Ressourceneffizienz / Resource efficiency

Transkript

1 Prof. Ressourceneffizienz Resource efficiency Solange Leben auf der Erde existiert, werden Ressourcen verbraucht und im Sinne der Nachhaltigkeit ist es weise, dass jede Generation die ihr zur Verfügung stehenden Ressourcen so effizient wie möglich nutzt, um der jeweils folgenden Generation einen gleichen oder höheren Lebensstandard zu ermöglichen. Kunststoffe tragen bei genauerem Hinsehen erstaunlich viel zur globalen Ressourceneffizienz bei und verharren doch oft in der Defensive. Dabei bietet die Kenntnis der Zusammenhänge genügend Stoff, offensiv mit der positiven Bilanz von Kunststoffen und Kunststofftechnik zu argumentieren. Mit Kunststoffen Energie sparen und umweltschonend erzeugen Das Bruttoinlandsprodukt (BIP) der entwickelten Länder soll zunehmend vom Verbrauch fossiler Energien und den damit verbundenen CO 2 -Emissionen entkoppelt werden. Die größten Energieeinsparpotenziale befinden sich meist in der Beheizung von Gebäuden, in der Energie für Transport und Verkehr sowie für die Produktion. Werden Produkte miteinander in einer Ökobilanz verglichen, gewinnen meist jene aus Kunststoff. 1 Resources will always be consumed while there is life on Earth. The principles of sustainability dictate that each generation uses the resources at its disposal as efficiently as possible so that succeeding generations can enjoy the same standard of living. Plastics and the plastics industry have made a great contribution to resource efficiency, but often find themselves on the defensive. Yet a knowledge of the various relationships involved provides enough material to go on the offensive with arguments illustrating the benefits of material and technology. Saving energy and producing environmental friendly energy with plastics The Gross Domestic Product (GDP) of developed countries shall progressively be uncoupled from the use of fossil resources and the emissions of CO2 caused thereby. Plastics can serve enormous amounts of energy and slash CO2 emissions from buildings, traffic and transport, and industrial production. When comparing products regarding their eco-balances, those made of plastic are often the winners.

2 So ist eine Gebäudedämmung aus geschäumtem Kunststoff jener mit klassischen Dämmstoffen klar überlegen und spart nach bereits etwa zwei Jahren ein, was für deren Erzeugung aufgewendet wurde. Kühlgeräte in Haushalt und Gastronomie sind u.a. so energieeffizient, weil sie mit Kunststoffschaum gedämmt werden, und die moderne energiesparende Beleuchtung ist ohne Kunststoffe nicht möglich. Fahr- und Flugzeuge werden zunehmend aus Kunststoffen gefertigt, um deren Energieverbrauch zu senken. Aber auch die regenerative Energieerzeugung ist auf Kunststoff angewiesen: Windradrotoren sind heute stets aus Faser-Kunststoffverbund. Flexible Photovoltaik und wasserstoffbetriebene Brennstoffzellen sind ohne Polymerschichten nicht vorstellbar. Energie-, maschinen- und arbeitseffiziente Kunststoffverarbeitung Nicht etwa der Materialpreis, denn Kunststoffe sind eher die teureren Werkstoffe, sondern die energiesparende und kostengünstige Kunststoffverarbeitung verleiten immer wieder dazu, klassische Konstruktionswerkstoffe durch Kunststoffe zu ersetzen. Zur noch weiteren Einsparung von Maschinen-, Arbeits- und Energieaufwand werden immer wieder Prozessschritte kombiniert und Verfahren integriert. Stete Aufgabe der Ingenieure ist es, selbst den bereits niedrigen Energieverbrauch von Dauerläufern wie Extrudern und Spritzgießmaschinen immer weiter zu optimieren. 2 Thermal insulation of buildings using plastic foams is clearly superior to conventional isolation materials and its energy savings compensate for the energy used for its production after two years already. Cooling devices for households and gastronomy are that energy efficient since they are insulated using plastic foam, and modern energy saving lighting is impossible without plastics. Vehicles and aircraft are manufactured using increasing amounts of plastics to reduce their energy consumption. Energy generation from renewable resources is largely depending on plastics: wind turbine rotors are always made of fiber-reinforced plastics, flexible photovoltaics and fuel cells are inconceivable without plastics. Energy, machine, and labor efficient plastics processing Since plastics rather are the more expensive material it is not their costs, but their energy and cost efficient processing that leads to substituting conventional materials by plastics. Combination and integration of processes are pushed to further reduce energy, machine, and labor expenditures. Further reduction of the already acquired low energy consumption of continuously operating units like extruders and injection molding machines is an ongoing challenge for engineers.

3 Materialeffizienz mit Kunststoffen Der Produktentwickler ist stets getrieben, Material (Kosten und Gewicht) zu sparen, sei es durch intelligentes Design, durch preisgünstigere Werkstoffe oder durch den Einsatz von Rezyklaten. Hohe Sammel- und Verwertungsquoten von Kunststoffabfällen sind Garant, Umweltverschmutzung (auch der Weltmeere) zu vermeiden. Kunststoffabfälle sind in Deutschland, Österreich und der Schweiz heute begehrte Wertstoffe und die stoffliche Verwertung wird immer attraktiver. Der Einsatz nachwachsender Rohstoffe ist langfristig materialeffizient, denn fossile Ressourcen bleiben länger unangetastet. Großtechnisch ist es sogar möglich, Kohlenstoffdioxidabfälle (CO 2 ) zu Kunststoffen zu verarbeiten. Material efficiency using plastics It is a need for product engineers to always save as much material (costs and weight) as possible, be it by intelligent design, by less expensive materials, or by using recyclates. High collection and recovery rates of plastics waste assure for avoiding environmental pollution and even marine littering. Plastics wastes are sought-after resources in Austria, Germany, and Switzerland nowadays and material recycling is becoming more and more attractive. Using renewable raw materials also constitutes long-term material efficiency since fossil resources stay untouched for longer. Making use of CO2 wastes as a raw material for plastics production is becoming feasible on a large scale. 3

4 Kunststofftechnologie ist Ressourcen- Schon-Technologie Kunststoff als Ressourcen-Schonstoff ist von weit höherem gesellschaftlichen Nutzen als in der Öffentlichkeit wahrgenommen: Kunststoffe gewinnen viele Ökobilanzen, denn sie sparen in Gebäuden, Mobilität und Produktion enorme Mengen an fossil-basierter Energie und somit CO 2 -Emissionen. Und: Kunststoffe sind zudem zum Wegwerfen zu schade; die Verbraucher weltweit müssen zur Achtsamkeit gegenüber der Umwelt angehalten werden! Das Streben der Ingenieure in der Produktion nach hoher Maschinen-, Arbeits- und Materialeffizienz steigert die Ressourceneffizienz dieser Werkstoffgruppe immer weiter. lastics technology is resource conservation technology Plastic is a resource-conservation material which benefits society much more than is publically perceived. Plastics win the day in many eco-balances as they save enormous amounts of fossil-based energy and slash CO2 emissions from buildings, transport and industrial production. On top of that: plastics are too valuable to throw away. Users and consumers need to care for the environment wherever they are. The constant pursuit of engineers for high machine, labor, and material efficiency in plastics processing will further increase resource efficiency of this group of materials. 4

5 Prof. Universität Stuttgart Leiter des Institut für Kunststofftechnik (IKT) 5