Gute Ideen und Vorsätze haben viele. Diese zielstrebig umsetzen, schaffen nur wenige. Gemeistert haben diese Hürde die Jungunternehmer Julian Reitze und Stefan Zender.

Säge- und Hobelspäne aus der holzverarbeitenden Industrie, PLA als Bindemittel – das Rezept für ökologisch verträgliche Kaffeekapseln

Ein Start-up produziert Bio-Kaffeekapseln aus Holz und Pflanzenstärke in Millionenstückzahl

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Kunststoff Werkstoffe

Biokunststoffe

Holz

Faserverbundwerkstoffe

Andere Werkstoffe

Auf dem Holzweg erfolgreich

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

Thermoplaste

Kunststoff

Bauwesen

Baustoffe

Duroplastische Werkstoffe

Duroplaste

Biobasierte Alternative zu  petrochemischen Polyesterharzen

Leichtbau ist eine Möglichkeit, den CO2 -Ausstoß etwa von Fahrzeugen zu reduzieren. Auch bei den eingesetzten Materialien lässt sich der CO2 -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

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

Halbzeuge und Zwischenprodukte spanend

Halbzeuge und Zwischenprodukte spanlos

Leichter mit Biokunststoff

Naturfasern als Verstärkung für Kunststoffe sind unter dem Gesichtspunkt der Nachhaltigkeit sehr interessant. In einem Forschungsprojekt wurde nun die Nutzung von Silphiefasern aus Abfällen der Biogasherstellung untersucht.

Die „durchwachsene Silphie“ wird in Deutschland für die Biogasherstellung angebaut. Aus den dabei entstehenden Gärresten lassen sich die Fasern der Pflanze herauslösen und anschließend für Verbundkunststoffe nutzen.

Aus Gärresten der Biogasproduktion werden Fasern für Verbundkunststoffe

Fasern

Leichtbau mit regionaler Pflanzenfaser

Die K 2022 bot eine riesige Auswahl an Neuheiten und Anwendungsbeispielen für und mit nachhaltigeren Materialien. Ein Überblick über die vorgestellten Nachhaltigkeits-Highlights.

Aus Abgasen werden Schuhe: Gentechnisch veränderte Bakterien machen aus Abgasen Ethanol, aus dem anschließend Kunststoff etwa für die Schuhe Cloudprime von On hergestellt wird. 

Thermoplastische Elastomere

Silikone

Messe K-Kunststoffmesse

kunststoffe-international.com

kunststoffe.de

Masterbatches

Additive

Polyethylen

Polylactid

Polyamide

Effektpigmente

Polypropylen

Kunststoff-Rezyklat

Silikonkautschuk

Kautschuk / Elastomere

Ist Bio das neue Normal?

Forschende haben ein neues Verfahren zur Herstellung von Carbonfasern auf Basis von Holz entwickelt, das sowohl Energie- und Materialkosten spart.

Aus Wasser gesponnene Lignin-Präkursorfasern, stabilisierte und carbonisierte Endlosfasern

16:9

Technik Trend

Neuer Rohstoff ersetzt etabliertes Verfahren

Alternative Materialien und neue Wege beim Recycling – unsere Redakteurin hat sich auf der Fachpack 2022 in Sachen Nachhaltigkeit umgesehen.

Die Fachpack 2022 dreht sich um Übergänge und Veränderungen in der Verpackungswirtschaft. Wie diese gelingen können, zeigen Aussteller und Rahmenprogramm.

Verpackungsmittel aus Kunststoffen

Kunststoffverarbeitung

Verpackungsmaterial

Logistik

Recycling

Umweltmanagement

Ehrhardt, Melanie

Verpackungstechnik

Kunststoff-Recycling

Kunststoff-Aufbereitung

Kreislaufwirtschaft

Zwischen Sensibelchen, Diven und Vordenkern

Das IfBB forscht in einem neuen Projekt „Bowl2Bowl“ am Recycling für Pfandprodukte, um diese kreislauffähig zu machen.

Ab 2023 sind Gastronom*innen verpflichtet, ihr Take-Away-Essen auch in Mehrwegverpackungen anzubieten.

Mehrwegverpackungen recyceln

Vecoplan liefert Aufbereitungs- und Lagertechnik an UBQ. Es ist bisher der größte Einzelauftrage in der Firmengeschichte.

