Mehr als sechs Jahrzehnte begleitet uns der Werkstoff Kunststoff bereits. Eine Branche, die viel bewegt hat: 60 Jahre K-Messe und bald 65 Jahre Plastverarbeiter geben Zeugnis davon. Vieles hat dieser Werkstoff initiiert, Produkte wurden erst durch den Kunststoff möglich. Weitere Innovationen werden in den nächsten Jahren nicht nur unser Leben erleichtern, sondern unseren Alltag komplett verändern.

Rückblick in Schlaglichtern

1949, dem Gründungsjahr des Plastverarbeiters waren Kunststoffe bereits im Alltag auf dem Vormarsch. Teflon wurde in den USA für den Alltagsgebrauch patentiert und der Diners Club führte die Kreditkarte ein. Die Fachschrift „Plastverarbeiter“ ersetzte nach dem Krieg ein Fachbuch, das sich mit der Herstellung und Verarbeitung von Kunstharzpressmaschinen beschäftigte. Der Autor jenes Fachbuches und Gründer des Plastverarbeiter, Kurt Brandenburger, schrieb: „Ich will mein Buch durch diese Monatsschrift ersetzen. Dieser Weg hat den großen Vorteil, dass man sich stets den neuesten Fortschritten der Technik anpassen kann.“

Gerade rechtzeitig, denn bereits ein Jahr später entwickelte die BASF Styropor, das seinen Siegeszug als Schall- und Wärmeisolator antrat. In der Mode erreichten mit PVC überzogene farbige Gürtelschnallen den Verbraucher, und Dralon eroberte in Deutschland die Textilindustrie. Im Gegensatz zu heute waren Perlon-Strümpfe damals unbezahlbar. Sie kosteten fast einen Tageslohn. In Amerika wurde 1950 die größte Spritzießmaschine der Welt in Gang gesetzt: Sie hatte eine Schussleistung von 5,7 kg.

Leichtbau seit 1954

Vom 11. bis 19. Oktober 1952 beteiligten sich 270 ausstellende Unternehmen, alle aus der jungen Bundesrepublik Deutschland, an der Premierenveranstaltung der K-Messe. Von 1952 bis 1959 war sie eine reine Leistungsschau der deutschen Industrie. Auch hier gerade rechtzeitig, denn Kunststoffe begannen die Welt merklich zu verändern. In den USA enstand 1954 die Idee, die Stahlkarossen der Automobile durch Kunststoff zu ersetzen. Der Start des automobilen Leichtbaus. 15 Jahre später – 1969 – präsentierte Mercedes den C 111, dessen keilförmige Karosse aus GFK gefertigt war.

1956 brachten die Ankerwerke Nürnberg – später Demag – die erste Einschneckenspritzgießmaschine auf den Markt. 1960 wird bei der Produktion von Kunststoffen erstmals mit einer Jahresproduktion von mehr als einer Million Tonnen gerechnet. Der Anteil an Spielwaren aus Kunststoff nahm drastisch zu, die Barbie-Puppe wurde „geboren“ und auch im Haushalt zog der neue Werkstoff ein: Schrankwände mit einer Oberflächenbeschichtung aus holzgemaserter Folie wurden auch für Familien mit geringem Einkommen erschwinglich.

Energieeffizienz von Beginn an ein wichtiges Argument

Als eines der Ausstellungs-Highlights auf der K-Messe 1963 – der ersten, die einem Fachpublikum vorbehalten war – zeigte die schweizerische Firma BM-Extruder eine neue Schneckenkon-struktion. Diese versprach eine beachtliche Leistungssteigerung bei geringem Energieaufwand. Kaum zu glauben, aber das Thema Energieeffizienz gibt es – auch als Verkaufsargument – demzufolge schon seit 50 Jahren!

1964 rollte der erste Trabbi vom Band und weitere technische Innovationen eroberten die Branche: Battenfeld, Meinerzhagen, ersetzte das bisherige elektromechanisch angetriebene Kniehebelsystem durch ein Bewegungsgewinde-Spindel-System auf mechanisch-hydraulischer Grundlage. Und auf den Extrusionsanlagen von Reifenhäuser wurden damals Kunststoffplatten in einer Dicke von 0,7 bis 7 mm hergestellt, die nach dem Verlassen des Glättwerks durch Wiedererwärmung in Längs- und Querrichtung gewellt werden konnten. 1965 erreichten Einwegflaschen aus PVC den Verbraucher und in den Schaufenstern standen Puppen, die im Rotationsverfahren aus PE-Pulver hergestellt waren.

