WERKPLATZ: Kunststoffe sind ein Milliardengeschäft

Ob im Flugzeug oder im Auto: Kunststoffe ersetzen immer häufiger Metalle in der Produktion. Viel Potenzial besteht noch in der Metall- und Elektroindustrie.

Hans-Peter Hoeren
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Ein Mitarbeiter der Aareplast AG überwacht eine Maschine, die flüssigen Kunststoff in eine Form eingespritzt. (Bild: PD)

Ein Mitarbeiter der Aareplast AG überwacht eine Maschine, die flüssigen Kunststoff in eine Form eingespritzt. (Bild: PD)

Die Zahlen sind eindrücklich. 2,5 Prozent der Schweizer Wirtschaftsleistung entfallen auf die Kunststoffindustrie. Mit einem Jahresumsatz von knapp 15 Milliarden Franken und rund 34 000 Mitarbeitern rangiert dieser Bereich unter den Top Ten der Schweizer Wirtschaftsbranchen. Ab kommender Woche ist Luzern wieder das Zentrum der Branche. Zum vierten Mal findet auf der Allmend die Branchenmesse «Swiss Plastics» statt (siehe Kasten).

Dabei wird es auch um das Zukunftspotenzial und die Einsatzbereiche von Kunststoffen gehen. In Autos oder Flugzeugen sind Kunststoffe seit Jahren weit verbreitet. Um Gewicht, aber auch um Kosten zu sparen. «Auch im Maschinenbau, in der Gebäudetechnik sowie im Transportwesen gewinnt der Ersatz von Metallen durch neue, innovative Kunststoffe immer mehr an Bedeutung», sagt Antje Stein (46), Werkstoffingenieurin und Inhaberin des Ingenieurbüros Topas Engineering AG mit Sitz in Beckenried.

Grosses Potenzial besteht allerdings noch in der Maschinen-, Elektro- und Metallbranche (MEM). Gerade diese Industrie ist in der Zentralschweiz stark vertreten. Weil viele MEM-Unternehmen das Gros ihrer Produkte exportieren, sind sie gezwungen, kontinuierlich ihre Wettbewerbsfähigkeit zu steigern – auch mit Blick auf den immer noch starken Franken.

Viele Vorteile bei Komponenten

Eine Möglichkeit bietet der effiziente und wirtschaftliche Einsatz von Werkstoffen. «Die Kostenoptimierung durch den Ersatz von Metallen durch Kunststoffe erreicht inzwischen ein Potenzial von 30 bis 70 Prozent», sagt Antje Stein. Die Gewichtseinsparung betrage bis zu 40 Prozent, teilweise sogar bis zu 80 Prozent, sagt Stein.

Der positive Nebeneffekt: Die Gewichtsreduktion ist verbunden mit Energieeinsparungen. Dank innovativer Kunststoffe lasse sich dieser Werkstoff mittlerweile zum Beispiel auch für hoch beanspruchte Strukturbauteile, für Maschinenelemente, Zahnräder, Ventile oder Produkte in der Gebäudetechnik verwenden, sagt Stein. Die gebürtige Deutsche berät Firmen bei der Selektion von neuen Werkstoffen und vor allem auch beim Ersatz von Metallen durch Kunststoffe. Die Ingenieurin war zuvor unter anderem in leitenden Funktionen in der Entwicklung bei den Luzerner Firmen Schurter und Collano tätig.

Antje Stein arbeitet mit vielen Firmen aus der Zentralschweiz und dem Mittelland zusammen. Ein Beispiel für den erfolgreichen Ersatz von Metallen durch Kunststoffe sind die Strassenkappen, die der Kunststoffverarbeiter Aareplast aus dem solothurnischen Rickenbach mit dem Armaturenkonzern Hawle Schweiz entwickelt hat. «An Strassenkappen werden hohe Anforderungen gestellt, beispielsweise punkto Korrosionsbeständigkeit», sagt Martin Wipf (31), der Juniorchef von Aareplast. So führe die Verwendung von Streusalz regelmässig zu Korrosionsschäden bei lose verbundenen Bauteilen aus Gussstahl. Das Resultat: Die Metallkappe kann von einer einzelnen Person nicht mehr entfernt werden. Dadurch werde der oft notwendige Zugang zu Trinkwasser-Absperrschiebern verhindert, sagt Wipf.

Hohe Kostenersparnis

Gelöst wurde das Problem mit Hilfe eines leistungsfähigen Kunststoffs. Die von Aareplast und Hawle entwickelte Kappe ist gemäss Wipf sehr resistent gegen Chemikalien und Korrosion. Sie überstehe problemlos eine Neuasphaltierung. Die neuartigen Kappen sind bereits auf vielen Schweizer Strassen im Einsatz. Auch im Lüftungsbereich hat Aareplast mit Erfolg Metalle durch Kunststoffe ersetzt. So wurde bei einer Lüftungsklappe eine Aluminiumachse durch ein glasfaserverstärktes Polyamid ersetzt. Die Kostenersparnis für den Hersteller liegt bei 50 Prozent.

«Firmen können beim Metallersatz innerhalb von nur wenigen Wochen erste Erfolge erzielen. Zentral ist, dass man das Material von Anfang an der Anwendung anpasst und nicht die Anwendung dem Material», sagt Stein.

Grosses Sparpotenzial bestehe im Maschinenbau und in der Gebäudetechnik durch den Ersatz von Metallgussteilen oder gefrästen Metallteilen aus Messing, Aluminium oder Stahl durch ein im Kunststoffspritzgussverfahren hergestelltes Bauteil. Bei diesem Verfahren wird der Kunststoff in einer Spritzgiessmaschine verflüssigt und unter Druck in eine Form eingespritzt.

Damit lassen sich Formteile in grossen Stückzahlen kostengünstig herstellen. «Die Material- und die Kostenvorteile sind beträchtlich», sagt Stein. Für viele KMU sei der Spritzguss jedoch wegen der teuren Werkzeuge und der benötigten geringen Stückzahlen nicht rentabel. «Diese Firmen können ihre Spritzgussteile aber relativ günstig und unkompliziert über ein 3-D-Verfahren in kleinen Mengen herstellen», sagt Antje Stein.

«Swiss Plastics» startet am Dienstag

Luzern hoe. 2008 war die Premiere in Luzern, kommende Woche findet die vierte Schweizer Kunststoffmesse, die «Swiss Plastics», statt. Über 300 Aussteller präsentieren zwischen Dienstag und Donnerstag kommender Woche in der neuen Messehalle auf der Luzerner Allmend die wichtigsten Trends in der Kunststoffindustrie. Alle wichtigen Akteure der Schweizer Kunststoffindustrie sind vor Ort.

Einblicke ins 3-D-Drucken

Angeboten werden unter anderem Fachvorträge zum Thema Innovationen, auch gibt es Einblicke in das 3-D-Drucken. Eröffnet wird die Messe bereits am Montag mit dem 1. Swiss Plastics Symposium. Als Ehrengast wird unter anderem Bundesrat Johann Schneider-Ammann erwartet. An dem Symposium wird die neue Dachmarke «Swiss Plastics» lanciert, die alle wichtigen Akteure der Schweizer Kunststoffbranche zusammenfasst. Die Swiss Plastics ist die grösste Industriemesse der Messe Luzern. Bemerkenswert ist, dass sie in Luzern etabliert werden konnte, obwohl die grossen Kunststoffcluster in der Nordostschweiz sind.

Swiss Plastics vom 21. bis 23. Januar, jeweils von 9 bis 17 Uhr, Messe Luzern.

www.swissplastics-expo.ch