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    # Produkte

    22.09.2023

    Smart Plastics: Covestro verbindet Funktionalität, Nachhaltigkeit und Ästhetik

    Wir von ALBIS möchten zeigen, wie unsere intelligenten Kunststofflösungen Alltagsanwendungen langlebiger, nachhaltiger, sicherer und effizienter machen können. In unserer Interviewserie geben wir deshalb Einblicke in Trends, Herausforderungen und Kundenbedürfnisse von Branchenvertretern. Heute im Gespräch: Dr. Niklas Meine, Marketingspezialist für Engineering Plastics im Bereich E&E bei Covestro. Mit ihm sprechen wir über den ganzheitlichen Ansatz, den der ALBIS Partner bei der Unterstützung seiner Kunden im Smart Home-Bereich verfolgt.

    Herr Meine, welche Themen beschäftigen Sie im Moment am meisten?
    Als studierter Chemiker bin ich innerhalb der Geschäftseinheit Engineering Plastics für das Marketing im Bereich E&E in Europa verantwortlich. Mein Job ist es, neue Trends und Anwendungen zu identifizieren, neue Lösungen auf dem europäischen Markt einzuführen und unser Geschäft zusammen mit unserem kompetenten Engineering Plastics Team weiterzuentwickeln. Unser Schwerpunkt liegt auf Innovation und Kreislaufwirtschaft, wobei wir entsprechende Projekte innerhalb von Covestro vorantreiben und eng mit Kunden und Partnern zusammenarbeiten, um zirkuläre Wertschöpfungsketten zu etablieren.
     
    Welche Trends beobachten Sie derzeit im Smart Home-Bereich bei der Verwendung von Kunststoffen?
    Kunststoffe kommen in verschiedenen Haushaltsanwendungen zum Einsatz: von klassischen elektrischen Anwendungen wie Schaltern und Steckdosen über Beleuchtung, intelligente Zähler und Sicherungskästen, Fernseher, Laptops und Heim-Audio-Systeme, Kühlschränke und Föhns bis hin zu Wasch- und Kaffeemaschinen. In all diesen Produkten werden Kunststoffe aufgrund ihrer besonderen Eigenschaftsprofile eingesetzt. Vor allem Thermoplaste sind sehr vielseitig und bringen hervorragende Materialeigenschaften mit.
     
    "Da kommt noch viel mehr auf uns zu"

    Was traditionelle Anwendungen von Smart Home-Anwendungen unterscheidet, ist ihre Konnektivität, also ihre drahtlose Anbindung an ein „Internet of Things“ (IoT). Der große Vorteil solcher digital vernetzten Geräte ist der, dass dieses immer größer werdende Netzwerk einen größeren Mehrwert schaffen kann als isolierte Geräte, die in der Regel nur eine Funktion erfüllen. In einem „Smart Home“ denke ich dabei etwa an effizientes Temperatur- und Strommanagement oder die automatische Reinigung mit Hilfe von Staubsaugerrobotern. Das sind nur einige wenige Beispiele und es kommt noch viel mehr, denn IoT Anwendungen stehen erst am Anfang.

    Was bedeutet die zunehmende Beliebtheit dieser Geräte und des IoT für Kunststoffe? 
    Einerseits müssen die Gehäuse solcher Geräte eine gute Signalübertragung ermöglichen. Andererseits müssen die verwendeten Materialien auch weiteren Anforderungen hinsichtlich Flammschutz, Lichtintegration, Einfärbbarkeit, Transparenz der Sensorwellenlänge oder Wärmeleitfähigkeit gerecht werden. Polycarbonate erfüllen alle diese Anforderungen, deshalb sind sie für viele Hersteller das Material der Wahl.
     
