Dekarbonisierung in der Kunststoffindustrie: carbonauten und Arburg entwickeln neue Materialien für den industriellen Einsatz

Nachhaltigkeit und innovative Materialien sind zwei Schlüsselthemen in der modernen Kunststoffverarbeitung. Die Zusammenarbeit zwischen Arburg und dem Grundstoff-Start-up carbonauten konzentriert sich auf Masterbatches und Compounds mit Biokohlenstoff für industrielle Anwendungen. carbonauten bilanziert diese Materialien als CO₂-neutral beziehungsweise CO₂-negativ.

Im Interview mit dem K-Mag sprechen Torsten Becker von den carbonauten und Manuel Witte von Arburg über die Hintergründe der Kooperation, die Technologie hinter den neuen Materialien, deren Verarbeitung im Spritzgießverfahren und die Perspektiven für die Zukunft.

Wie kam die Zusammenarbeit zwischen Arburg und den carbonauten zustande?

Torsten Becker: Das begann indirekt über LinkedIn. Ich kam in Kontakt mit einem Naturköhler im Schwarzwald, der Gourmet-Grillkohle produziert. Im Laufe unserer Gespräche wurde ein Event – die CarbonX-Woche im Rahmen der Gartenschau Freudenstadt Baiersbronn – erwähnt, die von Arburg unterstützt wird. Schließlich haben wir uns mit Arburg-Vertretern getroffen. Mit dabei war damals schon Manuel Witte. Und schnell war klar, dass wir eine gemeinsame Vision haben. So kam es zu den ersten Tests und schließlich zur Kooperation.

Wie sah Arburg die ersten Gespräche und die Möglichkeit einer Zusammenarbeit?

Manuel Witte: Für uns als Unternehmen ist Nachhaltigkeit ein essenzielles Thema. Alle Aktivitäten bündeln wir in unserem Programm „arburgGREENworld“ uns sind in dem Zusammenhang auch immer auf der Suche nach neuen Materialien und Technologien, die dazu beitragen können, Ressourcen zu schonen und den CO₂-Footprint zu reduzieren. Deshalb war das Projekt für uns von Anfang an sehr spannend.

Unser Ziel ist es, dass die Materialien auf Standardmaschinen sicher und präzise verarbeitet werden können. Arburgs jahrzehntelange Erfahrung mit nachhaltigen Werkstoffen hilft dabei enorm.

Können Sie uns erklären, wie genau das Verfahren zur Materialherstellung funktioniert?

Becker: Unsere Masterbatches und Compounds, die wir in Kooperation mit Arburg entwickeln, sind CO₂-negativ. Das bedeutet, dass sie mehr CO₂ speichern, als sie bei ihrer Herstellung und Nutzung ausstoßen. Die Grundlage dieser Materialien ist technischer Biokohlenstoff, der aus pflanzlichen Reststoffen gewonnen wird – in unserem Fall stückige Holzreste. Durch Pyrolyse werden diese in eine stabile Kohlenstoffform überführt, die als Zusatzstoff in Kunststoffen genutzt wird. Das Ergebnis ist ein Material, das nicht nur messbar nachhaltiger, sondern auch mechanisch stabil und vielseitig einsetzbar ist.

Was macht dieses Material besonders im Vergleich zu herkömmlichen Kunststoffen?

Becker: Der große Vorteil ist nicht nur die CO₂-Speicherung, sondern auch die verbesserte Materialeigenschaften. Es ist härter, fester. temperaturbeständiger, UV-resistenter, dimensionsstabiler, leichter, ersetzt Carbon Black und kann als Additiv die Verarbeitung von Recycling-Kunststoffen optimieren. Zudem wird 30-50% des Polymers vermieden, was sich auf den Scope 3 und die ökologische Gesamtbilanz erheblich positiv auswirkt. Der wichtigste Punkt ist, dass es nicht teurer als herkömmliche fossile Materialien ist – in manchen Anwendungen sogar günstiger.

Welche konkreten Anwendungen gibt es bereits für dieses Material?

Becker: Die Deutsche Bahn beispielsweise liefert uns Altholz von Paletten und Bahnschwellen. Diese Materialien werden nicht mehr entsorgt oder verbrannt, sondern in unser Verfahren integriert. Daraus entstehen neue Bauteile, die dann wieder in der Industrie genutzt werden können. Mittlerweile steigt die Nachfrage aus dem EU-Automobilbereich enorm.

Wie nimmt die Industrie dieses Material an? Gibt es Skepsis hinsichtlich der Qualität oder Verarbeitung?

Witte: In der Tat begegnen neue Materialien bei Verarbeitern oft Vorbehalten. Wir haben jedoch gezielt darauf geachtet, dass die Compounds auf Standard-Spritzgießmaschinen verarbeitet werden können, ohne zusätzliches Spezial-Equipment. Das macht es für Unternehmen einfacher, diese Materialien zu verarbeiten und in ihr Portfolio zu integrieren.

Wie sieht es mit der Produktionskapazität aus? Gibt es bereits größere Produktionsstätten?

Becker: Unsere erste Produktionsanlage in Eberswalde ist betriebsbereit, aber noch nicht vollständig optimiert. Die Kapazität liegt aktuell bei etwa 3.000 bis 3.500 Tonnen Kohlenstoff pro Jahr, was zu etwa 6.000 bis 9.000 Tonnen Compound führt. Allerdings benötigen wir für den vollständigen Hochlauf weitere Investitionen. Wir sind derzeit in Finanzierungsrunden, um diese Optimierung und den Ausbau voranzutreiben.

Gibt es Pläne für eine internationale Expansion?

Becker: Ja, besonders in China. Dort wollen wir eine große Fabrik aufbauen, die aus Altbambus Biokohlenstoff produziert. Das geplante Werk soll eine Kapazität von 30.000 Tonnen Kohlenstoff und 90.000 Tonnen Compound pro Jahr haben. Das Projekt befindet sich aktuell in der Finanzierungsphase.

Die Kooperation zwischen Arburg und carbonauten zeigt einen Ansatz für den Einsatz von Biokohlenstoff in der Kunststoffverarbeitung. carbonauten bilanziert die entwickelten Materialien als CO₂-neutral beziehungsweise CO₂-negativ. Die kommenden Jahre werden zeigen, wie sich diese neuen Werkstoffe in der Industrie etablieren und welche weiteren Entwicklungen aus der Zusammenarbeit hervorgehen.