Ohne Kautschuk stünde die industrialisierte Welt still. (Bild: hurca.com / stock.adobe.com)
Kautschuk ist der Werkstoff, der oft im Verborgenen reibungslos arbeitet und funktioniert, dort wo niemand genau hinschaut. Er ist ein einzigartiger, widerstandsfähiger Anpassungskünstler, unglaublich vielfältig, unverzichtbar und faszinierend.“
So hat Continental die Faszination Kautschuk anlässlich des Weltkautschuktages 2017 beschrieben. Fast dichterisch klingen diese Worte für die Kautschuk-begeisterten Kenner, die sich dieses Jahr wieder auf der Deutschen Kautschuk-Tagung in Nürnberg treffen.
Die Kautschuk-Community weiß genau um die Bedeutung des Materials, und die Kampagne des Wirtschaftsverbands der Kautschuk-Industrie (wdk) „We move our world“ ist nicht zu hoch gegriffen. „Ohne Produkte aus Kautschuk würde heute fast kein industrielles Gesamtsystem funktionieren. Dieser Werkstoff hält die Welt in Bewegung und ist der Schlüssel zu wegweisenden Entwicklungen und technischen Innovationen“, veranschaulichte der Chemiker Dr. Wolfram Herrmann, der in der Division Contitech für die Materialentwicklung verantwortlich ist.
So wie er schwärmte einst auch Dr. Axel Heitmann, 2009 als damaliger Lanxess-Vorstandsvorsitzender, anlässlich der Feier „100 Jahre Synthesekautschuk“: „Oft sieht man ihn nicht – aber er ist öfter da, als man denkt.“ Eine Begeisterung, die der wdk und die Deutsche Kautschuk-Gesellschaft (DKG) gerne mit mehr Menschen teilen möchten. Die meisten denken bei Kautschuk nur an Gummistiefel oder Reifen und ungesunden Partikelabrieb. Doch Kautschuk kann mehr, viel mehr. Heute wie bereits 2009 gilt, zu lesen in der KGK 11/12-2009: Das „Potenzial ist noch nicht ausgereizt“.
Kautschuk ist als Teamplayer und Verwandlungskünstler das verborgene Talent unter den Werkstoffen. Ohne Produkte aus Kautschuk würde heute fast kein industrielles Gesamtsystem funktionieren. Dieser Werkstoff hält die Welt in Bewegung und ist der Schlüssel zu wegweisenden Entwicklungen und technischen Innovationen. Bildquelle: Contitental
Kautschuk in Bewegung
Eine Welt ohne Kautschuk wäre vergleichbar mit einem Fußballspiel ohne Ball oder einem Buch ohne Buchstaben: Denn auf einem Lattenrost würde es sich ohne Latexmatratze sehr unbequem liegen, eine Waschmaschine ohne Keilriemen stünde still. Und was würde erst passieren, wenn man sich ins Auto setzt? Nicht nur die Reifen wären weg. Ohne Schlauchleitungen stünde der Motor, denn Antrieb, Bremsen, Lenkung und Abgassystem fielen aus.
Mehr noch: Ohne dämpfende Lagerungselemente würden die Schwingungen des Motors weder Geräusche isolieren noch den Fahrer vor unangenehmem Rütteln bewahren. Die Türen würden klappernd in den Angeln hängen, und die Scheiben wären undicht. Auch das Umsteigen auf andere Verkehrsmittel wäre sinnlos, denn Fahrräder, Busse, U-Bahnen, Züge – nichts mehr würde sich bewegen. Die Welt käme zum Stillstand.
Stillstand ist jedoch nicht in Sicht, wenn auf der Deutschen Kautschuk-Tagung 2018 wieder zahlreiche neue Entwicklungen der Kautschuk-Branche präsentiert werden.
