen Recycling-Anlage

Der Kunststoffindustrie stehen verschiedene Materialien und Technologien zur Verfügung, die den ökologischen Fußabdruck von Produkten deutlich reduzieren können. Um zu bestimmen, welche Einsparungen sich dadurch wirklich ergeben, stehen verschiedene Methoden, Normen und Software-Tools zur Verfügung.

CO2 -Einsparungen durch Rezyklate und Biokunststoffe bestimmen

Normen / Standards

Recht allgemein / sonst.

Reduzierter CO2-Fußabdruck

Fünf Studierende des Studiengangs Kunststoff- und Elastomertechnik an der Hochschule für angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt gehen in einem anschaulichen Filmbeitrag dem Thema Umwelt und Plastik auf den Grund.

Kunststoffverarbeitung

Lohnfertigung

Ist „plastic fantastic“ oder doch Müll?

7. Internationaler Cradle to Cradle Congress geht in die zweite Runde

Wiederaufbereitung

Regenerieren

Cradle to Cradle-Kunststoffen gehört die Zukunft

Das Recyclingunternehmen Wipag hat ein Technikum für individuelles Kunststoffrecycling eröffnet. Was sich dahinter verbirgt und wieso individuelle Konzepte für eine erfolgreiche Kreislaufwirtschaft wichtig sind, verraten die beiden Geschäftsführer des Unternehmens, Thomas Marquardt und Frank Kriebisch, im Interview.

Streifinger, Florian

„Die Beratung fängt dort an, wo der Abfall entsteht“

Um recycelte Kunststoffe in der geforderten Qualität herzustellen, werden sie mithilfe von Readditivierung stabilisiert. Wie viele Additive zugesetzt werden müssen, hängt jedoch stark vom jeweiligen Eingangsstrom ab. Für die Bestimmung des Bedarfs haben sich zwei analytische Methoden und Testverfahren bewährt.

Methode zur Bestimmung des Readditivierungsbedarfs bei Rezyklaten

Stabilisatoren

Additive

Polypropylen

Kunststoff

Bauwesen

Baustoffe

Stabil ins zweite Kunststoffleben

Pöppelmann Kapsto darf seit Anfang 2021 auch seine Schutzelemente aus Polypropylen (PP) Post-Consumer-Rezyklaten mit dem mit dem Blauen Engel kennzeichnen.

Polyethylen

Blauer Engel für Schutzelemente von Pöppelmann

Um den Wiedereinsatz von Sekundärkunststoffen zu fördern, schafft ein EU-Projekt digitale Werkzeuge. Das Toolkit soll mehr Transparenz zu Verfügbarkeiten und Qualitäten von Rezyklaten herstellen.

Toolkit zur Steigerung der Einsatzquote von Sekundärkunststoffen in Entwicklung

Den Wertstoffkreislauf digital ankurbeln

Traceless Materials konnte die Jury mit einer biobasierten Kunststoffalternative überzeugen und sich am 22. April im Rahmen eines virtuellen Pitch-Events gegen fünf weitere Finalisten durchsetzen. 

Kunststoffe, biobasiert

Kunststoffe, bioabbaubar

Traceless Materials gewinnt Start-up-Preis für die Circular Economy

15 Start-ups haben sich in der ersten Kohorte des Acceleratorenprogramms des Circular Valley gegen eine starke internationale Konkurrenz durchgesetzt. Sie erwartet nun ein exklusiver Austausch mit führenden Partnern aus Industrie, Wissenschaft und Politik.

Start up

Unternehmen und Unternehmer

Qualitäts- / Wirtschaftspreis

Qualitätsmanagement

Prozess- und Umwelttechnik

Energieeffizienz

Circular Valley wählt Start-ups zu EU Green Deal aus

Das Reichle Technologiezentrum hat in Kooperation mit dem Start-up Sieve Surffinnen aus recyceltem Kunststoff entwickelt, designt und produziert.

Werkzeug- und Formenbau

Werkzeug-, Formen- und Modellbau

Surffinnen aus Altkunststoffen umgesetzt

Mit dem Schaumspender „Squeeze Foaming Device“ führt CosMed eine Neuerfindung auf dem europäischen Markt ein. Das Produkt ist gegenüber vergleichbaren Applikatoren günstiger in der Herstellung, wird mit deutlich weniger Material gefertigt und kann aufgrund seiner Monomaterialausführung zu 100 Prozent zurück in den Wertstoffkreislauf geführt werden. Bei der Fertigung der integrierten Siebe wird die Spritzgießtechnik bis an die Grenzen ausgereizt.

Produktentwicklung (F+E)

Prototypenwerkzeuge

Neuer Schaumapplikator ermöglicht sechsstellige Ersparnis

Auch für schwer zu recycelnde Kunststoffarten wollen die Partner nachhaltige Lösungen entwickeln.

