All-Polymer ist Finalist des Hauptpreises „Zukunftspreis Pfalz 2022“!

Mit dem Zukunftspreis zeichnet der Bezirksverband Pfalz Projekte aus den Bereichen der Umwelt-, Natur-, Geistes- beziehungsweise Gesellschaftswissenschaft, Technologie oder Wirtschaft aus.

Maßgebend für die Auswahl der Preisträger sind unter anderem der Kreativitätsgrad, die Neuartigkeit, die Realisierbarkeit sowie das Marktpotenzial des Projekts. Außerdem weisen die Errungenschaften oder Leistungen ein Alleinstellungsmerkmal auf und bringen echte Verbesserungen beziehungsweise einen Fortschritt gegenüber derzeitigen Prozessen mit sich. Darüber hinaus sollen die Vorhaben einen Nutzen für die Gesellschaft, beispielsweise durch Optimierung des Ressourcen-Einsatzes oder durch Steigerung der Lebensqualität mit sich bringen und ökologische, ökonomische und soziale Aspekte miteinander in Einklang bringen.

Die Verleihung des Pfalzpreises im Fraunhofer ITWM Kaiserslautern

All diese Eigenschaften hat die Jury im Projekt All-Polymer gesehen und unser Projektteam als Finalist für den Hauptpreis „Zukunftspreis Pfalz 2022“ ausgezeichnet. Die Verleihung des Preises fand am 25.11.2022 in einem feierlichen Rahmen im Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM) in Kaiserslautern statt.

Von links nach rechts: Prof. Dr. Silke Rathgeber (Universität Koblenz-Landau), Dr. Benedikt Brand (Technische Universität Kaiserslautern), Dr.-Ing. Markus Brzeski, Jakob Görzen (beide von A+ Composites), Ahmad Saqlain (Universität Koblenz-Landau) und Prof. Dr. Katharina Spraul (es fehlen Christian Engelhardt und Michael Keller von der Infinex Group und Florian Görgen von der Hahn Kunststoffe GmbH)

Umrandet von modernen und klassischen Arrangements durch Trompete und Harfe wurden zuerst Schüleranerkennungen und der Nachwuchspreis vergeben. Anschließend wurden die vier Finalisten des Hauptpreises vorgestellt und der Gewinner verkündet. Wir gratulieren Dr.-Ing. Wolfgang Reiser herzlich für die Auszeichnung und bedanken uns beim Bezirksverband Pfalz für die Nominierung!

Das ausgezeichnete Projekt, an dem die Unternehmen A+ Composites, Hahn Kunststoffe, die Infinex Group sowie die Technische Universität Kaiserslautern und die Universität Koblenz-Landau drei Jahre lang  geforscht haben, hat sich mit der drängenden Frage beschäftigt, wie man faserverstärkte Kunststoffe voll recyclingfähig macht und damit kostbare Ressourcen einspart sowie Kunststoffabfälle vermeiden kann.

Kreislaufführung von faserverstärkten Kunststoffen

In der EU fallen jährlich rund 26 Millionen Tonnen Kunststoffabfälle an, von denen weniger als 30% für das Recycling gesammelt werden. Entsprechend groß ist die Notwendigkeit die Ressourceneffizienz von Kunststoffen zu erhöhen und Rezyklaten zu mehr Einsatz zu verhelfen. Jedoch lassen sich Primärkunststoffe häufig nicht einfach durch Rezyklate, die auch Sekundärkunststoffe genannt werden, ersetzen. Recyclingkunststoffe sind in der Regel weniger leistungsfähig als Neuware. Eine naheliegende Lösung ist die Aufwertung der Sekundärkunststoffe durch thermoplastische Faserverbundmaterialien. Doch diese sind häufig nicht recycelbar, sodass sie nach ihrem Einsatz nicht mehr kreislauffähig sind.

Logo des Projekts All-Polymer

An dieser Stelle setzte das Projekt All-Polymer an. Das Ziel des Projekts ist voll recyclingfähige faserverstärkte Kunststoffprodukte zu entwickeln, sodass in diesen Primär- durch Sekundärkunststoffe ersetzt werden und die Rezyklate neuen Anwendungen zugeführt werden können.

Um diese Ziele zu erreichen wurden aus den drei großen Bereichen der Kunststoffindustrie Verpackung, Bauwesen und Automobil Prototypen hergestellt, die durch passende Faserkunststoffbänder aufgewertet wurden. Der Vorteil dieser sogenannten UD-Tapes ist, dass sie bei geringem Materialeinsatz große Einsparungen ermöglichen und viel Flexibilität bei der Wahl der Anwendung bieten. Die Entwicklung der Prototypen wurde durch Material- und Nachhaltigkeitsuntersuchungen vervollständigt, sodass eine ganzheitliche Betrachtung im Projekt erfolgt ist.