Peter RadosaiVertriebsleiter Europa,LWB Steinl, Altdorf
„Die Triebkraft zum Erfolg ist der Wandel.“
Die Experten der Branche sehen noch viel Potenzial für den Werkstoff, Herausforderungen bedeuten auch Chancen. „Die Triebkraft zum Erfolg ist der Wandel“, sagt Peter Radosai, Vertriebsleiter Europa bei LWB Steinl, Altdorf, auf die Frage nach möglichen Risiken für die Branche, wenn neue Mobilitätslösungen die konventionelle Antriebstechnik ablösen und sich der Schwerpunkt für den Einsatz von Elastomeren verschieben könnte. „Es ist noch nicht klar, in welchem Ausmaß und wie schnell das geschieht“, so Michael Viol, Leiter des Geschäftsbereich für Elastomere, Synthesekautschuk und Polyurethane bei Nordmann, Rassmann, Hamburg. Doch es werden neue Anwendungsfelder entstehen, wie zum Beispiel im Bereich der Kühlung von Stromversorgern, für die Auskleidung und Isolation, für neue Dämpfungssysteme und nicht zuletzt in neuen noch rollwiderstandsärmeren Reifen. „Ein solcher Wandel bietet in erster Linie mehr Chancen“, so die Einschätzung der Entwicklung von Carmen Mundt, Marketing Specialist BU Elastomer bei Kuraray Europe, Hattersheim.
Thomas Becker, Verkaufsleiter Industrial Applications bei Gummiwerk Kraiburg, sieht großes Potenzial in der Sensorik in Kautschukanwendungen. Das bestätigt Klaus-Wolfgang Jacobsen von Continental. Er leitet im Konzern den Bereich Chemie/Rohstoffe und Innovationsmanagement für das Compounding: „Wir fokussieren ganz klar `Smart Solutions beyond Rubber´, das heißt nutzbringende Verbindungen von Gummi und Elektronik. Dabei muss aber berücksichtigt werden, dass sich Mikrochips in der Gummimatrix eher als leistungsverringernde Störung auswirken. Die Kombination von Gummimischung und Vulkanisaten mit IT-Anwendungen steht jedoch weit oben auf der Agenda.“
Deutsche Kautschuk-Tagung 2018
- Ort: Nürnberg Messe, Messezentrum, Nürnberg Convention Center West und Messehalle 12, 90471 Nürnberg,
Das Messezentrum ist per Auto, Bahn und Flugzeug gut zu erreichen. Die Fahrt mit der U-Bahn von der
Innenstadt/Hauptbahnhof zum Messezentrum dauert ca. 10 Minuten. - Termin und Öffnungszeiten der Ausstellung:
2. Juli bis 4. Juli 2018: 09.00 bis 18.00 Uhr, 5. Juli 2018: 09.00 bis 16.00 Uhr - Sessions und Themen des Vortragsprogramms:
02.07.2018 Rohstoffe und Compounds, Prüfung, TPE-Forum
03.07.2018 Rohstoffe und Compounds, Nachhaltigkeit,
Prüfung, Reifen, TPE-Forum
03.07.2018 University Sessions 8.30 bis 18.00 Uhr
04.07.2018 Verarbeitung, Neue Technologiemärkte, Anwendungen
05.07.2018 Simulation, Anwendungen
04. Juli und 05. Juli 2018: 8.30 bis 16.00 Uhr Educational Symposium
Teilnahmegebühren: 4-Tageskarte Konferenz & Messe für Mitglieder der DKG 640 EUR, für Nichtmitglieder 940 EUR, pensionierte DKG-Mitglieder haben freien Eintritt, pensionierte Nichtmitglieder zahlen 110 EUR, Studierende Kautschuk relevanter Studiengänge haben freien Eintritt, ebenso wie Referenten, die Ein-Tageskarte Konferenz & Messe kostet 390 EUR. - Die Teilnahme am TPE-Forum 2.-3. Juli, University Session
3. Juli, Educational Symposium 4.-5. Juli sowie der Eintritt zu diesen Parallel-Veranstaltungen ist in der Gebühr für eine
4-Tageskarte bzw. eine/zwei 1-Tageskarte/n enthalten. - Rahmenprogramm: Eröffnungsveranstaltung , 2. Juli 2018 10.30 Uhr, Saal Paris, NCC West, Messezentrum Nürnberg;
Begrüßungsabend mit Barbecue, 2. Juli 2018 18.00 Uhr, Messezentrum Nürnberg, 35 EUR (inkl. Getränke);
Rubber Lounge und Conference Dinner, 4. Juli 2018 19.30 Uhr, Ofenwerk, Zentrum für Mobile Classic, Klingenhofstr. 72,
90411 Nürnberg, 60 EUR (inkl. Getränke) - Das detaillierte Programm zur DKT 2018 und alle weiteren
Informationen sind auf www.dkt2018.de zu finden.
