Zusätzlich dazu erfordern gesetzliche Verpflichtungen eine anteilige Nutzung von Kunststoffrezyklaten. In einigen Bereichen, beispielsweise im Bereich Flaschen-PET, gibt es hier bereits etablierte Kreisläufe. In technischen Anwendungen werden Kunststoff-Rezyklaten bislang jedoch nur wenig eingesetzt.
Rezyklat-Kunststoffe unterscheiden sich von Neuwarekunststoffen zum Teil erheblich. Die Unterschiede sind durch Vorschädigungen, Verunreinigungen und Mischungseffekte begründet und haben einen direkten Einz. B.s auf z.B. die (Langzeit-)Beständigkeit, Mechanik, Betriebsfestigkeit und weitere, für technische Bauteile, wesentliche Eigenschaften. Um Kunststoff-Rezyklate zuverlässig in technischen Anwendungen einsetzen zu können, ist ein grundlegendes Verständnis dieser Zusammenhänge sowie methodische Ansätze zur Berücksichtigung dieser Einflussgrößen in der Bauteilauslegung eine Grundvoraussetzung. Diese liegen jedoch häufig nur sehr unvollständig vor.
Treibenden Fragen dabei sind beispielsweise, wie mit Chargenschwankungen umgegangen werden kann. Größeren Streubreiten in den mechanischen Kennwerten können wiederum zu einer größeren Ausfallwahrscheinlichkeit eines Produktes führen und im schlimmsten Fall sicherheitsrelevant sein. Daher müssen diese bei der Bemessung von Bauteilen berücksichtigt werden. Aktuell führt das zu höheren Sicherheitsfaktoren und damit verbundenen höheren Wandstärken, die dem Leichtbau und so der Ökonomie und Ökologie entgegenwirken.
Des Weiteren ist das Verhalten unter Langzeitbelastung in hoch beanspruchten Anwendungen und eventuellen Änderungen des Materialverhaltens durch äußere Einflüsse nicht genügend bekannt. Diese Merkmale müssen zwingend bei der Nachweisführung eines Produktes berücksichtigt werden, um die Produktlebensdauer einer Komponente zuverlässig abschätzen zu können.
→Genau an dieser Stelle, soll dieses industrielle Verbundprojekt ansetzen und exemplarisch zwei unterschiedliche Rezyklatmaterialien untersuchen. Das kann beispielsweise rPP oder rPA sein, richtet sich aber nach den Anforderungen der Verbundteilnehmer und wird mit diesen vor Projektstart abgestimmt.
Dabei sollen mit den folgenden Forschungsfragen grundlegende Wirkzusammenhänge aus Stoffstrom, Verarbeitung und Langzeitverhalten in hoch beanspruchten Anwendungen untersucht werden:
- Wie wirken sich Chargenschwankungen auf die Eigenschaften aus?
- Welche Materialeigenschaften der Rezyklate sind für mein Produkt ausreichend?
- Welche Langzeiteigenschaften resultieren für das jeweilige Material?
- Wie lässt sich die Lebensdauer von Bauteilen aus Rezyklaten bewerten und welche Möglichkeiten gibt es diese im Bedarfsfall zu steigern?
- Wie können die geänderten Materialeigenschaften mit einer quantitativen Methode bestimmt, abgeschätzt und in eine Auslegeroutine überführt werden?
