Das Bild zeigt einen Extruder in der Kunststoff-Industrie. © Panthermedia / AppleEyesStudio

Kunststoffverarbeitung

Kunststoffe spielen für das verarbeitende Gewerbe eine wichtige Rolle. Schließlich bestehen nicht nur Verpackungen aus „Plastik“, auch u. a. die Elektro-, Automobil- und die Bauindustrie sind auf kunststoffbasierte Teile und Produkte angewiesen. Doch von Seiten der Gesellschaft und des Gesetzgebers wachsen die Erwartungen und die Anforderungen an die Branche stetig.

Ausgangslage und Herausforderung

Kunststoffe spielen für das verarbeitende Gewerbe eine wichtige Rolle. Schließlich bestehen nicht nur Verpackungen aus „Plastik“, auch u. a. die Elektro-, Automobil- und die Bauindustrie sind auf kunststoffbasierte Teile und Produkte angewiesen. Der Grund dafür: Die Einsatzmöglichkeiten von Kunststoffen sind so vielfältig wie das Material selbst. So führt seine besondere Flexibilität im Hinblick auf die (Ver-)Formbarkeit dazu, dass Kunststoffe in nahezu allen Bereichen des täglichen Lebens Verwendung finden.

Die Kehrseite ist jedoch, dass die Universalität von Kunststoff als Werkstoff zu einem stetig wachsenden Ressourcenbedarf führt – insbesondere im Bereich der fossilen Rohstoffe. Daraus resultieren für kunststoffverarbeitende Unternehmen zunehmend steigende Kosten. Neben der ökonomischen Komponente steigen jedoch auch von Seiten der Gesellschaft und des Gesetzgebers die Erwartung und die Anforderung, Kunststoffe ressourcenschonender herzustellen und sie am Ende der Lebensdauer auch in den Kreislauf zurückzuführen.* Dispan, J.; Mendler, Laura (2020): Branchenanalyse kunststoffverarbeitende Industrie 2020. Beschäftigungstrends, Kreislaufwirtschaft, digitale Transformation, Working Paper Forschungsförderung Nr. 186, Düsseldorf: Hans-Böckler-Stiftung, S. 36.

 

Das Bild zeigt eine Visualisierung eines Kunststoff-Spritzguss-Verfahrens. Roter flüssiger Kunststoff wird in eine Form gespritzt.
© VDI ZRE
Das Bild zeigt einen 3D-Drucker, der mittels additiver Fertigung unter Computersteuerung einen weißen Gegenstand aufbaut.
© PantherMedia / cookelma
Das Foto zeigt das Rohmaterial für Plastiktüten. Das Material ist aufgerollt auf Rollen.
© PantherMedia / puchit.a@gmail.com

Ressourceneffizienz-Potenziale in der Kunststoffverarbeitung

Die größte Herausforderung für die Branche besteht unterdessen im Zusammenhang mit dem weltweit wachsenden Kunststoffaufkommen: das unzureichende Recycling des Werkstoffs. Denn anstatt die Kunststoffprodukte am Ende des Produktlebenszyklus in einem Recyclingkreislauf zu Rezyklaten zu verarbeiten, wird nach wie vor der Großteil des Kunststoffs verbrannt.* Conversio (2020): Kurzfassung der Conversion Studie - Stoffstrombild Kunststoffe in Deutschland 2019, S. 12.

Das Bild zeigt ein Sankey-Diagramm zu den Kunststoffstromflüssen in Deutschland auf Basis von Daten aus dem Jahr 2019. Die Abbildung ist der Kurzfassung der Conversion Studie - Stoffstrombild Kunststoffe in Deutschland 2019, Seite 11 entnommen und wurde adaptiert.© VDI ZRE in Anlehnung an Conversio (2020)

Umso wichtiger erscheint es daher, kunststoffverarbeitende Unternehmen zur Auseinandersetzung mit diesen Themen zu befähigen, damit sie ihre eigene Produktion und die Produkte so optimieren, dass der Ressourceneinsatz minimiert wird – idealerweise durch die Rückführung der eingesetzten Rohstoffe am Ende des Produktlebenszyklus.

