Kreislauffähige flammgeschützte Kunststoffe

Mehr als ein Jahrzehnt gemeinsamer Forschung zwischen dem Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF und pinfa zeigt, wie sich eigene Closed-Loop-Recycling-Strategien entwickeln und nachhaltige Materialkreisläufe etablieren lassen: Halogenfreie Flammschutzmittel funktionieren im Kreislauf und können auch in anspruchsvollen Anwendungen unter Einhaltung der EU-Vorgaben eingesetzt werden. Trotz dieser Fortschritte bestehen weiterhin erhebliche Wissens- und Datenlücken, die nur durch eine Kooperation entlang der Wertschöpfungskette geschlossen werden können. Deshalb haben Forschende des Fraunhofer LBF das neue Verbundprojekt „Geschlossene Kreisläufe flammgeschützter Kunststoffe“ initiiert. Rohstoff- und Flammschutzmittelhersteller, Recycler sowie OEMs aus unterschiedlichen Branchen können sich aktiv beteiligen und von den Ergebnissen profitieren.

Vom Grundlagenwissen zur anwendungsnahen Datenbasis

Halogenfrei flammgeschützte Kunststoffe gelten als wichtiger Baustein für hochwertige Materialkreisläufe. Im Rahmen des pinfa Sparks-Webinars im Februar zogen Fachleute des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF eine Bilanz aus mehr als zehn Jahren gemeinsamer Forschung mit pinfa, der Plattform für halogenfreie Flammschutzmittel. An den Arbeiten beteiligt waren neben pinfa-Mitgliedsunternehmen auch nahestehende Unternehmen, darunter Compoundeure, Recycler und Anwender aus unterschiedlichen Branchen. Die Ergebnisse belegen, dass die Flammschutzwirkung dieser Kunststoffe auf hohem Niveau auch in Rezyklaten erhalten bleibt.

Halogenfrei flammgeschützte Rezyklate - eine realistische Option für hochwertige Anwendungen

Die langjährige Forschung liefert klare Ergebnisse: In simulierten Recyclingprozessen zeigen neun von zehn untersuchten hffr-Formulierungen auch nach fünf Recyclingzyklen noch eine ausreichende Flammschutzleistung. Das belegt die Stabilität halogenfreier Flammschutzmittel und sendet ein deutliches Signal an die Industrie. Zugleich machen die Studien deutlich, dass ein Upcycling von Rezyklaten für hochwertige Anwendungen grundsätzlich möglich ist, wenn die Rezyklatqualität geeignet ist. Daher sind die Charakterisierung und passende Re-Additivierungskonzepte notwendig, um die Wirksamkeit des Flammschutzsystems und eine thermische Langzeitstabilität zu gewährleisten.

Das Fraunhofer LBF bietet Unternehmen eine Plattform, die von der Analyse und Formulierung über Verarbeitung und Prüfmethoden bis hin zu Langzeit- und Recyclingstudien reicht. Auf dieser Grundlage lassen sich Lücken zwischen technischen Möglichkeiten, regulatorischen Anforderungen und Marktbedingungen gezielt schließen. Mit dem neu initiierten Verbundprojekt „Geschlossene Kreisläufe flammgeschützter Kunststoffe“ werden nun entscheidende Strategien für das Closed-Loop-Recycling entwickelt. Ziel der Initiative ist es, Unternehmen dabei zu unterstützen, sich auf künftige Produkt- und Rezyklatquoten vorzubereiten und eigene Materialkreisläufe aufzubauen.

Markt und Regulierung: Hoher Druck, ungenutztes Potenzial

Der europäische Recyclingmarkt hat in den vergangenen Jahren eine dynamische Entwicklung durchlaufen. Aktuelle Zahlen zeigen jedoch eine Trendwende: Erstmals gehen die Kapazitäten zurück und Anlagen werden stillgelegt, trotz trotz steigender regulatorischer Nachfrage nach Rezyklaten. Ursache dafür sind fehlende tragfähige Marktbedingungen. Qualitativ hochwertige Kunststoffe aus Elektronik & Elektrotechnik-, Automobil- und technischen Anwendungen werden bislang noch nicht in ausreichendem Maß sortenrein erfasst, aufbereitet und für hochwertige Einsatzbereiche nutzbar gemacht. Gerade hierin liegt ein zentrales und bislang weitgehend unerschlossenes Potenzial – insbesondere für flammgeschützte Werkstoffe.

Damit dieses Potenzial in der Breite genutzt werden kann, braucht es jetzt skalierbare, kooperative Ansätze, die technisches Wissen, Markterfordernisse und Regulatorik zusammenführen.

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(Quelle: Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF)