--- tags: Klassifikation und Verwendung von Werkstoffen title: Sitzungsthema Kunststoffe description: ... image: set note default image (for link preview) robots: noindex, nofollow lang: de slideOptions: parallaxBackgroundImage: 'https://www.papierindustrie.de/fileadmin/0002-PAPIERINDUSTRIE/00_Bilder/06_Publikationen/PKM/banner/Banner1-300x600px-2-1.gif' parallaxBackgroundSize: '300px 600px' # Transition style for full page slide backgrounds: none/fade/slide/convex/concave/zoom # Number of pixels to move the parallax background per slide # - Calculated automatically unless specified # - Set to 0 to disable movement along an axis parallaxBackgroundHorizontal: 150 parallaxBackgroundVertical: 150 backgroundTransition: 'fade' # transition options: none/fade/slide/convex/concave/zoom transition: slide # Display a presentation progress bar progress: true # Display the page number of the current slide slideNumber: false # Enable the slide overview mode overview: true spotlight: enabled: true --- <!-- Use `{%hackmd ulRtA6sAS0qbvbeOH4VejQ %}` syntax to include this theme.--> <!-- {%hackmd ulRtA6sAS0qbvbeOH4VejQ %} --> <!-- Emojis: https://github.com/ikatyang/emoji-cheat-sheet --> <div style="float: left;"> <img src="https://www.lehrlinie.de/Werken_Werkstoffe/Logo_Werken_Grundschule.svg" alt="Logo Werken Grundschule" width="190" /> </div> # Seminar: Klassifikation und Verwendung von Werkstoffen ## Sitzung: Kunststoffe > *Dr. Stefan Blumenthal* *Diese Einheit basiert zu großen Teilen auf dem Lehrbuch von Hopmann, Michaeli, Greif und Wolters (2015).* --- ## Ziele für heute: - [ ] Aneignung von Wissen über verschiedene Arten von Kunststoffen - [ ] Aneignung von Wissen über Anwendungsbereiche von Kunststoffen - [ ] Aneignung von Wissen über Einschränkungen in der Nutzung von Kunststoffen - [ ] Aneignung von Wissen über nachhaltige Nutzung von Kunststoffen --- ## Kunststoffe Kunststoffe sind Teil unseres Alltags, z. B. als Zahnbürste, als Telefonhörer oder als Sitzpolster. Wir benutzen sie ganz selbstverständlich in der Küche, im Auto, bei der Kommunikation und für Verpackungen. Als Dämmmaterial oder Fensterrahmen aus Kunststoff senken sie unsere Heizkosten. Kunststoffe sind auch aus dem modernen Umweltschutz nicht mehr wegzudenken: Von den Sonnenkollektoren über die Windmühlen bis hin zu den Membranen für die Technik der Abwasserklärung – Polymere werden überall gebraucht. > [name=Definition nach Hopmann, Michaeli, Greif & Wolters, (2015, S.6)] [color=red] Kunststoffe sind Materialien, deren wesentliche Bestandteile aus makromolekularen, organischen Verbindungen bestehen, die synthetisch oder durch Umwandlung von Naturprodukten entstehen. Sie sind in der Regel bei der Verarbeitung unter bestimmten Bedingungen (Wärme, Druck) plastisch formbar oder sind plastisch verformt worden. Die Bezeichnung "Kunststoff“ bezieht sich nicht auf ein konkretes Material, sondern bildet eine Oberbezeichnung für viele in Aufbau, Eigenschaften und Zusammensetzung verschiedene Stoffe. --- ## Grundlegender Aufbau von Kunststoffen Der wissenschaftliche Begriff für Kunststoffe lautet Polymere. Diese Bezeichnung leitet sich von den griechischen Wörtern "poly" (= viel) und "meros" (= Teil) ab und deutet auf die Zusammensetzung von Kunststoffen aus vielen Einzelbausteinen, den Monomermolekülen. Kunststoffe entstehen durch die Verknäuelung oder Verkettung von sehr langen Molekülketten, den sogenannten