In den letzten 40 Jahren stieg der jährliche Kunststoffverbrauch weltweit von fünf auf 145 Millionen Tonnen. Er hat sich also fast verdreissigfacht. Rechnet man nicht nach Gewicht, sondern nach Volumen, dann übersteigt der Kunststoffverbrauch den Welt-Eisen- und Stahl-verbrauch deutlich. Diese Zahl verdeutlicht das hohe Innovationspotential dieser Werkstoffgruppe. Einer der wichtigsten Abnehmer für das weltweite Kunststoffgeschäft ist die Automobilindustrie.
Der Autor Gerhard Gotzmann, freier Fachjournalist, erstellte den Beitrag im Auftrag der Bayer AG, Leverkusen
Allein von den zehn Millionen Tonnen Technische Thermoplaste gingen im Jahr 1998 30 % in den Automobilsektor. Das Bild im Bayer-Arbeitsgebiet Polymere ist nahezu spiegelbildlich: von den 17 Mrd. DM Umsatz sind knapp 30 % der Kfz-Industrie zuzuordnen.
„Solution Provider“
Zum Beispiel bei Reifen und technischen Gummiwaren mit Synthese-Kautschuk und Kautschukchemikalien ist Bayer als weltweit größter Produzent bedeutendster mitentwickelnder Partner der Gummi- und Reifenindustrie. Bei Lackrohstoffen, überwiegend basierend auf der Polyurethan-Chemie, ist Bayer Partner bei der Entwicklung lösungsmittelarmer Lacke, wasserverdünnbarer Lacksysteme oder von Pulverlacken. Als weltweit größter Produzent von Polyurethan-Systemen liefert das Chemieunternehmen Rohstoffe für Pkw-Sitze, Instrumententafeln, Lenkräder, Stoßfänger und Pkw-Teile zur Geräuschdämpfung. Der Geschäftsbereich Kunststoffe stellt dem Markt ein weitgehend vollständiges Sortiment an Technischen Thermoplasten zur Verfügung. Es reicht von ABS-Kunststoffen über Polyamide, Polycarbonate und unterschiedliche Polymerblends bis hin zu thermoplastischen Polyurethan-Elastomeren und technischen Folien.
Die Leverkuser verstehen sich nicht als reiner Rohstofflieferant sondern als solution provider, als Technologieführer, der neben qualitativ hochwertigen Produkten komplette Service-Pakete bietet. Aus der frühzeitigen Einbeziehung in Neuentwicklungen resultieren aus der Symbiose von OEM-Systemintegrator-Komponentenhersteller-Rohstoffhersteller immer wieder innovative Lösungsansätze zur wirtschaftlichen Herstellung von Fertigteilen oder kompletten Modulen.
Kunststoff und Metall –ein „Traumpaar“
Der Anspruch auf Technologieführerschaft läßt sich besonders gut verdeutlichen am Thema Kunststoff-Metall-Verbund, der sogenannten Hybridtechnologie: Schon seit geraumer Zeit befassen sich Ingenieure mit der gleichwertigen Verwendung von Metall und Kunststoff in einem Bauteil nach der Hybridtechnik. Während durch Hybridisierung in der Tier- oder Pflanzenzüchtung völlig neue Tiere oder Pflanzen entstehen, bleiben die Eigenschaften von Metall und Kunststoff unverändert. Es entsteht kein neuer Werkstoff, sondern eine leistungsfähige Verbundstruktur. Ein wesentliches Merkmal der Hybridkonstruktionen ist, daß sich die spezifischen Eigenschaften der eingesetzten Werkstoffe in ihren Vorteilen ergänzen. So entsteht ein Materialverbund mit physikalischen Eigenschaften, die mit den einzelnen Werkstoffen nicht zu erzielen wären. Hybridkonstruktionen ermöglichen die Herstellung komplexer und montagefertiger Bauteile in wenigen Arbeitsschritten und kombinieren dabei das Verarbeitungsverfahren Metall-Tiefziehen mit dem Spritzgießen.
