Das dreijährige Forschungsprojekt ENK – energieeffiziente und nachhaltige Produktion von Kunststoffbauteilen – befasst sich mit der Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz von Kunststoffverarbeitungs- und Recyclingprozessen.

Infolge des Klimawandels sowie infolge steigender Energie- und Rohstoffpreise sind Energieeinsparungen und effiziente Ressourcennutzungen zu einem zentralen Thema ganzer Industriezweige geworden. Auch für den Erhalt der internationalen Wettbewerbsfähigkeit ist die Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz notwendiger denn je. Genau an diesem Punkt setzt das Forschungsvorhaben ENK – energieeffiziente und nachhaltige Produktion von Kunststoffbauteilen – an. Das Projekt wird gefördert im Rahmen des 7. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK). Als Projektträger fungiert der Projektträger Jülich (PTJ). Insgesamt wird das Projekt mit 2,57 Mio. Euro gefördert.

Energieeinsatz um 30% senken

Das Projekt zielt ab auf eine erhebliche Verbesserung der Energieeffizienz in der kunststoffverarbeitenden Industrie. Angesichts der kritischen Debatte um Klimaschutz und die steigenden Energiekosten, die insbeson­dere die Produktion von Kunststoffbauteilen betreffen, adressiert das Projekt eine der Hauptproblemstellungen der Branche. Das Thema des Projekts betrifft über 2.900 Betriebe und 320.000 Beschäftigte in Deutschland direkt.

Das Projektkonsortium, welches aus sechs Unternehmen und einem Forschungsinstitut der Leibniz Universität Hannover besteht, verfolgt das Ziel, insbesondere den Einsatz von elektrischer Energie in der Produktion von Kunststoffbauteilen um mindestens 30 % zu senken. Dies soll durch die Entwicklung von hocheffizienter Werkzeugtechnologie für den Spritzguss und die Profilextrusion sowie durch Maschinentechnologie auf Basis von KI erreicht werden. Ein auf „Machine Learning“ basierendes Prozessüberwachungssystem zur Erkennung von vermeidbaren Energieaufwendungen soll in Kombination mit einer auf KI-basierenden Maschinensteuerung eine präzisere Kontrolle und damit eine erhebliche Reduzierung des Energieverbrauchs in den Kunststoffverarbeitungsprozessen ermöglichen. Das System soll zunächst im Maschinenpark des IKK – Institut für Kunststoff und Kreislauftechnik – implementiert, erprobt und zur Herstellung eines Demonstrators genutzt werden, bevor es auf industrielle Verarbeitungsprozesse übertragen wird.

Ineffizienzen und Energieverluste minimieren­

Auf der Ebene der Betriebsorganisation soll ein neuartiges Modell entwickelt und erprobt werden, welches Energie-, Nachhaltigkeits- und Wertschöpfungsaspekte entlang der Produktionskette­ abbildet und zur Identifizierung und Minimierung von Ineffizienzen und Energieverlusten genutzt werden kann. Die Nutzung von Recyclaten sowie die Kombination der Verfahren Compoundieren und Spritzgießen in einer Maschine gehören ebenfalls zu den Projektinhalten. Der Fokus der Entwicklungsaufgaben im Projekt­ liegt auf den energieintensiven Prozessen Compoundierung, Profilextrusion und Spritzgießen. Ausgangspunkt der Entwicklung sind repräsentative Realprozesse aus der Industrie.