Makromolekülen (makro = groß). In diesen Molekülketten sind die einzelnen Bausteine wie Perlen auf einer Kette hintereinander angeordnet. Man kann sich den Kunststoff ähnlich einem Wollknäuel aus vielen einzelnen Fäden vorstellen. --- ## Arten von Kunststoffen Kunststoffe werden z.B. nach ihrer Molekülstruktur und der Art der Verbindung dieser unterschieden (vgl. Hopmann, Michaeli, Greif & Wolters, 2015). ```graphviz {engine="dot"} digraph hierarchy { label="Einteilung der Kunststoffe nach ihrer Makromolekülstruktur" resolution=72; bgcolor="#C6CFD532"; ratio="fill"; fontname=Arial; nodesep=0.4; node [style=radial,fillcolor=white, fontname=Arial,fontsize=20,shape=component,width=3]; edge [color=black, style=dashed]; rankdir=LR; "Kunststoffe" [fontsize=25] "Kunststoffe"->{"Thermoplaste" "Elastomere" "Duroplaste"} "Thermoplaste"->{"Amorphe\n Thermoplaste" "Teilkristalline\n Thermoplaste"} "Amorphe\n Thermoplaste"->{"Polycarbonat (PC)" "Polyvinyl\n chlorid (PVC)" "Polystyrol (PS)"} "Teilkristalline\n Thermoplaste"->{"Polypropylen (PP)" "Polyethylen (PE)" "Polyamid (PA)"} "Elastomere"->{"Ethylen- Propylen-\n Dien- Kautschuk (EPDM)" "Styrol- Butadien-\n Kautschuk (SBR)" "Chloropren-\n Kautschuk (CR)"} "Duroplaste"->{"Epoxidharz (EP)" "Melamin- Formaldehyd-\n Kondensationsharz (MF)"} "Thermoplaste" [href="#Thermoplaste", fontcolor=red, color=black, label="Thermoplaste"]; "Amorphe\n Thermoplaste" [href="#Amorphe-Thermoplaste", fontcolor=red, color=black, label="Amorphe Thermoplaste"]; "Teilkristalline\n Thermoplaste" [href="#Teilkristalline-Thermoplaste", fontcolor=red, color=black, label="Teilkristalline Thermoplaste"]; "Elastomere" [href="#Elastomere", fontcolor=red, color=black, label="Elastomere"]; "Duroplaste" [href="#Duroplaste", fontcolor=red, color=black, label="Duroplaste"]; {rank=same; "Thermoplaste" "Elastomere" "Duroplaste"} {rank=same; "Polycarbonat (PC)" "Polyvinyl\n chlorid (PVC)" "Polystyrol (PS)" "Polypropylen (PP)" "Polyethylen (PE)" "Polyamid (PA)" "Ethylen- Propylen-\n Dien- Kautschuk (EPDM)" "Styrol- Butadien-\n Kautschuk (SBR)" "Chloropren-\n Kautschuk (CR)" "Epoxidharz (EP)" "Melamin- Formaldehyd-\n Kondensationsharz (MF)"} } ``` Seit einigen Jahren wird die Erforschung und Entwicklung von Biopolymeren und daraus hergestellten Produkten vorangetrieben. Für den Begriff Biopolymer gibt es bisher keine einheitliche Definition. Als Biopolymere werden jedoch grundsätzlich Polymere bezeichnet, die aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt und/oder biologisch abbaubar sind. --- ### Thermoplaste Thermoplaste bestehen aus Makromolekülen, die wiederum aus linearen oder verzweigten Ketten bestehen. Die Ketten werden durch Kräfte zwischen den Molekülen zusammengehalten. Die Stärke dieser Kräfte hängt im Wesentlichen von der Art und Anzahl der Verzweigungen ab. ![](https://i.imgur.com/t78ZTFz.png) Thermoplaste (thermos = warm; plasso = bilden, bildsam) sind schmelzbar und löslich. Sie können mehrfach wieder eingeschmolzen werden und sind in vielen Lösemitteln löslich oder zumindest quellbar. Sie sind bei Raumtemperatur weich bis hartzäh oder hartspröde. Thermoplaste machen mengenmäßig den größten Kunststoffanteil aus. Man unterscheidet zwischen amorphen und teilkristallinen Thermoplasten. --- ### Amorphe Thermoplaste <div style="float: right;"> <img src="https://i.imgur.com/ZGNmyOS.png" alt="" width="300" /> *Amorphe Polymerstruktur* *(Quelle: [:link: Roland.chem, CC0](https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=37866445))* </div> Ein Kunststoff wird als amorpher Thermoplast bezeichnet, wenn seine Molekülketten stark verzweigt und deren Seitenketten lang sind. Der Aufbau ist unregelmäßig und strukturlos (= amorph). Solche Kettenmoleküle sind wie ein Knäuel oder ein Wattebausch in- und umeinander verschlungen. Amorphe Thermoplasten sind im molekularen Ordnungszustand durchsichtig und ähneln Glas. <div style="clear: both"></div> Die nachfolgende Tabelle listet wichtige amorphe Thermoplaste im Überblick auf: |Bezeichnung|Polycarbonat (PC)|Polystyrol (PS)|Polyvinylchlorid (PVC)| |---|---|---|---| |**Anwendung**|CDs, DVDs, Brillen, Helmvisier|Gehäuse für Elektrogeräte, Verpackungen (z.B. Joghurtbecher), Dämmstoff|Campingmöbel, Teichfolien, Fußbodenbeläge| |**Vorteil**|hohe Festigkeit, Schlagzähigkeit, Steifigkeit, Härte, Isolatierfähigkeit|preisgünstig, gute Isolationseigenschaft|preisgünstig, schwer entflammbar| |**Nachteil**|verhältnismäßig teuer, Polycarbonat mit Bisphenol-A-Anteil gesundheitsschädigend|wenig wärmebeständig, Sprödigkeit|hoher Anteil im Abfallaufkommen| |**Beispiel**|![](https://i.imgur.com/kVE2nC6.jpg)|![](https://i.imgur.com/lm1GXx1.jpg)|![](https://i.imgur.com/IKm7umb.jpg)| --- ### Teilkristalline Thermoplaste <div style="float: right;"> <img src="https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/27/Polymerstruktur-teilkristallin.svg" alt="" width="300" /> *Teilkristalline Struktur linearer Polymere* *(Quelle: [:link: Roland.chem, CC0](https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=37866505))* </div> Besitzen die Makromoleküle nur geringe Verzweigungen, d.h. kurze und wenige Seitenketten, dann liegen Bereiche der einzelnen Molekülketten geordnet und da- durch dicht gepackt beieinander. Die Bereiche mit hohem Ordnungszustand der Moleküle bezeichnet man als kristallinen Bereich. Allerdings kommt es aufgrund der langen Molekülketten, die sich bei der Polymerisation auch um- und ineinander verschlingen, nicht zu einer vollständigen Kristallisation. Es lagern sich immer nur ein Teil der Moleküle geordnet zusammen (in der Abbildung rot markiert), während andere Teile weiter voneinander entfernt und ungeordnet sind (in der Abbildung schwarz markiert). Diese ungeordneten Bereiche werden amorphe Bereiche genannt. Thermoplaste, bei denen sowohl kristalline als auch amorphe Bereiche nebeneinander vorliegen, bezeichnet man daher als teilkristalline Thermoplaste. Sie haben ein milchig-opakes Aussehen. <div style="clear: both"></div> Die nachfolgende Tabelle listet wichtige teilkristalline Thermoplaste im Überblick auf: |Bezeichnung|Polypropylen (PP)|Polyethylen (PE)|Polyamid (PA)| |---|---|---|---| |**Anwendung**|Innenausstattungen für PKW, Heimtextilien, Teppichen, Sporttextilien, Lebensmittel-verpackungen|Verpackungen, Folien, Kanister, Lager- und Transportbehälter, Abfalltonnen und -behälter, Flaschenkästen, Benzinkanister|Damenstrümpfe, Sportbekleidung, Sport- und Funktionsbekleidung, Angelschnüre, Fallschirme, Tennisschläger-Bespannungen| |**Vorteil**|ohne schädliche Weichmacher, gut recycelbar|gute chemische Beständigkeit, hohe Dehnbarkeit und Kälteschlagfestigkeit|hohe Festigkeit, Steifigkeit und Zähigkeit, gute Chemikalien-beständigkeit und Verarbeitbarkeit| |**Nachteil**|schwer berkleb- oder bedruckbar, nicht UV-resistent|vergleichsweise geringere Festigkeit, Härte und Steifigkeit|Temperaturempfindlichkeit, führen manchmal zu Hautreizungen und -irritationen.