Werkstoffauswahl für nachhaltige Kunststoffprodukte

Es gilt nicht nur, nachhaltigere Lösungen zu entwickeln, sondern Rohstoffe zu sparen, Emissionen zu senken und gleichzeitig wettbewerbsfähig zu bleiben. Für kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) wird es zunehmend zur Herausforderung, all diese Aspekte bereits in der Produktentwicklung zu berücksichtigen.

Insbesondere die Auswahl geeig­neter Werkstoffe spielt dabei eine zentrale Rolle, weil sie massgeb­lich die Umweltwirkungen über den gesamten Lebenszyklus eines Bauteils beeinflusst. Vor diesem Hintergrund gewinnt die systema­tische Werkstoffauswahl unter Be­rücksichtigung ökologischer Krite­rien an Bedeutung.

Das Kunststoff-Institut Lüden­scheid erweitert deshalb seine be­währte Materialrecherche-Dienst­leistung um einen entscheidenden Baustein: die CO₂-Bilanzierung von Kunststoffprodukten – speziell für Spritzgussteile. Unternehmen erhalten damit nicht nur die Emp­fehlung für das passende Material, sondern auch einen belastbaren CO₂-Fussabdruck, dokumentiert als Zertifikat – ein klarer Mehrwert für die eigene Nachhaltigkeitsstra­tegie und den Markterfolg.

Kosten sparen

Der Einsatz alternativer Ma­terialien oder Rezyklate bietet enormes Potenzial zur Kosten­senkung – wenn Qualität, Ver­arbeitbarkeit und Umweltbilanz stimmen. Die kombinierte Ma­terial- und CO₂-Recherche des Kunststoff-Instituts hilft, gezielt Materialien auszuwählen, die technische Anforderungen erfüllen und gleichzeitig die Treibhausgasemissionen senken.

Ressourcen werden optimal ge­nutzt, Fehlentscheidungen ver­mieden und teure Materialwechsel in späteren Phasen verhindert. So sichern Unternehmen langfristig ihre Wirtschaftlichkeit.

Systematische Materialauswahl und CO₂-Bilanzierung

Gerade in der Produktentwicklung werden die wesentlichen Weichen für Kosten, Ressourceneinsatz und Umweltwirkung gestellt. Wer hier frühzeitig den CO₂-Fussabdruck verschiedener Materialoptionen kennt, kann fundierte Entschei­dungen treffen, und so Emissi­onen vermeiden, Rohstoffe effizi­ent einsetzen und Verschwendung minimieren.

Die Werkstoffauswahl erfolgt tra­ditionell primär auf Basis tech­nischer und wirtschaftlicher Kriterien. Im Kontext der Nachhal­tigkeit rücken jedoch zunehmend ökologische Aspekte in den Fokus. Dazu zählen unter anderem der CO₂-Fussabdruck, die Recycling­fähigkeit, der Anteil biobasierter Rohstoffe sowie die Verfügbarkeit von Sekundärmaterialien. Die He­rausforderung besteht darin, diese Umweltaspekte mit den funktio­nalen Anforderungen des Bauteils in Einklang zu bringen.

Die Werkstoffauswahl erfolgt auf Basis technischer Anforde­rungen, die mithilfe von Checkli­sten des Kunststoff-Instituts Lü­denscheid (KIMW) systematisch erfasst werden. Auf dieser Basis wird ein Anforderungsprofil er­stellt, das als Grundlage für die Recherche geeigneter Werkstoffe dient. Die Recherche erfolgt über Literaturquellen und spezialisier­te Werkstoffdatenbanken, wie unter anderem UL Prospector. In einem weiteren Schritt werden potenzielle Materialien mit Roh­stoffherstellern abgeglichen, um technische Machbarkeit und Ver­fügbarkeit zu prüfen.

Zur Bewertung der Nachhaltigkeit wird der PCF für die ausgewählten Materialien in den Systemgrenzen „cradle to gate“ berechnet. Das Kunststoff-Institut setzt dabei auf professionelle Werkzeuge: Denn mit der Ökoeffizienz-Software Umberto 11 sowie der LCA-Datenbank ecoinvent 3 unterscheidet sich die Dienst­leistung des Kunststoff-Instituts deutlich von lizenzfreien Tools, die meist ohne eine Aktualisierung der Emissionsfaktoren ein veral­tetes Ergebnis darstellen und in der Berechnung oftmals nicht den Vorgaben nach ISO 14067 folgen. Die Kunden erhalten stattdessen am KIMW eine nachvollziehbare und belastbare CO₂-Bilanz – inklu­sive Zertifikat – die auch gegen­über ihren Kunden und Behörden Bestand hat.

Gesetzliche Vorgaben und Kundenanfragen erfüllen

Zahlreiche Kunden – von Auto­mobil bis Konsumgüter – fordern heute detaillierte Ökobilanzen ih­rer Zulieferteile. Auch gesetzliche Vorgaben und Berichtspflichten nehmen zu. Wer hier vorbereitet ist, verschafft sich klare Vorteile:

• Erfüllung von ESG- und CO₂-Re­porting-Pflichten
• Wettbewerbsvorteile durch be­legbare Umweltleistung
• Stärkung der Position in der Lieferkette

Die betrachteten Systemgrenzen „cradle to gate“ decken die ge­samte Wertschöpfungskette bis zum fertigen Bauteil ab und ma­chen die CO₂-Emissionen trans­parent – eine fundierte Basis für strategische Entscheidungen und externe Kommunikation.

Nachhaltigkeitspotenziale und Herausforderungen

Bei gezielter Werkstoffauswahl ist eine signifikante Reduktion des CO₂-Fussabdrucks möglich – insbesondere durch den Einsatz von Rezyklaten oder biobasierten Kunststoffen. Dennoch ist die Aus­wahl nachhaltiger Materialien mit Herausforderungen verbunden. So können biobasierte Werkstoffe zwar ökologische Vorteile bieten und erfüllen bereits viele, jedoch nicht immer alle technischen An­forderungen und sind monetär häufig eingeschränkt. Auch Re­zyklate unterliegen teils starken Qualitätsschwankungen, was ihre Eignung einschränken kann.

Ein weiterer Aspekt ist die Da­tenverfügbarkeit: Für viele Ma­terialien liegen PCF-Werte nur eingeschränkt oder in nicht ver­gleichbarer Form vor. Hier sind standardisierte Datenbanken und transparente Methodiken essenzi­ell, um fundierte Entscheidungen treffen zu können. Zudem sollte die Werkstoffauswahl nicht isoliert betrachtet werden – auch Design, Verarbeitung und Lebensdauer beeinflussen die Nachhaltigkeit eines Produkts.

Fazit

Die systematische Auswahl nach­haltigerer Werkstoffe bietet ein wirkungsvolles Instrument zur Reduktion des CO₂-Fussabdrucks von Kunststoffbauteilen. Durch die Kombination technischer Anforde­rungen mit ökologischen Bewer­tungskriterien lassen sich fundierte Entscheidungen bereits früh tref­fen. Auch, wenn biobasierte und rezyklierte Materialien noch mit Einschränkungen behaftet sind, zeigen erste Vergleiche deutliches Potenzial zur Emissionsminderung. Für eine ganzheitliche Nachhaltig­keitsbewertung sind jedoch weitere Faktoren, wie Lebensdauer, Recy­clingfähigkeit und Design-for-Sus­tainability zu berücksichtigen. Die vorgestellte Methodik bietet eine praxisnahe Grundlage und kann als Ausgangspunkt für weiterfüh­rende Optimierungen dienen.