Prozessoptimierung für Biokunststoffe
Engagement für die Forschung: Zweite ZE Basic beim IFBB

Das Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe (IfBB) der Hochschule Hannover und KraussMaffei Berstorff arbeiten seit vielen Jahren erfolgreich im Wissens- und Technologietransfer zusammen. Forschungsfelder sind die Entwicklung, Verarbeitung und industrielle Nutzung von Kunststoffen und Verbundwerkstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen. In der neuen, modernen Maschinenhalle der Hochschule steht seit kurzem ein zweiter Extruder von KraussMaffei Berstorff, mit dem alle gängigen Verfahren abgebildet werden kennen.

Text Andreas Weseler  Fotos KraussMaffei Berstorff, Kathrin Morawietz, SWAK Experience UG

Mitte März wurde sie eingeweiht: die neue Technikhalle des IfBB im Hannoveraner Stadtteil Ahlem. „Mit dieser Technikhalle stärken wir die anwendungsorientierte Forschung an der Hochschule Hannover – und das auf einem Gebiet, das zu den aktuellen Megatrends zählt“, sagte Hochschulpräsident Professor Dr. Josef von Helden zur Eröffnung. Hochmoderne Maschinen zur Herstellung und Verarbeitung von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen machen es möglich, die gesamte Wertschöpfungskette vom Rohstoff über den maßgeschneiderten Werkstoff bis hin zum fertigen Bauteil abzubilden und zu optimieren.

Grundlagenforschung für zukunftsweisende Mobilität

Professor Dr.-Ing. Hans Josef Endres, in Personal­union Leiter des IfBB und des Anwendungs­zentrums für Holzfaser­forschung HOFZET des Braunschweiger Fraunhofer-Instituts für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI), skizziert die Forschungsrichtung: „Im Hinblick auf eine zukunftsweisende Mobilität möchten wir ressourceneffiziente Bauteile aus ­hybriden Leichtbauwerkstoffen entwickeln. Die hoch belastbaren, aber ökologisch proble­matischen Carbonfasern wollen wir nur an den hoch beanspruchten Stellen im Bauteil positionieren. In allen anderen Bereichen ersetzen wir sie durch ökologisch vorteilhafte Naturfasern.“ Und: „Ich freue mich sehr über die neuen Möglichkeiten, an der Hochschule Hannover die Forschungsarbeiten technisch auf einem noch höheren Niveau weiter voranzutreiben.“

Win-win-Situation

KraussMaffei Berstorff arbeitet schon seit Jahren partnerschaftlich mit dem IfBB zusammen. Das Unternehmen steht Studierenden der Hochschule sowohl für Praktika als auch für die Praxis-Begleitung von Bachelor- und Masterarbeiten zur Verfügung. „Das erweist sich für beide Seiten als Win-win-Situation. Denn die Studierenden ebenso wie das Unternehmen profitieren vom Wissenstransfer. Und beide können wertvolle Kontakte für die Zukunft knüpfen“, erläutert Dr. Thomas Winkelmann, Leiter Entwicklung Kunststofftechnik bei KraussMaffei Berstorff. Das gelte auch für die Vorlesungen, mit denen das Unternehmen die praxisnahe Ausbildung der Studierenden in der Studienvertiefung „Extrusionstechnik“ unterstützt. Auch im neuen State-of-the-Art-Maschinen­park der Technikhalle ist KraussMaffei Berstorff vertreten – mit einem gleichläufigen Zweischneckenextruder ZE42 Basic. Dieser wird in Hannover unter anderem eingesetzt, um die Arbeiten zur Optimierung der Prozesse zur Compoundierung von Biokunststoffen – hochgefüllten Compounds ebenso wie Bioverbundwerkstoffen – zu unterstützen. Angeschlossen sind Granuliersysteme für die Strang- und Unterwassergranulierung.

