PU Magazin

Issue 02 | 2018

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  • Germany
Editorial
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Das ist ja der Gipfel!

Die im September 2015 bekannt gemachte Manipulation von Dieselfahrzeugen führte dazu, dass gerade das Problem der überhöhten Stickoxidwerte (NOx) bei Dieselfahrzeugen stark an öffentlicher Aufmerksamkeit gewann. Im wahrsten Sinne des Wortes gipfelte die Diskussion letztendlich im „Diesel-Gipfel“ im August 2017.

Bei dem Versuch, die Fakten zu NOx zusammenzutragen, kommt man aber bereits ins Schleudern, denn da gehen die Wahrnehmungen je nach Interessengruppe offensichtlich weit auseinander:
„Das Jahresmittel von 40 µg/m3 darf nicht überschritten werden – und das wurde es bisher auch nicht.“ (Die Aussage bezieht sich auf Stuttgart) [1]

„Seit Jahren wird in vielen deutschen Städten der EU-Grenzwert von 40 µg/m3 für Stickoxide weit überschritten.“ (Jahresmittelwert für Stuttgart: 73 µg/m3) [2]

Aber nehmen wir mal das Schlimmste an, also zu hohe NOx-Werte. Moderne Dieselmotoren mit AdBlue-Technologie (Euro 6 und Euro 6D) halten zwar den Grenzwert von 80 µg/m3 NOx nach dem neuen europäischen Fahrtzyklus (NEFZ) ein, aber viele Fahrzeuge der ersten Generation hatten noch NOx-Emissionen von 700 – 800 µg/m3 [3]. Da liegt es nahe, an Dieselverbote zu denken.

Die Folge wird vermutlich sein, dass der Anteil an Benzinern in unseren Städten steigt. Die haben allerdings ein Problem mit dem Feinstaub: Überraschenderweise dürfen Benziner laut Gesetz zehnmal so viel davon ausstoßen wie Diesel, und jüngste Untersuchungen der Schweizer Forschungsanstalt EMPA haben ergeben, dass die getesteten Autos mit GDI-Technik, also Benziner mit Direkteinspritzung, zum Teil sogar hundertmal so viele Partikel ausstoßen wie Dieselfahrzeuge [4].

Und die Rußpartikel sind weit gefährlicher als die gefürchteten Stickoxide: Sie erhöhten die Sterblichkeit erwiesenermaßen. Laut EU kostet Feinstaub jedes Jahr in Deutschland rund 60 000 Menschenleben, laut der jüngsten UBA-Studie Stickoxide dagegen etwa 6 000.

Aber wer jetzt glaubt, er könne etwas Gutes für die Umwelt tun, indem er auf sein Auto verzichtet und aufs Fahrrad umsteigt, der sei gewarnt:

„Ein Fahrrad hat typischerweise einen Felgenverschleiß von 0,1 mm auf 1 000 km: Beim Bremsen entweichen Metalloxide in die Umgebung. Das sind umgerechnet 3 – 4 mg/km. Der Partikelausstoß aus dem Auspuff eines Diesels liegt bei 0,2 – 0,5 mg/km.“ [3]

Der Appell an uns alle kann also nur lauten: Umstieg auf öffentliche Verkehrsmittel. Damit könnte man zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen, denn „Verkehrsverflüssigung wirkt sich nachweislich positiv auf alle Schadstoffe (inklusive CO2) aus: Die Fraunhofer-Stiftung sieht ein höheres Umweltschutz-Potenzial darin, für besseren Verkehrsfluss innerhalb der Großstädte zu sorgen. Bei flüssigem Verkehr ist der NOx-Ausstoß je nach Straßentyp und Geschwindigkeit um 29 – 55 % geringer, als bei ‚Stopp & Go‘“. [5]

Schade nur, denn das öffentliche Verkehrsnetz aus Bus, Bahn und U-Bahn ist in vielen Städten unzureichend ausgebaut und es macht wirklich keinen Spaß, 20 Minuten auf die nächste Bahn zu warten. Und eine Viertelstunde durch den Regen zu laufen, um zur nächsten Haltestelle zu gelangen, ist auch nicht jedermanns Sache.

