Materialeinsparung durch Simulation

Steigende Energie- und Rohstoffpreise verändern das Profil von Blasformartikeln signifikant. Einwegverpackungen werden kontinuierlich dünner und leichter. Der Zwang zur globalen Ressourcenschonung wird immer größer. „Das Einsparpotential lässt sich exemplarisch an einem Verpackungsartikel mit 70 Gramm verdeutlichen“, erläutert Dr.-Ing. Olaf Bruch, Leiter Forschung und Entwicklung der Dr. Reinold Hagen Stiftung, die dieses Projekt gemeinsam mit der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg und dem Ingenieurbüro Feuerherm durchführt. „Bei nur drei Gramm weniger Gewicht lassen sich bei 10 Millionen Artikeln 30 Tonnen Polymer und knapp 30.000,- € an Kosten sparen. Nach Addition der Herstellkosten entsteht eine Kosteneinsparung von ca. 42.400,- €, die einer Gesamt-CO2-Reduzierung von 387 Tonnen entspricht“, so Dr. Bruch. „Das Einsparpotenzial wird schon deutlich, wenn man nur an Wasch- und Reinigungsmittelflaschen denkt.“

Ziel des Gemeinschaftsprojektes ist eine verbesserte Material- und Ressourceneffizienz für Blasformartikel, insbesondere für Verpackungsartikel unter drei Liter. Bei gleicher Performance und wachsenden Designansprüchen soll ein deutlich geringeres Gewicht gegenüber heutigen Artikeln erreicht werden. Zwei wesentlichen Einflussgrößen, die Form des Artikels sowie die verfahrensbedingte Wanddickenverteilung müssen dafür gleichzeitig betrachtet und optimiert werden. Erreicht werden soll dies durch eine neue Partielle WandDickenSteuerung in Kompaktbauweise, die Voraussetzung für eine material- und ressourcenschonende Fertigung von Verpackungsartikel unter drei Liter ist. Zudem muss im theoretischen Auslegungsprozess (CAE-Techniken/Simulation) eine signifikante Erweiterung geschaffen werden. „Die derzeitige Simulationsungenauigkeit muss derart verbessert werden, dass quantitative Aussagen möglich werden und die Branche ihre „Produkte der Zukunft“ vorab auf Machbarkeit und Einsatz im Detail untersuchen kann“, gibt Dr. Bruch die Forschungsrichtung vor.

Das Projekt zählt zu den von der CheK.NRW Jury zur Förderung empfohlenen Projekten und startet Ende des Jahres.