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Chemischer Abbau von Thermoplasten und Duromeren durch Hydrolyse u.a. Verfahren. Aufarbeitung der Abbauprodkute. Recycling durch Einsatz als Rohstoffe bei der Herstellung der Kunststoffe.
<p> <p>Die Abfallwirtschaft verwertet die gesammelten Kunststoffabfälle nahezu vollständig. Im Jahr 2023 hat sie knapp 38 Prozent aller gesammelten Kunststoffabfälle werkstofflich und 0,5 Prozent rohstofflich oder chemisch verwertet. 61 Prozent der Abfälle wurden energetisch verwertet. Aus Klima- und Umweltschutzsicht ist es wichtig, mehr Kunststoffabfälle werkstofflich zu verwerten.</p> </p><p>Die Abfallwirtschaft verwertet die gesammelten Kunststoffabfälle nahezu vollständig. Im Jahr 2023 hat sie knapp 38 Prozent aller gesammelten Kunststoffabfälle werkstofflich und 0,5 Prozent rohstofflich oder chemisch verwertet. 61 Prozent der Abfälle wurden energetisch verwertet. Aus Klima- und Umweltschutzsicht ist es wichtig, mehr Kunststoffabfälle werkstofflich zu verwerten.</p><p> Kunststoffe – Produktion, Verwendung und Verwertung <p>Gegenüber dem Erhebungsjahr 2021 sind im Jahr 2023 sowohl die Produktionsmengen der deutschen Kunststoffindustrie als auch die verarbeiteten Mengen deutlich gesunken. Laut der Studie <a href="https://www.bkv-gmbh.de/files/bkv/studien/Kurzfassung%20Stoffstrombild%202023.pdf">"Stoffstrombild Kunststoffe in Deutschland 2023"</a>, die alle zwei Jahre industrieseitig durchgeführt wird, verarbeitete die Kunststoffindustrie im Jahr 2023 insgesamt 12,8 Millionen Tonnen (Mio. t) Kunststoffe zu werkstofflichen Anwendungen (sogenannte Kunststoffneuware), wie zum Beispiel Verpackungen. Gegenüber dem Jahr 2021 entspricht dies einem Rückgang von 8,5 %. Die Menge an verarbeiteten Primärkunststoffen (fossile Rohstoffbasis) lag bei knapp 10,4 Mio. t und damit 11,4 % niedriger als im Jahr 2021. Zusätzlich wurden etwas mehr als 1,9 Mio. t <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/rezyklate">Rezyklate</a> und 0,5 Mio. t <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/nebenprodukte">Nebenprodukte</a> verarbeitet. Im Vergleich mit 2021 hat sich der Einsatz von Rezyklaten und Nebenprodukten demnach um 6,2 % erhöht. Der Anteil von Kunststoffrezyklaten an der insgesamt verarbeiteten Kunststoffmenge betrug dabei 15 % und der Einsatz von Nebenprodukten machte weitere 3,9 % der Verarbeitungsmenge aus. Der Kunststoffverbrauch in Deutschland lag nach Bereinigung um Im- und Exporte bei knapp 11,3 Mio. t und damit um 4,6 % niedriger als im Jahr 2021.</p> <p>An Kunststoffabfällen fielen 2023 insgesamt 5,9 Mio. t an. Von dieser Menge wurden 99,5 % stofflich oder energetisch verwertet (siehe Abb. „Entwicklung der Verwertung der Kunststoffabfälle“). Hinzu kommen etwas mehr als 0,4 Mio. t Nebenprodukte aus dem Produktions- und Verarbeitungsprozess, die jedoch nicht als Abfall anfielen, sondern wieder in den Herstellungsprozess zurückgeführt worden sind.</p> <p>Neben der Produktion von Kunststoffen zur Herstellung von Kunststoffwerkstoffen wurden auch knapp 6,1 Mio. t Polymere für Klebstoffe, Dichtstoffe, Lacke, Elastomere oder Fasern erzeugt. Diese werden im Folgenden jedoch nicht mit betrachtet.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_verwertung-kunststoffabfaelle-2023_2025-04-30.png"> </a> <strong> Entwicklung der Verwertung der Kunststoffabfälle </strong> Quelle: Umweltbundesamt / CONVERSIO Market & Strategy GmbH Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_verwertung-kunststoffabfaelle-2023_2025-04-30.pdf">Diagramm als PDF (343,86 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_verwertung-kunststoffabfaelle-2023_2025-04-30.