Wenn die Politiker irgendwann zur Einsicht kommen, heißt es dann in ein paar Jahren vielleicht: Wir haben ein generelles Verkehrsproblem. Wir brauchen einen U-Bahn-Gipfel!

Ihr Dr. Gupta Team

[1] Patrick Lang, „Wie schlimm die Stickoxid-Belastung wirklich ist“, Motor Presse Stuttgart, https://www.auto-motor-und-sport.de/news/fakten-nox-grenzwert-stickoxid-fahrverbot/
(Zugriff: 13.03.2018)
[2] N.N., „Grenzwerte überschritten - Diese Städte sind besonders betroffen“, dpa, https://www.zdf.de/nachrichten/heute/diese-deutschen-staedte-ueberschreiten-die-no2-grenzwerte-100.html (Zugriff: 13.03.2018)
[3] Thomas Röbke, Interview „Wie schmutzig ist der Diesel wirklich?“, Hermann von Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren e.V., https://www.helmholtz.de/luftfahrt_raumfahrt_und_verkehr/wie-schmutzig-ist-der-diesel-wirklich/
(Zugriff: 13.03.2018)
[4] Nikolaus Doll, „Warum der Diesel-Bann das Feinstaub-Problem zurückbringt“, Die Welt, Axel Springer SE, https://www.welt.de/wirtschaft/article165219554/Warum-der-Diesel-Bann-das-Feinstaub-Problem-zurueckbringt.html (Zugriff: 13.03.2018)
[5] Simon Pflüger, „Umweltzonen verhindern Senkung der Stickstoffdioxidemissionen“, IHK Ulm, Fraunhofer IVI, https://www.ivi.fraunhofer.de/content/dam/ivi/de/dokumente/pressemitteilung/2011/PI_Fraunhofer-Nox.pdf (Zugriff: 13.03.2018)

Interview
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Mit über 80 Jahren Erfahrung im Schaumstoffgeschäft „Best in Foam” – Interview mit Dr. Michael Riedel, CEO FoamPartner

Der Verwaltungsrat der Conzzeta AG hat Dr. Michael Riedel zum neuen CEO von FoamPartner gewählt. Er trat seine Aufgabe am 1. Januar 2018 an und tritt damit auch in die Konzernleitung der Conzzeta AG ein. Der Wechsel an der Spitze von FoamPartner erfolgt im Kontext der bestehenden Wachstumsstrategie. Michael Willome, Conzzeta Group CEO, kommentiert: „Michael Riedel verfügt über den idealen Mix an relevanten Erfahrungen und Fähigkeiten für die nächste Entwicklungsphase bei FoamPartner. Mit der Integration von Otto Bock Kunststoff stoßen wir in neue Größenordnungen vor. Gemeinsam wollen wir die Wachstumschancen nutzen, auch jene, die sich auch aus der kürzlich erfolgten Bereinigung der Joint Venture-Strukturen in Asien und Nordamerika ergeben haben“. Anlässlich eines Management-Meetings in Hamburg hatten wir die Gelegenheit, mit Dr. Riedel über seine neue Rolle und die zukünftige Ausrichtung der FoamPartner Gruppe zu sprechen.

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Trotz wirtschaftlichen Abschwungs bleibt China nach wie vor größter Markt in Asien – Interview mit James Bao, Vizepräsident Asien, Geschäftsgebiet Comfort & Insulation, Evonik

Mit Übernahme des Spezialadditivgeschäfts von Air Products Anfang 2017 und mit der Inbetriebnahme neuer Produktionsanlagen in Shanghai und Nanjing, China, weitet Evonik das Asiengeschäft weiter aus. Wir hatten die Gelegenheit, mit James Bao, seit 1. Dezember 2017 Vizepräsident Asien, Geschäftsgebiet Comfort & Insulation, über die Bedeutung des asiatischen Marktes für das Additivgeschäft von Evonik zu sprechen.

