Ergänzend zu den Möglichkeiten des klassischen mechanischen und des chemischen Recyclings untersucht der Automobilkonzern Audi gegenwärtig das lösungsmittelbasierte Recycling von Polymeren.

Für Kunststoffabfälle aus Automobilen bieten sich oft lösungsmittelbasierte Recyclingverfahren an. Mit diesen können auch Verbundmaterialien und mit Additiven versetzte Kunststoffe aufbereitet werden. 

Kreislaufwirtschaft in der Automobilindustrie

Recycling

Umweltmanagement

Kunststoff Werkstoffe

Technische Kunststoffe

Thermoplaste

Kunststoff-Recycling

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Kunststoff-Aufbereitung

Kunststoff-Rezyklat

Kreislaufwirtschaft

Eine Lösung für Kunststoffabfälle aus Automobilen

Die Vorhersage der Qualität von Rezyklaten ist sehr komplex. Das Forschungsprojekt PlasticBond hat dabei nun vielversprechende Fortschritte erzielt.

Die Eigenschaften von Rezyklaten müssen genau untersucht werden.

Eigenschaften und Verunreinigungen bei recycelten Kunststoffen

Polyethylen

Polypropylen

Qualität von Kunststoffrezyklaten genau bestimmen

Die Bundesregierung arbeitet an einer nationalen Kreislaufwirtschaftsstrategie. Über diese sprach Kunststoffe mit Dr. Alexander Kronimus von PlasticsEurope.

Interview zur nationalen Kreislaufwirtschaftsstrategie der Bundesregierung

Streifinger, Florian

„Die Kreislaufführung von Kunststoffen reicht nicht aus“

Die Qualität von Rezyklaten lässt sich sehr gut durch geeignete Additive verbessern. Ein Überblick über die Vielfalt der Produkte und deren Anbieter.

Stabilisatoren

Additive

Vitamine für die Kreislaufwirtschaft

Der Einsatz von TPE-Materialien mit Rezyklatanteil erhöht die Nachhaltigkeit von Fahrzeugen. Sie werden verstärkt auch im Innenraum verwendet.

Die passende Auswahl an hochwertigen Rezyklaten ermöglicht den Einsatz in anspruchsvollen Automobilanwendungen.  

Mit Rezyklaten den CO2-Fußabdruck von Dichtungen und Interieur-Bauteilen reduzieren

Thermoplastische Elastomere

Weich, elastisch und recycelt

Wie Kreyenborg mithilfe von Infrarot Gerüche in Kunststoffrezyklaten reduziert.

Alles frisch: Das zweistufige Verfahren IR-Fresh entfernt unangenehme Gerüche aus Rezyklaten.

Infrarotstrahler

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Materialhandling

IR-Fresh minimiert Gerüche in PCR-Granulaten

Prof. Dr. Rudolf Pfaendner ist Leiter Bereich Kunststoffe am Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Darmstadt und Tagungsleiter des 5. Praxisforum Kunststoffrezyklate am 29. und 30. März 2023.

Rezyklate müssen Neuware-Kunststoffe ersetzen. Der Trend geht zu hochwertigen Rezyklaten. 18 Fachvorträge aus Forschung und Praxix.

Schröder, Susanne

„Es gibt eine klare Trendwende hin zu Qualitätsrezyklaten“

Auf den Etiketten finden sich immer häufiger Hinweise auf den Rezyklatanteil bei der Materialzusammensetzung. Doch was genau steckt hinter dem Begriff?

Aus alt wird neu: Was sind Kunststoffrezyklate?

16:9

Was sind eigentlich Rezyklate?

In der Herstellung von PET-Getränkeflaschen kommt dem Einsatz von rPET eine immer größere Bedeutung zu. Laut einer Studie lag die rPET-Quote im Jahr 2021 bei 44,8 Prozent, Tendenz weiter steigend.

PET-Getränkeverpackungen werden nachhaltiger.

Verpackungsmittel aus Kunststoffen

Kunststoffverarbeitung

Polyethylenterephthalat

Einsatz von rPET steigt auf 44,8 Prozent

Philip O. Krahn, CEO der Otto Krahn Gruppe, im Kunststoffe-Interview zur aktuellen Lage der Branche und den Aussichten für 2023.

Seit zwei Jahren leitet Philip O. Krahn die Otto Krahn Gruppe.