Covestro und Interseroh kooperieren beim Recycling

Anforderungen an Kunststoffrezyklate, Erreichbarkeit der EU-Ziele und Handlungsempfehlungen

 Forderungen nach einem mengenmäßig stärkeren Einsatz von Rezyklaten in Kunststoffverpackungen werden von verschiedenen Seiten erhoben. Die Politik denkt darüber nach, Einsatzquoten festzuschreiben. Doch  welche Mengen an geeigneten Recycling-Kunststoffe stehen in Deutschland dafür überhaupt zur Verfügung? Dieser Frage ist eine neue Studie im Auftrag der BKV GmbH nachgegangen und hat dazu erstmals allgemeine Anforderungen an Kunststoffrezyklate definiert.

Die Politik denkt darüber nach, Einsatzquoten für Rezyklate in Kunststoffverpackungen festzuschreiben. Eine neue Studie im Auftrag der BKV GmbH ermittelte die zur Verfügung stehenden Mengen an geeigneten Recycling-Kunststoffe. Zudem wurden erstmals allgemeine Anforderungen an Kunststoffrezyklate definiert.

Von Seiten der Politik auf europäischer und nationaler Ebene sind Kunststoffe zunehmend in der Diskussion, da sie einerseits weitgehend auf fossilen Rohstoffen basieren und nur teilweise stofflich verwertet werden. Hier erwägt die Politik, z. B. durch Festschreibung von Rezyklateinsatzquoten eine Verbesserung der Situation herbeizuführen. Die vorliegende Studie sollte untersuchen, warum Kunststoffrezyklate bis heute  lediglich in einem Umfang von ca. 12 % zur Rohstoffverarbeitung beitragen, und was notwendig wäre, den Einsatz zu  erhöhen.

Die Studie analysierte deshalb einerseits das Potenzial zum Einsatz von  Kunststoff-Rezyklaten im Verpackungsbereich, andererseits aber auch die Verfügbarkeit von spezifikationsgerechten Rezyklaten.

GVM-Daten für 2017 als methodische Grundlage

Die Studie konzentrierte sich auf die hauptsächlich als Verpackungsmaterial verwendeten Kunststoffe Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS) und Polyethylenterephthalat (PET). Dies sind auch die Kunststoffe, die üblicherweise in modernen Sortieranlagen als „sortenreine“ Fraktionen abgetrennt werden. Bezugsjahr ist das Jahr 2017.

Die Autoren betrachteten das Bereitstellungs- und Einsatzpotenzial ebenso wie die derzeit eingesetzten Mengen auf unterschiedlichen Ebenen: nach Segmenten (Flaschen, Folien & Kleinbehälter, Großverpackungen), nach Kunststoffarten sowie nach Verarbeitungscluster (Spritzgießen, geblasenen Hohlkörper, Folien, Sonstiges). Datengrundlage bildeten die Datenbank der GVM Gesellschaft für Verpackungsmarktforschung mbH [1] sowie Expertengespräche bzw. Interviews in Form von Fragebögen und Fachgespräche in Arbeitskreisen der IK Industrievereinigung Kunststoffverpackungen e. V. und des BDE Bundesverband der Deutschen Entsorgungs-, Wasser- und Rohstoffwirtschaft e. V.

Nicht zuletzt unterstützte ein Begleitkreis, der von Experten aus dem Bereich der Kunststoffherstellung, -verarbeitung und der Entsorgungswirtschaft besetzt war, das Studienprojekt.

Qualitätsanforderungen an Kunststoffrezyklate

Zur Ermittlung des Einsatz- und Bereitstellungspotenzials wurden erstmals allgemeine Anforderungen an Kunststoffrezyklate definiert. Die Definition dieser Mindestanforderungen erfolgte über Fragebögen an Verarbeiter, die auf diesem Weg über relevante Mindestspezifikationen der Kunststoffrezyklate für ihre Verarbeitung Auskunft gaben. Naturgemäß sind die Anforderungen, je nach Anwendung sehr unterschiedlich. Tabelle 1 zeigt beispielhaft ein solches Set an Mindestanforderungen.

Die Auswertung der Fragebögen machte eine große Informations- und Datenvielfalt deutlich. Art und Umfang der Informationen auf den Datenblättern unterscheiden sich stark und erschweren so die Vergleichbarkeit von Kunststoffrezyklat-Qualitäten. Normen oder Standardisierungen für eine quantitative Bestimmung von allgemeinen Mindestanforderungen bezogen auf Qualitätsmerkmale für Kunststoffrezyklate existieren derzeit noch nicht. Mindestqualitätsanforderungen sind jedoch wichtig für die Akzeptanz und Verarbeitung von Kunststoffrezyklaten (Tabelle 1).