Immer besser werden
Für den Kraiburger Spezialisten Becker ergeben sich „darüber hinaus neue Entwicklungsmöglichkeiten aus dem Recycling von Gummi-Produkten. Aber auch die Chemikalienbeständigkeit zeigt neue Ansätze für die Produkte der Automobilbranche sowie zahlreichen industriellen Anwendungen, die hohen und außergewöhnlichen Bedingungen standhalten müssen.“ Bessere Medien- und Temperatur-Beständigkeit sind Aspekte, die viele Experten als wichtig einschätzen für die zukünftigen Kautschuk-Entwicklungen.
Bernhard Richter, Geschäftsführer des Unternehmens O-Ring Prüflabor Richter, sieht zudem eine Herausforderung in einer verbesserten Kälteflexibilität von Kautschuk in Dichtungsanwendungen. „Allgemein sind die Fragen nach steigenden Anforderungen in Kombinationen, wie Chemikalien-, Temperaturbeständigkeit und Flammschutzeigenschaften mit dynamischen Eigenschaften immer ein interessantes Thema“, so Dr. Andreas Spittel, Direttore Commerciale von Rex.
Dr. Wolfram Herrmann Verantwortlich für die Materialentwicklung in der Division Contitech bei Continental, Hannover
„Er ist ein einzigartiger, widerstandsfähiger Anpassungskünstler, unglaublich vielfältig, unverzichtbar und faszinierend.“
Neben neuen Compounds steht für viele Unternehmen auch die Frage nach einer hohen Qualität zu einem vermarktbaren Preis im Fokus. „Speziell beim Thema Qualität müssen Aspekte wie wirtschaftliche Zwänge, Umgang mit Veränderungen und gesicherte Werkstoffeigenschaften mit Hilfe intelligenter Methoden noch stärker mit einander vernetzt werden,“ so Jacobsen von Continental. Das sieht Giorgio Cabrini, Commercial Director von Mesgo, ähnlich und spricht einen weiteren technischen Aspekt an: “Wir denken, dass der Markt zunehmend Lösungen benötigen wird, die die Gesamtkosten senken und gleichzeitig die Leistung der Compounds und der Komponenten aufrechterhalten. Daher werden die 2K-Lösungen erhebliche Einsparungen ermöglichen können, was zunehmend von unseren Kunden angefragt und geschätzt wird. Es wird von grundlegender Bedeutung sein, an der Prozesskompatibilität und an den chemischen Adhäsionseigenschaften der verschiedenen Komponenten zu arbeiten.“
In der Kombination der Werkstoffe liegt erhebliches Potenzial, um Kosten und Nutzen optimal abzuwägen. Hier können Hybrid-Lösungen der Königsweg sein, wie erst kürzlich auf der VDI Tagung PIAE in Mannheim thematisiert. Verbindungen mit Metall sind hier eine Möglichkeit, für die Frank Siegel als Vertriebsleiter Beschichtungstechnik bei Walther Trowal, Haan, gute Chancen sieht. „Bei der Beschichtung von Metallteilen mit Haftmitteln legen unsere Kunden immer mehr Wert auf gleichmäßige Schichtstärken, die mit hoher Reproduzierbarkeit erzielt werden. Nur dadurch ist eine intensive Bindung an das Elastomer möglich, das anschließend aufvulkanisiert wird.“
Mit Blick auf die Veränderungen in der Antriebstechnik erwartet auch Leopold Praher von Engel Austria eine zunehmende Nachfrage nach Mehrkomponententechnik: „Sowohl Gummi als auch Silikon in Verbindung mit thermoplastischen Materialien werden stärker in den Vordergrund rücken.“
Digitalisierung: eine unverzichtbare Herausforderung
Nur eine genaue Kenntnis des Werkstoffverhaltens und der Prozesskompatibilität machen solche Bauteile möglich. Daher spielt auch die konstante Qualität der eingesetzten Werkstoffe eine zunehmend große Rolle. „Natürlich bleibt die Herausforderung, ständig neue Lösungen zu erforschen und zu entwickeln, um den immer wieder neuen technischen Spezifikationen unserer Endkunden entsprechen zu können. Dadurch wird die Palette unserer Polymere, in enger Zusammenarbeit mit unserem Lieferanten, dennoch laufend erweitert. Dank unserem Netzwerk verfügen wir außerdem über eine lückenlose Kontrolle der Produktionskette“, erläutert Reinhard Mühlbauer von Elastomers Union.