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Report
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Vorschau auf die Utech Europe 2018 in Maastricht

Die internationale Fachmesse und Konferenz für die Polyurethanindustrie, Utech Europe 2018, findet vom 29. – 31. Mai 2018 im niederländischen Maastricht Exhibition and Congress Centre (MECC) in Maastricht, statt. Die Veranstaltung, die alle drei Jahre von Crain Communications Ltd organisiert wird, zählt bislang zu einer der wichtigsten Branchenplattformen für die europäische Polyurethanindustrie. Utech 2015 verzeichnete im Laufe des dreitägigen Events über 8 650 Besucher. Die diesjährige Veranstaltung, bestehend aus Konferenz und internationaler Ausstellung, soll nach Angaben des Veranstalters noch größer werden.

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Der europäische Markt für Wärmedämmstoffe – Neue Marktstudie von IAL Consultants

Das Marktforschungsinstitut IAL Consultants hat die elfte Ausgabe ihrer Studie über den europäischen Wärmedämmstoffmarkt veröffentlicht. Diese Studie aktualisiert den im Jahr 2015 veröffentlichten Vorgängerbericht und enthält Marktdaten für alle wesentlichen Wärme­dämmstoffe nach Materialart und Verwendungszweck für das Basisjahr 2016. Die Daten werden sowohl in Volumen (in m3 und t) als auch in Wert (in Mio. EUR) dargestellt, wobei die Fünfjahresprognose bis 2021 gilt. Zu den behandelten Materialien gehören Glaswolle, Steinwolle, EPS, XPS, PU, PIR, Phenole und flexibles Dämmmaterial. Die Studie erstreckt sich über 27 Länder (einschließlich aller wichtigen europäischen Wärmedämmungsmärkte) und ist in 15 Ländergruppen aufgeteilt. Darüber hinaus werden für die vier wichtigsten Dämmstoffe, Mineralfaser, EPS, XPS und PU/PIR, separate Materialmengen bereitgestellt.

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Rekordjahr für Deutschlands Kunststoffverarbeiter – Umsatzerwartungen für 2017 wurden deutlich übertroffen

In ökonomischer Hinsicht war das vergangene Jahr für die deutschen Kunststoffverarbeiter ein voller Erfolg. Die Erwartungen der Branche wurden mit einem Plus von nahezu 5 % im Vergleich zu der Prognose von 2,5 % deutlich übertroffen. Insgesamt wurden 14,7 Mio. t Kunststoffe in deutschen Betrieben verarbeitet. Das bedeutet gegenüber dem Vorjahr eine Steigerung der Verarbeitungsmenge von 4,6 %. Es waren v. a. die ­exportorientierten Kundenindustrien wie Maschinen- und Automobilbau, die im letzten Jahr für ein solides Wachstum der hiesigen K-Verarbeiter und am Ende für ein Umsatz­volumen von fast 64 Mrd. EUR sorgten. Im Vergleich zum Vorjahr konnte damit erneut
ein Rekordjahr verbucht werden.

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Was Duromere alles leisten können – Von der 6. Wildauer Duromer-Tagung

Immer höhere Anforderungen an Kunststoffteile hinsichtlich Steifigkeit, Resistenz gegen chemische, thermische und Strahlungseinflüsse bei höchster Präzision und niedrigen Kosten sorgen dafür, dass Duromere einen sicheren Platz im Konzert der polymeren Werkstoffe behalten. Grundlegende Verbesserungen bei der Qualität der Rohstoffe, den Verarbeitungstechnologien, den Füll- und Hilfsstoffen und im Werkzeugbau haben in den letzten Jahren dazu geführt, dass es heute kaum ein Feld der Technik gibt, das auf diese Werkstoffe verzichten könnte. Die 6. Wildauer Duromer-Tagung bot einen Überblick darüber, was Duromere heute leisten können, auch wenn dieser schon traditionellen Veranstaltung eine größere Resonanz zu wünschen wäre, besonders in der Gruppe der Studierenden. Denn: Woher soll der Nachwuchs in F & E, Produktion und Anwendung kommen, wenn nicht einmal an einer Technischen Fachhochschule studentisches Interesse für dieses dynamische Gebiet geweckt werden kann? Die folgenden Ausführungen sollen zeigen, dass selbst in einer so kleinen Veranstaltung, besucht von verarbeitenden Unternehmen, Entwicklern, Wissenschaftlern und Anwendern, hochkarätiges Wissen vermittelt werden kann.

