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Kunststoffe für die E-Mobilität Kunststoff-Könner für die Ladeinfrastruktur der Elektrombilität

Redakteur: Peter Königsreuther

Freude oder Frust am Elektrofahrzeug hängen nicht selten von der Möglichkeit zum raschen Ladevorgang ab. Das Lanxess-Kunststoff-Know-how kann dabei helfen...

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Power from the wall: Die sogenannte Wallbox kann Elektroautos mit Wechselstrom bis 22 KW Batterieleistung laden, wie Lanxess erklärt. Dazu braucht es aber auch die richtigen Werkstoffe...
Power from the wall: Die sogenannte Wallbox kann Elektroautos mit Wechselstrom bis 22 KW Batterieleistung laden, wie Lanxess erklärt. Dazu braucht es aber auch die richtigen Werkstoffe...
(Bild: Lanxess)

Der Spezialchemiekonzern Lanxess sieht für seine technischen Thermoplaste außer den neuen Anwendungen im Antriebsstrang von Elektrofahrzeugen auch vielversprechendes Potenzial im Hinblick auf die Energieversorgung derselben, nämlich in puncto Ladeinfrastruktur.

Die Anforderungen an die jeweiligen Bauteile leiten sich, wie es weiter heißt, vor allem von der Elektro- und Elektronikindustrie (E&E) sowie vom Automobilbau ab. „Beide Branchen sind seit Jahrzehnten ein Kerngeschäft für unsere Polyamide und Polyester. Deshalb verfügen wir über maßgeschneiderte Materialien, die den wichtigsten Normen und Spezifikationen der internationalen E&E- und Automobilindustrie entsprechen. Somit eignen sie sich auch für den Einsatz in der Ladeinfrastruktur sehr gut“, merkt Sarah Luers, Projektmanagerin in der E&E-Anwendungsentwicklung des Geschäftsbereichs High Performance Materials (HPM) von Lanxess an.

Unverstärktes Polyamid 6 für Ladestecker und Steckergriffe

Der Einsatzschwerpunkt der von ihr gemeinten Materialien der Marken Durethan (Polyamide) und Pocan (Polyester) liegt auf Komponenten für Ladestecker und -buchsen sowie Ladesäulen und -boxen (Wallboxes), die dann etwa in Garagen und Carports sowie auf Bauteilen als Systeme zum induktiven, kabellosen Laden von Hochvoltbatterien dienen können.

Auch wenn die Normierungsprozesse im Bereich der Elektromobilität derzeit an vielen Stellen noch im Fluss sei, böten Polyamid- und Polyestermaterialien schon jetzt viele Einsatzmöglichkeiten, um das Laden der Batterie sowohl mit Gleich- als auch mit Wechselstrom zu ermöglichen. Bei Ladesteckern setzt man dabei zum großen Teil auf unverstärkte Kunststoffe, die sehr dimensionsstabil sind sowie eine hohe Oberflächenqualität des Bauteils ermöglichen. Sie sind außerdem schlagzäh und damit mechanisch robust genug für den Einsatz. Und bei Kontakt mit spannungsführenden Teilen kann man sie auch flammgeschützt ausrüsten.

Luers erläutert: „Ein Beispiel hierfür ist das halogenfrei flammgeschützte Polyamid-6-Durethan B30SFN30. Es erreicht in Flammschutztests nach der US-Norm UL 94 (Underwriters Laboratories Inc.) die beste Einstufung (V-0) bei 0,75 mm Probekörperdicke.“ Im Vergleich dazu bietet sich das Polyamid-6-Durethan B30S für dünnwandige Bauteile wie Steckergriffe an, die nicht zwangsläufig flammwidrig ausgerüstet sein müssen.

Gut, wenn Thermoplaste Wärme leiten können

Durch die immer stärkeren Ladespannungen und -ströme erwärmen sich die Systeme, weshalb auch wärmeleitende Thermoplaste an Bedeutung gewinnen, registriert Lanxess. Für Komponenten im Bereich der Ladestecker eignen sich für diesen Zweick zum Beispiel die mineralisch hochgefüllten Polyamid-6-Compounds Durethan BTC965FM30 und BTC77ZH3.0EF. Ersteres ist ohne Halogene flammgeschützt und erreicht im UL 94-Test eine V-0-Klassifizierung (0,75 mm). Und das Durethan BTC77ZH3.0EF enthält eine spezielle Mineralfüllung, die eine nahezu isotrope Wärmeleitfähigkeit von bis zu 1,8 W/mK mit sich bringt (übliche Werte liegen zwischen 0,1 und 0,8 W/mK). Trotz des hohen Füllgrades könne man das Material sehr gut dehnen und auch gut verarbeiten.

Wenn es um Ladebuchsen gehe, komme es meist auf eine Kombination aus hoher Brandwidrigkeit, mechanischer Festigkeit samt gutem Dehnungsverhalten an. „Diesen Anforderungen entspricht zum Beispiel das halogenfrei flammgeschützte und glasfaserverstärkte Polyamid-6-Durethan BKV30FN04, das ebenfalls mit einer V-0-Klassifizierung bei UL gelistet ist“, ergänzt Luers.

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