Krefeld: Zeitenwende in der Kunststoffindustrie

Kunststoffmesse K2019 : Zeitenwende in der Kunststoffindustrie

Kunststoffe stehen in der Kritik. Mehr als jemals zuvor. Die Botschaft ist in der Branche angekommen. Auf der „K2019“ in Düsseldorf zeigen Covestro und Lanxess, wie sie die Herausforderungen der Zukunft annehmen. Kunststoff sei Teil der Lösung für Umwelt und Klima, argumentieren sie.

Riesige Müllteppiche aus Plastikabfällen in den Weltmeeren und Mikroteile in Nahrung und Umwelt haben einen Werkstoff in Verruf gebracht – Kunststoff. Die Branche reagiert und präsentiert auf der weltweit größten Kunststoffmesse K 19 in der Landeshauptstadt Lösungen für die Zukunft. Prominent vertreten mit riesigen Ständen und enormem Aufwand sind auch die im Chempark Uerdingen ansässigen Unternehmen Lanxess und Covestro. Auf addiert 2100 Quadratmetern betreiben die beiden aus dem Bayer-Konzern ausgegliederten Aktiengesellschaften eine Leistungsschau.

Beide setzen auf den Fortbestand des motorisierten Individualverkehrs. Einen großen Teil ihres Umsatzes machen die beiden Chemieriesen mit Produkten für die Automobilindustrie. Autonomes Fahren, Elektromotoren und Brennstoffzellenfahrzeuge erfordern vielfältige Anpassungen. Lanxess etwa produziert in Uerdingen Kunststoffe, die nach einem in Dormagen entwickelten Verfahren gleichsam zu Tanks aufgeblasen und mit einem glasfaserverstärkten Tape umwickelt werden, so dass sie höchstem Druck standhalten (bis 800 bar) und mit Wasserstoff befüllt werden können. Asien, speziell Japan und China, seien in dieser Technik schon weit voraus, berichtete Axel Tuchlenski, Leiter der globalen Produkt- und Anwendungsentwicklung bei Lanxess. Während der Brennstoffzellenantrieb in Deutschland schon seit zehn bis 15 Jahren diskutiert werde, hätten es die Japaner schon zur Serienreife gebracht.

Den Kunststoffen werde immer mehr abverlangt. Batterien im Elektroauto erzeugten 600 bis 800 Volt Spannung. Der Strom verursache Temperaturen von 120 bis 140 Grad. Das müssten die Kunststoffe aushalten, ohne sich zu verformen, ohne sich zu entzünden, ohne Kurzschlüsse zuzulassen. Sie müssten Wärme ableiten können. Darüber hinaus seien entscheidende Bauteile so einzufärben, dass für den Anwender und für die Mechaniker jeder Gefahrenquelle im Motorraum auf Anhieb zu erkennen sei. Die Bauteile würden deshalb in leuchtendem Orange produziert.

Moderne Zahnspangen sind aus Macrolon. Foto: Norbert Stirken

In Krefeld veredelt die Lanxess AG ihre Kunststoffe, die sie aus Antwerpen bezieht mit so genannten Additiven. Der Kunststoff bekommt unter Hinzugabe von Zusatzstoffen und spezieller Bearbeitung besondere Eigenschaften, die nicht selten im Kooperation mit dem Kunden erarbeitet werden. Dazu betreibt das Unternehmen eine große Forschungsabteilung. Die Entwicklungen kosten Geld und Zeit. Im Zuge der Digitalisierung soll künstliche Intelligenz die Prozesse unterstützen. Lanxess ist mit einem Partner aus Silicon Valley auf dem Weg, Rezepturen für Spezialkunststoffe über Software-Algorithmen zu finden.

Farbpigmente schützen vor Aufhitzung. Foto: Lanxess

Den gleichen Weg haben auch die Nachbarn von Covestro im Visier. Der amerikanische Wissenschaftler Dr. Newell Washburn erhielt auf der Messe den globalen Covestro Science Award als Anerkennung für eine wissenschaftliche digitale Innovation, die die Entwicklung maßgeschneiderter Polymerformulierungen beschleunigt. Polymere sind die Hauptbestandteile für die Herstellung von Kunststoffen. Washburn erhält die Auszeichnung für eine neue Technologie, die eine gemeinsame Herausforderung der Branche löst. Traditionell ist die Entwicklung von Elastomeren, Schaumstoffen und Lacken aus Polyurethan nach den speziellen Vorgaben der Kunden ein zeitaufwändiger Prozess mit zahlreichen Labor-Versuchen. Der neue, so genannte „Hierarchical Machine Learning“- Ansatz nutzt Datenanalyse und Simulation, um schneller die Formel zu ermitteln, die haargenau den Kundenwünschen entspricht.