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten (273,83 kB)</a></li> </ul> </p><p> Kunststoffvielfalt <p>67,7 % der verarbeiteten Kunststoffe entfielen auf folgende fünf Thermoplaste (inklusive <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/rezyklate">Rezyklate</a>):</p> <ul> <li>Polyethylen (PE) mit 3,47 Millionen Tonnen (Mio. t),</li> <li>Polypropylen (PP) mit knapp 2,21 Mio. t,</li> <li>Polyvinylchlorid (PVC) mit 1,55 Mio. t,</li> <li>Polyethylenterephthalat (PET) mit 830.000 t sowie</li> <li>Polystyrol und expandiertes Polystyrol (PS/PS-E) mit 625.000 t.</li> </ul> <p>Etwa 15,3 % der produzierten Gesamtmenge waren andere Thermoplaste wie Polykarbonat (PC), Polyamid (PA) oder Styrol-Copolymere wie Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und Styrol-Acrylnitril (SAN). Die restlichen 17 % waren sonstige Kunststoffe, u.a. Duroplaste wie Epoxid-, Phenol- und Polyesterharze sowie Polyurethane und Mischkunststoff-Rezyklate (siehe Abb. „Anteil der Kunststoffsorten an der Verarbeitungsmenge Kunststoffe 2023“).</p> <p>Größter Einsatzbereich für Kunststoffe bleiben die Verpackungen. 29,9 % der in Deutschland verarbeiteten Kunststoffe wurden 2023 hier eingesetzt. Der Bausektor belegte mit 23,7 % den zweiten Rang. Dahinter folgen die Segmente Fahrzeugindustrie mit 11,1 % sowie Elektro- und Elektronikgeräte mit 7,0 % (siehe Abb. „Anteil relevanter Branchen an der Verarbeitungsmenge Kunststoffe 2023“).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/3_abb_anteil-kunstst-verarbeitung-sorten-2023_2025-04-30.png"> </a> <strong> Anteil der Kunststoffsorten an der Verarbeitungsmenge Kunststoffe 2023 </strong> Quelle: Umweltbundesamt / CONVERSIO Market & Strategy GmbH <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/3_abb_anteil-kunstst-verarbeitung-sorten-2023_2025-04-30.png">Bild herunterladen</a> (373,97 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_abb_anteil-kunstst-verarbeitung-sorten-2023_2025-04-30.pdf">Diagramm als PDF</a> (220,23 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_abb_anteil-kunstst-verarbeitung-sorten-2023_2025-04-30.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (28,10 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_abb_anteil-kunstst-verarbeitung-branche-2023_2025-04-30.png"> </a> <strong> Anteil relevanter Branchen an der Verarbeitungsmenge Kunststoffe 2023 </strong> Quelle: Umweltbundesamt / CONVERSIO Market & Strategy GmbH <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_abb_anteil-kunstst-verarbeitung-branche-2023_2025-04-30.png">Bild herunterladen</a> (512,76 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_abb_anteil-kunstst-verarbeitung-branche-2023_2025-04-30.pdf">Diagramm als PDF</a> (376,96 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_abb_anteil-kunstst-verarbeitung-branche-2023_2025-04-30.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (27,23 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Aufkommen an Kunststoffabfällen <p>Im Jahr 2023 fielen in Deutschland 5,91 Millionen Tonnen Kunststoffabfälle an. Etwa 94 % dieser Abfälle entstanden nach dem Gebrauch der Kunststoffe (sog. Post-Consumer-Abfälle). Die restlichen 6 fielen bei der Herstellung und vor allem bei der Verarbeitung von Kunststoffen an.</p> <p>Ab 2021 werden im Stoffstrombild Kunststoffe erstmals <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/nebenprodukte">Nebenprodukte</a> getrennt von den Kunststoffabfällen ausgewiesen. Zuvor waren diese in den Gesamtmengen an Kunststoffabfällen inkludiert. Nebenprodukte fielen im Jahr 2023 in Höhe von 0,43 Mio. t an. Da sie gemäß <a href="https://www.gesetze-im-internet.de/krwg/__4.html">§ 4 Kreislaufwirtschaftsgesetz</a> jedoch nicht unter den Abfallbegriff fallen, werden sie hier nicht weiter berücksichtigt, in der Abb. „Entwicklung der Verwertung der Kunststoffabfälle“ jedoch zusätzlich mit dargestellt. Beim Vergleich mit älteren Angaben zu den Gesamtmengen an Kunststoffabfällen ist zu beachten, dass die Nebenprodukte in den ausgewiesenen Mengen noch enthalten sind (siehe Abb. „Entwicklung der Verwertung der Kunststoffabfälle“).