    Und welche Rolle spielt das Thema Nachhaltigkeit in diesen Anwendungen?
    Neben Eigenschaftsprofilen von Kunststoffen wird es – völlig zu Recht – immer wichtiger, darüber nachzudenken, wie solche Materialien recycelt werden können, um einen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft zu leisten. Gleichzeitig herrschen in der Industrie hohe Materialanforderungen, während Designer versuchen, die Ästhetik des Produkts mit neuen Möglichkeiten der intuitiven Interaktion zu kombinieren, um so die Benutzererfahrung zu verbessern. 

    Mit dem Trend hin zur Elektrifizierung sind auch die Integration von Stromverbrauch und Energiemanagement, die Stromversorgung (z. B. durch die hauseigene Photovoltaikanlage) und die Speicherung in Batterien oder Elektrofahrzeugen Teil des Smart Home geworden. Durch einen verantwortungsvollen Umgang mit Ressourcen können wir den CO2-Fußabdruck dieser Produkte geringhalten. Intelligente Geräte, die den Richtlinien des "Design for Sustainability" folgen, schaffen so einen Mehrwert für die Menschen und den Planeten.
     
    "Die Produkte von heute müssen die Rohstoffe von morgen werden"
    Wie reagiert Covestro auf diesen gestiegenen Bedarf an nachhaltigen Lösungen?
    Wir müssen dafür sorgen, dass die Produkte von heute die Rohstoffe von morgen werden. Es ist ökologisch nicht vertretbar, weiterhin in heutigem Umfang Rohstoffe aus dem Boden zu holen, sei es Lithium für Batterien oder Erdöl für Kraftstoffe, Chemikalien und Kunststoffe. Deshalb haben wir uns bei Covestro das Ziel gesetzt, „fully circular“ zu werden und gemeinsam mit unseren Kunden und Partnern die lineare Wirtschaft in eine Kreislaufwirtschaft zu verwandeln. 
     
    "Der Wandel von fossilbasierten zu nachhaltigeren Produkten gewinnt an Fahrt“
    In unserem Geschäftsbereich Engineering Plastics konzentrieren wir uns auf Recycling (mechanisch, chemisch und biologisch) und ein zirkuläres Design, um die Wiederverwertbarkeit unserer Produkte zu stärken. Um generell Material zu sparen, haben wir außerdem Granulate entwickelt, die auch bei geringen Wandstärken eine hervorragende Leistung aufweisen.  In unserem CQ-Portfolio (CQ = Circular Intelligence) finden sich Granulate mit einem Anteil von bis zu 90 Prozent Post-Consumer-Polycarbonat und Granulate mit einem Anteil von bis zu 89 Prozent zugeordnetem biozirkulärem Material, die einen sehr geringen Kohlenstoff-Fußabdruck aufweisen. Covestro stellt seinen Kunden außerdem Ökobilanzdaten für deren eigene Nachhaltigkeitsbewertung zur Verfügung, die von einer Drittpartei verifiziert wurden. Ich freue mich, dass das Thema auch bei unseren Kunden einen so hohen Stellenwert hat und dass der Wechsel von fossilbasierten zu nachhaltigeren Produkten immer mehr an Fahrt gewinnt.

    Erfahren Sie hier mehr über die Nachhaltigkeitsherausforderungen, denen sich das Team bei der Realisierung des Nighthawk-Demonstrators stellen musste.

    Was können Sie uns über die Marktsegmente dieser Branche sagen, die Covestro abdeckt? 
    Für den Bereich Smart Home bieten wir Materiallösungen an, die Funktionalität, Ästhetik und Nachhaltigkeit verbinden. Dazu gehören recycelbare Materialien und solche, die auf recycelten oder nachwachsenden Rohstoffen basieren. Gleichzeitig weisen diese Produkte eine gute Signalübertragung auf und ermöglichen leicht zu bedienende Benutzerschnittstellen (HMI: Human Machine Interface). Unsere Materialien eignen sich für CMF-Design, Lichtintegration, nahtlose Touch-Funktionen oder Sprachsteuerung, Sensorintegration und auch für leicht zu reinigende Oberflächen mit speziellen Vererdelungen und ästhetischen Farben.

