From the Sector

Die AVK – Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e. V. hat gemeinsam mit dem IKK, Institut für Kunststoff und Kreislaufwirtschaft der Leibniz-Universität Hannover, eine umfassende Studie zum Composites-Recycling erarbeitet.

Sie bietet eine systematische und umfassende Übersicht über die anfallenden Abfallmengen und die aktuellen sowie zukünftig verfüg- und umsetzbaren Lösungen zum hochwertigen Recycling. Dabei werden die Vor- und Nachteile zu den verschiedenen Verfahren bewertet sowie relevante gesetzliche Vorgaben und Normen betrachtet.

Das Thema Nachhaltigkeit und Recycling ist auch in der Kunststoffindustrie immer wichtiger geworden. Gerade im Bereich Leichtbau haben Composites enorme Vorteile. Darüber hinaus können die Materialien aber auch in Bezug auf Nachhaltigkeit einen hohen Mehrwert liefern. Warum Composites vorteilhaft sind, wurde bislang wenig systematisch oder eher punktuell untersucht. Mit der jetzt veröffentlichten Composites-Recycling-Studie, die vom IKK-Institutsleiter Professor Hans-Josef Endres und Dr. Madina Shamsuyeva mit Unterstützung von Industrievertretern aus dem AVK-Expertenarbeitskreis erarbeitet wurde, liegt die erste große Untersuchung zum Thema Recycling von Composites vor.

„Für Composites gibt es ein hohes Potential, auch wenn viele glauben, Faserverbundkunststoffe lassen sich schwer recyclen. Trotzdem darf man nicht vergessen, dass nicht alles, was beim Recycling möglich ist, auch wirtschaftlich oder nachhaltig ist. Hier gilt es genau hinzusehen. Diese Studie ist deshalb so wichtig, um herauszufinden, wie der aktuelle Stand ist, wohin sich der Markt entwickeln kann und wo noch Potential schlummert“, stellt AVK-Geschäftsführer Dr. Elmar Witten fest.

Prof. Hans-Josef Endres ergänzt: „Die Studie zeigt, dass in einigen Bereichen mehr recycelt wird, z. B. bei den Thermoplasten, in anderen Bereichen jedoch noch nicht. Gerade beim chemischen Recycling ist der Reifegrad der Technologien noch nicht sehr fortgeschritten und manchmal sind auch Anlagekapazitäten noch nicht ausgelastet. Hier muss noch Pionierarbeit geleistet werden, um z. B. interdisziplinäre Geschäftsmodelle auszuarbeiten. Gleichzeitig gibt es Anwendungen für Composites, die schon heute aus technischer Sicht einfach zu recyceln wären und es ‚nur‘ an der Logistik und dem Willen fehlt. Aber auch eine Harmonisierung von Gesetzen und Normen sowie der Rechtsprechung wäre wünschenswert, um das Composites-Recycling weiter voranzubringen.“

Die Studie ist zum Preis von 799,- Euro (zzgl. MwSt.) bei der AVK im PDF-Format erhältlich (ermäßigter Preis für AVK-Mitglieder: 399,- Euro zzgl. MwSt.).

• Prognose zum Krankenhaus- und Pflegemarkt
• Großes Nachhaltigkeitspotenzial durch professionelle Wäscheversorgung in der häuslichen Pflege

Die Nachfrage nach Krankenhaus- und Pflegeleistungen wird in den kommen-den Jahren weiter ansteigen. In der häuslichen Pflege ist vom stärksten Nachfrageanstieg auszugehen. Das bietet ein großes, bisher noch wenig bedientes Potenzial für die Versorgung durch professionelle Textildienstleister. Diese Versorgung ist nicht nur aus hygienischen Gründen angebracht, sondern auch unter Nachhaltigkeitsgesichtspunkten. Durch einen geringeren Wasser- und CO2- Verbrauch ist der ökologische Fußabdruck deutlich kleiner. Zu dieser Prognose kommt die Studie Health & Care von Prof. Frank Schmitz von der Hochschule für Gesundheit in Bochum, Anne Griese, M.A. von der Hochschule Rhein-Waal sowie Andreas Fastenau von der LEO System GmbH.

Bereits heute wird ein Großteil der Krankenhäuser in Deutschland von professionellen Textildienstleistern mit Textilien und Berufskleidung versorgt. In der häuslichen Pflege ist das bislang wenig bekannt. Durch die Nutzung bereits vorhandener Logistik zu den Haushalten der pflegebedürftigen Menschen und die Vernetzung der Beteiligten ist ein Waschen in industriellen Großwäschereien allerdings möglich, so die Ergebnisse der Studie.