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_verwertung-kunststoffabfaelle-2023_2025-04-30.png"> </a> <strong> Entwicklung der Verwertung der Kunststoffabfälle </strong> Quelle: Umweltbundesamt / CONVERSIO Market & Strategy GmbH Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_verwertung-kunststoffabfaelle-2023_2025-04-30.pdf">Diagramm als PDF (343,86 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_verwertung-kunststoffabfaelle-2023_2025-04-30.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten (273,83 kB)</a></li> </ul> </p><p> Hohe Verwertungsquoten <p>Im Jahr 2023 wurden 99,5 % aller gesammelten Kunststoffabfälle verwertet:</p> <ul> <li>Von den 5,91 Millionen Tonnen (Mio. t) Gesamt-Kunststoffabfällen wurden 2,27 Mio. t, oder 38,4 % werk- und rohstofflich/chemisch genutzt.</li> <li>3,61 Mio. t oder 61,1 % wurden energetisch verwertet – 2,25 Mio. t davon in Müllverbrennungsanlagen, 1,36 Mio. t ersetzten als Ersatzbrennstoff fossile Brennstoffe etwa in Zementwerken oder Kraftwerken.</li> <li>32.000 t, etwa 0,5 %, wurden beseitigt. Diese Kunststoffabfälle wurden also deponiert oder in Anlagen ohne hinreichende Auskopplung von Energie verbrannt.</li> </ul> <p>(siehe Tab. „Aufkommen und Verbleib von Kunststoffabfällen in Deutschland 2023“ und Abb. „Entwicklung der Verwertung der Kunststoffabfälle“).</p> <p>Nachdem bis zum Berichtsjahr 2019 der Berechnungspunkt für das Recycling von Kunststoffabfällen am Eingang in die Aufbereitungsanlagen lag (Mengen, die dem Recycling zugeführt werden), wird seit dem Stoffstrombild Kunststoffe für 2021 ein neuer Berechnungspunkt zugrunde gelegt. Dieser befindet sich nun vor dem Einbringen in den letzten Schritt des Recyclingprozesses (z.B. in einen Pelletier-, Extrusions- oder Formvorgang). Verluste aus Zerkleinerung, Nachsortierung sowie Waschprozessen werden also berücksichtigt und zum Abzug gebracht. In der Praxis werden diese Verluste energetisch verwertet, weshalb sie sich nun auch in den Mengen zur energetischen Verwertung wiederfinden. Bei einem Vergleich mit älteren Angaben zu Recyclingquoten ist diese Änderung in der Methodik zu berücksichtigen (z.B. Abb. „Entwicklung der Verwertung der Kunststoffabfälle“). Die neue Vorgehensweise bei der Ermittlung der Recyclingquoten basiert auf dem <a href="https://eur-lex.europa.eu/eli/dec_impl/2019/665">EU-Durchführungsbeschluss 2019/665</a>. Dieser bezieht sich zwar auf Verpackungen, wurde hier jedoch auch auf die anderen Kunststoffabfallströme angewendet.</p> <p>Eine weitere Änderung ergibt sich aus der Differenzierung in <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/nebenprodukte">Nebenprodukte</a> und Kunststoffabfälle. Bis 2019 waren Nebenprodukte unter den recycelten Kunststoffabfällen aus der Produktion und Verarbeitung subsummiert. Da Nebenprodukte aber nicht unter den Abfallbegriff gemäß <a href="https://www.gesetze-im-internet.de/krwg/__3.html">§ 3 (1) Kreislaufwirtschaftsgesetz</a> fallen und ihr Wiedereinsatz in der Produktion keinen Recyclingprozess darstellt (<a href="https://www.gesetze-im-internet.de/krwg/__3.html">§ 3 (25) Kreislaufwirtschaftsgesetz</a>), ist ein Abzug dieser Mengen von den werkstofflich verwerteten Kunststoffabfällen aus der Produktion und Verarbeitung notwendig. Beim Vergleich mit älteren Angaben ist zu beachten, dass die Nebenprodukte in den ausgewiesenen Recyclingmengen noch enthalten sind (siehe Abb. „Entwicklung der Verwertung der Kunststoffabfälle“).