22.01.2016

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VDMA: Energieeffizienz Extruder - Neues VDMA-Einheitsblatt 24474

Etwa ein Viertel des gesamten Energieverbrauchs in der Kunststoffverarbeitung fällt auf Extrusionsprozesse zurück. Durch den Einsatz moderner Antriebe ist es den Herstellern in den letzten Jahren gelungen, denn Energieverbrauch in Kilowattstunden pro Kilogramm verarbeiteter Kunststoff spürbar zu senken. Allerdings fehlte bislang ein einheitlicher Messstandard zur Ermittlung der Energieeffizienz von Extrudern zu quantifizieren. Diese Lücke schließt das im Januar veröffentlichte VDMA-Einheitsblatt 24474.

Die besondere Herausforderung bei der Entwicklung des Einheitsblattes lag darin, das breite Spektrum der Extrusionsprozesse von Compoundierung über Rohr-/Profilextrusion bis zur Folienherstellung abzudecken. Zudem hat das verarbeitete Material einen wesentlichen Einfluss auf die optimale Gestaltung des Extruders und den Energieverbrauch. Um den Forderungen nach vergleichbaren Messergebnissen auf der einen und der Variabilität der Maschinen und Prozesse auf der anderen Seite gerecht zu werden, wurde die Empfehlung in zwei Teile aufgespalten.

Maschinenbezogener Verbrauch
Allen Extrusionsprozessen ist gemein, dass der Kunststoff (oft mit Zusatzstoffen) durch Heiz- und Antriebsenergie im Extruder aufgeschmolzen und homogenisiert wird. Dieser Prozess ohne die Formgebung durch ein Werkzeug wird im ersten Teil des Einheitsblattes betrachtet und für eine Klassifikation des Extruders verwendet. Dabei steht eine Anzahl von Referenzpolymeren zur Auswahl. Für diese wurde im Labor die physikalisch notwendige Energie ermittelt, die nötig ist, um den Kunststoff zu erwärmen und zu schmelzen (Enthalpie). Der anhand der Messvorschrift ermittelte tatsächliche Energieverbrauch wird ins Verhältnis dazu gesetzt und damit eine Energieeffizienzklasse ermittelt.

Produktbezogener Verbrauch
Während der erste Teil des VDMA-Einheitsblattes den Extruder als reine Schmelz- und Mischmaschine betrachtet, wird im zweiten die primäre Formgebung und somit die Produkterstellung mit berücksichtigt. Die Systemgrenze umfasst hier alle Anlagenkomponenten nach der reinen Materialförderung bis zum Ausgang des Extrusionswerkzeuges. Durch eine Festschreibung der zu berücksichtigenden Energieverbraucher und der Messmethode ist es möglich, den produktbezogenen Energieverbrauch in Kilowattstunden pro Kilogramm verarbeitetem Kunststoff für einzelne Prozesse nach Kundenvorgaben transparent zu machen. Vom VDMA werden Vorlagen zur einheitlichen Dokumentation der Ergebnisse zur Verfügung gestellt.

Mitgliedsunternehmen des Fachverbands Kunststoff- und Gummimaschinen können das Einheitsblatt kostenlos im Extranet herunterladen.

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