Erhebliches Nutzungspotenzial für Rezyklate

Basierend auf den Ergebnissen der Auswertung dieser Fragebögen wurden Einstufungen für Kunststoffrezyklate vorgenommen, die je nach Ausprägung unterschiedlicher Eigenschaften beschreiben, ob und mit welchen Einschränkungen die Rezyklate in Verpackungen eingesetzt werden könnten (Tabelle 2). Muss-Eigenschaften sind solche, ohne die das Kunststoffrezyklat nicht einsatzfähig für die Produktion einer Verpackung ist.

Auf Grundlage der Einstufung der Einschränkungen als moderat, substantiell und groß wurde dann das Einsatzpotenzial berechnet. Im Ergebnis liegt das Einsatzpotenzial je nach Ausprägungsform zwischen 960 und 2221 kt pro Jahr (Bild 1). Die derzeit eingesetzte Rezyklatmenge in Verpackungen von 450 kt lässt sich also bei moderaten Einschränkungen auf 960 kt mehr als verdoppeln (Bild 1). Allerdings kann derzeit selbst unter Inkaufnahme großer Einschränkungen nur die Hälfte aller Kunststoffverpackungen (ca. 4,4 Mio. t) überhaupt unter Einsatz von Rezyklaten produziert werden.

In Deutschland wurden im Jahr 2017 insgesamt 1766 kt Kunststoffrezyklate in der Kunststoffverarbeitung eingesetzt [2]; 450 kt gingen davon in Kunststoffverpackungen, wovon 180 kt (rund 40 %) aus Abfällen des Post-Consumer-Bereichs stammen. Der Anteil an Kunststoffrezyklaten, der aus dem Recycling von Verpackungen stammt, liegt bei ca. 45 %.

Mit einer Umschichtung von Rezyklatmengen, die derzeit in Nicht-Verpackungsanwendungen zum Einsatz kommen und die sich unter moderaten Einschränkungen verarbeitungstechnisch für die Verpackungsproduktion eignen würden, erhöht sich das Bereitstellungspotenzial auf 855 kt Demnach verbleibt zum Einsatzpotenzial hinsichtlich der Ausprägung „moderate Einschränkung“ (960 kt) eine Lücke von derzeit noch über 100 kt. Diese müsste noch bedient werden, um das volle Einsatzpotenzial auszuschöpfen (Tabelle 3).

Beim Abgleich der dargestellten Ergebnisse mit den Anforderungen aus der EU und Zusagen der deutschen Hersteller ergibt sich folgendes Bild: Die Rezyklatmenge basierend auf Post-Consumer-Abfällen auf EU-Ebene im Jahr 2016  betrug 3,9 Mio. t. Diese Menge müsste um 160 % gesteigert werden, um die von der EU zugrunde gelegte Menge von  10 Mio. t zu erreichen. Unter der Annahme, dass sich alle Mitgliedstaaten der EU und alle Anwendungsbereiche bei der Steigerung des Rezyklateinsatzes im gleichen Umfang beteiligen, müsste in Deutschland der Rezyklateinsatz für Verpackungen also von 450 kt auf nahezu  1,2 Mio. t gesteigert werden. Dies würde auch die Einhaltung der von der IK Industrievereinigung Kunststoffverpackungen publizierten Zielmenge von 1 Mio. t Rezyklate bis 2025 in Verpackungen erlauben.

Will man den Einsatz von Rezyklaten im Verpackungsbereich voranbringen, ist die Zusammenarbeit aller Akteure in der Wertschöpfungskette unerlässlich. Hierzu listet die Studie eine Reihe von Handlungsempfehlungen für die einzelnen Akteure auf (Tabelle 4). Die BKV als Kompetenzcenter der Kunststoffindustrie möchte in gemeinsamen Projekten hierzu ihre Expertise sowie ihr Netzwerk einbringen.

BKV GmbH  

https://www.bkv-gmbh.de

Ausgabenartikel

16:9

Tabelle 1. Qualitätsanforderungen an PE-HD-Rezyklate zur Produktion von Schalen

Tabelle 2. Ausprägungsform für das Einsatzpotenzial von Kunststoffrezyklaten

Tabelle 3. Bereitstellungs- und Einsatzpotenzial für die jeweiligen Szenarien und Ziele (Angaben in kt für das Bezugsjahr 2017; Steigerungen basierend auf den Zielen der EU (10 Mio. t) 

Tabelle 4. Handlungsempfehlungen  für unterschiedliche Akteure zur  Steigerung des  Rezyklateinsatzes 

Bild 1. Einsatzpotenziale von Kunststoffrezyklaten anhand der Einschränkungen nach Mindest-Qualitätsanforderungen (Bezug: deutsche Produktion von Kunststoffverpackungen 2017)

BKV - Hauptartikel

Ulrich Schlotter betreute als Leiter Projekte der BKV GmbH in Frankfurt am Main die Erstellung der Studie; <a href="mailto:ulrich.schlotter@bkv-gmbh.de">ulrich.schlotter@bkv-gmbh.de</a>