Wachsender Markt
Vor dem Hintergrund einer alternden Gesellschaft nimmt die Zahl pflegebedürftiger Menschen in Deutschland zu. Basierend auf dem Prognosemodell des Deloitte Health Care Indicators wird von einem Anstieg von 28% ausgegangen. Insbesondere der Versorgungsbedarf in der eigenen Häuslichkeit werde stark ansteigen. Der Prognose zufolge werde die Anzahl pflegebedürftiger Menschen, die durch einen Pflegedienst betreut werden, um 33% zunehmen. Im gleichen Zeitraum werde die Zahl der Behandlungstage in Krankenhäusern um 2,8% ansteigen. Die Anzahl der Krankenhausfälle wird sich allerdings per anno um mehr als 2,8% erhöhen, da die Verweildauer weiter sinken werde.

In der Summe werde auch der Wäscheverbrauch zunehmen. Für die einzelnen Segmente betrachtet bedeutet dies im Bundesdurchschnitt: ein Anstieg von 2,8% für die Versorgung von Krankenhäusern bis 2035 und in der stationären Pflege von 3,8%. Im Bereich der ambulanten Pflege sind noch wesentlich größere Wachstumsraten zu erwarten. Unter der Annahme, dass der Wäscheverbrauch in der ambulanten Pflege je Pflegetag dem in der stationären Pflege entspricht, geht die Prognose von einem Anstieg der Nachfrage im Bundesdurchschnitt bis 2035 um 24,5% aus.

Die Entwicklung ist sowohl bezogen auf die unterschiedlichen Segmente als auch regional sehr heterogen. Regionen mit einem besonders großen Nachfrageanstieg sind geprägt durch Bevölkerungswachstum und ein höheres Durchschnittsalter in der Bevölkerung.

Geringerer Energieverbrauch bei professionellen Textildienstleistern
„In der Nutzung des professionellen Textilservice für die Wäscheversorgung in der häuslichen Pflege liegt ein großes Nachhaltigkeitspotenzial“, so Prof. Frank Schmitz. Datenerhebungen haben gezeigt, dass der Wasser- und Energieverbrauch je Kilogramm Wäsche in der industriellen Großwäscherei gegenüber den Haushaltsgeräten erheblich geringer ist. Die Studie skizziert mehrere Szenarien für die professionelle Textilpflege im Bereich der häuslichen Pflege. Bereits eine anteilige Zentralisierung der Wäscheaufbereitung von 25% führt demnach im Jahre 2035 zu einer Ersparnis von rund 5,17 Mio. m³ Wasser und 16,76 Tsd. Tonnen CO2.

Weitere Nachhaltigkeitspotenziale vorhanden
Nicht betrachtet wurde in der Studie der Nachhaltigkeitsvorteil der textilen Dienstleistung über die Energieeinsparungen hinaus. Nach Einschätzungen der Autoren und des DTV liegt ein großes Nachhaltigkeitspotenzial in der Lebensdauer der eingesetzten Textilien. Je länger Textilien eingesetzt werden können, umso weniger müssen neu produziert werden. Im zirkulären Geschäftsmodell der textilen Dienstleister ist dieser Aspekt systemimmanent. Die dort eingesetzten Textilien erreichen oftmals mehr als 100 Waschzyklen. Dies wird in der Regel durch Eigenwäsche nicht erreicht.

„Die Prognose zeigt, dass der Textilservice Antworten für viele aktuelle Problemstellungen im Bereich der Nachhaltigkeit hat. Nachhaltigkeit in der textilen Kette darf nicht nur in der Herstellung oder dem Recycling gedacht werden, sondern muss insbesondere auch den Nutzungszyklus berücksichtigen. Kreislaufwirtschaftsmodelle wie das unsere können zur Erreichung der gesteckten Klimaziele beitragen“, so Andreas Schumacher, Hauptgeschäftsführer des Deutschen Textilreinigungs-Verbandes. Die vollständige Studie gibt es online.

Die anstehende Verkehrswende ist eines der zentralen wirtschaftlichen und industriellen Themen unserer Zeit. Umweltschutz und ein möglichst nachhaltiger Umgang mit unserem Planeten und seinen endlichen Ressourcen sowie der Wunsch nach individueller Mobilität dürfen sich zukünftig nicht mehr gegenseitig ausstechen. Es gilt Lösungen zu finden, die beide Wünsche gleichberechtigt berücksichtigen.

