Werkstoffauswahl Von der Anforderung zum CO₂-Fußabdruck

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Die Werkstoffauswahl erfolgt traditionell primär auf Basis technischer und wirtschaftlicher Kriterien. Im Kontext der Nachhaltigkeit rücken jedoch zunehmend ökologische Aspekte in den Fokus. Wie lassen sich diese mit den funktionalen Anforderungen des Bauteils in Einklang bringen?

Die Kunststoffindustrie steht zunehmend unter dem Druck, nachhaltigere Lösungen zu entwickeln, um den ökologischen Fußabdruck ihrer Produkte zu reduzieren. Doch mit dem steigenden Fokus auf Klimaschutz und Ressourceneffizienz rücken neue Anforderungen in den Mittelpunkt: Rohstoffe sparen, Emissionen senken und gleichzeitig wettbewerbsfähig bleiben. 

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.

Material- und CO₂-Analyse in einem

Das Kunststoff-Institut Lüdenscheid erweitert deshalb seine 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.

Unternehmen erhalten ein aussagekräftiges Zertifikat über die Ergebnisse – ein starkes Argument für Ihre Nachhaltigkeitskommunikation.

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

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. Ressourcen werden optimal genutzt, Fehlentscheidungen vermieden und teure Materialwechsel in späteren Phasen verhindert. 

CO₂-Bilanz auch für Kunden nachvollziehbar 

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 CO₂-Fußabdruck für die ausgewählten Materialien in den Systemgrenzen „cradle to gate“ berechnet. Das Kunststoff-Institut setzt dabei auf professionelle Werkzeuge: die Ökoeffizienz-Software Umberto 11 sowie LCA-Datenbank Ecoinvent 3. Damit erhalten Kunden eine nachvollziehbare und belastbare CO₂-Bilanz, die auch gegenüber Kunden und Behörden Bestand hat.

Regularien und Kundenwünschen 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.

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. 

Das Kunststoff-Institut Lüdenscheid bietet eine fundierte und praxisnahe PCF-Analyse, die weit über eine einfache CO₂-Bilanz hinausgeht. Mit modernster Softwaretechnologie und wissenschaftlich validierten Daten werden Unternehmen dabei unterstützt, ihre Umweltwirkungen ganzheitlich zu verstehen und gezielt zu verbessern.

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. Denn auch Design, Verarbeitung und Lebensdauer beeinflussen die Nachhaltigkeit eines Produkts.

Fazit & Ausblick

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.