| |**Beispiel**|![](https://i.imgur.com/nYYHdQ7.jpg)|![](https://i.imgur.com/JLaX4Aq.jpg)|![](https://i.imgur.com/T8tykSu.jpg)| --- Neben der Gruppe der Thermoplaste gibt es Kunststoffgruppen, bei denen die einzelnen Molekülketten durch Querbindung (Brücken) miteinander verbunden sind. Man bezeichnet diese Querbindungen (Brücken) auch als Vernetzungsstellen und dementsprechend die Werkstoffe als vernetzte Kunststoffe. Die Gruppen unterscheiden sich durch die Anzahl der Vernetzungsstellen und werden danach in Elastomere und Duroplaste unterteilt. --- ### Elastomere <div style="float: right;"> <img src="https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b7/Polymerstruktur-weitmaschig_vernetzt.svg" alt="" width="300" /> *Weitmaschig vernetztes Polymer* *(Quelle: [:link: Roland.chem , CC0](https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=37866466))* </div> Bei Elastomeren (elastisch = federnd; meros = Teil) sind die Molekülketten regellos verteilt und besitzen nur relativ wenige Querbindungen. Diese Kunststoffgruppe besitzt also eine weitmaschige Vernetzung. Elastomere verhalten sich bei Raumtemperatur wie Gummi. Durch die Vernetzungspunkte sind die einzelnen Molekülketten gegeneinander nur sehr begrenzt beweglich. Wie bei den Atombindungen in den Makromolekülen lassen sich auch die Atombindungen in den Brücken nur durch sehr hohe Temperaturen lösen und sie erneuern sich auch bei sinkenden Temperaturen nicht. Elastomere sind daher weder schmelzbar noch löslich. <div style="clear: both"></div> Die nachfolgende Tabelle listet wichtige Elastomere im Überblick auf: |Bezeichnung|Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM)|Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR)|Chloropren-Kautschuk (CR)| |---|---|---|---| |**Anwendung**|Fenster- und Türdichtungen, Brems- und Kühlwasserschläuche, Abdichtungsbahnen für Flachdächer|Reifen, Dichtungen und Transportbändern |Schläuche, Kabelummantelungen, Dichtungen und Antriebsriemen, Taucheranzüge| |**Vorteil**|hohe Wetter- und Ozonresistenz sowie thermische Beständigkeit|gute chemische Beständigkeit|gute Widerstandsfähigkeit gegen Versprödung, Witterungseinflüsse, Ozonangriff und Flammwidrigkeit| |**Nachteil**|nicht resistent gegenüber Mineralölen, Kraftstoffen, Treibstoffen und Fetten|vergleichsweise weniger witterungsbeständig|Empfindlichkeit gegenüber mechanischen Einflüssen| |**Beispiel**|![](https://i.imgur.com/Xdo0LVP.jpg)|![](https://i.imgur.com/tC1L1Wo.jpg)|![](https://i.imgur.com/hEj5VIz.jpg)| --- ### Duroplaste <div style="float: right;"> <img src="https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/02/Polymerstruktur-engmaschig_vernetzt.svg" alt="" width="300" /> *engmaschig vernetztes Polymer* *(Quelle: [:link: Roland.chem, CC0](https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=37866493))* </div> Eine weitere Gruppe bilden die Duroplaste (durus = hart), die ebenfalls eine regellose Anordnung von Molekülketten besitzen. Im Vergleich zur Elastomerstruktur besitzen sie aber eine wesentlich höhere Zahl an Vernetzungsstellen zwischen den einzelnen Molekülketten. Diese stark vernetzten Moleküle sind bei Raumtemperatur sehr hart und fest, aber spröde (d.h. schlagempfindlich) und zeigen gegenüber Thermoplasten eine wesentlich geringere Erweichung beim Erwärmen. Sie lassen