Manchmal gibt es mehr als einen Weg

Die Ausgangslage

Im dritten Beispiel geht es um Bauteile aus glasfasergefülltem Polyamid. Solche Bauteile kommen in Küchengeräten zum Einsatz und sind während der Nutzungsphase einer hohen mechanischen Belastung ausgesetzt. Dank Hochleistungs-Kunststoffen können Mixer, Entsafter und Co kostengünstig und massenhaft produziert werden. Glasfasergefülltes Polyamid hat den Vorteil, dass es mechanisch sehr widerstandsfähig, hoch temperaturbeständig, lebensmitteltauglich sowie im Vergleich zu alternativen Materialien wie Edelstahl oder Aluminium kostengünstig ist. Für Küchengeräte also kaum zu ersetzen. Der Nachteil: Es hat einen hohen CO2Fussabdruck und keinen etablierten Recycling-Strom. Gesucht war deshalb eine Lösung, welche den bestehenden Anforderungen an Küchengeräte weiterhin gerecht wird, gleichzeitig aber bezüglich Umwelt und Kreislaufwirtschaft neue Perspektiven bietet.

Lösung 1: Abspecken

Ein erster Lösungsansatz des Projektteams: so viel Material wie möglich und damit auch CO2 einsparen. Dazu wurden mithilfe modernster Simulationstechnik Belastungsfähigkeit und Alterung der Teile analysiert, berechnet und optimiert. Dadurch konnten tatsächlich Wandstärken reduziert und wo nicht notwendig ganz weggelassen werden. Auf diesem Weg gelang es den Entwicklern, 35% des Materials und in der Folge 35% der CO2-Belastung des Produktes zu reduzieren. Der Entwicklungsprozess war zwar aufwändig und kostspielig, die Mehrkosten aufgrund der hohen Materialeinsparungen jedoch rasch amortisiert.

Lösung 2: Alternative Materialien

Eine zweite Lösung bot die Verwendung alternativer Materialien. Anstelle des kohlenstoffintensiven Polyamids verwendete das Projektteam einen Mix aus einfachen Kunststoff- sowie Standardmetallteilen. Die jeweilige Zusammensetzung war abhängig von den geforderten Produkteigenschaften. Konstruktiv war diese Lösung sehr anspruchsvoll, in Bezug auf die Herstellkosten jedoch vergleichbar mit der ersten. Das Ergebnis war umso überzeugender: Die CO2Reduktion betrug 50% zum ursprünglichen Produkt. Zudem konstatierten die Entwickler ein wesentlich höheres Recyclingpotential der verwendeten Materialien.

MERKE: Materialart und -mengen beeinflussen den CO2-Fussabdruck von Produkten massgeblich. Um umweltfreundliche Lösungen zu finden, ist Erfindergeist in Form von neuen Methoden und Denkansätzen gefragt.

Gewicht Element: 100 g

Bauteilsimulation mit unterschiedlichen Werkstoffen und Konstruktionslösung

65 . BEISPIEL 3: Manchmal gibt es mehr als einen Weg

Gewicht Element: 65 g