Zweischneckenextruder ZE Basic hat sich bewährt

Der Compoundierextruder ZE Basic ist ein standardisiertes Qualitätsprodukt von KraussMaffei Berstorff, das in perfekter Weise Innovation und Beständigkeit vereint. Er steht für hohe Produktivität, Qualität, Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit. Je nach Anforderung kann die ZE-Basic-Baureihe von KraussMaffei Berstorff mit unterschiedlichen Schnecken- und Zylinderelementen ausgestattet werden. Sie ergänzen sich funktional und erfüllen so neben allen Standardcompoundieraufgaben auch die speziellen Anforderungen bei der Compoundierung von Biokunststoffen und Verbundwerkstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen.

Freude über neue Forschungschancen am Extruder ZE 42 Basic
Freude über neue Forschungschancen am Extruder ZE 42 Basic
Professor Dr.-Ing. Hans Josef Endres, Leiter des IfBB (2. v. links), und das Team von KraussMaffei Berstorff.

Nicht zuletzt wegen dieser Eigenschaften arbeitet das IfBB bereits seit mehreren Jahren mit einem kleineren Zweischneckenextruder von KraussMaffei Berstorff. Der ZE34 wird eingesetzt für die Zugabe von Farbstoffen, Verarbeitungshilfsmitteln oder Stabilisierung zu Biokunststoffen. Ebenso dient er zur Einarbeitung von Verstärkungskomponenten (wie Natur- oder Glasfasern), Füllstoffen (zum Beispiel Talkum, orga­nische Reststoffe) oder Recyclingprodukten wie Pyrolysekohle oder pulverigem Mahlgut. Spezifische Materialentwicklungen und die Herstellung spezifischer Kunststoffmischungen runden das Spektrum ab.

Erste Erfolge

Herausgekommen sind inzwischen auch schon Kunststoffmaterialien für ganz konkrete Industrieprodukte, etwa Computermäuse, Zahnbürsten, Automobil-Türinnenverkleidungen oder Kugelschreiber. Wie sagte Hochschulpräsident Josef von Helden anlässlich der Einweihung der Technikhalle?  „Besonders der Transfer von wissenschaft­lichen Erkenntnissen in konkrete Anwendungen ist ein wichtiger Beitrag zur Stärkung von Gesellschaft und Wirtschaft in Deutschland.“

Forschung im Industrieformat
Forschung im Industrieformat
Zwei Standardcompoundierer von KraussMaffei ­Berstorff als Rückgrat der Biokunststoff-Forschung am IfBB in Hannover.

ZE42 Basic (vorn) 

  • Typ: gleichläufiger Zweischneckenextruder
  • Durchsatzbereich: 100 – 440 kg/h
  • Antriebsleistung: 106 kW
  • Drehmoment: 2 × 425 Nm
  • Schneckendurchmesser: 42 mm
  • Länge: 46 D
  • Gangtiefe: 7,6 mm
  • Max. Schneckendrehzahl: 1.200 min–¹
  • Modularer Schnecken- und Verfahrensaufbau
  • Dosierung: acht gravimetrische Feststoffdosierungen sowie eine Flüssigdosierung
  • Granuliersystem: Strang- und Unterwassergranulierung

ZE34 Basic (hinten)

  • Typ: gleichläufiger Zweischneckenextruder
  • Durchsatzbereich: 50 – 230 kg/h
  • Antriebsleistung: 54 kW
  • Drehmoment: 2 × 215 Nm
  • Schneckendurchmesser: 34 mm
  • Länge: 46 D
  • Gangtiefe: 6,1 mm
  • Max. Schneckendrehzahl: 1.200 min­­­­–¹
  • Modularer Schnecken- und Verfahrensaufbau
  • Dosierung: acht gravimetrische Feststoffdosierungen sowie eine Flüssigdosierung
  • Granuliersystem: Strang- und Unterwassergranulierung

Ihr Ansprechpartner

Dr. Thomas Winkelmann
thomas.winkelmann@kraussmaffei.com

Leiter Entwicklung Kunststofftechnik