Wie nachhaltig sind technische Kunststoffe?

Kein anderer Werkstoff wird weltweit so häufig eingesetzt wie Kunststoff. Für viele technische Anforderungen in der Elektrotechnik, Automobilindustrie, Chemie- oder Bauindustrie gibt es zum Kunststoff kaum wirtschaftliche Alternativen. Geschätzt wird er unter anderem für seine Langlebigkeit – eine Eigenschaft, die bei Wegwerfprodukten und Verpackungen ein echtes Problem für die Umwelt darstellt. Doch thermoplastische Kunststoffe, wie sie bei Technoform eingesetzt werden, sind damit nicht vergleichbar. Sie sind darauf ausgelegt, möglichst lange eingesetzt zu werden, und können vor allem am Ende ihrer Lebenszeit wiederverwertet werden. Möglich ist dies durch moderne Verfahren, eine vorausschauende Produktentwicklung, die den gesamten Produktlebenszyklus betrachtet, sowie die feste Überzeugung, dass sich ökologische und wirtschaftliche Nachhaltigkeit bei modernen Kunststoffprodukten gut vereinbaren lassen.

Technoform versucht, Kunststoffprodukte am Ende ihrer Lebenszeit vollständig zu recyceln. Ziel ist es, nach den Prinzipien einer durchgängigen und konsequenten Kreislaufwirtschaft – “Cradle to Cradle” genannt – alle Werkstoffe erneut zu verwenden, um so Ressourcen zu schonen. Das ist bei thermoplastischen Kunststoffen grundsätzlich gut möglich: Sie bestehen aus unvernetzten Kettenmolekülen und sind deshalb bei höherer Temperatur wieder schmelzbar. Aus alten Kunststoffprofilen lässt sich so neues Granulat gewinnen. Dieses „Rezyklat“ kann dann als Rohstoff für die Herstellung neuer Produkte eingesetzt werden.

Allerdings ist dieser Prozess nicht beliebig oft wiederholbar: Beim Einschmelzen und Verarbeiten gehen mit der Zeit Materialeigenschaften verloren. Das liegt daran, dass sich durch die thermische und mechanische Belastung das Polymer in seinem Aufbau verändert. Da technische Thermoplaste aber eine extrem hohe Lebensdauer haben, sind sie trotz dieser Einschränkung anderen Materialien in Sachen Nachhaltigkeit überlegen.

Damit man Kunststoffprofile recyceln kann, muss es sich um sortenreine Werkstoffe handeln, die sich gut einschmelzen und sauber trennen lassen. Ist der Werkstoff mit Hilfsstoffen wie Klebstoffen oder Brandschutzmitteln versetzt oder mit anderen Thermoplasten verhaftet, ist ein Recyceln nicht so einfach möglich. Das gewonnene Rezyklat wird dann andere Eigenschaften haben als der Ursprungswerkstoff, was die Einsatzmöglichkeiten einschränkt. Man spricht in diesem Fall von “Downcycling”.  Technoform setzt grundsätzlich nur Rezyklate aus eigenen Produktionskreisläufen ein, um stets volle Kontrolle über die Zusammensetzung der eingesetzten Werkstoffe zu haben und die notwendige Qualität sicherzustellen.

Kunststoffprodukte, die recycelt werden sollen, müssen von Anfang an so konzipiert sein, dass man die Werkstoffe später sortenrein trennen und wieder dem Kreislauf zuführen kann. Das stellt neue Anforderung an den Entwicklungsprozess: Es geht nicht mehr allein darum, Produktspezifikationen zu erfüllen, sondern Funktion mit Nachhaltigkeit und Kosten unter einen Hut zu bringen. Technoform versteht sich hier nicht nur als Hersteller individueller Kunststoffprofile, sondern insbesondere auch als Berater, der seine Kunden mit langjähriger Erfahrung und Materialexpertise beim Produktdesign unterstützt. Das beginnt bereits mit der grundsätzlichen Frage, ob sich Kunststoff überhaupt als Werkstoff für die geplante Anwendung eignet. Ist dies nicht der Fall, rät Technoform dazu, auf ein geeigneteres Material auszuweichen. Denn ein Kunststoffprofil, das nach kurzer Zeit seinen Dienst versagt, muss ersetzt werden – und ist somit alles andere als nachhaltig.

Cradle-to-Cradle bedeutet, Produkte von ihrem Ende her zu denken und den gesamten Kreislauf zu betrachten. Dass dieser Ansatz bei Technoform erfolgreich gelebt wird, zeigen Auszeichnungen wie das Cradle-to-Cradle® Zertifikat für umwelt-intelligentes Design: Technoforms Isolierprofile aus Polyamid und Low-Lambda-Polyamid erhielten das Ökoeffektivitätssiegel in Gold – als eines von nur 84 Produkten weltweit. Um die Zertifizierung zu erhalten hat Technoform ein Strategiekonzept für das sortenreine Sortieren und Upcyceln der verwendeten Kunststoffe entwickelt. Ziel ist es, neue Produkte zu 100% aus so genanntem Post-Consumer-Kunststoff zu fertigen. Die ersten Schritte sind bereits getan.

