Dr. Ralf Düssel wird neuer Vorsitzender bei Plastics Europe Deutschland.

Dr. Ralf Düssel: „Gerade erfolgen die entscheidenden Weichenstellungen für die Zukunft unserer Industrie“

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Verbände, Institutionen, Messen

Dienstleistungen

Kunststoff

Bauwesen

Baustoffe

 Wechsel an der Spitze

Eine Studie des Umweltbundesamts hat den Umfang von in der Umwelt verbleibenden Kunststoffen in Deutschland untersucht. Verpackungsabfälle sind demnach nur für einen relativ geringen Anteil verantwortlich. Mit Abstand größter Verursacher ist der Verkehrssektor.

Streifinger, Florian

Verkehrssektor größter Verursacher von in der Umwelt verbleibenden Kunststoffen

Die Verpackungsmesse Fachpack schrumpft in diesem Jahr coronabedingt deutlich. Im Mittelpunkt stehen nachhaltigere Verpackungen. Ein Online-Tool soll die Veranstaltung über die drei Messetage hinweg verlängern.

Wegen der schwierigen Pandemielage haben sich bisher nur etwa halb so viele Aussteller wie 2019 angekündigt.

Verpackungsmaterial

Logistik

Verpackungstechnik

Kleiner, aber in Präsenz

Bei elektrischen Bauteilen können schnell hohe Temperaturen entstehen. Für diese sind übliche selbstverlöschende Compounds oft nicht die beste Lösung. Stattdessen sollten speziell für diesen Anwendungsfall entwickelte Materialtypen verwendet werden.

Das PPA Laramid eignet sich für die Herstellung von Komponenten für elektrische Bauteile wie Kontakthalter, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind

PPA-Compounds für elektrische Bauteile

Polybutylenterephthalat

Kunststoff Werkstoffe

Thermoplaste

Elektronik

Polyamide

Einsatzbereit trotz hoher Temperaturen

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.

Mit einem Post-Industrial-Recyclinganteil von mindestens 20 % erfüllt die RC/UV-Reihe die hohen Ansprüche der Erstausrüster.

Thermoplastische Elastomere

Automotive

Recycling

Umweltmanagement

Kunststoff-Recycling

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Kunststoff-Aufbereitung

TPE mit Recyclinganteil für das Automobilexterieur

Um das Design und die Herstellung von Verpackungen zu verbessern, haben Sabic und KraussMaffei ein gemeinsames Entwicklungszentrum in der Schweiz eröffnet. Dieses bietet Kunden der beiden Unternehmen Hilfestellung bei der Entwicklung neuer dünnwandiger Verpackungen. Im Mittelpunkt stehen dabei unter anderem eine bessere Kreislaufführung der Verpackungen und reduzierte Zykluszeiten und ein geringerer Energieverbrauch in der Produktion.

Die beiden Unternehmen haben sich als Standort für das Entwicklungszentrum für das Werk von KraussMaffei in Näfels entschieden.

Sabic und KraussMaffei eröffnen Entwicklungszentrum für Thin-Wall-Verpackungen

Spritzgießmaschinen, allgemein

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Spritzgießmaschinen

Kunststoffverarbeitung

Lohnfertigung

Verpackungsmaschinen

Ganzheitlicher Ansatz fürs Verpackungsdesign

Die Umsetzung von Serienanwendungen im Lasersintern wird gegenwärtig noch durch eine unzureichende Materialvielfalt gehemmt. Viele wichtige Konstruktionswerkstoffe aus der traditionellen Kunststoffverarbeitung waren für das Verfahren bisher nur eingeschränkt verfügbar. PA 66 und PBT erweitern das Einsatzgebiet des Lasersinterns erheblich und zeigen in vielen Fällen bessere Eigenschaften als klassische PA-11- und PA-12-Materialien.