Den Erfordernissen der Kleinserienfertigung wurde bereits 1968 durch eine Bauweise der Maschinen nach dem Baukastenprinzip Rechnung getragen. Doch 1970 machten sich angesichts der kaum noch zu übersehenden Umweltverschmutzung erste Bedenken breit, die den ungebremsten Einsatz des Wunder-Werkstoffs etwas eindämmten. Ein Jahr später forderte die Arbeitsgemeinschaft der Verbraucherverbände den Einzelhandel auf, zugunsten der Umwelt auf Kunststoffverpackungen zu verzichten. Heute ist die Verpackungsbranche einer der größten Abnehmer polymerer Rohstoffe.

Nicht nur Verpackung, auch Elektronik braucht Kunststoff

Der Bedarf an leichteren Werkstoffen für eine der wichtigsten Schlüsseltechnologien der Folgejahre – IT und Elektronik – wurde deutlich: der erste Taschenrechner von Texas Instruments, der die vier Grundrechenarten beherrschte, wog noch mehr als ein Kilo. Möglich wurde der Siegszug der Computertechologie und Elektronik vor allem durch die Kunststoffe. Schon im Folgejahr 1972 zeigten sie ihre Fähigkeiten in der Elektronik: Die Steckkarten von Fernsehgeräten waren mit elektronischen Bauteilen bestückte Kunststofftafeln und besaßen bereits aufgedruckte Schaltungen. 1981 bringt IBM den ersten PC auf den Markt – und in Friedrichshafen findet die erste Fakuma statt.

Weil die Kunststofflieferanten die Preise für eingefärbte Granulate 1978 erhöhen und die Anzahl der Standardfarbtöne verringern, gewann das Selbsteinfärben, das Compoundieren für die Verarbeiter an Bedeutung. Eine der ersten Roadshows – vielmehr Railshows – veranstaltete in diesem Jahr das Unternehmen Albis Plastic, das mit einem gut ausgerüsteten Eisenbahnzug seine Kunden besuchte.

Eine weitere maschinentechnische Innovation stellte Engel auf der K 1989 vor: die holmenlose Spritzgießmaschine. Drei Jahre später, 1992, präsentierte Krauss Maffei das Twin-Konzept: zwei parallel nebeneinanderstehende Spritzgießmaschinen mit einer Schließkraft von insgesamt 64.000 kN.

Einer der wichtigen Meilensteine für die Branche waren PET-Flaschen. Durch gezielte Form- und Prozessoptimierungen sowie Materialverbesserungen konnte sich das PET-Extrusionsblasen als Alternative zu PVC auf dem Verpackungsmarkt etablieren, da die Produkte wiederverwertbar sind. Gerolsteiner setzte PET-Flaschen ab1998 auch für Mineralwasser ein und auch Bier sollte in PET-Flaschen abgefüllt werden. Doch beim urdeutschen Gebräu gibt es Akzeptanzschwierigkeiten: Bier wirkt in Kunststoff-Flaschen weniger kühl als in Glas. Mitte der 90er gab der Kunststoff auch in der Mode wieder den Ton an. Öko war out und Kunststoffe in: Man setzte auf umweltschonende Herstellung von Vinyl, Pleather – ein Imitatleder aus Polymicro-Nylon – Gummi, Lack und Neopren.

Ende der 90er wurde wieder auf der K-Messe eine der wichtigen Technologien für den Leichtbau vorgestellt: das Mucell-Verfahren. Dieser Prozess machte das Spritzgießen mikrozellular geschäumter Bauteile möglich. Bislang wurde das Schäumen nur mit dickwandigen und großen Bauteilen und zum Eliminieren von Einfallstellen in Verbindung gebracht. Im Jahr 2005 startet in Österreich das Forschungsprojekt Exjection unter der Federführung von IB Steiner, dessen Ziel die Herstellung langer Profile mit funktionellen Geometrien ist.