In den letzten Jahren steht bei der Betrachtung möglicher Alternativer Antriebssysteme vor allem der Wechsel von klassischen Verbrennungsmotoren hin zur Elektro-Mobilität im Fokus. Auch wenn es zahlreiche weitere Optionen gibt, so ist diese das derzeit politisch und auch wirtschaftlich oftmals präferierte Modell, auf das die Automobilindustrie mit allen vor- und nachgelagerten Industriezweigen reagieren muss.

Auch für die Composites-Industrie ergeben sich neue Herausforderungen. Bislang ist der Transportbereich mit einem Anteil von 32 % das zweitwichtigste Anwendungssegment der Composites Industrie (vgl. Abb. 1). Betrachtet werden hier alle Lang- sowie Endlosfaserverstärkten Materialsysteme. Änderungen und neue Impulse in diesem so wichtigen Bereich haben, sowohl für die deutsche Industrie generell als auch für die Zulieferindustrie im Speziellen, einen fundamentalen Einfluss auf viele Akteure im Composites-Markt.

Bereits vielfach wurde in den letzten Monaten ein Abgesang auf die Composites im Automobilbereich angestimmt, da Leichtbau seinen Einfluss bei der E-Mobilität vermeintlich verloren habe. Dies muss sich, wenn man die reine Physik betrachtet, schon grundlegend als falsch herausstellen und wurde mittlerweile ja auch vielfach entkräftet. Darüber hinaus wird aber übersehen, dass Composites über ein enorm vielfältiges und breites Eigenschaftsniveau, auch über den Leichtbau hinaus aufweisen. Die Leichtbaumöglichkeiten sind nur ein Baustein der für den Einsatz von Composites, vor allem auch in der Elektromobilität spricht.

Wie genau Composites zukünftig eingesetzt werden können und wo sich die meisten Potenziale zeigen, dass war Thema einer Arbeitskreissitzung der AVK zum Thema "Werkstoffeigenschaften und -anforderungen für die E-Mobilität“. Mehr als 150 angemeldete Teilnehmer informierten sich am 24. März über den aktuellen Stand aus Forschung und Entwicklung sowie derzeitige und zukünftige Anwendungsszenarien.

Leitfähige Kunststoffe, Kunststoffe im Hochvoltbereich, aber auch direktgekühlte Motoren aus faserverstärkten Kunststoffen waren dabei ebenso Thema, wie neue Materialentwicklungen und konkrete Anwendungsfelder im PKW-Bereich.

Potenziale für den Einsatz von Kunststoffen und ganz speziell auch Composites zeigen sich beispielsweise im Bereich des Batteriegehäuses bzw. des Deckels der Batteriegehäuse.

Das Batteriegehäuse inklusive Deckel ist in einem Fahrzeug ein Teil der gesamten Fahrzeugstruktur. Das Gehäuse beherbergt die Zellen, die Kühlung, die Verkabelung und schützt vor Crash-/Crush- Schäden. Composites verfügen u. a. über eine gute Zug- und Biegefestigkeit und erhöhen die Steifigkeit. Darüber hinaus ist eine hohe Formstabilität und elektrische Isolation garantiert. Spontanversagen des Bauteils gibt es nicht. EV (electric vehicle)-Batterien haben in der Regel große Dimensionen und ein komplexes Design. Große Bauteile und komplexe Formen lassen sich mit Composites in einem Bauteil darstellen, mehrstufige Verarbeitungsprozesse entfallen. Dies sind nur einige der Vorteile, die durch den Einsatz von Composites entstehen können. Die Experten des AVK-Arbeitskreises waren sich einig: die Elektromobilität bietet vielfältige Chancen für Composites. Man muss als Industrie die sich bietenden Möglichkeiten gemeinsam angehen, um von den anstehenden Änderungen profitieren zu können. Darüber hinaus muss die Vorteilhaftigkeit der Materialien zukünftig noch besser nach außen und zu potenziellen Nutzern/Anwendern kommuniziert werden.

Deswegen wurde entschieden, die Arbeit gemeinsam fortzusetzen. Ein nächstes Treffen des Arbeitskreises „Werkstoffeigenschaften und -anforderungen für die E-Mobilität“ wird am 24.06.2021 stattfinden.