CO2-Footprint: eine Chance für die Kunststoffindustrie

Die steigenden Energie- und Rohmaterialpreise stellen die Kunststoffverarbeiter vor neue Herausforderungen. „Eine noch schnellere Reduktion des CO₂-Footprints verschafft Spielraum. Die Wettbewerbsfähigkeit und Resilienz werden gestärkt“, betont Dr. Gerhard Dimmler, CTO der ENGEL Gruppe, im Vorfeld der K 2022. „ENGEL ist Vorreiter bei CO₂-sparenden Lösungen in der Spritzgießverarbeitung. Genau das stellen wir im Oktober in Düsseldorf unter Beweis.“

„ENGEL bietet ein breites Spektrum an ausgereiften und praxisbewährten Technologien und Lösungen an, die dazu beitragen, den Energie- und Rohmaterialeinsatz zu senken. Jetzt geht es darum, diese noch umfangreicher einzusetzen, um die CO₂-Bilanz und zugleich die Kostenstruktur deutlich zu verbessern“, so Dimmler. Vom Design über das Abmustern und die Produktion bis zu Wartung und Service unterstützt ENGEL seine Kunden über den gesamten Produktlebenszyklus und darüber hinaus. Denn die Reduktion des CO₂-Footprints ist keine rein technische Herausforderung. Sie erfordert eine enge Zusammenarbeit entlang der gesamten Wertschöpfungskette, für die sich ENGEL gemeinsam mit weiteren Marktteilnehmern aktiv einsetzt.

Dabei kommt jedem Teilnehmer der Wertschöpfungskette eine bestimmte Rolle zu. Als Spritzgießmaschinenbauer und Systemlöser übernimmt ENGEL Verantwortung für drei Bereiche: Die Gesamteffizienz der Spritzgießproduktionszelle, die Digitalisierung der Spritzgießprozesse und die Kreislaufwirtschaft unterstützende Verarbeitungstechnologien.

Ressourcen und Energie zu sparen sind in der Unternehmensphilosophie von ENGEL seit jeher fest verankert. Von servohydraulisch über hybrid bis vollelektrisch gehören die Spritzgießmaschinen von ENGEL zu den jeweils effizientesten ihrer Größe und Leistungsklasse am Markt. „Viele Verarbeiter denken, mit dem Einsatz einer vollelektrischen Spritzgießmaschine haben sie das volle Energiesparpotenzial bereits ausgeschöpft. Mit einer exakt abgestimmten Temperierlösung geht aber noch viel mehr“, verdeutlicht Dimmler. Die Wärmezu- und -abfuhr verbrauchen im Produktionsbetrieb heutzutage oftmals mehr Energie als die Bewegungen der Spritzgießmaschine. Seit mehr als zehn Jahren befasst sich ENGEL deshalb intensiv mit der Temperierung von Spritzgießwerkzeugen und bietet eigene, auf die Spritzgießmaschinen exakt abgestimmte Temperierlösungen an. Mit der dynamischen Einzelkreisregelung und der bedarfsabhängigen Steuerung der Temperiergeräte vereinen die Systemlösungen von ENGEL Energieeffizienz mit Temperierkonstanz und einer sehr hohen Produktivität. Auf diese Weise lässt sich der Energieverbrauch in einem Maß senken, das vergleichbar ist mit den Energieeinsparungen, die vor einigen Jahren durch den Wechsel auf eine moderne Antriebstechnik erreichbar waren.

iQ flow control heißt das Assistenzsystem, das ENGEL gezielt für die Optimierung der Temperierprozesse entwickelt hat. Insgesamt umfasst die iQ Produktfamilie fast zehn intelligente Assistenzsysteme und zur K 2022 stellt ENGEL mit iQ hold control ein weiteres vor. Angefangen hat es vor zehn Jahren mit iQ weight control, das Schwankungen im Rohmaterial und in den Umgebungsbedingungen automatisch erkennt und für jeden Zyklus einzeln die qualitätsrelevanten Prozessparameter anpasst.

Die sich selbst optimierende Spritzgießmaschine ist ein wesentliches Ziel bei der Digitalisierung der Spritzgießprozesse. Es geht darum, Ausschuss zu vermeiden und die Energieeffizienz zu steigern.

Eine Studie, die Accenture im Auftrag von bitkom mit Betrieben in Deutschland durchgeführt hat, prognostiziert, dass sich mithilfe der Digitalisierung die heutigen CO₂-Emissionen um bis zu 58 Prozent reduzieren lassen. Der Fertigungsbereich hat daran mit 23 Prozent einen besonders großen Anteil.

Mit seinem umfangreichen Technologie-Know-how unterstützt ENGEL seine Kunden bei der Rezyklatverarbeitung. „Ziel bei der Aufbereitung von Kunststoffabfällen ist es, weniger Energie zu verbrauchen als für die Herstellung von Neuware notwendig ist“, betont Dimmler. „Dann macht sich der Einsatz von Rezyklat unmittelbar positiv in der CO₂-Bilanz bemerkbar.“

Mit den Schlagworten Verstrecken, Verdecken und Verstecken beschreibt ENGEL drei unterschiedliche Ansätze, die es ermöglichen, Rezyklat für ein breiteres Anwendungsspektrum einzusetzen. Verstrecken meint das Beimischen von Rezyklat zu Neuware. Hier profitieren die Kunststoffverarbeiter sowohl von der hohen Plastifzier- als auch Digitalisierungskompetenz von ENGEL. „Mit der richtigen Schnecke kann jede Spritzgießmaschine Rezyklat in beliebiger Konzentration bis hin zu 100 Prozent Rezyklat verarbeiten“, sagt Dimmler. Zudem sorgen die intelligenten Assistenzsysteme dafür, dass auch bei starken Schwankungen im Rohmaterial, wie sie für aufbereitete Kunststoffabfälle typisch sind, hochwertige Produkte produziert werden können.

Beim Verdecken wird das Rezyklat mittels IMD-Technologie, wie zum Beispiel ENGEL foilmelt oder ENGEL clearmelt, zusammen mit einer Dekorfolie oder eine Dekorschicht verarbeitet. Und Verstecken meint das Einbetten von Rezyklat in Neuware im Sandwichverfahren, wie es die ENGEL Technologien skinmelt und coinjection möglich machen.

„Unser Ziel ist es, das noch immer vorherrschende Downcycling von Materialien durch ein Re- oder sogar Upcycling abzulösen“, so Dimmler. „Das treibt unsere Entwicklung an. Die ENGEL Technologien machen Rezyklat auch für anspruchsvolle Produkte einsetzbar.“

Weitere Unterstützung findet das Upcycling-Ziel durch die enge Zusammenarbeit der Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette. Von der Rohmaterialerzeugung über die Verarbeitung bis zum Recycling und noch weiter in Richtung Handel und Konsument vernetzen sich die Marktteilnehmer auf horizontalen Plattformen, um Informationen und Daten auszutauschen. So lassen sich zum Beispiel über ein digitales Wasserzeichen auf Verpackungen Material, Hersteller und Verarbeitungsprozess identifizieren. Diese Daten stehen allen Teilnehmern und Nutzern der horizontalen Plattform zur Verfügung. Damit ist ein gezielteres Sortieren von Kunststoffabfällen und damit ein sortenreines, hochwertiges Recycling möglich.

Die R-Cycle Initiative, der ENGEL im Frühjahr 2022 beigetreten ist, verfolgt genau dieses Ziel. Mit digitalen Produktpässen schafft R-Cycle die Grundlage für einen hochwertigen Recyclingprozess, indem bereits bei der Produktherstellung recyclingrelevante Informationen automatisch erfasst werden. „Voraussetzung für das Schließen von Werkstoffkreisläufen ist Informationstransparenz über die gesamte Wertschöpfungskette, sozusagen der Kreislauf von Informationen“, betont Dimmler. „Nur wenn man weiß, was man verarbeitet, kann man die gewünschten Produkteigenschaften sicherstellen.“

Cicular Economy basiert auf dem Wechselspiel aller Marktteilnehmer. Damit die Prozesskette lückenlos funktioniert, ist es aber auch wichtig, dass jeder einzelne Schritt innerhalb des Gesamtprozesses wirtschaftlich ist. „Ohne Ökonomie gibt es keine Ökologie“, ist Gerhard Dimmler überzeugt. „An dieser Stelle schließt sich der Kreis zur Optimierung von Energieverbrauch, CO₂-Bilanz und damit der Kostenstruktur. Die Kunststoffindustrie muss schnell handeln und die Chancen nutzen, die die innovativen Technologien eröffnen.“