Eine neue Ära in der Verarbeitung von Kunststoffen und im Brandschutz im Bahnverkehr wird durch die Ergebnisse des EU-Forschungsprojekts SURPASS eingeleitet. Das Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) hat im Rahmen dieses Projekts bedeutende Fortschritte erzielt, die nicht nur der Industrie, sondern auch der gesamten Gesellschaft zugutekommen können. Ziel des Projekts war es, sicherere, nachhaltigere und besser recycelbare Polymerwerkstoffe zu entwickeln, die bei der Herstellung von Produkten bereits von Anfang an berücksichtigt werden.
Nach dreieinhalb Jahren intensiver Forschung hat das SURPASS-Projekt, dessen vollständiger Titel „Safe-, sustainable- and recyclable-by-design polymeric systems“ lautet, seine Ergebnisse veröffentlicht. Diese Ergebnisse sind besonders relevant für Unternehmen, die in der Kunststoffverarbeitung tätig sind, unabhängig von ihrer Größe oder Branche. Durch die Entwicklung eines digitalen Leitinstruments können Hersteller nun bereits in der Entwurfsphase von Produkten sicherstellen, dass die verwendeten Materialien den Kriterien für Sicherheit, Nachhaltigkeit und Recyclingfähigkeit entsprechen.
Im Rahmen des Projekts wurden drei Fallstudien aus den Bereichen Bau, Mobilität und Verpackung durchgeführt. Diese Studien dienten als Grundlage für die Entwicklung des digitalen Leitfadens, der es Unternehmen ermöglicht, die Eigenschaften der verwendeten Materialien systematisch zu bewerten. Im Bereich Verpackung hat der französische Partner, das Centre Technique Industriel de la Plasturgie et des Composites (IPC), eine neuartige mehrschichtige Folienstruktur für Lebensmittelverpackungen entwickelt. Diese Folie benötigt weniger Compatibilizer zur Verbindung der Schichten, was ihre Herstellung umweltfreundlicher macht.
Parallel dazu hat das Fraunhofer ICT die Recyclingmöglichkeiten für diese innovative Folie untersucht und eine Pilotanlage zur Geruchsentfernung mithilfe von Extraktionstechniken aufgebaut. Diese Methode erzielt eine beeindruckende Effektivität von 99 Prozent, was bedeutet, dass unerwünschte Gerüche, wie beispielsweise der von Knoblauch, nahezu vollständig entfernt werden können. Dies ist besonders wichtig für die Qualität von Lebensmittelverpackungen, die nicht nur funktional, sondern auch ansprechend für die Verbraucher sein müssen.
Im Sektor Mobilität hat das Fraunhofer ICT an der Funktionalisierung eines neuartigen Systems für recyclingfähige Kunststoffe gearbeitet, das vom spanischen Partner Cidetec entwickelt wurde. Diese sogenannten Vitrimere weisen mechanische Eigenschaften auf, die denen konventioneller vernetzter Kunststoffe überlegen sind. Sie eignen sich hervorragend als Matrixmaterialien in faserverstärkten Bauteilen, die in verschiedenen Anwendungen, wie Pressmassen, Gießharzen sowie in Klebstoffen und Lacken, verwendet werden.
Ein besonders wichtiger Aspekt dieser Entwicklungen ist der Brandschutz. Die Wissenschaftler des Fraunhofer ICT haben das Material so modifiziert, dass es den strengen Normen für den Personenverkehr in Bahnen gerecht wird. Dies umfasst unter anderem die Reduzierung von Wärme, die bei einem Brand freigesetzt wird, sowie die Minimierung der Rauchentwicklung und dessen Toxizität. Die Lösung hierfür fand das Team in einer Kombination von Flammschutzmitteln, die speziell für carbonfaserverstärkte Materialien geeignet sind. Ein zusätzlicher Vorteil dieser Materialien ist, dass die Carbonfasern nach ihrer Lebensdauer durch Recycling zurückgewonnen und erneut verwendet werden können.
Die Erkenntnisse und Technologien, die aus dem SURPASS-Projekt hervorgegangen sind, haben das Potenzial, die Kunststoffindustrie grundlegend zu verändern. Sie bieten nicht nur Lösungen zur Verbesserung des Brandschutzes im Bahnverkehr und zur Herstellung sicherer Verpackungen, sondern fördern auch nachhaltige Praktiken in der gesamten Branche. Unternehmen, die diese neuen Materialien und Techniken übernehmen, können nicht nur ihre Umweltbilanz verbessern, sondern auch ihre Wettbewerbsfähigkeit in einem zunehmend umweltbewussten Markt stärken.
Insgesamt zeigt das SURPASS-Projekt, wie durch innovative Forschung und Entwicklung nachhaltige Lösungen für aktuelle Herausforderungen in der Kunststoffverarbeitung und im Brandschutz gefunden werden können.