Prototypen aus der Verpackungs-, Bau- und Automobilindustrie

Ein faserverstärkter Behälter-Ring der Infinex Group

Als Prototyp aus der Verpackungsindustrie wurde ein volumenreduzierbarer Behälter der Infinex Holding GmbH ausgewählt. Im entladenen Zustand kann der Behälter so zusammengefaltet werden, dass für die Leerfahrt auf den Platz eines vollen Behälters fünf zusammengefaltete Behälter passen.

Durch All-Polymer sollte nun auch das Material, aus dem dieser Behälter besteht, zirkulär werden. Eine Lebenszyklusanalyse hat gezeigt, dass ein Kunststoffbehälter, der mehrzyklisch verwendet wird, gegenüber Einweg-Behältern aus Wellpappe nach bereits 18 Zyklen ökologisch vorteilhaft ist. Angenommen wird, dass ein Behälter durchschnittlich mehr als doppelt so viele Durchläufe schafft.

Die Stegbohle der Hahn Kunststoffe GmbH, die bereits vollständig aus Kunststoffen aus dem Gelben Sack hergestellt wird, wurde für das Projekt All-Polymer als Prototyp aus der Baubranche ausgewählt. Die Bohlen werden auf Unterkonstruktionen montiert.

Ausschnitt einer kunststofffaserverstärkten Stegbohle der Hahn Kunststoffe GmbH

Durch die verbesserte Festigkeit durch die UD-Tapes ist es möglich den Auflagerabstand zu erhöhen und damit neue Anwendungsfelder zu erschließen und bei der Installation Unterzüge einzusparen.

Die Röchling Automotive SE & Co KG stellte als assoziierter Partner den Prototypen aus der Automobilbranche zur Verfügung.

Ausschnitt einer Glasfaserverstärkten Unterbodenstruktur der Röchling Automotive SE & Co KG

Der Grundgedanke bei der untersuchten Unterbodenstruktur war, mit Hilfe von glasfaserverstärkten Tapes den Leistungsabfall der Bauteile mit Rezyklat abzufangen und zusätzlich den bisherigen Anteil an Glas-Langfasern durch die Verwendung von UD-Tapes zu reduzieren. Im Projekt konnte gezeigt werden, dass ein Einsatz von UD-Tapes zu deutlichen Leistungssteigerungen führt. Bei einem Einsatz von 40% Rezyklat im Bauteil und einer Verstärkung mit UD-Tapes hat das Bauteil noch 40%-100% bessere Leistungskennwerte als Unterbodenstrukturen, die komplett aus neuem Kunststoff bestehen.

Ergebnisse, die die Zukunft prägen

Im Projekt konnten signifikante Verbesserungen der technischen Parameter bei den Prototypen aus Rezyklat erzielt werden. Somit wurde das Hauptziel des Projekts, Sekundärkunststoffe aufzuwerten, erreicht. Die Prozess- und Materialentwicklungen haben zudem gezeigt, dass die Prototypen in Serienanwendungen überführt werden können, die nicht nur auf die im Projekt betrachteten Anwendungen und Branchen übertragbar sind, sondern in vielen weiteren Anwendungen der Kunststoffindustrie, eingesetzt werden können.

Für die Pfalz ist das Projekt All-Polymer ein großer Gewinn, da die innovativen und nachhaltigen Produktentwicklungen aus der Forschungsarbeit in All-Polymer die Zukunft der Pfalz als Produktions- und Forschungsstandort für nachhaltige Kunststoffverarbeitung sichern und Wissenschaft und Unternehmen aus der Region direkt an umsetzbaren Lösungen für die Erhaltung unserer Natur und an der effizienten Nutzung der vorhandenen Ressourcen arbeiten.

Weiterführende Informationen

Projektwebseite:

https://allpolymer.de/

Webseiten der Projektteilnehmer:

TU Kaiserslautern (Lehrstuhl für BWL, insbesondere Sustainability Management)

Universität Koblenz-Landau (Lehrstuhl für Materialphysik)

Hahn Kunststoffe GmbH

Infinex Group

Röchling Automotive SE & Co KG

Webseite des Bezirksverbands Pfalz:

BV-Pfalz

Mehr über UD-Tapes erfahren:

UD-Tapes

Platz 2 für uns beim Wettbewerb „Pioniergeist Rheinland-Pfalz“ für Existenzgründer

Urkunde und Pokal Pioniergeist 2017, Foto: © A+ Composites

Im November 2017 haben wir den 2. Platz beim Wettbewerb „Pioniergeist Rheinland-Pfalz“ für Existenzgründer belegt, der hervorragende Gründungkonzepte würdigt.
Der Preis wurde für unser Fertigungsverfahren vergeben, das die innovative Zusammenführung von Fasern und Kunststoffen und deren selektive Erwärmung während der Verarbeitung mit deutlich höheren als am Markt üblichen Verarbeitungstemperaturen ermöglicht, ohne das Material zu beschädigen.

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