Kreislaufwirtschaft bei Thermoplastischen Elastomeren – Potenziale eines vielseitigen Werkstoffs

Die Prinzipien der Kreislaufwirtschaft gewinnen in der Kunststoffindustrie zunehmend an Bedeutung. Ziel ist es, Ressourcen effizient zu nutzen, Abfälle zu vermeiden, Materialkreisläufe zu schließen und Produkte über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg nachhaltig zu gestalten. 

Thermoplastische Elastomere (TPE) nehmen in diesem Kontext eine besondere Rolle ein – sie verbinden die Flexibilität von Elastomeren mit der thermoplastischen Verarbeitbarkeit von Kunststoffen und eröffnen dadurch vielfältige Ansätze zur Ressourcenschonung.

Übergeordnetes Ziel: Design for Sustainability

“Design for Sustainability” umfasst sowohl die Verlängerung des Lebenszyklus einer Anwendung und die Verwendung alternativer Rohstoffe als auch das Design für Recycling und die Kreislauffähigkeit am Ende des Produkteinsatzes. 

Auch die Reduzierung von Auswirkungen auf Mensch und Umwelt über den gesamten Produktlebenszyklus auf ein Minimum spielt dabei eine zentrale Rolle.  

Verlängerung des Lebenszyklus von Anwendungen

Die Auswahl des richtigen TPEs für ein spezifisches Bauteil sowie die Qualität des Materials sind ausschlaggebend für die Langlebigkeit eines Produktes. Da das Angebot an unterschiedlichen Qualitäten und Arten von TPE am Markt groß ist, ist es unabdingbar mit einem erfahrenen und kundenorientierten Lieferanten zusammenzuarbeiten und von Projektbeginn an über Anforderungen und Materialauswahl zu sprechen.

Verwendung alternativer Rohstoffe

Zur Reduzierung des Verbrauchs fossiler Ressourcen werden zunehmend TPE mit rezyklierten oder biobasierten Anteilen entwickelt und angeboten. Recycling Content TPE können auf Post-Industrial- (PIR) und Post-Consumer (PCR)-Abfallströmen basieren. Zudem bieten viele Unternehmen mittlerweile auch massenbilanzierte Materialien an. 

Dies ermöglicht einen Beitrag zur Nachfrage an alternativen Rohstoffen bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Materialfreigaben und Konformitäten. Vor allem in streng regulierten Märkten wie Lebensmittelkontakt oder Medizinal bietet dies eine Möglichkeit, den Einsatz fossiler Rohstoffe schrittweise zu verringern. 

Design for Recycling 

“Design for Recycling“ beginnt bereits im Produktdesign. Ziel ist es bereits hier den ganzen Lebenszyklus eines Bauteils zu betrachten, entsprechend auch, inwiefern dieses effizient rezykliert und das Rezyklat als Sekundärrohstoff wieder eingesetzt werden kann. Die thermoplastische Verarbeitung von TPE ermöglicht ein unkompliziertes In-Process Recycling beim Verarbeiter. 

Hierzu gibt es zahlreiche Untersuchungen bezüglich des Einflusses auf die technische Leistung und entsprechende Zugabe-Empfehlungen für den laufenden Verarbeitungsprozess. 

Kompatibilität im Abfallstrom & Marktfähigkeit des Rezyklats

Da Thermoplastische Elastomere häufig in Kombination mit PP eingesetzt werden – zum Beispiel als Dichtungen in Verpackungselementen oder in Frischhaltebehältern mit Lebensmittelkontakt – hat KRAIBURG TPE bereits in der Vergangenheit mit dem Institut cyclos-HTP ein Forschungsprojekt gestartet. Ziel des Projekts war es, die Recyclingkompatibilität ausgewählter TPS-Materialien (Thermoplastische Elastomere auf Basis von Styrol-Block-Copolymeren) in Polyolefin-Strömen zu prüfen. Darüber hinaus wurden die potenziellen Auswirkungen auf die Qualität des Post-Consumer-Rezyklats untersucht.

Die Untersuchungen zeigen, dass zahlreiche TPS-Typen von KRAIBURG TPE co-recyclingfähig im etablierten PP- oder HDPE-Kunststoffstrom sind. Das bedeutet: Sie können gemeinsam mit diesen Materialien recycelt werden. Das ist eine wichtige Erkenntnis, da, wie erwähnt, TPE bislang keinem eigenen Recyclingstrom zugeordnet sind.

Schließen des Kreislaufs

Die Untersuchungen mit dem Institut cyclos-HTP unterstützen den Nachweis der Kompatibilität in etablierten Recyclingströmen einer Vielzahl von TPS-Compounds von KRAIBURG TPE und dadurch Bauteilhersteller in der Bewertung ihrer Produkte. Doch gibt es noch weitere Ansätze, um TPE-Kreisläufe zielführend zu schließen - hier ist die Eigeninitiative und das Engagement des TPE-Herstellers gefragt. 

KRAIBURG TPE arbeitet seit einiger Zeit an dem Projekt “Loop TPE” - Kunden können z.B. Angussabfälle an das Unternehmen zur Wiederaufarbeitung schicken. Diese werden geprüft, zerkleinert und komplett umgearbeitet in ein neues Recycling-basiertes TPE für die jeweilige Anwendung. Somit werden hochwertige Ausschuss-Materialien sinnvoll wieder eingesetzt und Abfälle reduziert. Gleichzeitig verringert sich der Einsatz von Primärrohstoffen und Kreisläufe werden geschlossen, auch wenn es für TPE noch keine etablierten Recyclingströme gibt. 

Fazit

Thermoplastische Elastomere bieten großes Potenzial für kreislauffähige Materialstrategien. 
Die Zusammenarbeit mit engagierten Herstellern, die nicht nur hochqualitative TPE, sondern auch lösungsorientierte Ansätze zur Förderung der Kreislaufwirtschaft ins Leben rufen, ist für zukunftsorientierte Anwendungen unabdingbar. 

Welche Erfahrungen haben Sie mit der Rückführung von TPE in die Kreislaufwirtschaft? Wir freuen uns auf den Dialog mit Ihnen.