Nachhaltigkeit ist nicht nur eine Frage des Materialrecyclings. Wie nachhaltig ein Produkt ist, bestimmt auch seine Lebensdauer. Hier zeigt sich, dass technische Kunststoffe oft beständiger und damit nachhaltiger als andere Materialien sind. Dies gilt vor allem dann, wenn sie in aggressiven oder oxidierenden Medien eingesetzt werden oder in Kontakt mit Flüssigkeiten kommen: Ein Kunststoffbehälter für Chemikalien beispielsweise hält dem Einfluss von Säuren deutlich länger stand als vergleichbare Behälter aus Metall. Er muss damit auch seltener ersetzt werden. Entscheidend für die lange Lebensdauer kann neben den Materialeigenschaften auch das Herstellungsverfahren sein: Ist bei einem Kunststoffprofil beispielsweise eine sehr glatte Oberfläche oder hoch präzise Kanten gefragt, stellt Technoform mit speziellen Werkzeugen und Verfahren sicher, dass diese Anforderungen überdurchschnittlich gut erfüllt werden, so dass das Kunststoffprofil sehr lange genutzt werden kann.

Die Forderung nach „Zero-Waste“ ist auch in der Kunststoffverarbeitung angekommen. In vielen Bereichen arbeitet man intensiv daran, Abfälle bei der Herstellung zu reduzieren. Für die Extrusion stellt sich diese Aufgabe nicht: Sie ist per se ein sehr ressourcenschonendes Verfahren: Werkstoffabfälle entstehen im Produktionsprozess kaum, der Materialverbrauch für die Herstellung von Prototypen oder das Anfahren der Produktion ist minimal. Beim Spritzgussverfahren dagegen geht deutlich mehr Material für Angüsse verloren.

Das Extrusionsverfahren zeichnet sich durch einen sehr niedrigen Energiebedarf aus. Um den Werkstoff zu schmelzen, muss zwar eine bestimmte Menge an Energie aufgebracht werden, ebenso für die Kühlprozesse. Dies allerdings in weitaus geringerem Maße als beispielsweise für die Verarbeitung von Aluminium oder Stahl nötig sind. Technoform arbeitet zudem daran, Energie möglichst effizient einzusetzen. So wird Abwärme aus der Produktion beispielsweise für Heizung und Warmwasser nutzbar gemacht.  Am Standort Lohfelden bei Kassel werden mit der gewonnenen Wärme rund 228 Quadratmeter Bürofläche beheizt und Brauchwasser für die Sanitäranlagen und Sozialräume erwärmt.

Das Recycling von Kunststoffen wird sich kontinuierlich weiterentwickeln: Bessere Recyclingverfahren führen dazu, dass mehr Werkstoffe in den Materialkreislauf zurückgeführt werden. Damit wächst auch der Bedarf nach Transparenz bei der Dokumentation und Kennzeichnung von recycelten Kunststoffen. Im Idealfall erhält jeder Kunststoff, der irgendwo verarbeitet wird, eine Art Signatur, die ihn eindeutig kennzeichnet und nachverfolgbar macht – auch wenn er verarbeitet oder recycelt wurde. Denn nur so lässt sich die Qualität von recycelten Werkstoffen für alle Beteiligten – Händler, Hersteller und Anwender – sicherstellen und die Akzeptanz langfristig steigern.

Auch bei der Entwicklung von Kunststoffen aus nachwachsenden und biologisch abbaubaren Rohstoffen wird sich in den kommenden Jahren viel tun. Seit rund 30 Jahren forscht man intensiv an Kunststoffen, die sich durch Kompostierung entsorgen lassen. Doch noch immer bedeutet eine Verbesserung der biologischen Abbaubarkeit in den meisten Fällen eine Verschlechterung der Werkstoffeigenschaften. Gerade das, was die Schlag- und Zugfestigkeit von Kunststoff ausmacht, steht einer Verwertung durch die Natur meist entgegen. Das führt dazu, dass biologisch abbaubare Kunststoffe bisher nicht über den Verpackungsbereich hinausgehen. Für Kunststoffprofile in technischen Anwendungen sind sie zum heutigen Zeitpunkt keine Alternative, weil sie gewünschte thermische oder mechanische Eigenschaften nicht erreichen.

Nachhaltigkeit ist in vielen Branchen schon Standard. In der Kunststoffverarbeitung findet sie allerdings häufig noch in den engen Grenzen der Kostendiskussion statt. Dabei zeigt sich, dass es für Unternehmen sogar kostengünstiger sein kann, die Werkstoffe im eigenen Produkt möglichst vollständig wiederzuverwerten. Das führt allmählich zu einem Umdenken bei der Planung und Budgetierung von Projekten: Abfälle zu reduzieren oder Produktionsreste in den Fertigungsprozess zurückzuführen, wird zunehmend als Faktor zur Kostensenkung und Effizienzsteigerung gesehen. Man erkennt, dass ökologische und wirtschaftliche Nachhaltigkeit Hand in Hand gehen.

Für Technoform bedeutet Nachhaltigkeit jedoch weit mehr als Produktrecycling. Es geht um einen bewussten Umgang mit Ressourcen in allen Unternehmensbereichen: vom Energieverbrauch in der Fertigung und dem Entwickeln von Produkten mit langer Nutzungsdauer über Mehrweg-Verpackungssysteme und eine regionale Materialbeschaffung bis zum Vermeiden von Geschäftsreisen in Fällen, wo Videokonferenzen möglich sind. Nachhaltigkeit ist für Technoform eine Haltung: Im Sinne kommender Generationen handeln, den Menschen in den Fokus stellen und intelligente Innovationen entwickeln.