News aus dem Departement Technik

Technische Kunststoffe, Klima und Kreislaufwirtschaft

15.11.2022

Ein aktueller Review von Arno Maurer, Jens Ulmer und Daniel Schwendemann, erschienen im Jahrbuch 2023 Dichten.Kleben.Polymer, beleuchtet Nachhaltigkeitsoptionen für Polymere in (High-)Tech-Anwendungen. Er bietet einen Überblick über den aktuellen Stand der Diskussion und erste Lösungsansätze auf dem Weg zu einer grünen Elektro- und Mikrotechnik sowie Sensorik.

Beim Recycling von Kunststoffverpackungen und Einwegartikeln sind viele Initiativen bereits auf einem guten Weg. Um einiges komplexer ist die Sachlage im Bereich der technischen Kunststoffe und der langlebigeren Anwendungen, beispielsweise in der Bau-, Automobil-, und Elektrobranche. Im Zuge der Klimadiskussion und der verschärften EU-Klimaziele bis 2045 müssen Unternehmen vermehrt Nachhaltigkeitsinstrumente etablieren und dabei auch erdölbasierte Kunststoffe durch biobasierte oder recycelte Qualitäten substituieren. Herausforderungen bei der Verwendung solcher Materialien mit einem geringen oder gar negativen CO2-Fußabdruck sind einerseits die Verfügbarkeit ausreichender Mengen für Massenprodukte, andererseits die hohen technischen Anforderungen, welche durch entsprechende Industriestandards gesetzt werden. Klimaneutrale Thermoplaste sind am Markt verfügbar und finden zunehmend Eingang in Engineering-Anwendungen, weniger bisher jedoch Duromere. Auch die Rückgewinnung technischer Kunststoffe erfordert andere Infrastrukturen und Prozesse als die Sammlung von Verpackungsabfällen.

Für die Elektrotechnik-Branche ist das Streben nach einer Dekarbonisierung doppelt relevant – indem sie erstens den CO2-Fußabdruck bei Materialeinsatz und Produktion vermindert, um zweitens damit Komponenten für neue, emissionsfreie Energietechniken bereitzustellen. Richtet man den Blick auf die Mikroelektronik, ergibt sich eine neue Problemstellung: Je kleiner die Strukturen und je spezieller die verwendeten Polymere werden, umso komplexer gestaltet sich eine Schließung von Stoffkreisläufen, wie etwa ein Blick auf den Materialmix eines Smartphones ahnen lässt. Besonders herausfordernd ist die Schließung von Stoffkreisläufen im Fall mikrotechnischer Produkte, infolge des stark segmentierten und hochspezialisierten Stoffmixes bei den dort verwendeten Kunststoffen. Auch hier gibt es erste Entwicklungen hin zu einer Substitution durch erneuerbare Materialien, aber auch zur Einführung umweltfreundlicher Fertigungsmethoden, etwa für grüne Sensoren.

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