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Article
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InFoam Printing: Nachträgliches „Programmieren“ des Materialverhaltens von Weichschäumen

Ein von der Covestro AG und dem Digitalen Labor am Fachbereich Architektur der
FH Münster gemeinsam veranstalteter kreativer Workshop, bei dem Designer und Architekten dazu aufgerufen wurden, innovative Anwendungen mit Materialien des Unternehmens Covestro zu entwickeln, führte zu einer neuen Technologieentwicklung im Bereich Weichschäume. Das als InFoam Printing bezeichnete Verfahren ermöglicht es, die Eigenschaften von Weichschäumen durch eine „hineingedruckte“ Struktur nachträglich zu verändern und lokal zu variieren. Dadurch können nicht nur Arbeitsschritte im Fertigungsprozess eingespart werden, sondern auch völlig neue Funktionen in den Schaum integriert werden. Im Rahmen eines Forschungsprojekts hat das Entwicklerteam mit der Unterstützung der Covestro AG und der FH Münster mehrere Prototypen für das InFoam Printing-Verfahren entwickelt. Damit konnten bereits erste Untersuchungen gemacht werden, die einen Ausblick auf weitere Entwicklungen und mögliche Anwendungen ermöglichen. 2016 wurde das Projekt erstmals auf der K-Messe in Düsseldorf vorgestellt und hat seitdem mehrere Auszeichnungen gewonnen und konnte auf verschiedenen Messen, Veranstaltungen und Vorträgen präsentiert werden.

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Nichtflüchtige Additive für emissions- und geruchsfreie Polyurethan-Weichformschaumstoffe

Die Polyurethanindustrie sucht durch die Entwicklung kosteneffektiver Lösungen ständig nach Möglichkeiten für Produktivitäts- und Qualitätsverbesserungen. Durch einen anhaltenden Markttrend sind Polyurethanhersteller gezwungen, emissionsfreie Additive einzusetzen, die immer strengere Bedingungen erfüllen müssen. Die größte Herausforderung für Additivlieferanten besteht darin, geruchs- und emissionsfreie Additive anzubieten, ohne dass dadurch das hohe Niveau der physikalischen Eigenschaften der Polyurethanschäume beeinträchtigt wird. Auch wenn die momentan erhältlichen Aminkatalysatoren nach heutigen Standards akzeptable Ergebnisse liefern, verlangt der Markt nach immer besseren Produkten und bewegt sich immer mehr hin zu umweltfreundlichen Produkten mit geringerer Geruchsbelastung, geringeren Emissionen und schließlich völliger Vermeidung nachweisbarer Emissionen von Chemikalien beim Hersteller und Endverbraucher. Dieser fortschreitende Markttrend, der durch die Globalisierung der Produkte noch verstärkt wird, wird sicherlich anhalten und Auswirkungen darauf haben, wie Polyurethanhersteller in Zukunft ihre Additive auswählen, um diese Anforderungen zu erfüllen. Der vorliegende Artikel berichtet über jüngste Arbeiten zur Entwicklung eines neuartigen nichtflüchtigen Aminkatalysators mit der Bezeichnung Dabco NE1550. Den Ergebnissen zufolge bietet dieser neue Aminkatalysator den Vorteil, die sehr strengen Emissionsnormen in der Automobilindustrie zu erfüllen. Dazu gehören z. B. die Testmethode VDA 278 sowie Kammertests der OEMs, wobei die hohen Qualitätsstandards der Schäume weiterhin eingehalten werden.