    Insgesamt sind die Segmente für Smart Home-Geräte sehr vielfältig und reichen von Küchenanwendungen über Körperpflege bis hin zu Unterhaltungselektronik sowie Energie- und Stromanwendungen. Diese Anwendungen umfassen auch Sicherheitseinrichtungen und natürlich alles, was mit Telekommunikation zu tun hat – von Routern über Laptops bis hin zu Smartphones.
     
    Welche Herausforderungen stehen für den Bereich Smart Home in der Zukunft an?
    Eine Frage, die die Branche umtreibt, ist sicherlich, wie all die Geräte in unseren Wohnungen künftig gesteuert werden und wie die Benutzerschnittstelle aussehen wird: Passiert das in Zukunft hauptsächlich über Smartphones, Bildschirme oder über versteckte Touch-Tasten auf der Geräteoberfläche? Oder werden völlig neue Interaktionsformen wie etwa die Steuerung mit Gesten an Bedeutung gewinnen? Unabhängig davon, wie die Interaktion zwischen Nutzer und Gerät ablaufen wird, bieten unsere Makrolon® und Bayblend® Kunststoffe Designern einen ganzen Strauß an Gestaltungsmöglichkeiten: Mit unseren Produkt- und Anwendungsspezialisten und dem Covestro CMF-Team helfen wir unseren Kunden, die richtige Materiallösung für ihr Produkt zu finden. Wir stehen als Partner auch für völlig neue Ideen zur Verfügung – nur so helfen wir unseren Kunden, der Konkurrenz einen Schritt voraus zu sein.
     
    Können Sie mehr über den CMF-Ansatz von Covestro erzählen?
    CMF (Color, Material, Finish) spielt eine immer wichtigere Rolle für das Design und die Ästhetik von Elektronikprodukten. Designer haben in der Regel ein bestimmtes Aussehen oder eine bestimmte Haptik als Zielvorstellung. Wir wissen, wie man diese Vision in eine Materiallösung übersetzt, die auch die technischen Voraussetzungen des Geräts erfüllt und für die Massenproduktion skaliert werden kann. 

    CMF-Lösungen kommen vor allem dann ins Spiel, wenn es darum geht, Emotionen mit technischen Aspekten zu verbinden: Früher wollten die Kunden eine bestimmte Farbe und haben uns um eine Farbabstimmung gebeten. Heute wissen sie, dass wir bei Covestro holistisch unterstützen können, angefangen von der ersten Ideenfindung bis hin zur Umsetzung in marktreife Lösungen.
     
    Erfahren Sie hier mehr über die Rolle, die CMF beim Nighthawk-Demonstratorprojekt gespielt hat.

    Können Sie ein Beispiel für diesen ganzheitlichen Ansatz nennen?
    Die Visualisierung von Designentwürfen mit Hilfe von Rendering-Software ist eine gängige Praxis, um schon in einem frühen Stadium ein fotorealistisches Bild des zukünftigen Produkts zu erhalten. In der Vergangenheit entstanden diese digitalen Materialrenderings aus einem eher künstlerischen Ansatz heraus und ohne einen realen Materialzwilling, der in der Produktion realisiert werden konnte. Das hat dazu geführt, dass die sehr realistisch wirkenden Produktvisualisierungen am PC oft nicht mit dem Ergebnis übereinstimmten, das sich in der anschließenden Umsetzung ergab. Bei der Digitalisierung unseres Materialportfolios setzen wir deshalb komplexe optische Messverfahren ein, die einen digitalen Zwilling des Materials erzeugen. Die daraus resultierenden fotorealistischen Renderings kommen dem Endprodukt visuell sehr nahe. Anstelle von zeit- und kostenintensiven Mockups, die den Produktentwicklungsprozess verlangsamen, können mit Hilfe von Renderings hocheffiziente, sehr realistische virtuelle Prototypen erstellt werden. Und das Beste daran: Der gesamte Prozess kann digital durchgeführt werden, ohne dass eine Spritzgussform gebaut werden muss.
     