Gespräch zur wirtschaftlichen Entwicklung der Kunststoffindustrie

Wirtschaft

Distributionslogistik

Logistik

„Es wird wesentlich rauer da draußen“

Das Thüringische Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung erhält 1 Mio. Euro EU-Fördergelder und plant damit eine neue Extruderlinie sowie eine Faseranlage zu realisieren.

Thüringens Wirtschaftsminister Wolfgang Tiefensee (r.) übergibt TITK-Direktor Benjamin Redlingshöfer den Förderbescheid über 1,04 Millionen Euro.

UD-Tapes

Verstärkungsstoffe

Neuer Schub für Entwicklung nachhaltiger Werkstoffe

In diesem Jahr findet das renommierte Stuttgarter Kunststoffkolloquium in zwei Varianten statt: einmal in Präsenz und einmal virtuell.

Das virtuelle Stuttgarter Kunststoffkolloquium 2021 war so erfolgreich, dass die Veranstalter daran festhalten. Innerhalb von zwei Wochen stellen sie diesmal zwei Veranstaltungen auf die Beine: eine in Präsenz und eine virtuell. 

Biokunststoffe

Das doppelte IKT-Kolloquium

Kohlefasern lassen sich nur schlecht aus Verbundbauteilen zurückgewinnen. Ein Recyclingverfahren verspricht nun Abhilfe ohne die Fasern zu schädigen.

Recycelte Carbonfasern (links) kommen für das vorgestellte CFRTP-UD-Band (rechts) zum Einsatz.

Kohlenstofffasern / -matten

Fasern

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

Carbonfasern aus Fahrzeugen wiederverwenden

PMMA-Recycling: Hohe Energiepreise fordern belastbare Konzepte zur Weiternutzung von Altstoffen.

Arbeitsvorbereitungen für das PMMA-Recycling

Polymethylmethacrylat

Recycling muss ausgebaut werden

So erhalten ausgediente Schnuller, Fläschchen und Co. ein neues Leben als Sandspielzeug.

Das Schnullermonster macht aus ausgedienten Baby-Produkten neue Sandspielzeuge.

Der Babyartikelhersteller NUK hat eine groß angelegte Recycling-Initiative gestartet. Seit Juni werden Schnuller, Babyflaschen und Becher aus Kunststoff deutschlandweit kostenlos zurückgenommen und kreislaufgerecht recycelt. 

„Das Schnullermonster hat Hunger“

„Es spricht nichts gegen den Einsatz von Rezyklaten für anspruchsvolle Bauteile“

Die Automobilhersteller haben ehrgeizige Ziele für einen geringeren CO2-Fußabdruck ihrer Fahrzeuge formuliert. Eine Schlüsselrolle nehmen dabei Kunststoffe mit Recyclinganteil ein. Darüber sprachen wir mit Frank Schumann, Global Segment Director Mobility bei Trinseo. Im Interview verrät er auch, was die aktuellen Designtrends im Automobilinnenraum sind und welcher Batterietyp sich bei Elektroautos durchsetzen könnte.

Die Automobilhersteller haben ehrgeizige Nachhaltigkeitsziele für ihre Fahrzeuge formuliert. Darüber sprachen wir mit Frank Schumann von Trinseo.

In der Automobilindustrie befindet sich gerade so viel im Fluss wie seit Jahrzehnten nicht mehr. Der Wechsel zum Elektromotor hat viele Veränderungen angestoßen, die sich nicht nur auf den Antriebsstrang beschränken. Hinzu kommt die von Kunden und der Politik geforderte Nachhaltigkeit. Und schon davor hatte der Trend zu intelligenteren Fahrzeugen, bis hin zum autonomen Fahren, einiges ins Rollen gebracht. Wie sich diese Trends auf die verwendeten Materialien auswirken, hat Kunststoffe bei Frank Schumann, Global Segment Director Mobility bei Trinseo, nachgefragt. Im Interview geht es außerdem um aktuelle Lichttrends und ob der Kunststoffhersteller zum Recyclingunternehmen wird.

Kunststoffe: Welche Designtrends sehen Sie gegenwärtig im Automobilinnenraum?

Frank Schumann: Es gibt aktuell einen immensen Drang zur Hinterleuchtung im Innenraum. Außerdem schreitet die Elektrifizierung von Bauteilen stark voran. Hinzu kommt der Trend zum „Livingroom on Wheels“ verbunden mit autonomen Fahren. In dem Bereich wird gerade viel an der Aufmerksamkeitslenkung des Fahrers gearbeitet. Für die Kunststoffindustrie ist das sehr interessant, weil dafür ebenfalls Hinterleuchtung gefragt ist.

