Extrusion 3-2024

Erfolgsfaktoren für den breiten Einsatz von Recyclingkunststoffen – Promotionsarbeit zeigt Perspektiven auf 28 Kreislaufwirtschaft – Aus der Forschung Extrusion 3/2024 Derzeit werden Kunststoffe aus dem Recycling in einzelnen Nischenanwendungen eingesetzt. Dominik Spancken, Wissenschaftler aus dem Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF, hat in seiner Promotions- arbeit “Nachhaltige Entwicklung – der Einsatz von Polypropylen Rezyklaten in zyklisch belasteten Strukturbauteilen” strategische Aspekte zum groß- flächigen Einsatz von Rezyklaten untersucht. Aus diesen Ergebnissen lassen sich Erfolgsfaktoren ab- leiten, die den Weg zum großflächigen Einsatz von Rezyklaten ebnen, womit zum Beispiel Hersteller von Weißwaren, effizienter und nachhaltiger pro- duzieren können. Mit Abschluss seiner Arbeit an der Hochschule Darmstadt gilt der Fraunhofer- Forscher bundesweit als erster Doktor der Nachhaltigkeitswissenschaften (Dr. rer. sust.). D urch den Einsatz von so genannten Rezyklaten werden ge- genüber Neuwaren Kunststoff bis zu 70 Prozent an Res- sourcen für die Herstellung des Werkstoffes eingespart. Derzeit werden Kunststoffe aus dem Recycling nur in einzelnen Ni- schenanwendungen eingesetzt, denn es muss zunächst immer untersucht werden, ob die Leistungsfähigkeit dieser Werkstoffe für die geplante Anwendung ausreicht und ob unternehmens- strategische Anforderungen wie Marktmenge, Verfügbarkeit oder Liefertreue eingehalten werden können. Rezyklate für technisch hochbelastetet Anwendungen Um die Unterschiede der Materialeigenschaften von Rezyklat- und Neuware besser verstehen zu können, hat Dominik Spancken in Kooperation mit der Robert Bosch GmbH und BSH Hausgeräte GmbH an Materialproben umfangreiche analytische und mechanische Untersuchungen durchgeführt. Das Rezykla- tematerial wurde in diesem Fall aus gebrauchten Gehäusen von Bleiakkumulatoren gewonnen. Analytisch wurde beispielsweise die Molmassenverteilung, der Kristallinitätsgrad oder die Verun- reinigungen durch Metalle oder Fremdpolymere untersucht. Mit- tels mechanischer Untersuchungen wurden die Wechsel- wirkungen von statischer und zyklischer Belastung von Kerben, Bindenaht, Temperatur, Belastungsverhältnis und Alterung auf die Lebensdauer untersucht. Die Materialuntersuchungen haben gezeigt, dass der Basisträ- ger einer Geschirrspülmaschine, der mittels dem Spritzgießver- fahren hergestellt wird, durch das Recyclingmaterial ersetzt Detailansicht des Lagerdom am Basisträger der Geschirrspülmaschine, er wird im Alltag durch Öffnen und Schließen der Türe bis zu 100.000-mal zyklisch beansprucht Kunststoffgranulat (Fotos: Fraunhofer LBF, Raapke)