Überholt Kunststoff Metall?

Während in den 1950er Jahren mit etwa 1,5 Millionen Tonnen verhältnismäßig wenig Kunststoff produziert wurde, waren es 2020 schon rund 367 Millionen Tonnen weltweit. Die Bedeutung des Materials wächst stark und wird immer mehr dort verwendet, wo bisher Metalle eingesetzt wurden. Warum ist das so?

Jeden Tag begegnen wir Kunststoffen, oftmals sind es Kunststoff-Spritzgussteile im Alltag. In Gartengeräten, Küchenutensilien, Kunststoffmöbeln, Autoteilen, Rohren und Vielem mehr. Für die verschiedenen Anforderungen wurden viele Kunststoffe entwickelt. Die wichtigsten sind Polyethylen (PE), Polypropen (PP) und Polyvinylchlorid. Die unterschiedlichen Materialien punkten je nach Einsatzgebiet mit unterschiedlicher Härte, Elastizität, Bruchfestigkeit, Temperaturbeständigkeit, aber auch bezüglich chemischer Beständigkeit und elektrischer Leitfähigkeit.

Einige Vorteile des "neuen Metalls" unter anderem

Kunststoff Spritzgussteile eignen sich aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften für viele Zwecke. In der Medizintechnik spielt die Sterilität, Kratzfestigkeit und Belastbarkeit eine große Rolle. Diese ist mit den entsprechenden Kunststoffen möglich. In der Herstellung von Solarmodulen lässt sich mit PP nicht nur der Preis senken, sondern auch das Gewicht. So ist auch eine Montage auf Flachdächern möglich. Für Agrar- und Lebensmitteltechnik sind verschleißfreie und lebensmittelechte Materialien gefragt. Langlebig und wartungsarm. Vandalismus- und witterungsbeständig sollten Systeme im öffentlichen Raum sein. In der Elektrotechnik werden wasser- oder staubdichte Gehäuse gebraucht. Zudem ist dem Material kein gesundheitsschädlicher Weichmacher zugesetzt. Diese und viele weitere Einsatzmöglichkeiten machen Kunststoffe so interessant.

Das am weitesten verbreitete Verfahren zur Produktion von Werkstücken aus PP ist das Spritzgießen. Dieses gehört zu den urformenden Verfahren. Dabei können komplex geformte Teile in fast jeder Größe und Form erzeugen. Kurze Zyklen und hohe Genauigkeit sind bestens für eine wirtschaftliche Serienproduktion geeignet. Prototypen oder Kleinserienfertigung sind dagegen eher kostspielig. Der Grundstoff in Pulverform oder Granulat wird dabei in einem Schneckenzylinder erhitzt und plastifiziert, und unter hohem Druck in die Form eingespritzt. Dort kühlt der Kunststoff ab und erstarrt. Ist dies passiert, wird die Form geöffnet, das Produkt entnommen und gegebenenfalls nachbearbeitet oder montiert. Vorteile dieses Verfahrens sind hohe Genauigkeit in der Fertigung, dadurch nur geringe oder keine Nachbearbeitung. Durch die Möglichkeit der Vollautomatisierbarkeit ist es auch wirtschaftlich interessant.

Am Beispiel PP erkennt man den ökologischen Nutzen des Materials. Dieser Stoff kann zu 100 % recycelt werden. Mit dem Einsatz von erneuerbaren Energien bei der Herstellung ist so ein nachhaltiges Produkt möglich. Kunststoff Spritzgussteile können so vollständig aus Recyclinggranulat hergestellt werden.

Moderne Scanner-Technologien machen es möglich, Kunststoffe fast sortenrein aus dem Abfall zu sortieren. Das duale System in Deutschland liefert gebrauchtes Material zur Weiterverarbeitung. So kann beispielsweise aus recyceltem Plastikmüll ein neues Rohr oder ein Kunststoffstuhl entstehen. Das Recycling verbraucht weniger Ressourcen als die Herstellung neuem Plastikgranulat. Polypropen erkennt man am Recyclingcode 05.

Zusammenfassend ist Kunststoff ein Multitalent. In vielen Dingen ist er Metall überlegen. Unschlagbar günstig in der Herstellung und in jede nur denkbare Form zu bringen. Es übernimmt in vielen Bereichen die bisherige Vormachtstellung von Metallen. In der Autoindustrie werden seit Jahren große Mengen an Metall und damit Kosten und Gewicht eingespart. Für die Umwelt ist die Auswahl des richtigen Kunststoffes entscheidend. PVC wird aufgrund seiner schlechten Umweltbilanz durch Schadstoffe und schlechte Wiederverwertbarkeit immer mehr verdrängt.