Nachhaltiges Spritzgießen: Wie die Branche nachhaltiger wird

Die kunststoffverarbeitende Industrie steht vor einem tiefgreifenden Wandel, und Spritzgießer, die Nachhaltigkeit strategisch in ihren Fokus rücken, schaffen sich einen langfristigen Wettbewerbsvorteil.

Material als Ausgangspunkt

Wenn wir über Nachhaltigkeit im Spritzgießen sprechen, geht es fast immer um die Verringerung des CO₂-Fußabdrucks. Der wichtigste Schritt ist daher die Wahl des Materials. Dabei hat man die Wahl zwischen beispielsweise: Reduzieren, Recyceln und Erneuern (Re-duce, Re-cycle, Re-use).

„Reduce“ bedeutet, dass man bei der Produktgestaltung den Rohstoffverbrauch berücksichtigt und versucht, das Gesamtgewicht zu reduzieren.

Das Recycling von Rohstoffen ist der beste Weg, CO₂-Emissionen zu reduzieren, wenn man nicht auf die Verwendung von Kunststoffen verzichten kann.

„Renew“ bezieht sich in diesem Zusammenhang auf die Verwendung von Rohstoffen aus erneuerbaren Quellen, wie beispielsweise biobasierten Kunststoffen.

Recycelte oder biobasierte Kunststoffe

Post-Consumer-Recyclat (PCR) und Post-Industrial-Recyclat (PIR) sind für immer mehr Anwendungen in Qualitäten erhältlich, die mit denen von Neuware vergleichbar sind. Biobasierte Kunststoffe, die ganz oder teilweise auf nachwachsenden Rohstoffen basieren, gewinnen an Boden, auch wenn ihre mechanischen Eigenschaften und Verarbeitungsfenster oft noch eingeschränkter sind als bei herkömmlichen Materialien. Die Entscheidung für nachhaltigere Rohstoffe erfordert stets eine Neubewertung des Produktionsprozesses und der Spezifikationen des Endprodukts.

• Post-Consumer-Recyclat: erhältlich in PA, PP, ABS und verschiedenen anderen Polymerarten

• Biobasiertes PLA, PHA und PA für Anwendungen mit geringeren mechanischen Anforderungen

• Recyceltes Material erfordert angepasste Prozessparameter und zusätzliche Qualitätskontrolle

Energieeffizienz im Spritzgussverfahren

Das Spritzgießen ist ein energieintensiver Prozess: Hydraulik, Erwärmung und Kühlung erfordern einen kontinuierlichen Energiebedarf. Der Übergang von hydraulischen zu elektrischen und Hybridspritzgußmaschinen hat den Energieverbrauch in den letzten Jahren erheblich gesenkt. Elektrische Maschinen sind um 50 bis 70 Prozent sparsamer als herkömmliche hydraulische Modelle. Darüber hinaus bieten kürzere Zykluszeiten, optimierte Kühlsysteme und intelligente Produktionsplanungssysteme weitere Möglichkeiten, den Energieverbrauch pro gefertigtem Teil zu senken.

Design für Nachhaltigkeit: Die Rolle der Produktentwicklung

Nachhaltigkeit beginnt nicht an der Spritzgußmaschine, sondern am Reißbrett. Produkte, die von Anfang an unter Berücksichtigung von Materialeffizienz, Demontierbarkeit und Recyclingfähigkeit entworfen werden, sind von Natur aus nachhaltiger als Produkte, die nachträglich „grüner“ gemacht werden. Dünnwandige Konstruktionen, die Vermeidung von Materialkombinationen, die die Trennung beim Recycling erschweren, sowie die Minimierung von Angüssen sind konkrete Designentscheidungen mit direkter Auswirkung auf die Umwelt. Die Zusammenarbeit zwischen Auftraggeber und Spritzgießer in einer frühen Phase der Produktentwicklung ist hierfür der effektivste Ansatz.

Gesetzliche Vorschriften und Kundenanforderungen als Motor für Veränderungen

Die europäischen Vorschriften zur Kreislaufwirtschaft – von den künftigen Verpflichtungen zur Beimischung eines bestimmten Anteils an recyceltem Material bis hin zur Richtlinie über die Nachhaltigkeitsberichterstattung von Unternehmen (CSRD) – stellen immer konkretere Anforderungen an den Materialeinsatz, die Recyclingfähigkeit und den CO₂-Fußabdruck von Produkten.

Große OEMs geben diese Anforderungen anschließend über Einkaufskriterien und Produktspezifikationen an ihre Lieferkette weiter. Für Spritzgießer, die als strategische Partner agieren wollen, ist das Vorwegnehmen dieser Anforderungen keine Option, sondern eine Notwendigkeit. Wer Nachhaltigkeitsdaten zu Materialherkunft, Energieverbrauch und CO₂-Emissionen vorlegen kann, hat bei den Ausschreibungen von morgen einen Vorsprung.