Schon in Großserie
Nach mehrjähriger Entwicklungsarbeit fand die technologische Innovation des Kunststoff-Metall-Verbundes Einzug in die Großserie: Seit Jahresende 1997 besteht das Frontend im Audi A6 aus einer Hybridkonstruktion, einer Kombination aus Stahlblech und Durethan BKV 130, einem elastomer-modifizierten Polyamid PA 6 -GF 30. Hergestellt wird das einbaufertige Modul bei Ecia, Audincourt, Frankreich. Das Hauptinteresse bei der Konzeption dieses neuartigen Frontends galt einer gleichmäßig hohen Qualität, der Gewichtsminimierung sowie der Kostenreduzierung. So wiegt das Modul cirka zwei Prozent weniger als die frühere Ausführung mit einem glasmattenverstärkten Kunststoff (GMT), die allerdings durch die nachträgliche Montage eines Metallträgers verstärkt werden mußte.
Besonders attraktiv an der Gewichtseinsparung ist, dass sie vor der Vorderachse realisiert werden kann und sich damit auch günstig auf die Achslastverteilung auswirkt.
Die Verbundkonstruktion beim Frontend des Ford Focus besteht aus profilierten Stahlblech-Teilen, die von einer spritzgegossenen Kunststoffrippenstruktur gestützt und miteinander verbunden werden. Gegenüber einer reinen Stahlvariante entfallen viele mit großen Toleranzen und Zusatzkosten behaftete Füge-operationen. Hergestellt werden die einbaufertigen Frontend-Bauteile bei Dynamit Nobel, Pappenheim und Valencia. Zum Einsatz kommt bei dieser Anwendung ebenfalls das glasfaserverstärkte Polyamid 6 (Typ: Durethan BKV 30).
An den wichtigsten Standorten präsent
Eine der wichtigsten Forderungen an einen Rohstoffhersteller als Technologieführer ist die weltweite Verfügbarkeit seiner Produkte. Mit den in den vergangenen zwei Jahren getätigten Akquisitionen ist Bayer der Erwartung der global operierenden Kunden gefolgt, sie neben Vertrieb, technischer Anwendungsentwicklung und Forschung auch mit Produktionsstätten vor Ort, das heißt in den Regionen Europa, USA, Südamerika und Fernost zu unterstützen. Ein hoher Qualitätsstandard für alle Produkte ist dabei Grundvoraussetzung. So sind alle Produktionsstätten nach DIN ISO 9001 zertifiziert. Entwicklungsergebnisse, Know-how und Erfahrung stehen den Kunden weltweit im Rahmen eines umfangreichen Serviceangebotes über ein engmaschiges Netz von Vertretungen und Tochterunternehmungen mit hochqualifizierten Spezialisten zur Verfügung.Der Motorraum bietet als zweitgrößter Einsatzbereich über weitere Metallsubstitutionen auch in Zukunft interessante Steigerungsraten. Ebenso kann im Bereich der Karosserieteile mit weiterem Zuwachs gerechnet werden, denn bisher sind eher Karosserieverkleidungsteile und weniger Karosserieteile im eigentlichen Sinne in dieser Baugruppe realisiert. Prognosen gehen davon aus, dass bis zum Jahre 2008 das Pkw-Gewicht kleiner als 1 000 kg sein wird, der Kunststoffanteil aber von aktuell 12 auf 17 Prozent des Gesamtgewichts steigt.
Hauptlieferant der Kfz-Industrie
Der weite Bogen des Produktportfolios von Bayer lässt sich von Technischen Thermoplasten inklusive Folien, über Lackrohstoffe, die verschiedensten Polyurethansysteme, die Synthesekautschuke und die entsprechenden Kautschuk-Chemikalien bis hin zu Fasern, Produkten für die Lederausrüstung und Spezialkeramik spannen. Und Bayer ist mit dabei: an den zehn Millionen Tonnen weltweitproduzierten Technischen Thermoplasten (1998 davon 30 Prozent in den Automobilsektor); den 17 Millionen Tonnen Weltkautschukverbrauch (60 Prozent für Kfz); je ca. 14 bis 15 Prozent des Welt-Polyurethan- und Lackverbrauchs der Kfz-Industrie.
Ausführliche Informationen
Duretan BKV
KEM 552
Technische Thermoplaste
KEM 553
Internet
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