</p> <p>Bei der Verbrennung von Abfällen wird in energetische Verwertung oder thermische Beseitigung unterschieden. Dies erfolgt anhand der Energieeffizienz der Abfallverbrennungsanlagen auf Grundlage bestimmter Kriterien, die in der EU-Abfallrahmenrichtlinie festgelegt und mit dem Kreislaufwirtschaftsgesetz in nationales Recht umgesetzt worden sind. Werden die Kunststoffabfälle in energieeffizienten Müllverbrennungsanlagen mit Energieauskopplung verbrannt, wird dies generell als energetische Verwertung eingestuft.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/5_tab_aufkommen-verbleib-kunststoffabfaelle-2023_2025-04-30.png"> </a> <strong> Tab: Aufkommen und Verbleib von Kunststoffabfällen in Deutschland 2023 </strong> Quelle: CONVERSIO Market & Strategy GmbH <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/5_tab_aufkommen-verbleib-kunststoffabfaelle-2023_2025-04-30.png">Bild herunterladen</a> (76,77 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/5_tab_aufkommen-verbleib-kunststoffabfaelle-2023_2025-04-30.pdf">Tabelle als PDF</a> (49,58 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/5_tab_aufkommen-verbleib-kunststoffabfaelle-2023_2025-04-30.xlsx">Tabelle als Excel</a> (230,08 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_verwertung-kunststoffabfaelle-2023_2025-04-30.png"> </a> <strong> Entwicklung der Verwertung der Kunststoffabfälle </strong> Quelle: Umweltbundesamt / CONVERSIO Market & Strategy GmbH <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_verwertung-kunststoffabfaelle-2023_2025-04-30.png">Bild herunterladen</a> (519,28 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_verwertung-kunststoffabfaelle-2023_2025-04-30.pdf">Diagramm als PDF</a> (343,86 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_verwertung-kunststoffabfaelle-2023_2025-04-30.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (273,83 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Unterschiede bei der stofflichen Verwertung <p>Die Höhe der Recyclingquote lag bei Abfällen aus der Kunststofferzeugung und Kunststoffverarbeitung im Jahr 2023 bei 85 % beziehungsweise bei fast 88 %. Von Kunststoffabfällen aus privaten Haushalten wurden knapp 33 % stofflich verwertet, von den Kunststoffabfällen aus dem gewerblichen Endverbrauch etwa 39 %. Der Grund für diese unterschiedlichen Quoten ist, dass Kunststoffe in der Industrie meist sehr sauber und sortenrein anfallen, in Haushalten und bei vielen Gewerbebetrieben jedoch verschmutzt und vermischt. Aus Umweltschutzsicht ist es sinnvoll, vermehrt Altkunststoffe aus dem Restmüll „abzuschöpfen“, also getrennt vom Restmüll zu erfassen, und einer möglichst hochwertigen werkstofflichen Verwertung zuzuführen. Denn diese Verwertung ist, wie viele Ökobilanzen zeigen, vorwiegend die umweltgünstigste Entsorgungsvariante.</p> <p>Haupteinsatzgebiete von Kunststoffrezyklaten (1,93 Mio. t) und wieder eingesetzten Nebenprodukten (0,5 Mio. t) in Neuprodukten sind Bauprodukte und Verpackungen. Im Jahr 2023 wurden rund 67 % der in Deutschland eingesetzten <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/rezyklate">Rezyklate</a> und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/nebenprodukte">Nebenprodukte</a> in diesen beiden Anwendungsbereichen verwendet (siehe Abb. „Einsatz von Kunststoffrezyklaten in Deutschland 2023“). Von den in der Kunststoffverarbeitung eingesetzten Rezyklaten stammen 1,54 Mio. t oder 79,8 % aus Abfällen nach dem privaten und gewerblichen Endgebrauch (sog. Post-Consumer-Abfälle) sowie 0,39 Mio. t bzw. 20,2 % aus Produktions- und Verarbeitungsabfällen (siehe Abb. Entwicklung des Rezyklateinsatzes bei der Kunststoffverarbeitung“).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/6_abb_einsatz_kunststoffrezyklate_deutschland-2023_2025-04-30.png"> </a> <strong> Einsatz von Kunststoffrezyklaten in Deutschland 2023 </strong> Quelle: Umweltbundesamt / CONVERSIO Market & Strategy GmbH <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/6_abb_einsatz_kunststoffrezyklate_deutschland-2023_2025-04-30.png">Bild herunterladen</a> (361,83 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_abb_einsatz_kunststoffrezyklate_deutschland-2023_2025-04-30.pdf">Diagramm als PDF</a> (231,60 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_abb_einsatz_kunststoffrezyklate_deutschland-2023_2025-04-30.