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Kunststofftechnik

Ein Zukunftsgarant namens Kunststoff

| Autor / Redakteur: Peter Königsreuther / Peter Königsreuther

Kunststoffe als effiziente Kühlelemente

Um bei der Elektromobilität zu bleiben, darf außerdem das Know-how von Lanxess nicht vergessen werden. Dr. Martin Wanders, Leiter der globalen Anwendungsentwicklung bei Lanxess, nimmt dabei Stellung zu zwei aktuellen Entwicklungsrichtungen des Unternehmens: „Einer unserer Schwerpunkte liegt auf der Substitution des immer schwerer verfügbaren und damit vergleichsweise teuren Polyamid 66 (PA66). Ein anderer zielt auf die Optimierung von Elektrofahrzeugen durch den Einsatz von Polyamiden und Polyestern.“ Lanxess habe deshalb vor einiger Zeit ein spezielles „e-Powertrain-Team“ zusammengestellt, das sich vor allem um letzteren Fokus kümmern werde.

Man sieht für diese hauseigenen Thermoplaste in der Elektromobilität unterschiedliche Einsatzschwerpunkte, heißt es. Dazu zählen Ladesysteme, Inverter, Elektromotoren, Hilfssysteme wie Kühlpumpen und Elemente, die der Batterie zuzuordnen sind. Potenziell interessante Batterieanwendungen seien zum Beispiel Zellhalter, Spacer, Abdeckungen, Modulträger und Gehäuseteile. „Oft sind unsere Thermoplaste die passende Leichtbaualternative zu herkömmlichen Materialien wie Druckgussmetallen – so etwa bei Crash-relevanten Strukturbauteilen für die Batterie“, erklärt Julian Haspel, Leiter des neuen Teams. Aber es sollen sich damit auch völlig neue Anwendungsmöglichkeiten eröffnen. Dazu zählen beispielsweise elektrisch isolierende, aber thermisch leitfähige Compounds, so der Experte.

Thermisch leitfähige Polymere sind auch ein Themengebiet, dem sich die Barlog-Gruppe seit einiger Zeit widmet. Barlog Plastics nutzt für diesen Zweck allerdings eine wesentlich bunter gemischte Palette von dafür möglichen Thermoplasten. Außer Polyamiden bietet das Unternehmen auch thermisch leitfähige Compounds auf Basis von PBT, PPS, PPA und EBA (Ethylen-Butylacrylat) an. Deshalb seien auch sehr individuelle Mixturen zur Lösung eines Problems machbar.

Praktische Anwendungsbeispiele für dieses Know-hows finden sich als Kühlkörper und Gehäusekomponenten in LED-Leuchten oder Scheinwerfersystemen von Automobilen. Das Elektrofahrzeug richte den Blick der Entwickler aber auf neue Wege, genauso wie die Brennstoffzelle. Wo früher hitzebeständige Kunststoffe gefragt waren, sind heute mehr und mehr wärmeleitende Polymersysteme in modernen Fahrzeugen verbaut, um Wärme gezielt dort abzuleiten, wo sie entsteht – und das mit zusätzlichem Leichtbaueffekt, betonen die Experten von Barlog.

Polyamid 6 als funktionierender PA66-Ersatz

Die Kfz-Entwickler sollen derzeit vor allem Polyamid-Typen schätzen, die eine Wärmeleitfähigkeit von 1,5 bis 2 W/mK aufweisen. Außerdem seien sie gut zu verarbeiten und relativ günstig. Doch lange würden die Standard-PA dem Trend nicht mehr genügen. Barlog kann mit den anderen vier Kunststoffen Abhilfe schaffen, wie es heißt. Der bestehende Baukasten an Hochleistungskunststoffen beinhaltet dazu auch funktionelle Füllstoffe, wie Metallfasern, Keramikpulver, Graphit oder mineralische Additive, merkt Barlog Plastics an. Und, wie schon erwähnt, fokussiert sich Lanxess auch auf die Substitution des immer teurer werdenden PA66. Die soll sich mit der neuen Polyamid-6-Produktreihe Durethan P machen lassen, bei der es sich bis jetzt um zwei hochverstärkte Polymere handelt, die sich auch als vergleichsweise wirtschaftliche Alternative zu PA-66-Werkstoffen herauskristallisieren würden. Durethan BKV50PH2.0 und Durethan BKV60PH2.0EF heißten die Neulinge und haben Kurzglasfasergehalte von 50 respektive 60 Gewichtsprozent. Das „P“ im Namen steht für die Abkürzung „Performance“. Es soll die hohe Betriebsfestigkeit dieser Kunststofftypen unter pulsierenden Belastungen unterstreichen. Lanxess erklärt, dass die Beständigkeit gegen zyklisch auftretende mechanische Belastungen im Vergleich zu Standardprodukten mit identischen Glasfasergehalten weit höher ist.

Vorsicht vor übereilten Entscheidungen

Egal also, ob es um die Sicherung von Grundbedürfnissen wie der Wasserversorgung geht, um nachhaltige Energien oder um die bezahlbare, ressourcenschonende Mobilität: Kunststoffe sind Schlüsselmaterialien, die noch weit mehr Anwendungsmöglichkeiten ins Feld führen, als es die hier geschilderten Beispiele beweisen. Wer Kunststoffe pauschal verbieten will, nimmt in Kauf, dass die Zukunft einer Milliardenbevölkerung aufs Spiel gesetzt wird. MM

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