Dies setzt sich in der Verarbeitung der Materialien fort, wozu die Digitalisierung der Anlagen unverzichtbar ist. Dazu führt Annika Lipski als Gruppenleiterin Kautschuktechnologie des IKV in Aachen aus: „Die wichtigsten Potenziale für technische Entwicklungen liegen sicherlich in der fortschreitenden Digitalisierung und Vernetzung der Anlagentechnik. Dazu müssen die einzelnen Verarbeitungsprozesse miteinander kommunizieren können und geeignete Messmethoden ausgewählt beziehungsweise entwickelt werden, um die Prozesse vom Rohmaterial bis hin zum fertigen Produkt bewerten zu können.
Neben der entsprechenden Hardware sind hierfür vor allem Modelle notwendig, die das Werkstoffverhalten prozesskettenübergreifend abbilden und die für zeitkritische Entscheidungsprozesse notwendigen Informationen rechtzeitig zur Verfügung stellen können. Nur so lassen sich Prozessketten ganzheitlich erfassen und direkt regeln, sodass beispielsweise Abweichungen bei den Rohstoffen oder der Rohstoffzugabe im Mischprozess zunächst erkannt und die anschließenden Verarbeitungsprozesse so angepasst werden, dass Chargenschwankungen weitestgehend vermieden werden.
Dr. Andreas Spittell Direttore Commerciale, Rex Articoli Tecnici, Mendrisio, Schweiz
„Die Branche wird also einen Wandel erleben und wir müssen uns dieser Herausforderung stellen.“
So kann eine gleichbleibend hohe Qualität der Elastomererzeugnisse gewährleistet werden.“ Und Leopold Praher ergänzt: „Industrie 4.0 eröffnet hier große Chancen. Beispielsweise werden Assistenzsysteme, die den Prozess kontinuierlich überwachen und qualitätsrelevante Parameter Schuss für Schuss automatisch nachjustieren, immer wichtiger.“
Qualität ist ein bedeutender Key-Faktor, den die Anlagen liefern müssen. „Die steigende Anforderung an Qualität und Bauteiltoleranzen erfordert den Einsatz von neuen Fertigungstechnologien und die Umstellung von nacharbeitsintensiven Prozessen auf abfallfreie und vollautomatische Fertigung. Für die Herstellung von qualitativ hochwertigen Bauteilen mit geringsten Toleranzen muss das Rohmaterial geringere Schwankungen aufweisen bzw. müssen Abweichungen soweit möglich kompensiert werden. Die Spritzgießmaschine muss prozessstabile Maschinentechnik anbieten, um diese Herausforderungen abzudecken“, betont Georg Tinschert, Geschäftsführer von Wittmann Battenfeld in Kottingbrunn, Österreich.
Mehr Dynamik ist gefragt
Um mehr Kontrolle für eine hohe Produktqualität zu konkurrenzfähigen Preisen anzubieten, ist Industrie 4.0 und die Digitalsierung heutzutage unumgänglich. Gleichzeitig sind neue Techniktrends immer auch mit Risiken und Chancen verbunden. Investitionen müssen abgewogen, Trends frühzeitig erkannt, Märkte erschlossen werden. „Digitalisierung, neue Technologien, immer höhere Anforderungen und dynamische Märkte stellen traditionelle Geschäftsmodelle in Frage und fordern ein hohes Maß an Innovation und Agilität“, betont Edgar Zerwesz, Verkaufsleiter Automotive Applications bei Gummiwerk Kraiburg.