Kunststoffe: Ist das ein weltweiter Trend?

Schumann: Bei der Hinterleuchtung existieren sehr große regionale Unterschiede. In Nordamerika werden häufig noch einzelne Schalter hinterleuchtet. In anderen Weltregionen etablieren sich hingegen immer mehr sogenannte Light Guides, also dezent integrierte, nur indirekt sichtbare Beleuchtungselemente. Diese umrahmen etwa ganze Türen oder Instrumententafeln. Außerdem gibt es einen Trend zu flächenhafter Hinterleuchtung. Diese findet sowohl hinter Textilen als auch in Kunststoffbauteilen statt. Bei letzteren sind transparente Materialien gefragt. Wie sich diese Hinterleuchtung in der Praxis integrieren lässt, wird gerade sehr angeregt diskutiert. Das kann etwa auch über Folien umgesetzt werden. Wichtig ist dabei, dass die Bauteile weiterhin Crash- und Safety-Anforderungen erfüllen.

Kunststoffe: Licht ist auch im Exterieur zurzeit sehr gefragt.

Schumann: Absolut. Dabei steht ebenfalls stark das Attentionmanagement im Vordergrund. Natürlich nicht vom Fahrer, sondern von anderen Verkehrsteilnehmern. Im Außenraum unterscheidet sich die Lichtgestaltung noch deutlicher nach Regionen, da sie sehr stark von den geltenden Regularien abhängt. Das gilt zum Beispiel auch für die erlaubten Farbräume. Die genauen Farbtöne sind extrem wichtig. Als Rohstoffhersteller muss man dafür häufig die ganze Bandbreite der Anpassungsmöglichkeiten für Kunststoffe nutzen. Nicht nur vom Farbton, sondern auch von der Art und Weise wie Licht auskoppelt aus einem Bauteil. Teilweise ist es wichtig, eine ganz diffuse, homogene Beleuchtungsinszenierung zu schaffen. In Deutschland ist der gesetzliche Rahmen sehr eng. Viel von dem was technisch möglich wäre, ist schlicht nicht erlaubt, auch nicht am stehenden Fahrzeug. Es dauert deshalb sicher noch einige Zeit, bis eine Beleuchtung aller Beplankungsteile hierzulande möglich sein wird. Der asiatische Markt ist deutlich interessierter daran, Sachen auszuprobieren und Kundeninteressen schneller zu berücksichtigen.

Kunststoffe: Sie haben autonomes Fahren angesprochen. Was tut sich bei der dafür notwendigen Sensorik?

Schumann: Sensorik ist im Fahrzeugaußenbereich ein sehr präsentes Thema. Bei den verschiedenen OEM bemerken wir dort eine sehr große Lernkurve. Viele von ihnen verfolgen ganz unterschiedliche Konzepte bei der Integration von Sensoren. Einig platzieren Lidar- und Radarsysteme verstärkt am Dach der Automobile, andere integrieren eine ganze Phalanx an Sensoren im vorderen Fahrzeugbereich. Und dritte setzen wiederum gänzliche auf Kameras, wie beispielsweise Tesla. Das bedeutet natürlich auch, dass jeweils andere Kunststoffe genutzt werden können. Insgesamt ist eine 360°-Sensorabdeckung gefragt. Diese soll funktionsfähig und designtechnisch ansprechend, also häufig fugenlos, integriert werden. Mit Metall lässt sich das nicht umsetzen, sondern es erfordert die Verwendung von Kunststoff.

Kunststoffe: Auch bei der Batterie ist noch viel im Fluss. Die verschiedenen Hersteller prüfen sehr unterschiedliche Aufbaue und Konzepte.

Schumann: Gegenwärtig sind sehr unterschiedliche Designs und Technologien auf dem Markt. Materialseitig reicht das von einfachen Monomaterialkonzepten bis hin zu solchen mit sehr komplexen Composite-Materialien. Die große, spannende Frage ist: Welches Design wird sich als die sichere und kostengünstige Variante durchsetzen, die auch entsprechend weltweit skalierbar ist und für verschiedene Akku- und Kapazitätsgrößen genutzt werden kann. Die produzierten Stückzahlen von Batterien für Fahrzeuge werden künftig sehr hoch sein. Entsprechend ist die ganze Kunststoffindustrie stark daran interessiert, zu partizipieren. Es gibt deshalb gerade einen starken Wettbewerb zwischen den Unternehmen, bei dem jeder versucht seine eigenen Stärken bestmöglich auszuspielen.