    Sie identifizieren laufend neue Trends und Anwendungen für den Bereich E&E. Gibt es aktuelle Entwicklungen, die Sie mit uns teilen können?
    Wir arbeiten ständig an neuen Themen: Um den Trend hin zur Miniaturisierung von Elektronik zu erkunden, haben wir mit unserem Partner Cicor den sogenannten Colibri-Demonstrator entwickelt, der den Digitaldruck von dünner Elektronik auf Makrolon®-Polycarbonat mit Aerosol-Jet-Technologie veranschaulicht. Diese Technologie ermöglicht eine einfache kundenspezifische Anpassung und kleinere Geräte. 
    In unserem Phoenix-Demonstrator zeigten wir außerdem, wie lasergravierte modifizierte Werkzeuge mit PCR Bayblend® stilvolle Oberflächen ermöglichen. Damit lassen sich unterschiedliche Optiken und Haptiken in einem Werkzeug mit nur einer Granulatsorte realisieren, so dass diese Gehäuse auch einfacher zu recyclen sind. Für die Rückseiten der Demonstratoren Colibri, Phoenix und Nighthawk wurde Makrolon® TC zur passiven Kühlung gewählt. Um die Effektivität von Makrolon® TC in Sachen Wärmemanagement zu veranschaulichen, wird außerdem die Echtzeit-Innentemperatur des Colibri auf einem Display angezeigt, das durch die digital bedruckte Vorderseite hindurchleuchtet.

    Ein weiteres Beispiel ist der Wallbox-Design-Demonstrator, den wir gemeinsam mit KURZ, Burg Design und Sumitomo entwickelt haben. Damit wollen wir zeigen, wie die einzigartige Verbindung von Design, Nachhaltigkeit und innovativen Technologien für elegante E-Ladestationen funktionieren kann. Zusammen mit Renato Lab haben wir außerdem ein Circular Design Guidebook für die den Bereich E&E veröffentlicht und wollen so unsere Kunden inspirieren, Circular Design-Strategien in ihre Produktentwicklungen einzubeziehen, die wir mit unseren CQ-Materiallösungen unterstützen können. Gemeinsam mit nachhaltigkeitsorientierten Kunden und Recyclingpartnern führen wir wegweisende Projekte durch, um Materialkreisläufe für E&E Anwendungen und Produkte zu schließen.
     
    Apropos Temperatur: Wie wichtig ist die Wärmeleitfähigkeit (TC) bei der Auswahl von Materialien? 
    Vor allem bei kleineren Geräten, aber auch bei Geräten mit zusätzlichen elektronischen Funktionen, müssen Ingenieure dem Risiko der erhöhten Wärmeentwicklung auf kleinem Raum entgegenwirken. Ein effizientes Wärmemanagement ist wichtig, um die Lebensdauer von Elektronik, Batterien und LEDs zu verlängern. Bei Covestro haben wir ein Portfolio von TC-Materialien entwickelt, die eine passive Kühlung in einer leichtgewichtigen Lösung ermöglichen, was selbst bei komplizierten Geometrien zu einer kosteneffizienten Wärmeableitung beitragen kann.
     