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (27,97 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/7_abb_entw-rezyklateinsatz-kunststoffverarb-2023_2025-04-30.png"> </a> <strong> Entwicklung des Rezyklateinsatzes bei der Kunststoffverarbeitung </strong> Quelle: Umweltbundesamt / CONVERSIO Market & Strategy GmbH <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/7_abb_entw-rezyklateinsatz-kunststoffverarb-2023_2025-04-30.png">Bild herunterladen</a> (484,15 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/7_abb_entw-rezyklateinsatz-kunststoffverarb-2023_2025-04-30.pdf">Diagramm als PDF</a> (343,58 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/7_abb_entw-rezyklateinsatz-kunststoffverarb-2023_2025-04-30.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (27,28 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>
Biosynthetische Polymere werden in zunehmender Zahl und Menge eingesetzt und sind aus vielen Bereichen des Alltags nicht mehr wegzudenken. Waren es frueher vorwiegend von hoeheren Lebewesen synthetisierte Polymere, so gewinnen nun von Mikroorganismen synthetisierte Polymere als Werkstoffe sowie als Hilfs- und Nebenstoffe an Bedeutung. Mikroorganismen synthetisieren in vielfaeltiger Form Polymere fuer technische Anwendungen. Die meisten technisch genutzten mikrobiellen Polymere werden heute als Hilfs- und Nebenstoffe eingesetzt, einige auch direkt zu Werkstoffen verarbeitet. Mikrobielle Polymere werden als Rohstoffe zu anderen Werkstoffen oder Hilfs- und Nebenstoffen verarbeitet oder dienen als Ausgangsmittel fuer weitere chemische Synthesen. Der Einsatz von Mikroorganismen bei der biotechnologischen Produktion von Polymeren ermoeglicht haeufig die Nutzung nachwachsender Rohstoffe als Substrate und Kohlenstoffquelle fuer die Produktion wie zB die Nutzung pflanzlicher Photosynthetate, die von der Land- und Forstwirtschaft in grossen Mengen bereitgestellt werden koennen. Die Kenntnis der Biosynthesewege fuer Polymere in Bakterien in Verbund mit der Gentechnik ermoeglicht zudem die Erzeugung transgener Pflanzen, die zur Produktion neuer Polymere anstelle von Bakterien herangezogen werden koennen. 1) Biosynthese von Polyestern: Mikrobielle, aus Hydroxyfettsaeuren aufgebaute Polyester (PHF) machen seit einigen Jahren als neue biologische abbaubare Werkstoffe von sich reden. Neben 3-Hydroxybuttersaeure sind mittlerweile mehr als 100 verschiedene Hydroxyfettsaeuren als Bausteine von PHF bekannt. Seit ca 10 Jahren wird in der Arbeitsgruppe die Biosynthese dieser wasserunloeslichen Polyester untersucht. Als Modellorganismen dienten zunaechst Alcaligenes eutrophus und Pseudomonas aeruginosa; Rhodococcus ruber und zahlreiche anoxygene phototrophe Bakterien wie zB Chromatium vinosum wurden spaeter ebenfalls untersucht. Diese Untersuchungen haben zur Aufklaerung von Biosynthesewegen der PHF und zur Entdeckung neuer Bausteine von PHF sowie zur Klonierung und Ermittlung der Primaerstrukturen des Schluesselenzyms PHF-Synthase aus ca 20 Bakterien beigetragen. Durch Screening nach neuen Wildtypen, durch Verwendung von Mutanten und mit gentechnischen Methoden gelang es, Polyester mit ungewoehnlichen Hydroxyfettsaeuren aus einfachen Kohlenstoffquellen verfuegbar zu machen. In Zusammenarbeit mit Industriepartnern und gefoerdert durch das BMBF und das BML sollen Reststoffe, Kohlen und nachwachsende Rohstoffe fuer die Produktion dieser Polyester erschlossen werden. Ein Biotechnikum mit Bioreaktoren von 1 bis 20 l Nutzvolumen, welches demnaechst durch einen Anbau und einen Bioreaktor von 450 L Nutzvolumen erweitert wird, erlaubt die Herstellung von Polymermustern zur Ermittlung der Materialeigenschaften durch hieran interessierte Kooperationspartner. Ferner kommt der Zusammenarbeit mit Pflanzengenetikern, die Gene fuer PHF Biosynthese aus Bakterien in Pflanzen ...