Dazu sollen Spritzguss und Extrusion kombiniert werden. Heute wird das Verfahren vom Maschinenhersteller Engel vertrieben, der 2007 das erste serientaugliche Spritzgießwerkzeug für das Dolphin-Verfahren zeigte, einem Verfahren, bei dem Spritzgießen und Schäumen in einer Fertigungszelle zusammengefasst sind. Krauss Maffei präsentierte im gleichen Jahr die größte, je auf einer K-Messe ausgestellte Spritzgießanlage mit einer Skinform-Anwendung. Das Krisenjahr 2008 brachte Einbrüche für die ganze Branche. Die Innovationsfähigkeit aber blieb. So zeichnete sich für die Innenraumgestaltung der Automobile ein Trend zu biologisch abbaubaren Werkstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen ab – ein Trend der seine Fortsetzung in diesem Jahr in Düsseldorf finden wird. Und darüber hinaus? Welche technologischen Entwicklungen werden diesmal präsentiert? Gewiss ist: Die Unternehmen werden zeigen, dass die Branche für eine erfolgreiche Zukunft gut gerüstet ist.

 

„Nach einer evolutionären Entwicklung vieler Kunststoff-gattungen in den letzten Jahrzehnten wird der Großserien-einsatz der Composites einen echten Entwicklungssprung darstellen.“

Hans-Peter Beringer ist Leiter des Segments Automobil, Engineering Plastics Europe, BASF, Ludwigshafen

„Rückblickend betrachtet, sehen wir die technischen Fortschritte bei komplexen und multifunktionalen Kunststoff-teilen als eine der herausragenden Entwicklungen.“

Thomas Breiden ist Marketingleiter bei Dr. Boy, Neustadt-Fernthal

„Aus meiner Sicht hat die Entwicklung des Spritzgießens als großserientaugliches und wirtschaftliches Verfahren die Welt der Kunststoffe am meisten verändert.“

Hartwig Meier ist Leiter Product and Application Development SCP bei Lanxess Deutschland, Köln und Vorsitzender von Kunststoffland NRW, Düsseldorf

„Die gesamte Produktwelt wurde vom Kunststoff quasi
revolutioniert. Unser tägliches Leben wäre ohne Kunststoffprodukte kaum denkbar. Die begrenzten Ressourcen werden aber dazu führen, dass der Wert von Kunststoff für die Gesellschaft neu definiert wird.“

Michael Thummert ist Marketingleiter bei Leistritz, Nürnberg

„Spontan fällt mir dazu ein, dass wir heute Kunststoffe physiologisch und ökologisch unbedenklicher herstellen, modifizieren, weiterverarbeiten und dem Verbraucher zugänglich machen können.“

Steffen Felzer ist Geschäftsführer der Grafe Polymer Technik, Blankenhain

„Die technologischen Entwicklungen der Materialien und der Fertigungsprozesse müssen als Ganzes gesehen werden.“

Horst-Werner Bremmer ist Leiter Vertrieb und anwendungstechnische Beratung bei Günther Heißkanal, Frankenberg-Eder

„Kunststoffe entdecken sich immer wieder neu. Wir reden heute von Anwendungen, die vor zehn Jahren noch nicht denkbar waren.“

Gregor Hetzke ist Geschäftsbereichsleiter Performance Polymers bei Evonik Industries, Hanau-Wolfgang

„Kunststoffe haben sich von Ihrer ursprünglichen Bedeutung als Ersatz für traditionelle Werkstoffe zu etwas völlig Neuem und Eigenständigen entwickelt, das sehr eng mit dem technischen Fortschritt verbunden ist.“

Ulrich Eberhardt ist Geschäftsführer der Motan Holding, Konstanz

„Die Entwicklung der Thermoplaste hin zum Werkstoff für die industrielle Massenfertigung seit den 50er Jahrenhat die Kunststoff-Branche zu dem werden lassen, was sie heute ist.“

Christian Stadler ist Produktmanager der Business Unit Plast bei S+S Separation and Sorting Technology, Schoenberg

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Über den Autor

Christine Koblmiller ist Redakteurin des Plastverarbeiter. Christine.Koblmiller@huethig.de