Polyurethan-Monomaterialkonzepte: Perspektiven für eine erweiterte Herstellerverantwortung

Chemisches Recycling: Ein Schlüssel zum erfolgreichen Fahrzeugrecycling im Einklang mit ELV und EPR?

Die sich abzeichnenden gesetzlichen Vorgaben (z. B. die EU-Altfahrzeugrichtlinie (ELV) oder die erweiterte Herstellerverantwortung (EPR) in China und der EU) erhöhen den Druck auf Automobilhersteller und Zulieferer, künftig verstärkt auf den Einsatz von Rezyklaten für Kunststoffe zu setzen und einzelne Altfahrzeugkomponenten zu recyceln.

Neben dem mechanischen Recycling kann dem chemischen Recycling eine Schlüsselrolle bei der Sicherstellung qualitativ hochwertiger Kunststoffrezyklate in ausreichender Menge für zukünftige Fahrzeuge zukommen. Erfahren Sie, wie Covestro die Kreislaufwirtschaft durch chemisches Recycling von Polyurethanschäumen mittels Chemolyse, Smarte Pyrolyse und enzymatischem Recycling vorantreibt und hochwertige Polyurethan-Bausteine für Neuprodukte wiederverwenden kann: Plastic recycling in industry | Covestro

Wie lässt sich die Effizienz des chemischen Recyclings durch Monomaterial-Konzepte beeinflussen?

Der Wandel in der Automobilindustrie hin zu einer echten Kreislaufwirtschaft erfordert innovative Bauteil-Materialkonzepte. Monomaterial-Designs aus Polyurethan bieten hier entscheidende Vorteile für ein effizientes chemisches Recycling:

Warum ist Polyurethan für Monomaterial-Konzepte in Fahrzeugen unverzichtbar?

Polyurethan bietet einzigartige Möglichkeiten für Monomaterial-Designs. Ob weich oder hart, mit hoher Rückstellkraft oder thermoformbar, akustisch wirksam oder thermisch isolierend, leicht oder kompakt mit lackierbarer Class-A-Oberfläche: Das vielseitige Eigenschaftsspektrum dieses Werkstoffs ermöglicht Verarbeitern und OEMs die Erfüllung teils divergenter Bauteilanforderungen durch die Kombination verschiedener PU-Rezepturen im Endprodukt. Da alle Komponenten auf derselben chemischen Basis beruhen, eignet sich der Aufbau ideal für effizientes, sortenreines Recycling. Der entscheidende Vorteil: Die meisten PU-Lösungen von Covestro sind bereits heute verfügbar und haben sich seit Jahren in Automobilanwendungen bewährt.

Design-for-Circularity-Konzepte aus Polyurethan sind ein entscheidender Baustein für ein effizientes chemisches Recycling und die Kreislauffähigkeit von Kunststoffen aus Altfahrzeugen. Aus diesem Grund hat Covestro entsprechende Bauteilkonzepte für Ladeböden, Akustikteile und Innenverkleidungen entwickelt.

Das innovative Ladebodenkonzept aus PU-Monomaterial verändert herkömmliche Designs durch konsequente Material-Substitution . Anstelle der üblichen Papierwaben wird ein speziell entwickelter Baynat® Schaumkern verwendet, der gute mechanische Eigenschaften bei verbesserter Recyclingfähigkeit bietet.

Das Oberflächendesign setzt neue Maßstäbe: Anstelle von herkömmlichem Teppichs wird eine Lösung auf PU-Basis verwendet. Dies kann entweder durch hochwertige PU-RIM- Überflutung oder kaschierbare Platilon® TPU-Folien realisiert werden. So entsteht eine robuste, rutschfeste und nahtlose Alternative, welche auf die Anforderungen moderner Innenräume zugeschnitten ist. Darüber hinaus lässt sich dieses Material vollständig recyceln, was es umweltfreundlicher und ressourcenschonender macht. Die Vorteile für die Umwelt sind erheblich, da das Material am Ende seines Lebenszyklus vollständig recycelt werden kann, ohne dass verschiedene Materialtypen getrennt werden müssen. Dies trägt zu einer Verringerung des Abfallaufkommens und zur Schonung wertvoller Ressourcen bei. Der beschriebene Lösungsansatz bringt also mehrere Vorteile mit sich:

• Verbesserte Reinigungseigenschaften für eine längere Lebensdauer 
• Erweiterte Designmöglichkeiten durch flexible Oberflächenstrukturen 
• Verbesserte Recyclingfähigkeit durch konsequentes Monomaterial-Design

Ein Monomaterialkonzept erfordert die Substitution von Glasfasern, was bei hohen mechanischen Anforderungen derzeit nicht realisierbar scheint. Chemische Recyclingversuche bei Covestro haben allerdings gezeigt, dass die Glasfasern von den verwertbaren PU-Bausteinen sortenrein abgetrennt und weiterverarbeitet werden können.

Somit schafft dieser innovative Materialaufbau ein recyclingfähiges System bei gleichzeitig gewohnt hoher Funktionalität.

Moderne NVH-Komponenten (Noise, Vibration, Harshness) erfordern oft ein komplexes Zusammenspiel verschiedener Materialschichten. Bislang wurden verschiedene Materialien kombiniert, was das anschließende Recycling erschwert und die erweiterte Herstellerverantwortung vor Herausforderungen stellt. Unser innovatives Monomaterial-Konzept kombiniert drei spezialisierte PU-Lösungen:

Schallabsorption: 

Baynat®, ein thermoformbarer, offenzelliger Schaumstoff mit einer Dichte von 12 bis 15 kg/m³, sorgt für eine gute Schallabsorption. 

Schallabsorption: 

Bayfit® SA, ein hochelastischer, offenzelliger Schaumstoff mit einer Dichte von 60 bis 75 kg/m³, sorgt für gute Schallabsorption. 

Schalldämmung: 

Bayflex® als kompakte PU-Schwerschicht, verarbeitbar durch RIM (Reaction Injection Molding) oder Sprühverfahren, kann je nach akustischen Anforderungen mit oder ohne Füllstoffen in einer Dichte von 1000 kg/m³ oder höher verwendet werden.

Diese Kombinationen ermöglichen: 

• Maßgeschneiderte akustische Eigenschaften 
• Hohe Transmission-Loss-  und Absorptionswerte 
• Sortenreines Recycling des gesamten Bauteils

Ein sortenreines monomaterial Recycling erfordert den Verzicht auf Schweradditive in üblichen Feder/Masse-Systemen. Ist der Einsatz dieser Füllstoffe aufgrund der akustischen Bauteilanforderungen unverzichtbar, so konnte in chemischen Recyclingversuche bei Covestro gezeigt werden, dass bspw. Bariumsulfat während des Prozesses abgetrennt werden kann. Die chemischen PU-Bausteine können damit in gewohnter Weise wiedergewonnen werden.

Das PU-Monomaterial-Konzept für Instrumententafeln und Interieurverkleidungen definiert Premium-Qualität neu. Teil der innovativen Lösung ist eine hochwertige PU-Sprühhaut, die durch ein spezielles UV-Coating veredelt wird. Diese Kombination schafft nicht nur eine exzellente Oberflächenqualität, sondern gewährleistet auch die notwendige Robustheit und Langlebigkeit im täglichen Gebrauch.

Unter der Oberfläche sorgt eine sorgfältig abgestimmte Bayfill® PU-Weichschaumpolsterung für Premium-Haptik. Sie verleiht der Instrumententafel ihr angenehm weiches Tastgefühl und behält diese Eigenschaften auch nach jahrelanger Nutzung bei.

Als tragende Struktur dient ein Baydur® Integralschaum, der die notwendige Struktursteifigkeit und Dimensionsstabilität gewährleistet. Diese Konstruktion ermöglicht präzise, komplexe Geometrien bei optimaler Funktionalität.

Die konsequente Verwendung von PU-basierten Materialien macht erstmals Premium-Interieurkomponenten als vollständig recyclingfähiges Monomaterial-System möglich - ohne Kompromisse bei Qualität und Ästhetik.