Als temperaturbeständiger und flammwidriger Werkstoff mit hohen mechanischen Kennwerten eröffnet PA 66 neue Applikationsmöglichkeiten für das Lasersintern, wie beispielsweise die Anwendung als Sensorhalterung 

Lasersintern mit PA 66 und PBT

Technische Kunststoffe

Selektives Lasersintern von Kunststoff, Metall, Keramik

Verfahren für die additive Fertigung

Pulverbettverfahren

Additive Fertigung

Vom Spritzgießen in den 3D-Druck

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

Die carbonfaserverstärkten PPA sind u. a. als Ersatz für Aluminium und Magnesium gedacht 

PPA nun mit Carbonfaserverstärkung

Faserverbundwerkstoffe

Andere Werkstoffe

Leichter Ersatz für Metall

Bipolarplatten sind eine der zentralen Komponenten in Brennstoffzellen und Redox-Flow-Batterien. Sie bestehen aus mit elektrisch leitfähigen Stoffen hochgefüllten Kunststoffcompounds. Um Platz, Kosten und Gewicht zu sparen, steigt der Wunsch nach dünneren Varianten, ohne dass deren Robustheit und Langlebigkeit darunter leiden darf. Erreichen lässt sich das mit modifizierten Polymeren. Mit einer neuen Technologie können solche Bipolarfolien wie Coils verarbeitet werden.

Die modifizierten Polymere ermöglichen die Verarbeitung der Folien wie bei Coils

Modifizierte leitfähige Compounds ermöglichen die Herstellung von Bipolarfolien vom Coil

Compound

Brennstoffzelle

Stromversorgung

Brennstoffzellen

Mobilität

Folien

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

Dünnere Bipolarplatten für  Brennstoffzellen

Nachhaltige Werkstoffe werden zunehmend auch in der Faserverbundindustrie nachfragt. Ein neu entwickeltes biobasiertes Polyesterharz ermöglicht nun den Ersatz von petrochemischen Harzen ohne deutlich höhere Kosten und ist dabei sowohl für Flüssigharz-Anwendungen wie auch für SMC-Formulierungen geeignet.

UD- und Gewebelaminate aus Flachsfaser lassen sich mit Polyvertec 3830 ebenfalls fertigen

Duromere aus nachhaltigen Rohstoffen für Faserverbundbauteile

Polyester

Biokunststoffe

Duroplastische Werkstoffe

Duroplaste

Biobasierte Alternative zu  petrochemischen Polyesterharzen

Der Ersatz von Metallen durch Kunststoffe ist bei vielen Bauteilen eine interessante Möglichkeit, um Gewicht zu sparen und eine höhere Designfreiheit zu erhalten. Bei verschiedenen Anwendungen spielt dabei auch die Wärmeleitfähigkeit der Polymere eine wichtige Rolle. Um diese zu steigern, kommen verschiedene Additive in Frage. Welche dafür besonders geeignet sind, hat Domo Engineered Materials bei der Entwicklung zweier Polyamid-Familien untersucht.

Bild 5. Beispiel für den Wärmetransport durch den Kühlkörper einer LED: Die an der Oberfläche A entstehende Wärme (T2) wird durch den Kühlkörper transportiert (Wärmestrom Q) und kann dort an die Umgebung abgegeben werden. Aus der Differenz zwischen T2 und T1 ergibt sich die Wärmeleitfähigkeit (h)

 Quelle: Domo Engineered Materials; Grafik: © Hanser

Welche Füllstoffe sich am besten für wärmeleitfähige Kunststoffe eignen und wie sich damit Metall ersetzen lässt

Additive

Wärmetransport mit Kunststoff  statt mit Metall

Durch den Einsatz von Messtechnik zur Prozessüberwachung in der Produktion lässt sich die Qualität der Endprodukte erhöhen. Besonders beim Compoundieren nimmt das Interesse daran zu. Für die zerstörungsfreie Prüfung existieren verschiedene Verfahren, die auch inline im Herstellungsprozess verwendet werden können.

