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Kunststoffe – Werkstoffe des 21. Jahrhunderts Dr. Rüdiger Baunemann.

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Präsentation zum Thema: "Kunststoffe – Werkstoffe des 21. Jahrhunderts Dr. Rüdiger Baunemann."—  Präsentation transkript:

1 Kunststoffe – Werkstoffe des 21. Jahrhunderts Dr. Rüdiger Baunemann

2 Werkstoffe und Kultur

3 Das Netzwerk von PlasticsEurope

4 Plastics are a global success story 1949: Global production exceeded 1 m tons 1976: > 50 m t 1989: > 100 m t 2002: > 200 m t 2005 : 230 m t World Plastics Production 1950 – 2005 Average Annual Growth Rate Over 55 Years Period: 9.9 % Note: Based on preliminary estimates by European Market Research & Statistics Working Group. Includes thermoplastics, thermosets, adhesives, coatings and dispersions. Fibers are not included. Source: PlasticsEurope, WG Market Research & Statistics World 1950: 1.3 m t 1976: 50 m t 1989: 100 m t W-Europe 2002: 200 m t m tons

5 Pro Kopf Verbrauch von Kunststoffen 3.0 % Japan 5.5 % 3.5 % 4.0% , % Note: Without adhesives, coatings, dispersions etc. North America Western Europe Eastern Europe Latin America Asia Africa, Middle East 3.5 % 7.0 % Total World 4.0 % Source: PlasticsEurope, WG Market Research & Statistics

6 Kunststoffproduktion Welt nach Regionen und Ländern 2005 Nord Amerika 24,5 % Japan 6,5 % Afrika, Middle East 5,5 % Asien (ohne Japan) 29,5 % Sonst. Welt 4,5 % Deutschland 8,0 % Spanien 1,5 % UK 1,5 % Italien 2,0 % Frankreich 3,0 % Benelux 5,0 % Sonst. WE 2,5 % Ost Europa 6,0 % Welt- Kunststoffproduktion 2005: 230 Mio. Tonnen Europa Anteil Gesamt: 29,5 % West Europa: 23,5% Erster: Asien; Zweiter: Nord Amerika Deutschland: No. 3 der Welt No. 1 in Europa Quelle: PEMRG, PED AA-Mafo

7 Die Kunststoffindustrie Polymererzeuger Kunststoffverarbeiter Kunststoff - Additivhersteller Kunststoff Maschinenbau -

8 Volkswirtschaftliche Bedeutung der Kunststoff-Industrie in Deutschland 2005 Kunststoff-Industrie hält 6,7 % Anteil an der Industrieproduktion *) ohne Kunststoff-Anteile (Industrieproduktion 2005 = Mrd. Euro) Elektrotechnik, Elektronik; Feinmechanik, Optik 11,8 % Straßen- fahrzeuge 22,2 % Maschinenbau, Metallbau * 19,7 % Möbel, Sport, Spielwaren 2,2 % Chemie* 8,3 % Keramik, Glas 2,4 % Holz,Papier, Pappe, Druckerz. 7,5 % Textil, Bekleidung 1,3 % Nahrungs- und Genussmittel 10,5 % Sonstige 0,2 % Kunststoff- Industrie 6,7 % Bergbau, Mineralöl, Steine/Erden, Eisen u. Stahl, NE-Metalle 6,8 %

9 Verpackung 33% 26% 7% 8% 25% Baubereich Sonstige Kunststoffverbrauch nach Anwendungsgebieten in Deutschland 2005 Verbrauch 2005 = 12 Mio. Tonnen Rangfolge: Nr. 1 = Verpackung Nr. 2 = Bau Quelle: Consultic 2006 Automobil Elektro/Elektronik

10 Wesentliche Einsatzgebiete für Kunststoffe in Deutschland in 2005 in kt Quelle: Consultic, PlasticsEurope Deutschland PE-LD/ LLD Sonst. Thermo - plaste Sonstiges (2.880 kt) Elektro/ Elektronik (800 kt) Fahrzeug- industrie (1.000 kt) Bau (2.820 kt) Verpackung (3.700 kt) PE-HD/MDPPPSEPSPVCABS, ASA, SAN PMMAPAPETPUR Sonstige Kunststoffe

11 Leitfähigkeit elektrischer Isolator thermischer Isolator... elektrischer Leiter Andere Eigenschaften Korrosionsbeständigkeit Transparenz... Wiederverwertbarkeit Dichte Leichtbau Beschleunigung... Verarbeitung niedrige Temperatur wenig Energie geringe Kosten Spritzguss&Extrusion... Mechanische Eigenschaften Flexibilität Steifigkeit Schlagzähigkeit Kratzfestigkeit Ausrüstung Füllstoffe Farbe & Pigmente Verstärkung Treibmittel: Schäume Anforderungen an Kunststoffe

12 Prognose 1975 f ü r 2000 Realit ä t 2000 High performance plastics << 1% Standard plastics 86% Engineering plastics 14% Realit ä t % << 1% 14% PC PET PBT PA PC/ABS POM PPO/PS ABS PMMA HDPE LDPE/LLDPE PP PS PVC LCP PEEK PPS PAR PES 45% 25% 30% Source: BASF Evolution der Kunststoffentwicklung