Biobasierte Thermoplast: UBQ nutzt den gesamten Abfallstrom – von Lebensmittelabfällen, gemischten Kunststoffen bis hin zu Pappe.

Biokunststoff aus Haushaltsabfällen

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. 

Das doppelte IKT-Kolloquium

AVK und IKK veröffentlichen im Bereich faserverstärkte Kunststoffe gemeinsame Recyclingstudie.

Composites-Recycling-Studie liegt vor

Faserverbundkunststoffe mit Duromeren lassen sich schlecht recyceln. Ein Verfahren ermöglicht nun das Zurückgewinnen von Carbonfasern.

Mit chemischen Verfahren lassen sich Carbonfasern in hoher Qualität aus FVK zurückgewinnen.  

Chemisches Recycling von FVK mit Epoxidharzmatrix

Kohlenstofffasern / -matten

Verstärkungsstoffe

Carbonfasern zurückgewinnen

NaKu entwickelt gemeinsam mit Industriepartnern Verfahren und Prozessabstimmungen zur Wiederaufbereitung seiner PLA-Flaschen (Polylactid).

NaKu-Flaschen auf der Fachpack 2022: Obwohl die PLA-Behälter grundsätzlich kompostierbar sind, steht das Recycling beim Hersteller an erster Stelle.

Unterschiedliche Wege führen zum PLA-Rezyklat

Carbonfasern sind kostspielig und deshalb interessant für das Recycling. Die Ergebnisse des Projekts RecyCarb ermöglichen die Mehrfachnutzung von Carbonfasern durch einen funktionellen Wiedereinsatz. Erste Demonstratoren belegen die industrielle Umsetzbarkeit.

 Carbonvliesstoffanlage des STFI mit Fallschneidemaschine (1), Reißmaschine (2), Füllschacht (3), Airlay (4), Krempel (5), Kreuzleger (6), Nadelmaschine (7) und Nähwirkmaschine des Typs Mali- watt (8)

Wiedereinsatz rezyklierter Carbonfasern in anspruchsvollen Bauteilen

Faserverarbeitung

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Kunststofffasern

Zweites Leben für Carbon

Die traditionellen Märkte für glasfaserverstärkte duroplastische Kunststoffe bleiben stabil. Thermoplastcomposites starten bei hybriden Verarbeitungsprozessen durch. Mit pragmatischen Ideen packt die Faserverbundindustrie die Recyclingfrage an.

Das Arevo-„ebike“ hat einen 3D-gedruckten CFK-Monocoque-Rahmen, in den u. a. der Drivematic-Getriebeaktuator von Oechsler integriert werden kann

20:7

Faserverbundkunststoffe (FVK)

Glasfasern / -matten

Reaktionsharze

Sekundärfasern

Aramidfasern

Harzsysteme für Composite-Herstellung

Phenolharze

Harze, Epoxid

Hochleistungskunststoffe

Große Vielfalt und pragmatische Ideen

Isoco und V Frames vereinbaren mit Lehvoss Exklusivität bei Faserverbundwerkstoffen, einschließlich langer Carbonfaser- und Biopolymer-Carbon-Compounds.

Isoco und V Frames vereinbaren mit Lehvoss Exklusivität bei Faserverbundwerkstoffen. Im Fokus der strategischen Zusammenarbeit stehen auch Bio-Carbon-Compounds. Diese sollen die Umweltbilanz der Leichtbau-Fahrradrahmen weiter verbessern.

V Frames ist bereits erfolgreich in die Massenproduktion von spritzgegossenen Carbon-Rahmen, -Gabeln, -Cockpits und anderen Komponenten für mehrere OEMs eingestiegen und strebt aktuell ein Volumen von 1 Mio. Komponenten an, die bis 2027 im Isoco-Werk in Schmiedefeld, Thüringen, produziert werden sollen.

Nun liegt der Hauptfokus auf der Steigerung der Leistungsfähigkeit der Rohstoffe. Mit diesem Schritt sollen zukünftige Rahmen leichter und schlagfester werden. Zum Einsatz kommen dann Werkstoffe deren E-Module von derzeit 32.000 MPa auf langfristig bis zu 50.000 MPa erhöht werden, was die Steifigkeit der Komponenten weiter erhöht.