In einem breit angelegten Verbundprojekt mit den Titel 'Entwicklung von thermplastischen Leiterplatten als Beitrag zur Kreislaufwirtschaft' sollen neue kostenguenstige Leiterplattenmaterialien auf der Basis von geschaeumten Hochtemperaturthermoplasten entwickelt werden. Die wesentliche oekologische Optimierung gegenueber herkoemmlichen Konzepten stellt der Verzicht auf toxische Additive wie Flammschutzmittel und der Moeglichkeit einer werkstofflichen Verwertung in der Nachgebrauchsphase dar. Diese Aspekte gewinnen zunehmend Bedeutung vor dem Hintergrund der aktuell diskutierten europaeischen Elektronikschrottdirektive (WEEE), die die werkstoffliche Verwertung von Elektronikschrott staerken will. Die erwarteten technischen Vorteile des Konzeptes liegen in einer Gewichtsreduktion der Leiterplatten, in verbesserten Eigenschaften bei Hochfrequenzanwendungen und der Moeglichkeit der dreidimensionalen Verformung des Schaltungstraegers. Angestrebt wird eine universelle Uebertragbarkeit auf eine Vielzahl elektronischer Anwendungen wie Konsumelektronik, Informations- und Kommunikationselektronik oder Automobilapplikationen.
Thermoplastics are processed in a wide range of converting methods. This potential is due to their low processing temperatures and their easy modifiability to achieve application-specific properties, e.g. by adding additives or functional components to generate blends. In plastics compounding and processing, homogeneity, i.e. the mixing of the components in the plastic melt, is the most important criterion for product quality. Distributive and dispersive mixing processes can be used to homogenize the polymer blends in the molten state. For this purpose, a wide variety of mixing elements are avail-able during compounding and processing by using single- and twin-screw extruders, which can con-trol the mixing efficiency. A major challenge is both the correct design of these mixing geometries and the selection of the as-sociated process settings, which in the end have a significant influence on product quality. For the design and improvement of the mixing geometries and the associated process settings, the numeri-cal simulation of plastic melts offers to significantly reduce these design steps. For this purpose, however, the elongation and shear deformations required for the homogenization of immiscible plas-tic blends must be simulated in order to be able to specify design criteria and process settings for dynamic mixers. This is where the research project comes in, by bundling and extending the know-how of the appli-cant's research unit for predicting the mixing efficiency of heterogeneous plastic blends. The aim is to develop a general model that describes dispersive mixing as a function of break-up and coalescence processes, taking into account the intensity of different types of deformation and adhesion promot-ers. This model should also take into account non-Newtonian viscous flow behavior. To this end, basic research must first be developed in order to obtain an advanced understanding of the droplet behavior in a plastic melt as a function of different types of deformation. A special Couette rheometer is to be constructed and various geometries investigated that induce different flow fields and thus different deformations in a plastic melt. Based on these results, the model will be developed and ap-plied and validated for realistic plastics processing operations in which the mixing zone of a single-screw extruder is simulated.
