Doppelschneckenextruder für die Forschung
Für Forschungen zu Aufbereitung und Recycling von Kunststoffen haben die TU Illmenau und das TITK in einen hochmodernen Doppelschneckenextruder investiert.
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An der Technischen Universität Ilmenau ist eine hochmoderne Anlage zur Kunststoffforschung in Betrieb genommen worden. Das Herzstück der neuen Anlage, der Doppelschneckenextruder, wird zur Erforschung neuer Technologien zur Aufbereitung und zum Recycling von Kunststoffen genutzt. Die Gesamtkosten von rund 500.000 EUR wurden zu 90 % vom Thüringischen Ministerium für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitale Gesellschaft aus dem Förderprogramm „FTI Thüringen Forschung“ finanziert, 50.000 EUR steuerte das TITK – Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e. V. bei.
Forschungen zum Recycling und Upcycling möglich
Die neue Kunststoffanlage der Leistritz Extrusionstechnik ersetzt am Fachgebiet Kunststofftechnik der TU Ilmenau einen Doppelschneckenextruder, der 32 Jahre lang in Betrieb war. Um Kunststoffe und Kunststoffprodukte nachhaltig verwenden zu können, ermöglicht der neue Extruder Forschung nicht nur zum Recycling, sondern auch zum sogenannten Upcycling. Dabei werden gebrauchte Kunststoffgegenstände in neue Produkte verwandelt, die gegebenenfalls mit zusätzlichen Funktionen versehen werden und dann wiederverwendet werden können.
Anders als beim Recycling werden die Gegenstände aber nicht in ihre ursprünglichen Bestandteile zerlegt, sondern eingesetzt, wie sie sind. Mit der neuen Anlage soll auch die Erforschung der sehr anspruchsvollen Verarbeitung und des Recyclings von Bio-Kunststoffen und auch der Verarbeitung sogenannter hochgefüllter Kunststoffe vorangetrieben werden – also von Materialien, die mit besonderen thermischen oder elektrischen Eigenschaften versehen wurden.
Viel mehr Möglichkeiten durch neuen Doppelschneckenextruder
Über Dosiergeräte und Seitenfütterungen können dem Doppelschneckenextruder Rohstoffe wie Kunststoffe, Additive, Füll- und Verstärkungsstoffe oder auch reaktive Komponenten zugegeben werden, und dies sogar in flüssiger Form, was bei der alten Anlage nicht möglich war.
Diese Rohstoffe werden im Extruder bei einer definierten Temperatur aufgeschmolzen und gemischt. Nachdem aus der entstehenden hochviskosen Kunststoffmischung flüchtige Bestandteile durch ein Vakuum entfernt wurden, tritt die neue Mischung letztlich aus dem Extruder aus und kann weiterverarbeitet werden, etwa zu Kunststofffolien, zu spritzgegossenen Formteilen für Fahrzeuge oder zu Fasern für Atemschutzmasken.
Ein Doppelschneckenextruder, wie er nun im Labormaßstab der TU Ilmenau und dem TITK zur Verfügung steht, eignet sich hervorragend für die Grundlagenforschung an der Universität. Der Leiter des Fachgebiets Kunststofftechnik, Prof. Florian Puch, hat aber auch die Bedeutung der Investitionen für konkrete Anwendungen in der Industrie im Blick: „Die Erkenntnisse, die wir mit der Anlage erlangen, können im TITK, das wirtschaftsnahe Forschung und Entwicklung betreibt, auf Technikumsmaßstab und kleinen Produktionsmaßstab skaliert werden. So ermöglichen wir – TITK und TU Ilmenau – gemeinsam den Transfer von der Grundlagenforschung über die anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung letztendlich in die Wirtschaft, insbesondere zu kleinen und mittelständischen Unternehmen in der Region.“
Abgestimmte Investitionsstrategie von TU Illmenau und TITK
Schon vor drei Jahren hatten TU Ilmenau und TITK ihre Investitionsstrategien aufeinander abgestimmt und eine neue Platten-Extrusionsanlage angeschafft und am TITK in Rudolstadt installiert. Über die gemeinsame Investition in modernste Kunststofftechnik ist Benjamin Redlingshöfer, Direktor des TITK, erfreut: „Mit der neuen Anlage bilden wir die gesamte Forschungswertschöpfungskette ab: von der Grundlagenforschung an der Universität bis zum Industrietransfer am TITK. Sie wird jetzt auch komplett mit modernster Geräteausstattung untersetzt. Die Investition in die neue Anlage zeigt eine lebendige Kooperation zwischen TU Ilmenau und TITK und ist gleichzeitig eine effiziente Verwendung von Steuergeldern.“
Der neue Doppelschneckenextruder wird sofort in verschiedenen Forschungsprojekten zum Einsatz kommen, unter anderem in zwei an der TU Ilmenau angesiedelten Forschungszentren, dem Thüringer Innovationszentrum Mobilität und dem Thüringer Zentrum für Maschinenbau.
Die Anlage dient in Zukunft aber nicht nur innovativer Forschung, sondern auch der Lehre an der TU Ilmenau. An der modernen Anlagentechnologie können Studenten, Doktoranden und Praktikanten nun in der Materialentwicklung von Kunststoffen und Kunststoffverfahrenstechnik zeitgemäß ausgebildet werden. gk
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