Kunststoffe: Und welcher Batterietyp wird sich nun durchsetzen?

Schumann: Es sieht zurzeit danach aus, als würde der Massenmarkt zu Batterietypen mit zylindrischen Zellen tendieren. Dafür sprechen die Fabriken, die gerade gebaut werden, und deren Größen. Entschieden ist das aber nicht. Es bleibt immer noch ein Blick in die Glaskugel.

Kunststoffe: Ein weiterer wichtiger Trend im Automobil ist die Nachhaltigkeit, etwa durch den Einsatz von Recyclingmaterialien.

Schumann: Rezyklate sind nichts Neues im Automobil. Sie werden schon sehr lange in Fahrzeugen eingesetzt. Bisher verwendeten sie die Hersteller aber ausschließlich zur Kostenreduktion. Das ändert sich gerade. Mittlerweile führen wir mit allen OEM und Tiers tiefe fachliche Gespräche über recycelte Materialien zur Verringerung der CO2-Emissionen. Ökobilanz und CO2-Fußabdruck sind mittlerweile bekannte Größen. Das war vor ein paar Jahren noch nicht der Fall. Der große Unterschied zu früher ist, das Rezyklate bisher auf anspruchslose Bauteile limitiert waren. Nun geht der Einsatz in die Breite und betrifft auch hochwertige und leistungsfähige Teile.

Kunststoffe: Steigt bei Ihnen die Nachfragen nach entsprechenden Materialien?

Schumann: Auf der K 2019 haben wir hochwertige PC+ABS-Blends mit Recyclinganteil eingeführt. Diese sind mittlerweile bereits auf der Straße, etwa in Türverkleidungen bei einem großen deutschen Premium-OEM. Dort werden pro Fahrzeug mehrere Kilo unseres Materials eingesetzt und die Rückmeldung ist sehr positiv. Sehr spannend daran ist, dass Materialien für Türverkleidungen alle Crash-Anforderungen erfüllen müssen. Das zeigt: Es spricht nichts Grundsätzliches gegen den Einsatz von Rezyklaten bei solchen anspruchsvollen Teilen. Die Herausforderung ist einfach, die notwendigen hochwertigen Grundrohstoffe zu finden. Dieser Auswahlprozess, das Finden der Rohstoffquellen, ist das Mühselige und bringt bisher auch noch einen Kostennachteil mit sich.

Kunststoffe: Sie bieten die angesprochenen PC+ABS-Blends mit 30 und 50 Prozent Recyclinganteil an. Allerdings enthalten sie nur PC- und keine ABS-Rezyklate. Liegt das an der Verfügbarkeit oder hat es materialseitige Gründe?

Schumann: Das ist richtig. Wir verwenden in unseren Pulse-Eco-Blends ausschließlich PC als recycelte Komponente. Der maximale Recyclinganteil ist also rezepturseitig begrenzt. Wir haben uns ganz bewusst für diese Kombination entschieden. Es liegt einzig an der technischen Leistungsfähigkeit des Produkts. Crashrelevante Bauteile wie Tür- und A-Säulen-Verkleidungen haben sehr anspruchsvolle Anforderungen. Wir verlassen uns daher auf die bekanntermaßen sehr hohe Leistungsfähigkeit unseres Neuware-ABS Magnum als Rückgrat der Rezeptur, weil das die sicherste Lösung ist.

Kunststoffe: Verwenden Sie Post-Industrial- oder Post-Consumer-Rezyklat?

Schumann: Sowohl als auch. Wir möchten aus Pulse Eco das erste global Grade eines recyclingbasierten PC+ABS-Blends für hochwertige Automobilinnenräume machen. Aus Gründen der Nachhaltigkeit muss dieses lokal hergestellt werden. Wir führen das Material gerade in China und den USA ein, also jeweils basierend auf chinesischen und amerikanischen Rezyklaten. Die Verfügbarkeiten an recyceltem PC sind aber regional sehr unterschiedlich und Kompromisse in der technischen Leistungsfähigkeit können wir nicht zulassen. Deshalb schränken wir uns derzeit nicht pauschal auf diese Kategorien ein, sondern richten uns nach der Recyclingdefinition der ISO Norm 14021 und verwenden externe Rohstoffquellen.

