Lanxess auf der PIAE: Neue Konzepte für die E-Mobilität

Lanxess präsentiert auf der VDI-Tagung „Plastics in Automotive Engineering“ (PIAE) neue Konzepte auf Basis aus Polyamid und PBT für die E-Mobilität.

Lanxess legt den Fokus seines Auftritts auf der VDI-Tagung „Plastics in Automotive Engineering“ (PIAE) 2021 in Mannheim auf neuen Konzepten rund um die Elektromobilität. Zudem werden Kreislaufwirtschaft, Klimaschutz und Leichtbau thematisiert.

Der Geschäftsbereich High Performance Materials (HPM) sieht für seine Polyamide der Marke Durethan und PBT der Produktreihe Pocan nicht nur große Einsatzchancen im Antriebsstrang von Elektrofahrzeugen, sondern auch in der Ladeinfrastruktur. Potenzielle Anwendungen sind etwa Komponenten für Ladestecker, -buchsen und -säulen sowie Struktur- und Abdeckungselemente in privaten Ladestationen, so genannten Wallboxes.

Für solche Bauteile wurde eine breite Palette an dimensionsstabilen, flammgeschützten, kriechstromfesten und mechanisch robusten Werkstoffen entwickelt. Welche Möglichkeiten die Compounds dabei eröffnen, zeigt ein von HPM entwickeltes Konzept für den modularen Aufbau von Ladeanschlüssen im Automobil.

„Wir bringen das richtige Material jeweils an die richtige Stelle. Gleichzeitig sorgt ein hohes Maß an Funktionsintegration für eine einfache, schraubenlose Montage der gesamten Baugruppe – und das bei minimierter Anzahl der Bauelemente, was die Kosten gering hält“, erklärt Dr. Günter Margraf, Leiter des globalen Produktmanagements bei HPM.

Polyamide und PBT sind auch gute Konstruktionsmaterialien für Baugruppen von Fahrerassistenzsystemen wie Radarsensoren. Für letztere hat HPM ein Konzept entwickelt, das eine Wärmeabfuhr mit Hilfe von thermisch leitfähigen Kunststoffen in Kombination mit metallischen Kühlelementen ermöglicht. Die Sensorkomponenten werden mit integrierten Schnapphaken oder durch Heißnieten zusammengebaut, was wesentlich weniger aufwändig und nicht so kostenintensiv ist wie ein Verschrauben. Das Konzept erweitert gegenüber bisherigen Konstruktionsweisen von Radarsensoren die Freiheiten bei der Materialwahl und erleichtert den Einsatz maßgeschneiderter Compounds.

Lanxess präsentiert auf der PIAE-Tagung auch die Polyamid 6-Compounds Durethan Eco mit 30, 35 bzw. 60 Gewichtsprozent Rezyklatfasern. Letztere werden aus Glasabfällen hergestellt. In Mannheim wird HPM weitere neue Varianten von Durethan Eco sowie ein erstes Pocan Eco Produkt (PBT), in dem ebenfalls Rezyklat-Glasfasern eingesetzt werden, vorstellen.

Das massenbilanzierte Glasabfall-Recycling ist mit einem Ecoloop-Zertifikat gemäß ISO 14021:2016 bestätigt und zusätzlich nach ISCC-Plus zertifiziert. „Wir wollen einen wachsenden Anteil unserer Compounds auf eine nachhaltige Basis stellen, um uns unabhängiger vom Verbrauch fossiler Ressourcen zu machen und unsere CO₂-Bilanz zu verbessern“, erklärt Margraf.

Die Kompetenz von Lanxess in puncto Leichtbau zeigt ein Komponententräger für das Batteriesystem eines Elektrofahrzeugs. Die hohe dynamische Festigkeit und Steifigkeit des Trägers bei geringem Gewicht beruht auf den endlosfaserverstärkten thermoplastischen Verbundwerkstoffen Tepex.

„Die Fertigung im Hybrid Molding-Verfahren ergibt in einem wirtschaftlichen Prozess ein hochintegriertes Strukturbauteil, das die hohen mechanischen Sicherheitsanforderungen im Bereich der Batterie sicher erfüllt“, erläutert Thomas Malek, Leichtbauexperte bei HPM. Auch die guten Flammschutzeigenschaften von Tepex sind in Batteriesystemen von Vorteil. Insbesondere funktionsintegrierte flächige Bauteile lassen sich aus Tepex effizient, leicht und zugleich mechanisch leistungsfähig herstellen.

Auf der PIAE-Tagung präsentiert HPM auch Neuigkeiten zur Hohlprofilhybridtechnik, die die Funktionalisierung metallischer Hohlprofile mit Spritzgusscompounds ermöglicht. Die resultierenden Leichtbauteile sind unter anderem deutlich torsionssteifer und -fester als Komponenten, die in „klassischer“ Kunststoff-Metall-Hybridtechnik mit Metallblech gefertigt sind.

„Wir haben in der Optimierung einen großen Sprung nach vorn gemacht. So müssen etwa die Profile nicht mehr von innen gegen die hohen Drücke der Kunststoffschmelze abgestützt werden“, so Dr. Matthias Theunissen, Leichtbauexperte bei HPM. „Inzwischen hat die zweite Phase der Markteinführung unserer neuen Leichtbautechnik begonnen. Wir arbeiten bereits an mehreren Kundenprojekten im Prototypenstadium.“

Lanxess hat sich vorgenommen, bis 2040 klimaneutral zu werden und die Treibhausgas-Emissionen von aktuell 2,5 Mio. t CO₂ im Vergleich zum Unternehmensstart im Jahr 2004 um 95 % zu reduzieren. Einen wesentlichen Beitrag leistet dazu der Bereich HPM mit seiner Anlage zur Lachgas-Reduktion. Diese wurde die kürzlich am Standort in Antwerpen, wo Lanxess Polyamid 6 produziert, in Betrieb genommen.

„Wir werden den jährlichen Ausstoß an CO₂-Äquivalenten ab dem Jahr 2023 durch die Investition in eine weitere Lachgas-Reduktionsanlage sowie durch Verfahrensoptimierungen noch einmal um 300.000 t senken“, so Margraf.

Die VDI-Tagung „Plastics in Automotive Engineering“ findet am 8. und 9. September 2021 in Mannheim im Congress Center Rosengarten statt.

mg