    Welche Bedeutung hat diese Technik für Heimanwendungen?
    Passive Kühlung trägt dazu bei, die Lebensdauer von Batterien und Elektronik zu verlängern. Das ist für alle IoT-Geräte und andere E&E-Anwendungen zuhause relevant. Makrolon® TC ermöglicht ein effizientes Wärmemanagement für LED-Anwendungen und Elektronikgehäuse, z. B. für Wifi-Router. Ein weiteres Beispiel ist der erfolgreiche Einsatz von Makrolon® TC in einer Steckdose mit integriertem USB-Schnellladeanschluss: Hier hat unser Kunde Vimar eine Makrolon® TC-Lösung gefunden, die die Temperatur senkt und die Anforderungen der Sicherheitsnorm EC/EN 62368-1 für IT und Audio/Visual erfüllt. Zudem ist es möglich, die Oberflächen von Makrolon® TC zu verändern und sogar zu bedrucken, so dass strukturierte Oberflächen, z. B. in Stein- oder Schieferoptik, möglich sind – ein echter Hingucker.
     
    Wie wurde das Wärmemanagement in der Vergangenheit angegangen, und was macht die Materialien von Covestro zu einer idealen Lösung für die Probleme, die durch Wärme entstehen?
    Normalerweise gibt es zwei Möglichkeiten, Wärme abzuführen: aktive Kühlung, z. B. mit einem Lüfter, oder passive Kühlung, z. B. mit Kühlkörpern. Herkömmliche Kühlkörper bestehen aus Aluminium und benötigen Platz im Gehäuse. Ihre einzige Funktion ist die Wärmeableitung. Wärmeleitende Kunststoffe bieten mehr Designfreiheit und lassen sich leicht in Gehäuse integrieren. Unser Makrolon® TC-Portfolio umfasst auch elektrisch isolierende Typen, die mit anderen Materialien, die für Elektronikgehäuse verwendet werden, 2K-geformt werden können. Und neben der Effektivität bei der passiven Kühlung eröffnen die Makrolon® TC-Werkstoffe Designern außerdem neue, buchstäblich "coole", Möglichkeiten in Bezug auf die Haptik, weil sie sich angenehm kühl anfühlen.
     
    Sie haben bereits das Thema Flammschutz angesprochen. Wie reagiert Covestro auf die damit verbundenen Anforderungen?
    Da viele elektronische Geräte in unseren Haushalten ständig an den Strom angeschlossen sind oder mit Batterien betrieben werden, müssen sie sicher sein. Dabei spielt die Flammwidrigkeit von Kunststoffen eine wichtige Rolle: Polycarbonat ist intrinsisch schwer entflammbar und benötigt daher weniger Additive als z.B. ABS, um bei dünnen Wandstärken eine V0-Flammwidrigkeit zu erreichen.  Je nach Norm unterstützen unsere Produktexperten bei der Auswahl der am besten geeigneten Materialien. Bei Covestro bieten wir Polycarbonat- und PC-Blends in flammgeschützten Qualitäten an, wie z. B. Makrolon® FR und Bayblend® FR-Granulate, die die UL94 V0-Normen bis zu einer Wandstärke von 0,75 mm erfüllen. 
     
    Erfahren Sie hier, wie Flammschutz und Wärmemanagement in der Nighthawk gehandhabt wurden.
    "Die Möglichkeiten für CMF-Design in Smart Home-Anwendungen sind nahezu endlos"
    Kommen wir nochmal auf das eingangs erwähnte "Internet of Things" zurück. Wie trägt Covestro dazu bei, das Benutzererlebnis von Smart Home-Anwendungen zu verbessern?
    Eine faszinierende Benutzererfahrung sind sicherlich versteckte Schaltflächen, die auch in unserem Nighthawk-Demonstrator zum Einsatz kommen. Die Tastoberflächen, die wir dabei anbieten, reichen von kühl und hochglänzend bis hin zu einer warmen, lederähnlichen Haptik. Mikrotexturierungen machen die Oberfläche zwar nicht kratzfester, können aber dazu beitragen, Kratzer auf der Oberfläche zu verbergen. Allein durch die Veränderung der Formoberfläche kann man auf diese Weise viele verschiedene Looks erzielen. Ich möchte fast sagen, dass die Möglichkeiten für CMF-Design unendlich sind.
     
    Vielen Dank für das Gespräch, Herr Meine.
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