In Neufahrzeugen der EU soll ab 2030 ein Rezyklatanteil von 20 % verbaut werden. Die Neue Materialien Bayreuth GmbH erforscht in einem Verbundprojekt, wie solche Materialien mittels Spritzgießsonderverfahren verarbeitet werden können.
Konsortium des Verbundprojektes pcrExteriA
Der in der Entwurfsfassung der EU-Kommission geforderte Rezyklat-Anteil von 20 % soll bevorzugt aus Post-Consumer-Rezyklaten (PCRs) stammen. PCR-Materialien sind im herkömmlichen Spritzguss bislang schwer zu verarbeiten, da sie oft Verunreinigungen, Inhomogenitäten und schwankende Materialeigenschaften aufweisen. Diese Faktoren können zu schlechter Fließfähigkeit und damit verbunden zu ungleichmäßiger Bauteilqualität und höheren Ausschussraten führen. Darüber hinaus werden die mechanischen Eigenschaften der Bauteile negativ beeinflusst.
Um für diese Herausforderungen eine Lösung zu entwickeln, untersucht das Verbundprojekt „pcrExteriA“, wie Spritzgießsonderverfahren für die Verarbeitung von PCR-Materialien für Exterieur-Bauteile weiterentwickelt werden können. Ziel ist es, durch innovative Verfahren, datenbasierte Prozessanalysen und eine begleitende Lebenszyklusanalyse die industrielle Verwertbarkeit von PCR-Materialien zu verbessern und eine nachhaltigere Kunststoffproduktion zu ermöglichen. In dem Verbundvorhaben wird ein PCR-Anteil von 40 % angestrebt, um den geforderten Gesamtanteil von 20 % erreichen zu können, da Einsatz von Rezyklat im Interieurbereich aufgrund von Geruchsbelastung weitaus geringer ausfallen dürfte.
Die Neue Materialien Bayreuth GmbH Projekt entwickelt in dem Verbundprojekt verschiedene Spritzgießsonderverfahren gezielt weiter. Ziel ist es, die mechanischen und optischen Eigenschaften von Neuware zu erreichen. Der Aspekt optische Eigenschaften wird berücksichtigt, damit die Bauteile teilweise auch im Sichtbereich verbaut werden können. Dafür wird der Einsatz verschiedener Spritzgießsonderverfahren, wie Co-Injektion, Folienhinterspritzen und Polyurethan-In-Mold-Coating (PUR-IMC), untersucht. Zusätzlich werden Kombinationen mit Schaumspritzgießen einbezogen, um auch noch Materialverbrauch, Gewicht und Verzug zu reduzieren. Eine datenbasierte Analyse der Maschinenparameter und Materialeigenschaften soll darüber hinaus eine präzisere Vorhersage der Bauteilqualität ermöglichen. Die erzielten Erkenntnisse werden in seriennahe Demonstratorbauteile überführt, um die industrielle Anwendbarkeit im realen Umfeld zu testen. Zudem wird das Recycling der hergestellten Rezyklat-Bauteile untersucht, um sie später effizient in den Materialkreislauf zurückzuführen und so die erneute Wiederverwertbarkeit sicherzustellen.
Begleitend erfolgt über die gesamte Prozesskette hinweg eine Lebenszyklusanalyse (LCA), um die Umweltvorteile der untersuchten Prozesse zu bewerten und diese dahingehend weiter zu optimieren.
Die gewonnenen Erkenntnisse und optimierten Verfahren leisten einen wichtigen Beitrag zur industriellen Verwertbarkeit von PCR-Materialien und ermöglichen eine nachhaltigere, ressourcenschonende Produktion hochwertiger Kunststoffbauteile für den Automobilbereich der Zukunft.
Das Forschungsprojekt „pcrExteriA – Post Consumer Recycled Plastics for Exterior in Automotive“ wird im Rahmen des Fachprogramms „Neue Fahrzeug- und Systemtechnologien“ vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert (Förderkennzeichen 19S24002C). Das Projektkonsortium besteht aus AUDI AG, OPmobility GmbH, KomRec-ReCond GmbH, Sonnplast Solutions GmbH, Neue Materialien Bayreuth GmbH und Fraunhofer-Institut WKI.
Ansprechpartner
Neue Materialien Bayreuth GmbH
M. Sc. Daniel Hüser | E-Mail daniel.hueser@nmbgmbh.de
