Beim Herstellen von Kopfstützen für Kindersitze bieten Leichtbautechnologien ein erhebliches Potenzial zur Reduzierung von CO₂-Emissionen in der Automobil- und Transportbranche. Wird in der Produktion neues Polyamid 6 durch recyceltes PA 6 mit unidirektionalen Verbundbandlaminaten ersetzt, lassen sich Emissionen deutlich senken, während die mechanische Leistungsfähigkeit erhalten bleibt oder sogar verbessert wird.
Die hybride Kopfstütze erreicht im Vergleich zu einer konventionellen Spritzguss-Kopfstütze aus neuem PA6 eine CO₂-Reduktion von bis zu 34 % sowie eine Gewichtsreduktion von 20 %. Gleichzeitig bleibt die Aufprallenergieabsorption gleich, wodurch alle sicherheitsrelevanten Anforderungen erfüllt werden. Dass recycelte Polymere aus Meeresmüll genutzt und die Kreislaufwirtschaftsprinzipien konsequent angewandt werden, stärkt zudem die ökologische Nachhaltigkeit sicherheitskritischer Bauteile.
Kopfstütze (© LSE)
Der gesamte Kindersitz (© LSE)
Projektinhalt
Die Innovation kombiniert mechanisch recyceltes PA6 mit unidirektionalen Verbundbandlaminaten, um hohe Schlagfestigkeit zu erreichen. Die UD-Endlosfaserverstärkung wird in einem einstufigen Hybridformprozess thermogeformt und direkt mit post-consumer recyceltem PA6 hinterspritzt. Dadurch entsteht eine integrierte Stützstruktur für Kopf- und Rückenlehne sowie ein einstufiger, kosteneffizienter und skalierbarer Produktionsprozess.
Dass dafür vor allem ausgediente Fischernetze verwendet werden, reduziert die Meeresverschmutzung. Darüber hinaus wird dieses Material in Afrika gesammelt (von der Sea2see Foundation), was zu einer höheren Wertschöpfung führen wird.
Bewertung
Zudem zeigt das Projekt, wie durch interdisziplinäre Zusammenarbeit entlang der gesamten Wertschöpfungskette innovative, nachhaltige Lösungen für sicherheitskritische Anwendungen entstehen können. Materialentwicklung, Prozessintegration, Bauteildesign und Bewertung der Umweltwirkung wurden ganzheitlich betrachtet und erfolgreich in einem funktionsfähigen
Demonstrator umgesetzt.
Die Kombination aus recycelten Materialien und Endlosfaserverstärkung eröffnet neue Anwendungsbereiche für recycelte Kunststoffe. Das Projekt zeigt, dass Nachhaltigkeit, Sicherheit und Leichtbau miteinander vereinbar sind und ermöglicht einen skalierbaren Weg zu zirkulärem Design.
Kindersitz mit Kopfstütze (© LSE)
Die Entwicklung erfolgte u. a. im EU-kofinanzierten Forschungsprojekt RaRe² (www.raresquare.eu). Umfangreiche experimentelle Versuche bestätigten eine gleichwertige Energieaufnahme im Vergleich zum Referenzprodukt.
Projektpartner: thermoPre Engineering GmbH; LSE GmbH; Avionaut – L. Karwala sp. k.; Technische Universität Chemnitz – Institut für Leichtbau; DOMO Engineering Plastics Europe S.p.A. Germany; Innovation Cluster Circular Saxony – vertreten durch
Circular MTC e. V.
Kontakt:
thermoPre ENGINEERING GmbH,
Sebastian Iwan, Geschäftsführer
+49 176 20 74 23 28
sebastian.iwan@thermopre-gmbh.de
thermopre-engineering.de