sich ebenso wie die Elastomere weder schmelzen noch sind sie aufgrund der starken Vernetzung quellbar. Duroplaste benötigen meist Füll- oder Verstärkungsstoffe. <div style="clear: both"></div> Die nachfolgende Tabelle listet wichtige Duroplaste im Überblick auf: |Bezeichnung|Epoxidharz (EP)|Melamin-Formaldehyd-Kondensationsharz (MF)| |---|---|---| |**Anwendung**|Konstruktionsklebstoff in Verbidung mit einem Härter, zur Herstellung glasfaserverstärkter Kunststoffe, Betonbeschichtung, Plastination|Formteile, Schalterteile, Essgeschirr, Beschläge von Kochgeschirr| |**Vorteil**|robust, abriebfest, staubfrei, nahezu verschleißfrei, extrem belastbar, haftet auf fast allen Oberflächen|gut witterungs- und lichtbeständig, hohe Oberflächenhärte und Kratzfestigkeit| |**Nachteil**|bei falschem Mischverhältnis von Harz und Härter resultieren weiche Produkte und klebrige Oberflächen, nicht recyclingfähig|neigen zur Rissbildung wegen Nachschwindung| |**Beispiel**|![](https://i.imgur.com/39UCTN7.jpg)|![](https://i.imgur.com/L7BAO9I.jpg)| --- ## Eigenschaften von Kunststoffen Die Eigenschaften der Kunststoffe sind so vielfältig, dass diese oft an die Stelle von herkömmlichen Werkstoffen wie Holz oder Metall treten oder diese ergänzen. :::warning :::spoiler **Kunststoffe sind leicht** Kunststoffe sind typische Leichtbauwerkstoffe, in aller Regel sind sie leichter als Metalle oder Keramik. Weil manche Kunststoffe leichter als Wasser sind, können diese auf der Wasseroberfläche schwimmen. Sie werden als Leichtbauteile zum Bau von Flugzeugen, in der Automobilproduktion sowie für Verpackungen oder Sportgeräte verwendet. Zum Beispiel ist Aluminium drei Mal so schwer und Stahl acht Mal so schwer wie der Kunststoff Polyethylen (PE). ::: :::warning :::spoiler **Kunststoffe lassen sich leicht verarbeiten** Die Verarbeitungstemperatur von Kunststoffen erstreckt sich von Raumtemperatur bis etwa 250 °C und in einigen Sonderfällen auch bis 400 °C. Durch diese niedrige Temperatur (zum Vergleich: die für Stahl liegt bei über 1400 °C) ist die Verarbeitung nicht so aufwendig, und es wird relativ wenig Energie benötigt. Dies ist ein Grund für die ziemlich niedrigen Fertigungskosten auch komplizierter Teile. ::: :::warning :::spoiler **Kunststoffe lassen sich gezielt in ihren Eigenschaften optimieren** **Zusätze** Die niedrige Verarbeitungstemperatur ermöglicht auch die Einarbeitung von Zusätzen vielfältiger Art, wie Farbstoffe, Füllstoffe (z. B. Holzmehl, Mineralpulver), Verstärkungsmittel (z. B. Glas- oder Kohlenstofffasern) und Treibmittel zur Herstellung von Schaumkunststoffen. **Färbmittel** Färbmittel ermöglichen das Einfärben des Werkstoffs. Ein nachträgliches Lackieren entfällt hierdurch in den meisten Fällen. **Füllstoffe** * Anorganische Füllstoffe erhöhen die Druckfestigkeit und reduzieren die Produktionskosten des Kunststoffs. * Organische Füllstoffe erhöhen die Zähigkeit, Wärmeleitfähigkeit oder Lichtbeständigkeit des Kunststoffs. * Weichmacher ändern des mechanische Verhalten von hartem Kunststoff. ::: :::warning :::spoiler **Kunststoffe haben eine niedrige Leitfähigkeit** Kunststoff isoliert nicht nur elektrischen Strom, wie bei Stromkabeln, sondern dämmt ebenso gegen Kälte oder Wärme. Beispiele sind der Kühlschrank oder die Kunststofftasse. Ihre Wärmeleitfähigkeit ist etwa 1000-mal geringer als bei Metallen. Aufgrund ihrer guten Isolierwirkung können Kunststoffe sich elektrostatisch