Das Unternehmen produziert bereits die laut eigener Aussage nachhaltigsten Fahrradrahmen der Welt und reduziert den CO2-Fußabdruck um 64 % im Vergleich zur traditionellen Rahmenproduktion mit Aluminium gemäß einer Lebenszyklusanalyse (LCA) der Universität Linz, Österreich. Darüber hinaus konzentrieren sich V Frames und Werkstoffpartner Lehvoss auf Compounds, die recycelte Fasern aus verschiedenen Branchen enthalten, und recyceln ihre Produkte am Ende ihrer Lebensdauer zu 100 % zu neuen Fahrradkomponentenprodukten. Das macht die Lieferketten unabhängig von Asien, da die gesamte Produktion in Deutschland angesiedelt ist und grundsätzlich just-in-time arrangiert werden kann.

Derzeit liegt die Produktionskapazität von Isoco bei knapp drei Millionen Rahmen pro Jahr. Der reduzierte Transportaufwand von Materialien und Teilen führt zu einer erheblichen Reduzierung des CO2-Fußabdrucks. Die Entwicklungskooperation mit Lehvoss soll die Umweltbilanz weiter verbessern, indem erstmals carbonfaserverstärkte Biopolymere in die Fahrradrahmen- und Komponentenproduktion eingeführt werden.

Geschäftsführer Michael Müller erläutert: „Lehvoss ist ein ausgezeichneter Partner für die Entwicklung, Produktion und Prüfung von Hochleistungsmaterialien. Mit diesen Schritten konnten wir die Grenzen unserer Technologie auf ein neues Niveau verschieben.“ Beispielsweise hat der Buddy Electric / Isoco X1-Rahmen den Fallgewichtstest mit 23 kg bei einer Fallhöhe von 1120 mm bestanden. Das für diese Hochleistungsrahmen verwendete Material ist jetzt auch für Dritte verfügbar. Weitere Materialien werden derzeit entwickelt und getestet, beispielsweise das weltweit erste biobasierte Langcarbonfasermaterial für das Wasserinjektionstechnologie (WIT)-unterstützte Spritzgießen.

„Als weltweit führender Materialentwickler war die Lehvoss-Gruppe schon immer führend bei der Entwicklung von carbonfaserverstärkten Hochleistungsmaterialien für viele verschiedene Branchen. Daher unterstützen wir bereits seit mehreren Jahren die Entwicklung von V-Frames-Technologie und -Produkten und testen kontinuierlich neue Materialien“, sagt Rene Warnick, Leiter Forschung und Entwicklung bei Lehvoss Customized Polymer Materials. Mit Fahrradrahmen und anderen Fahrradkomponenten biete V Frames einige der anspruchsvollsten Produkte in Bezug auf Produktsicherheit und Leistung in diesem Technologiesegment. „Die hohe Geschwindigkeit der Produktverbesserung, die wir bei V Frames sehen, macht sie zum perfekten Partner für uns, um die Grenzen der Materialeigenschaften in den kommenden Jahren weiter zu erhöhen“, so Warnick weiter. Die im Rahmen dieser Kooperation auf den Markt gebrachten neuen Materialien stellen für das Unternehmen laut eigener Aussage eine völlig neue Generation dar:

<ul><li>Biobasierte Langfasermaterialien für das WIT-Spritzgießen</li><li>Biobasierte Polyamide verstärkt mit kurzen Carbonfasern</li><li>Ökonomische, ökologische und leistungsoptimierte Werkstoffe auf Basis von PA, Carbonfaser- und Glasfasercompounds</li></ul>

„Wir freuen uns sehr, nach mehreren Jahren intensiver Zusammenarbeit die Unterzeichnung einer Exklusivitätsvereinbarung für unsere neuen Materialien mit V Frames und ISOCO bekannt geben zu können“, so Eric Folz, Senior Business Development Manager bei Lehvoss. Dazu gehöre die maßgeschneiderte Entwicklung optimierter Materialien in Kombination mit WIT, abgestimmt auf die Anwendungsbereiche und deren exklusive Produktion für V-Frames

Lehmann&Voss&Co. KG Werk Hamburg-Wandsbek 

https://www.lehvoss.de

Nachhaltiges Leichtgewicht: Der CO2-Fußabdruck des X1-Rahmens aus Kohlefaserverbundwerkstoff ist um 68 % geringer als bei der Herstellung eines herkömmlichen Aluminiumrahmens.

Spritzgießwerkzeug für die Fahrradkomponenten von V Frames