Bild 2. Abhängigkeit des Extinktionskoeffizienten vom Füllstoffgehalt und der mittleren Partikelgröße von Kreide in Kunststoff-Compounds: Mithilfe solcher datenbankintegrierter Kalibrierkurven können die Merkmale inline mittels Ultraschall quantifiziert werden 

Inline-Prüfmethoden für die Prozessüberwachung

Messtechnik

Mikrowellenmesstechnik

Elektrische / Magnetische Messtechnik

Compoundieren

Durchblick beim Compoundieren

Mithilfe der Rasterkraftmikroskopie lassen sich verschiedene Eigenschaften von Kunststoffoberflächen bestimmen. Allerdings war bisher für unterschiedliche Messmethoden ein Wechsel der Hardware am Prüfkopf notwendig. Eine spezielle Sensortechnologie macht den Austausch des Kopfs unnötig.

Alle AFM-Messungen können bei der Tosca-Serie mit nur einem Actuator Body und somit ohne Hardware-Austausch durchgeführt werden

Kunststoffoberflächen einfacher mit Rasterkraftmikroskopie untersuchen

Prüfen von Kunststoffen

Polymethylmethacrylat

Charakterisierung ohne Prüfkopfwechsel

Leichtbau ist eine Möglichkeit, den CO<sub>2</sub> -Ausstoß etwa von Fahrzeugen zu reduzieren. Auch bei den eingesetzten Materialien lässt sich der CO<sub>2</sub> -Verbrauch durch den Einsatz von Biokunststoffen verringern. Die Entwicklung eines biobasierten duroplastischen Materials zeigt, dass sich Biokunststoffe für die Herstellung von SMC-Halbzeugen eignen.

Als Demonstrator wurde ein Heckspoiler gefertigt. Die Herstellung des Bauteils zeigte, dass das teilweise biobasierte Halbzeug sehr gute Fließeigenschaften aufweist. Auch das Füllen komplexer verrippter Strukturen ist unter konventionellen Verarbeitungsparametern möglich

Duroplast mit geringerer Dichte auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen

Composite-Halbzeuge

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Halbzeuge und Zwischenprodukte spanend

Halbzeuge und Zwischenprodukte spanlos

Leichter mit Biokunststoff

Die Grenzflächendichtheit hybrider Kunststoff-Metall-Verbunde wie spritzgegossener Stecker stellt ein maßgebliches Qualitätsmerkmal dar. Bislang fehlt es allerdings an einer geeigneten Messtechnik, mit der sich die Mediendichtheit solcher Formteile exakt quantifizieren lässt. Ein neues Verfahren liefert deutlich genauere Ergebnisse als bisherige Prüfmethoden.

Bild 1. Aufbau eines Prüfkörpers mit Metalleinleger (links) und Messaufbau (rechts): Die Pfeile zeigen mögliche Permeationspfade (orange) und Grenzflächen-Leckagepfade (rot)  

Messmethode für die exakte Bestimmung von Leckagen an Kunststoff-Metall-Verbunden

Stecker

Elektromechanik

Steckverbinder

Wie dicht sind Stecker wirklich?

Deutlicher Umsatzrückgang bei den Kunststofferzeugern

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.

Die deutschen Kunststofferzeuger mussten aufgrund der weltweiten Corona-Pandemie im vergangenen Jahr einen deutlichen Umsatzrückgang hinnehmen. Der Umsatz sank im Vergleich zum Vorjahr um 8,7 % von 25,3 auf 23,1 Mrd. EUR. Betroffen waren davon sowohl das Inlands- als auch das Auslandsgeschäft. Der Inlandsumsatz ging im Vergleich zu 2019 von 9,1 auf 8,2 Mrd. EUR der Auslandsumsatz von 16,2 auf 14,9 Mrd. EUR zurück. Auch die Produktionsmenge an Kunststoffen sank von 18,2 auf 17,9 Mio. t. Das entspricht einer Verringerung um 1,6 %. Das berichtete der Verband der deutschen Kunststofferzeuger PlasticsEurope Deutschland auf seiner alljährlichen Wirtschaftspressekonferenz. Der deutlich stärkere Rückgang des Umsatzes im Vergleich zur Produktionsmenge erklärt sich dem Verband zufolge aus dem hohen Preisdruck aufgrund der Coronakrise.