Kunststoffe: Auf der K im letzten Jahr haben Sie außerdem ein biobasiertes ABS für Fahrzeuge vorgestellt. Spielte dabei die Verfügbarkeit die entscheidende Rolle?

Schumann: Die Liefermengen für mechanisch recycelbare Kunststoffe werden bis Ende der Dekade nicht ausreichen, um sämtliche Nachhaltigkeitsziele der OEM zur erfüllen. Gleichzeitig wird es einen großen Preiskampf um die verfügbaren Materialien geben. Deshalb benötigen wir Alternativen, gerade bei Kunststoffen, die sich bisher noch nicht in großem Umfang mechanisch recyceln lassen. In dem Punkt kommen biobasierte Kunststoffe ins Spiel. Sie stellen eine Übergangslösung dar, bis ausreichend Rezyklate zur Verfügung stehen. Wir sehen außerdem chemisches Recycling bei einigen Kunststoffarten als möglichen Weg. Das lohnt sich insbesondere bei solchen Polymeren, bei denen der Energieverbrauch beim chemischen Recycling relativ gering ist. Dann kann das die CO2-Emissionen im Vergleich mit der Herstellung von Neuware massiv reduzieren. Bei uns gilt das zum Beispiel für PMMA. Dort sind wir auch bereits sehr aktiv beim chemischen Recycling. Bei ABS und PC favorisieren wir hingegen ein lösungsmittelbasiertes, physikalisches Recycling, ebenfalls basierend auf einer potenziell sehr attraktiven Ökobilanz.

Kunststoffe: Es geht also nur um die Verfügbarkeit?

Schumann: Es spielt noch ein weiterer Aspekt eine Rolle. Biobasierte Kunststoffe sind für hochwertige und crashrelevante Automobilbauteile eine bequeme Option. Als echte Drop-in-Materialien entsprechen sie Neuwarequalität  und erfordern deshalb keinerlei technische und optische Kompromisse.

Kunststoffe: Sie haben in den vergangenen Jahren verschiedene Recyclingkooperationen, etwa mit JSW zum chemischen Recycling von PMMA und mit Ineos zur Depolymerisation von Styrol, geschlossen und den Abfallentsorger und Recycler Heathland erworben. Wird Trinseo zum Recyclingunternehmen?

Schumann: Ein Stück weit ist das so. Das ist auch generell ein gewisser Trend am Markt. Viele Unternehmen haben verstanden, dass man aufgrund der engen Verfügbarkeiten im Sekundärrohstoffmarkt sehr nah an den Quellen dran sein muss. Wir gehen ganz bewusst etwas weiter Upstream. Wir möchten selbst den Kunststoff sammeln, sortieren und uns damit die Qualitäten sichern, die wir benötigen. Der Kauf von Heathland war nur ein erster Schritt in diese Richtung. Ein Nebeneffekt davon könnte zukünftig sein, dass wir ein Stück weit auch Abfallhändler werden, indem wir Abfällen weiterverkaufen, die qualitativ für uns nicht ausreichen. Lösungsmittelbasiertes und chemisches Recycling sind weitere Elemente, die wir benötigen. Ansonsten würden wir die benötigten Mengen nicht erhalten.

Trinseo Deutschland GmbH  

https://www.trinseo.com

Ausgabenartikel KU02-23

KU 3-23_Int.Trinseo - Hauptartikel

Interview: "Es spricht nichts gegen Rezyklate für hochwertige Autoteile"

Seit mittlerweile 18 Jahren arbeitet Frank Schumann an der Schnittstelle zwischen Kunststoff- und Automobilindustrie. Seit Anfang des Jahres ist er Global Segment Director Mobility beim Kunststoffhersteller Trinseo. Für das Unternehmen ist er seit 2018 tätig. Davor arbeitete er fast zehn Jahre für den Automobilzulieferer IAC. Unter anderem war Schumann dort für die Weiterentwicklung der Spritzgießprozesse zuständig. Seine Karriere begann er 2005 bei der heutigen Plastic Omnium Automotive Exteriors, die damals noch unter dem Namen Dynamit Nobel Kunststofftechnik firmierte. Schumann hat Materialwissenschaft an der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg studiert und einen MBA von der Aston Business School in Birmingham erworben.

„Es sieht danach aus, als würden sich Batterien mit zylindrischen Zellen durchsetzen.“

„Die Liefermengen bei Recyclingkunststoffen werden nicht  ausreichen, um die Nachhaltigkeitsziele der OEM zu erfüllen.“