aufladen. Werden dem Kunststoff leitende Stoffe, wie etwa Metallpulver, vor der Verarbeitung beigemischt, sinkt die Isolationswirkung und damit auch die Neigung zur statischen Aufladung. ::: :::warning :::spoiler **Kunststoffe sind beständig gegen viele Chemikalien** Der Bindungsmechanismus der Atome in Kunststoffen ist sehr verschieden von dem der Metalle. Aus diesem Grund sind Kunststoffe nicht so korrosionsgefährdet wie Metalle. Kunststoffe sind zum Teil sehr beständig gegen Säuren, Basen oder wässrige Salzlösungen. Sie sind jedoch in vielen Fällen durch organische Lösemittel wie Benzin oder Alkohol lösbar. ::: :::warning :::spoiler **Kunststoffe sind durchlässig** Das Durchdringen eines Stoffs, z.B. eines Gases durch einen anderen Werkstoff, bezeichnet man als Diffusion. Die hohe Durchlässigkeit für Gase infolge größerer Molekülabstände bzw. niedrigerer Dichte ist manchmal nachteilig. Diese Durchlässigkeit ist jedoch bei verschiedenen Kunststoffen unterschiedlich groß. Gerade diese Durchlässigkeit lässt sich aber für manche Anwendungen wie z.B. Membranen für Meerwasserentsalzungsanlagen, bei bestimmten Verpackungsfolien oder etwa einem Organersatz praktisch einsetzen ::: :::warning :::spoiler **Kunststoffe weisen gegenüber Glas Vorteile auf** Eine Reihe von Kunststoffen hat im Vergleich zum mineralischen Glas bessere Schlagzähigkeit bei gleich guten optischen Eigenschaften. Das heißt, Kunststoffe zerbrechen nicht so schnell wie Glas, sind dafür aber auch nicht so kratzfest. Deshalb treten Kunststoffe immer mehr an die Stelle von Glas, zum Beispiel im Bauwesen und Automobilbau oder im Bereich der Optiken. Bei transparenten Kunststoffen bietet neben der besseren Schlagzähigkeit auch das geringere Gewicht einen Vorteil gegenüber mineralischem Glas. So kann im Automobilbau nicht nur Gewicht eingespart sondern auch der Schwerpunkt des Fahrzeugs gesenkt werden. Brillengläser aus Kunststoff sind angenehmer zu tragen als Brillengläser aus Glas. ::: --- ## Nachhaltigkeit? <div style="float: right;"> <img src="https://i.imgur.com/0WMb3jx.png" alt="" width="300" /> *Label „Recyclingfähig“ vom Grünen Punkt* *(Quelle: [:link: Der Grüne Punkt](https://www.gruener-punkt.de/fileadmin/Dateien/images/Sites/recyclingfaehig/2020_logo_recyclinglabel1.png))* </div> Trotz der vielen Vorzüge hat die Werkstoffgruppe der Kunststoffe auch einige gravierende Nachteile. Da Kunststoffe normalerweise auf Basis von fossilen Brennstoffen hergestellt werden, sind die Preise stark von den schwankenden Rohstoffpreisen abhängig. Schwierig gestaltet sich auch die Entsorgung. Häufig werden die nicht kompostierbaren Kunststoffe für kurzlebige Einwegverpackungen benutzt. Das Abfallaufkommen ist daher groß. Obwohl nur etwa 5 % des eingeführten Erdöls zu Kunststoffen verarbeitet wird, muss der Wiederverwendung und Entsorgung von Kunststoffen bzw. Kunststoffabfällen größte Beachtung geschenkt werden. Nach dem Kreislaufwirtschaftsgesetz ist die Verwertung der Beseitigung auf jeden Fall vorzuziehen, was bei gebrauchten, eventuell verschmutzten Kunststoff-Formteilen, vor allem aber bei Kunststoffteilen aus dem Hausmüll problematisch ist. Die Wiederverwendung von Kunststoffabfällen hat nicht nur zur Ressourcenschonung an Bedeutung zugenommen, sondern auch deshalb, weil ihre Deponierung in Deutschland seit dem Jahr 2005 nicht mehr gestattet ist. Bei der nachfolgend aufgelisteten Rangfolge spielen