Der Export von Kunststoffen verringerte sich 2020 nur vergleichsweise geringfügig um 0,8 % auf 13 Mio. t. Deutlich stärker sanken hingegen die Importe nach Deutschland. Sie beliefen sich nur noch auf 9,2 Mio. t. Das entspricht einem Minus von 7,1 %. Größter Abnehmer und Lieferant von Kunststoffen der deutschen Unternehmen sind die EU-Staaten. Sie sind für 68,1 % der Exporte und 83,2 % der Importe verantwortlich. Die wichtigsten Exportländer sind dabei Italien, gefolgt von Polen und Frankreich. Die meisten Kunststoffimporte stammen aus den Niederlanden und Belgien.

Lieferschwierigkeiten bei Kunststoffen noch bis Ende 2021

Die gegenwärtig angespannte Rohstoffversorgungslage für viele Kunststoffverarbeiter zeichnete sich dem Verband zufolge somit schon im vergangenen Jahr ab. „Deutschland ist selbst bei einer Vollauslastung der Kapazitäten auf Importe angewiesen. Erschwerend kamen zuletzt die Auswirkungen der Pandemie wie verzögerte Wartungen oder wiederholte Produktionsstopps hinzu. Zudem bleiben Importe aus den USA oder China aus, da in beiden Ländern die Nachfrage das Angebot übersteigt“, erklärte dazu Dr. Michael Zobel, Vorstandsvorsitzender von PlasticsEurope Deutschland.

Ein Ende der Engpässe ist dem Verband zufolge vorerst nicht zu erwarten. Gegenwärtig erhalten die Kunststoffverarbeiter in Europa etwa 20 % zu wenig Kunststoffe für ihre Produktion. Davon sind praktisch alle Abnehmerindustrien betroffen. Die anspannte Lage wird sich voraussichtlich noch bis mindestens ins vierte Quartal fortsetzen. Mit einer Entspannung rechnet PlasticsEurope erst Ende 2021.

Es zeigen sich allerdings auch positive Tendenzen. Zobel zufolge übertrifft die Kunststoffproduktion zurzeit bereits wieder das Niveau von 2019. Außerdem habe der Regierungswechsel in den USA die Verunsicherung vieler Unternehmen verringert. Auch die geplanten Investitionsprogramme der Regierung von US-Präsident Joe Biden befeuerten bereits die Nachfrage.

Damit sich die Lage der Kunststofferzeuger in Deutschland zukünftig wieder deutlich verbessert, sieht der Verband auch die Politik gefordert. Für Ingemar Bühler, Hauptgeschäftsführer von PlasticsEurope Deutschland, sind dafür vor allem drei Punkte entscheidend. Die Kunststoffindustrie benötige eine ausreichende Versorgung mit bezahlbarer und nachhaltiger Energie. Zweitens müsse Innovationsbereitschaft stärker unterstützt werden. Dafür sei eine Reform der steuerlichen F&E-Förderung notwendig. Außerdem müssten Genehmigungs- und Zulassungsverfahren beschleunigt und flexibler gehandhabt werden.

PlasticsEurope Deutschland e.V.  

https://www.plasticseurope.org

Die Produktionsmenge an Kunststoffen sank 2020 deutlich geringer als der Umsatz der Kunststofferzeuger

Dr. Michael Zobel, Vorstandsvorsitzender von PlasticsEurope Deutschland, rechnet nicht mit einer schnellen Entspannung der gegenwärtigen Lieferengpässe.

Um die Kunststoffindustrie in Deutschland zu stärken ist Ingemar Bühler, Hauptgeschäftsführer von PlasticsEurope Deutschland, auch die Politik gefordert.