Dr. Jens KiesewetterLeiter Anwendungstechnik Tire & Rubber, Evonik Industries, Wesseling
„Gummi wird schon heute nur dort eingesetzt, wo er technologisch nicht
ersetzt werden kann, und dies wird auf absehbare Zeit auch so bleiben.“
Das sieht Martin Schürmann von Desma ebenso und weist dabei auf zwei weitere bedeutende Aspekt hin: „ Auch spielt die Gestaltung der Arbeitsplätze im Sinne von Multi-Tasking, sich selbsterklärenden Funktionen, trendabhängiger Bedienung, Automation und Digitalisierung im Zeichen des demographischen Wandels, des zunehmenden Fachkräftemangels und des an Schärfe zunehmenden internationalen Wettbewerbs eine nicht zu unterschätzende Rolle.“
Fachkräftemangel – eines der vielen Keywords, die seit einigen Jahren immer wieder durch die Presse geistern. Vom VDI immer wieder gemahnt, aber nicht so richtig ernst genommen hat Politik und Wirtschaft dieses Thema. Inzwischen ist er nicht mehr zu leugnen und in der Kautschuk-Branche schon fast ein Problem. Ausbildung und Fortbildung stehen daher ganz oben auf der Agenda der DKG. Die DKT wird eine Plattform sein, um geeignetes Personal zu finden und Möglichkeiten anbieten, sich weiter zu qualifizieren.
Kautschuk gestern, heute und morgen – Vom Staunen und Forschen
Schon die Mayas staunten nicht schlecht, als sie den aus Bäumen abgezapften Milchsaft erhitzten und damit Latex schufen. Der Saft verwandelte sich in eine feste und zugleich elastische Masse, aus der das Urvolk Spielbälle, Gefäße und Schläuche für den täglichen Bedarf anfertigte. Die Mayas benannten den Baum mit dem Namen „Caa-o-chu“ – weinender Baum. Doch lange Zeit wussten die Menschen nicht viel mehr mit dem Werkstoff anzufangen. Erst zu Beginn der Industrialisierung trat Kautschuk den Ruhmesweg zu einem modernen Werkstoff an. Die größte Herausforderung bestand darin, das Material zu optimieren, da es nur schwer zu gebrauchen war. Es fing bei großer Hitze an zu kleben und wurde bei Kälte spröde. Licht und Witterungseinflüsse machten die Kautschukprodukte dieser Zeit schnell unbrauchbar.
Schon die Mayas erhitzten den aus Bäumen abgezapften Milchsaft und schufen damit Latex. Der Die Mayas benannten den Baum mit dem Namen „Caa-o-chu“ – weinender Baum. Zu Beginn der Industrialisierung trat Kautschuk den Ruhmesweg zu einem modernen Werkstoff an. Erst die Vulkanisation machte das Gummi elastisch. Bildquelle: Conitinental
Erst die Vulkanisation machte das Gummi elastisch. Die Industrie nutzte es für Dichtungen in Dampfmaschinen, zur Isolierung von Telegrafenkabeln oder für Fahrradreifen. Bald diente es als Isolator für die neu entstehende Elektroindustrie und zur Herstellung von Autoreifen. Damit entwickelte sich der Rohstoff zu einer Schlüsselsubstanz der industriellen Revolution. Heute werden rund 40 Prozent des Kautschuks aus dem Kautschukbaum, dem Hevea brasiliensis, gewonnen.
Löwenzahn als nachhaltiger Kautschuklieferant der Zukunft
Als alternative nachwachsende Kautschukquelle kommt Löwenzahn infrage. Continental beschreitet gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME, dem Julius Kühn-Institut und dem Pflanzenzüchter Eskusa neue Wege. „Ziel dieses gemeinsamen Projektes ist es, ein Verfahren zur industriellen Nutzung von Löwenzahn als Kautschuklieferant zu entwickeln. Die Pflanze kann aufgrund ihrer agrarischen Anspruchslosigkeit auch in der nördlichen Hemisphäre angebaut werden. So ist die Kautschukproduktion beispielsweise in der Nähe unserer Reifenfabriken denkbar und die viel kürzeren Transportwege würden die Logistik deutlich vereinfachen“, erklärt Dr. Carla Recker, die bei Continental das vielversprechende Material-Entwicklungsprojekt leitet.
Die Qualität des Kautschuks aus der Löwenzahnwurzel ist äquivalent mit der des Gummibaums. Bei Continental hat sich der Einsatz von Naturkautschuk aus Löwenzahn-Wurzeln schon in Prototypen für Reifen und Motorlagern bewährt. Mit der Serienreife der Produkte wird in den nächsten fünf bis zehn Jahren gerechnet.