wirtschaftliche wie ökologische Gesichtspunkte eine wesentliche Rolle: * Wiederverwendung (für denselben Verwendungszweck, z.B. Pfandflasche) * werkstoffliches Recycling (Einsatz von Kunststoffabfällen nach entsprechender Aufbereitung zu neuen Formmassen) * rohstoffliches Recycling (Aufspaltung in Einzelbestandteile, z.B. Monomere, Gase, Öle) * energetische Verwertung (zur reinen Energiegewinnungdurch Verbrennen oder andere Verfahren) <div style="clear: both"></div> Die sachgerechte Beseitigung bzw. das Recycling ist durch das „Duale System“ (Grüner Punkt) in Deutschland gewährleistet. Die Entsorgung ist kostenintensiv und aufwändig; Eine unsachgerechte Beseitigung in der Natur kann jedoch durch die lange Verweildauer der Kunststoffprodukte zu Umweltschäden führen. Nachfolgend werden 2 Ansätze zum nachhaltigen Umgang mit Kunststoffen im Überblick vorgestellt. --- ### Ansatz verlustfreies Recycling Ein sehr interessanter Ansatz zum Recycling von Kunststoffen ist in folgendem Beitrag beschrieben: <iframe src="http://www.lehrlinie.de/Werken_Werkstoffe/Kunststoff/KunststoffeRecyclenOhneQualitaetsverlust.mp4" style="border:0px;width:100%;height:500px" allowautoplay="false" allowfullscreen="true" webkitallowfullscreen="true" mozallowfullscreen="true"></iframe> --- ### Ansatz Biopolymere Biopolymere bilden in mancherlei Hinsicht eine aussichtsreiche Alternative, manches der genannten Probleme von Kunststoffen vom Grundsatz her zu vermeiden. Unter Biopolymeren versteht man Kunststoffe, die aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden können und/oder Kunststoffe, die unter Kompostierbedingungen von Mikroben unter CO2- und H2O-Abgabe zu Humus abgebaut werden. Zahlreiche Entwicklungen in dieser Richtung haben stattgefunden; es stehen inzwischen biologisch abbaubare, aus Natur- wie aus Erdölprodukten hergestellte Kunststoffe mit unterschiedlichstem Eigenschaftsprofil zur Verfügung. Ist ein Kunststoff kompostierbar, gleichgültig ob auf Erdöl- oder Naturbasis, bekommt er nach aufwendiger Prüfung die Zertifizierung durch das Kompostierbarkeitszeichen. --- # Abschluss ## Wie war das noch? - Übungsfragen <iframe src="https://learningapps.org/watch?v=pebdpju1522" style="border:0px;width:100%;height:500px" allowfullscreen="true" webkitallowfullscreen="true" mozallowfullscreen="true"></iframe> --- ## Selbsteinschätzung Inwieweit haben Sie die Ziele für diese Einheit erreicht? |Ziele|:smiley:|:confused:|:disappointed:| |---|---|---|---| |Aneignung von Wissen über verschiedene Arten von Kunststoffen|<input type="checkbox">|<input type="checkbox">|<input type="checkbox">| |Aneignung von Wissen über Anwendungsbereiche von Kunststoffen|<input type="checkbox">|<input type="checkbox">|<input type="checkbox">| |Aneignung von Wissen über Einschränkungen in der Nutzung von Kunststoffen|<input type="checkbox">|<input type="checkbox">|<input type="checkbox">| |Aneignung von Wissen über nachhaltige Nutzung von Kunststoffen|<input type="checkbox">|<input type="checkbox">|<input type="checkbox">| :::info :mega: Sollte Ihnen ein Ziel zu kurz gekommen sein oder wenn Sie jegliches Feedback oder Kritik haben, nutzen Sie bitte die Kommentarfunktion und geben Sie mir Hinweise zum Überarbeiten. ::: --- ## Literatur * Hopmann, C., Michaeli, W., Greif, H. & Wolters, L. (2015). Technologie der Kunststoffe. Lern- und Arbeitsbuch für die Aus- und Weiterbildung (4. Aufl.). München: Carl Hanser Verlag.