Online-Angebote des VDI Zentrums Ressourceneffizienz

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      Erfahren Sie, wie Sie Materialverluste, die z. B. durch Nacharbeit in der Produktion entstehen, reduzieren und Ihren Gesamtenergieverbrauch senken können.

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      Material und Energie lassen sich auch im Prozess der Extrusion sparen. Der Ressourcencheck zeigt Möglichkeiten auf, wie Energie und Material eingespart werden kann.

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      Reduzieren Sie Ihren Material- und Energieverbrauch durch Reduktion von Ausschuss- und Nacharbeitsquoten oder durch ein Standzeitmanagement. Lernen Sie die Vorteile kennen.

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      Der Ressourcencheck Fügen zeigt viele Ansatzpunkte zum Einsparen von Material und Energie während eines Fügeprozesses auf.

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      Analysieren Sie das Umfeld Ihrer Fertigung, z. B. Beleuchtung, Klima-/ Wärmetechnik, Druckluft, Bauteilreinigung, Abfall- und Kreislaufführung, und lernen Einsparpotenziale kennen.

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      Material und Energie lassen sich auch im Prozess der Extrusion sparen. Diese Prozesskette zeigt, dass vom Plastifizieren über die Formgebung bis hin zum Abhängen jeder Prozessschritt Möglichkeiten bietet, ressourceneffizient zu arbeiten.

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      Diese Prozesskette liefert Anregungen, wie und bei welchen Prozessschritten beim Spritzgießen von Kunststoff Ressourcen eingespart werden können. Bereits während der Produktgestaltung gibt es unterschiedliche Möglichkeiten durch die Optimierung der Formteilegeometrie die Materialeffizienz und die Energieeffizienz zu steigern.

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      Die Prozesskette Fügen zeigt viele Ansatzpunkte zum Einsparen von Material und Energie während eines Fügeprozesses auf. Zahlreiche Einsparmöglichkeiten zeigen sich beim Umgang mit Fügehilfsstoffen, der Vorbereitung und Handhabung der Fügepartner sowie dem Fügeprozess selbst.

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    • Produktionsinfrastruktur

      Einige Potenziale für Ressourceneffizienz sind unabhängig von der Branche. Wie sich grundsätzlich Material und Energie sparen lassen, wird bei dieser Prozessvisualisierung anhand einer modellhaften Produktions­infra­struktur gezeigt. Es werden dabei Themen aus der Industrie und dem Bauwesen adressiert.

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Publikationen zum Thema „Kunststoffverarbeitung“

Studien

Potenziale der schwachen künstlichen Intelligenz für die betriebliche Ressourceneffizienz

Immer mehr Unternehmen setzen künstliche Intelligenz (KI) in der Produktentwicklung und Produktion ein. Wie die KI den Verbrauch von Material und Energie reduzieren kann, wird in dieser Studie untersucht.

 

  • Studien
Das Bild zeigt ein weißes Gesicht links und die Zeichnung eines Baums rechts im Bild. Die linke Hälfte des Baums stellt digitale Äste dar und die rechte Hälfte trägt natürliche Blätter.© VDI ZRE / Julia Zschiedrich

Ressourceneffizienz durch Industrie 4.0 – Potenziale für KMU des verarbeitenden Gewerbes

Die digitale Transformation in der industriellen Produktion bietet erhebliche Potenziale zur Steigerung von Material- und Energieeffizienz in Unternehmen. Gleichzeitig benötigen die eingesetzten Technologien der Digitalisierung auch selbst Ressourcen.

 

  • Studien
Das Bild zeigt eine Mindmap, in deren Mitte 4.0 zu lesen ist. An den Enden der Arme sind verschiedene Icons zu sehen, die für industrielle Produktion stehen.© VDI ZRE

Kontakt

Bei Fragen zum Thema „Kunststoffverarbeitung“ helfen wir Ihnen gerne weiter.

Tel.: +49 (0)30 2759506-505

E-Mail: zre-industrie@vdi.de