Ziel ist es, ein natuerliches thermoplastisches Material zu entwickeln, das aus nachwachsenden Rohstoffen besteht, in einem einfachen, energiearmen Prozess hergestellt wird, wie herkoemmliche, synthetische Kunststoffe verarbeitet werden kann und dessen Preis konkurrenzfaehig ist. Die Granulate sind seit Jaenner 96 am Markt und bestehen zu mehr als 50 Prozent aus Abfallholz in Form von Saegespaenen. Mit Hilfe von geschrotetem Mais und Naturharzen wird eine in der Waerme formbare ( thermoplastische ) Materialmischung hergestellt und durch Extrusion zu Fasal-Granulaten geformt. Obwohl Fasal keinen Kunststoff enthaelt kann es wie dieser auf Kunststoffmaschinen verarbeitet werden.
Das Ziel des Verbundvorhabens Re-CIRC-Form ist die Entwicklung eines Kreislaufprozesses zur Reduktion von CO2-Emissionen bei der Herstellung von strukturoptimierten Formwerkzeugen für die Herstellung von FVK Bauteilen (RTM-, RIM-, Autoklav und Thermoformwerkzeuge sowie Spannvorrichtungen) mittels ökologisch hergestellter (biobasierter), thermoplastischer Kunststoffe im additiven SEAM Fertigungsverfahren mit anschließender schlichtender Nachbearbeitung von Funktionsflächen. Als Ausgangsbasis für den abschließenden Recyclingprozess erfolgt ein schonendes Zermahlen der ihr Lebenszyklusende erreichten Werkzeuge zu leicht schmelzbarem Mahlgut. Anschließend erlaubt die additive Fertigung die Verwendung des Regranulats mit deutlich höheren Rezyklatanteilen in weniger stark belasteten Bereichen der hiermit gefertigten Formen und Werkzeuge. Cotesa wird im Projekt Expertise in der Anwendung von 3D gedruckten Autoklavformen im Einsatzbereich von ca. 180°C aufbauen. Hierzu zählt vor allem die Auslegung unter Berücksichtigung und Kompensation der Wärmedehnung aber auch die Herstellung und Bearbeitung der Formen sowie die Anwendung zu Bauteilherstellung. Für Autoklav Werkzeuge muss ein geschrumpftes Werkzeug hergestellt werden, dass sich während des Prozesses bei 180°C auf Sollgeometrie ausdehnt. Dabei werden auch hohe Anforderungen an die Vakuumdichtheit und damit höchste Anforderungen an den 3D-Druck Prozess gestellt. Im Projekt soll auch untersucht werden, inwieweit ein gedrucktes Werkzeug aufgrund der durch die geringere Masse bedingten schnelleren Werkzeugtemperierung ein besseres Folgen der Druck-Temperaturkurven im Autoklav-Zyklus im Vergleich zu einem konventionellen Werkzeug ermöglicht. Auch an die thermische Beständigkeit von Autoklav-Werkzeugen aus Kunststoffen werden sehr hohe Anforderungen gestellt. Hier gilt es, geeignete Materialien für die Prozesskette zu finden, die sich im 3D Druck möglichst gut verarbeiten lassen, aber auch eine hohe Trennmittelbeständig haben
| Organisation | Count |
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| Bund | 795 |
| Land | 5 |
| Weitere | 4 |
| Wissenschaft | 191 |
| Zivilgesellschaft | 39 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 785 |
| Text | 14 |
| unbekannt | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 11 |
| Offen | 784 |
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| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 776 |
| Englisch | 52 |
| Resource type | Count |
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|---|---|
| Boden | 505 |
| Lebewesen und Lebensräume | 342 |
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