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Ein neuartiges Anti-Scorch-Paket für Polyole und PU-Schäume zur signifikanten Reduzierung der Emissionen im Automobilinnenraum

Die Qualitätsanforderungen an Schaumstoffe, die in verschiedenen Industriezweigen verwendet werden, angefangen von Möbeln und Bettwaren bis hin zu Automobil- und Sportanwendungen, werden immer strenger. Durch die kontinuierliche Entwicklung umweltfreundlicher, gesünderer und nachhaltiger Produktlösungen rücken nun die Emissionen flüchtiger Bestandteile des Endprodukts immer stärker in den Fokus. Als Vorreiter bei dem Bestreben nach einem größeren Umwelt- und Gesundheitsbewusstsein haben die Automobilhersteller strenge Anforderungen an die Emissionen von Materialien und Endprodukten gestellt und den Standard auf ein neues Niveau angehoben, um die Luftqualität im Fahrzeuginnenraum (Vehicle Interior Air Quality, VIAQ) zu verbessern. Anti-Scorch-Pakete verhindern den Abbau von Polyol und PU-Schäumen und tragen dazu bei, die Bildung flüchtiger Nebenprodukte einschließlich Aldehyde zu vermeiden. Bei den Anti-Scorch-Systemen werden aminfreie Pakete am Markt gut angenommen, nicht nur wegen ihres Nullbeitrags zu den Aminemissionen, sondern auch wegen ihrer Fähigkeit, Schäumen eine verbesserte Beständigkeit gegen Gas Fading und lichtinduzierte Verfärbung zu verleihen und somit hochwertige Schäume herzustellen. Der vorliegende Aufsatz beschreibt das neuartige Anti-Scorch-System Irgastab PUR 70, das zu extrem niedrigen Emissionen (VOC, FOG und Aldehyden) führt, um die strengsten Emissionsvorgaben der Automobilindustrie und der Regulierungsbehörden zu erfüllen und die angestrebten Verbesserungen des VIAQ zu unterstützen.

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Selbstheilende Polyurethane – Möglichkeiten und Grenzen

Das Phänomen der Selbstheilung ist uns aus der Natur gut bekannt. Einer der elegantesten Prozesse, den die Natur zur Heilung verletzten Gewebes entwickelt hat, nutzt das körpereigene Immunsystem. Der Wunsch ein solches Phänomen auf polymere Materialien, speziell auch Polyurethane, zu übertragen, hat für den Forscher eine hohe Relevanz, wenn es darum geht, Beschädigungen eines Kunststoffkörpers oder seiner Oberfläche zu reparieren. Sowohl die Material- als auch die Polymerwissenschaften sind an solchen Lösungen in großem Maße interessiert. Mit ihren Fortschritten spielt die supramolekulare Chemie, die dynamisch kovalente und die nicht kovalente Chemie eine bedeutende Rolle, um geeignete Materialen maßgeschneidert und in hoher Präzision herzustellen. Dabei haben Forscher immer das Ziel vor Augen, ebenso erfolgreiche Lösungen zu generieren, wie es die Natur vormacht. In diesem Artikel liegt der Fokus auf der Synthese von Produkten, deren dynamisches Verhalten die Selbstheilung polymerer Materialien erlaubt. Des Weiteren werden die Potenziale und Herausforderungen derartiger Materialien auf ihrem Weg zur Kommerzialisierung diskutiert.

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Materiallücke geschlossen – Thermoplastische Polyurethane für den 3D-Druck

Thermoplastisches Polyurethan (TPU) hat mit seiner Sonderstellung zwischen Elastomeren und Thermoplasten auch großes Anwendungspotenzial im 3D-Druck. Dies gilt besonders für das selektive Lasersintern (SLS), High Speed Sintering (HSS) und das Fused Filament Fabrication (FFF)-Verfahren, die – wie andere additive Fertigungsverfahren – an der Schwelle zum Einsatz in der industriellen Massenproduktion vor allem komplexer und individualisierter Komponenten stehen. 

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