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Mittwoch, 28. Oktober 2020
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Wissenschaft & Technik, Technologien

Neue Studie des Fraunhofer IFAM: Klebtechnik unterstützt Kreislaufwirtschaft

Dienstag, 22. September 2020

Experten des Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM haben die Rolle der Klebtechnik im Kontext von Kreislaufwirtschaft sowie Ökobilanzen untersucht.

Laut IFAM werden in Zukunft industriell umsetzbare Demontageprozesse geklebter Produkte zur Rohstoffrückgewinnung wesentliche Schwerpunkte des Entwicklungsprozesses sein. Bildquelle: SINNBILD – stock.adobe.com (Symbolbild).
Laut IFAM werden in Zukunft industriell umsetzbare Demontageprozesse geklebter Produkte zur Rohstoffrückgewinnung wesentliche Schwerpunkte des Entw...

Instrumente für den vorteilhaften Einsatz von Ressourcen, die Vermeidung von Abfall und die effiziente Nutzung von Energie sind unter anderem langlebige Konstruktionen, Instandhaltung, Sanierung, Reparaturfähigkeit, Wiederverwendung, Wiederaufarbeitung und -verwertung. Durch diese zusätzlichen komplexen Anforderungen an ein Produkt wird die Anzahl an Werkstoffen laut IFAM weiterhin zunehmen, die Bedeutung des Multi-Material-Designs weiter steigen und werden Produkte der Zukunft vermehrt aus Werkstoffverbunden bestehen. Die Herausforderung für die Verbindungstechnik besteht in diesem Zusammenhang darin, die Eigenschaften der Werkstoffe im Produkt zu erhalten. Daher ist die Entwicklung einer Verbindungstechnik als gleichberechtigt zur Materialentwicklung zu betrachten. Die Klebtechnik als wärmearme und nicht den Werkstoff verletzende Verbindungstechnik nimmt damit eine Schlüsselposition ein.

Technische Innovationen

Durch eine kontinuierliche Weiterentwicklung von Rohstoffen, Klebstoffen und geklebten Produkten hat die Klebtechnik in den vergangenen Jahrzehnten eine hohe  Akzeptanz erfahren. Im Hinblick auf die stetig zunehmenden regulatorischen Auflagen konnten bereits zahlreiche wegweisende Lösungen durch umweltfreundlichere Klebstoffentwicklungen erfolgreich angewandt werden. Auch für die neuen gesetzlichen Anforderungen besitzt die Klebstofftechnologie das Potenzial, diese mit technischen Innovationen zu beantworten.

Dabei müssen in der Zukunft laut der IFAM-Wissenschaftler die Wertschöpfungsketten geklebter Produkte ganzheitlich und zusammenhängend über den gesamten Lebenszyklus inklusive »Herstellung«, »Nutzung« und »Entsorgung« betrachtet werden. Nur so sind die Möglichkeiten der Klebtechnik für die Kreislaufwirtschaft und gleichzeitig die Effekte auf entsprechende Ökobilanzen geklebter Produkte aus Sicht des Autorenteams fachlich richtig darstellbar. Diese Potenziale werden in der Studie an ausgewählten Anwendungen exemplarisch dargestellt.

Werkstofftrennung noch stärker in die Entwicklung integrieren

Die aus den Kreislaufgedanken resultierenden Herausforderungen bedingen eine noch engere Vernetzung aller Akteure entlang von Wertschöpfungsketten und eine ganzheitliche Betrachtung geklebter Produkte. Rohstoff- und Klebstoffhersteller, Klebstoffanwender, Produkthersteller, Endkunden und Wiederverwerter werden als Teil des Systems »Kleben« entlang des Lebenszyklus geklebter Erzeugnisse zukünftige Wertschöpfungskreisläufe bilden und dabei im Sinne des »End of Life-Konzepts« die Werkstofftrennung noch stärker in die Entwicklung integrieren.

Insbesondere die industriell umsetzbaren Demontageprozesse geklebter Produkte zur Rohstoffrückgewinnung oder Reparatur werden wesentliche Schwerpunkte des Entwicklungsprozesses und der Produkterprobung sein. Zur Unterstützung der Umsetzung zeigt die Studie Strategien für alle Zielgruppen hinsichtlich der Entwicklung von Klebstoffen, des Produktdesigns sowie Demontageprozessen auf.

Digitalisierung

Die Digitalisierung wird auch für die Klebtechnik ein wesentlicher Treiber auf dem Weg zu einer nachhaltigeren Kreislaufwirtschaft sein. Digitale Werkzeuge und die Verfügbarkeit detaillierter material- und prozessbezogener Daten entlang gesamter Wertschöpfungsketten erlauben zukünftig den Entwicklern von Klebungen die Identifizierung umweltschonender Optima im Hinblick auf Ressourcen- wie auch Kosteneffizienz. Zu diesem Thema gibt die Studie Einblicke in neueste Forschungsergebnisse und führt Leser in die klebtechnischen Fertigungstechnologien der Zukunft ein.

Die Studie kann kostenlos als PDF heruntergeladen werden unter www.ifam.fraunhofer.de/kreislaufwirtschaft-klebtechnik

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