13 from new monomers from old monomers / polymers LCP PEO PUR PIB PET PA SBR LDPE PMMA BR PS PVS PPS POM PAR PTFE EPM EDPM isot. PP HDPE ABS PAN EPOXY PBT Silikon PEEK PES PI PEI SAN/NBR PS/BR PVC/NBR PO/ABC PC/PBT PET/EPDM PA/EPDM PP/EPDM PVC/ABS PVC/EVA PS/PPO GFK COC VLLDPE synd. PS synd. PP PBT/LCP PC/ASA PP/PA PP/EPDM/ HDPE PVC/CPE PA/PPO/PS PA/HDPE SMA/ABS POM/PUR PBT/EPDM Evolution neuer Kunststoffe Source: BASF

14 European Sales (2001)( million) Plasticisers1,100 Flame Retardants560 Heat Stabilisers475 Antioxidants365 Impact Modifiers360 Organic Peroxides255 Lubricants / Mold Release Agents165 UV Stabilisers160 Coupling Agents60 Others220 TOTAL3,720 * Without fillers and pigments Eigenschaftsdesign durch Additive

15 Werkstoffe und Additive

16 Very high Likelihood Impact Positive Potentially Negative The top issues Plastics make wealth & growth Plastics for life Using plastics leads to litter Chemicals is a dirty word Waste incineration is harmful Plastics protect environment Waste mgmt - who pays? Plastics conserve resources Acceptance of different recovery options Plastics enable innovation Indoor air Lack of knowledge about plastics Chemicals in plastics are dangerous Plastic waste is a resource High Very high Chemicals Policy

17 Risikodiskussion Risikobewertung Risikomanagement Risikokommunikation

18 Politik und Rahmenbedingungen Politics is the art of looking for trouble, finding it whether it exists or not, diagnosing it incorrectly, and applying the wrong remedy Ernest Benn, brit. Liberaler, geb. 1875

19 Aktuelle Diskussionen PBDE Cadmium Lead Tinorganic compounds BADGE Phthalates ADC/SEM 2-EHA Nonylphenoles Antimony ITX Chlorine BPA Vinylchloride Relevant is not the specific use of single chemicals but the Plastic industry must defend the principles of sound science, scientific evidence and risk assessments. With the precautionary principle as the only criteria we will abandon the base for transparent decisions.

20 Kunststoffproduktion benötigt nur 4% des Ölverbrauchs in WE Nach Produktgebrauch ist der Energieinhalt des Kunststoffes immer noch verfügbar Kunststoff ist nachhaltig in Anwendung davon:Kunststoff 4% Verkehr 45% Chemie 8% Sonstige 5% Energie und Heizung 42% Mineralölverbrauch in Westeuropa [in %]

21 Energieeffizienz in der Produkion am Beispiel der Herstellung von Polypropylen Polypropylene 1000 kg Propylene Comonomer Auxiliaries 100%, 1185 kg Atmosphere 4,4% Average (52 kg) 1964 Waste water 3,6% (43 kg) Landfill 7,6% (90kg) Polymerisation Polypropylene 1000 kg Propylene Comonomer Auxiliaries 100%, kg Waste gas to incinerator % Range (5-15 kg) 1999 Polypropylene 1000 kg Propylene Comonomer Auxiliaries 100%, 1023 kg Waste gas to incinerator 1,7% Average (17 kg) 1988 Work-up of waste and landfill 0,6% (6 kg) Polymerisation Ausbeute 84 % 97 % 99 % 99,7 % heute:

22 Aktueller Sanierungsbedarf in Deutschland Mindestens 24 von 34 Mio Altbauten sind aus Sicht der Energieversorgung und der Energieverluste sanierungsbedürftig.

23 Politische Ziele und Maßnahmen zum Klimaschutz Maßnahmen für geplante Einsparungen bis 2020 (BMU ): –Effiziente Kraftwerke –Kraft-Wärme-Kopplung –Erneuerbare Energien: Wärme –Erneuerbare Energien: Strom –Reduktion Stromverbrauch –Gebäudesanierung –Verkehr –Andere Treibhausgase Quelle: BMU Mio. t CO 2 Äquivalent Gesamtreduktion ggü. heute:270

24 Potential in Deutschland : > 20 Mio. zu sanierende Wohneinheiten von 25 auf 7 l/m² > 80 Mio t CO 2 p.a. Isolierung mit Kunststoff Weitere Maßnahmen Energetische Altbausanierung 3-Liter-Haus in Deutschland Brenn- stoffzelle Lüftungszentrale mit Wärmerück- gewinnung PUR Dachisolierung Latentwärme- speicher-Putz PVC 3-fach- Fenster Quelle: BASF EPS Wärme- dämmung B A A A B B

25 Wärmedämmwirkung verschiedener Baustoffe 1,6 cm PU- Hartschaum dämmen wie 134,4 cm Beton

26 Energiebilanz PUR-Hartschaum 1m³ PUR-Hartschaum braucht zur Herstellung 70 Liter Erdöl und spart innerhalb von 50 Jahren Liter leichtes Heizöl

27 Funktionale Polymere Quelle: BASF AG

28 BIO - Kunststoffe

29 Alternative Energieerzeugung

30 Brennstoffzelle: Prinzip und Aufbau

31 Innovationen OLEDs

32 Innovationen

33

34 Mikrosystem technik

35 Medizintechnik Increasing use of plastics in medical applications More than 45% of medical devices worldwide are now made of plastics Example: Discs for backbone Contact lenses Cornea implant Splints to fix fractures Source: PlasticsEurope, WG Market Research & Statistics

36 Nanotechnologie Source: Bayer MS Extreme Zugfestigkeit Hohe Wärmeleitfähigkeit Nanotubes Anwendung von der Mikroelektronik bis zur Raumfahrtechnologie

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