Der Innenraum für ein selbstfahrendes Auto der Zukunft. Foto: Lanxess

Covestro zeigt unter anderem einen Prototyp für den Innenraum eines Autos der Zukunft sowie Sportschuhe, die komplett aus thermoplastischem Polyurethan aus Uerdingen bestehen und mit Hilfe eines 3D-Druckers passgenau für den individuellen Fuß entstehen. Zur Entsorgung wandert der Schuh am Ende komplett in einen Schredder und liefert wiederverwendbares Material.

Auf der K 2019 präsentiert Covestro einen Konzeptschuh aus recycelbarem thermoplastischem Polyurethan, das zum Teil aus Biomasse gewonnen wurde. Ein anderer Teil basiert auf Komponenten, die aus CO2 produziert wurden. Foto: Covestro

Für das neue 5G-Mobilnetz ist Macrolon aus Uerdingen unabdingbar. Alle bislang für die Netze G1 bis G4 genutzten Materialien seien unbrauchbar, sie ließen die G5-Strahlung nicht durch die Antennenummantelung hindurch, erklärte NRW-Standortleiter Daniel Koch. Die Zahl der Antennen für G5 sei zehnmal so hoch wie bisher.

Zurück zum Auto der Zukunft und zum Auto als multifunktionaler, mobiler Wohn- und Arbeitsraum: Das könnte schon bald Realität werden. Covestro stellt ein umfassendes Innenraumkonzept für künftige Mobilität vor. Im Fokus stehen primär optisch und haptisch gestaltete Oberflächen, die Integration von ambienter Beleuchtung, neueste Infotainment-Systeme und neuartige Sitzkonzepte. Hightech-Materialien von Covestro eröffnen hier ganz neue Design-Spielräume. Die benötigten Polycarbonat-Rohstoffe für das Lifestyle-Auto der Zukunft werden ebenfalls in Teilen in Uerdingen produziert. Ebenso wie die Rohstoffe für Rundum-Scheiben, Karosserieteile und Kühlergrills.

Auch das Thema Kreislaufwirtschaft ist nach eigenem Bekunden in der Chemiebranche angekommen. Covestro setzt sich für den Aufbau neuer Stoffkreisläufe über die gesamte Prozesskette ein. Das Unternehmen hat ein langfristiges Programm verabschiedet, auf dessen Grundlage bislang ungenutzte Wertschöpfungspotenziale erschlossen werden sollen. „Hightech-Kunststoffe sind und bleiben ein wichtiger Treiber für mehr Nachhaltigkeit. Dank ihnen können wir globale Herausforderungen wie den Klimawandel und das Bevölkerungswachstum bewältigen“, ergänzt Koch. „Ausschlaggebend wird jedoch sein, dass wir das wirtschaftliche Wachstum künftig so weit wie möglich vom Verbrauch fossiler Ressourcen entkoppeln.“

Ein Kernelement beim Aufbau einer zirkulären Wirtschaft in der Kunststoff- und Chemieindustrie ist daher die Schließung des Kohlenstoffkreislaufs mit recycelten Rohstoffen. Hier kommen als Alternativen zu fossilen Ressourcen Pflanzenabfälle – und zunehmend auch CO2 – infrage. Covestro kann hier bereits auf Erfolge zurückblicken.

Der Belag des Hockeyfeldes an der Hüttenallee ist das sichtbare Zeichen einer Weltneuheit: Der Krefelder Traditionsverein CHTC besitzt als erster Nutzer überhaupt den modernen Kunstrasen, der bei Olympia 2020 in Tokio zum Einsatz kommen soll. Covestro brachte das als Treibhausgas bekannte Kohlendioxid (CO2) dazu, mit Hilfe von Katalysatoren ohne großen Energiezuschuss mit anderen Stoffen zu reagieren und den Kunststoff zu bilden, aus dem der Spielfeldbelag besteht.

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