SKZ sorgt für besseres Klima im Bewitterungslabor

Verbesserte Vorhersage des Witterungsverhaltens von Kunststoffen für unterschiedliche Klimazonen

30/10/2018

Die Lebensdauer von Kunststoffprodukten unterscheidet sich in unterschiedlichen Klimazonen. Erstmals soll es möglich sein - mittels eines am SKZ gestarteten Forschungsvorhabens - dieses Verhalten unter beschleunigten, realitätsnahen Bedingungen richtig zu prüfen.

Thermoplastische Kunststoffe werden häufig in Produkten für die Außenanwendung (z. B. Gartenmöbel, Fensterprofile) eingesetzt. Dort sind sie Umwelteinflüssen direkt ausgesetzt. Vorrangig zählen hierzu Sonneneinstrahlung, Temperatur und Feuchtigkeit/Nässe. Dadurch können Schädigungen im Material hervorgerufen werden. Die erreichbare Lebensdauer dieser Produkte ist dabei eine wichtige Eigenschaft, die oftmals vom Hersteller nach-gewiesen werden muss, um z. B. gesetzliche Vorgaben bzw. Gü-terichtlinien zu erfüllen oder um sich von Wettbewerbern abgren-zen zu können. Die Lebensdauer kann sowohl in der Freibewitterung an repräsentativen Standorten (zeitintensiv), als auch be-schleunigt in Laborbewitterungstests bestimmt werden. Ein Problem hierbei ist, dass die Vergleichbarkeit der Ergebnisse aus den beiden Untersuchungen meist nicht gegeben ist, da die Bewitterungsbedingungen im Labortest die klimaabhängigen Alterungs-bedingungen im Einsatz häufig nur unzureichend wiedergeben.

Das Anfang Januar 2018 am SKZ gestartete Forschungsvorhaben „Verbesserte Vorhersage des Witterungsverhaltens von Kunststoffen für unterschiedliche Klimazonen“ soll in den nächsten zweieinhalb Jahren dazu beitragen, die o. g. Korrelation zu verbessern.
Ein Ziel des Projektes ist es, Klimadaten aus der Freibewitterung in Einstellparameter für Laborprüfungen zu übersetzen. Dazu soll eine Methode entwickelt werden, mit der Laborbewitterungsparameter für beliebige Klimazonen aus realen Klimadaten abgeleitet werden können. Dieser Übersetzungsschlüssel wird anhand einer ausgewählten Klimazone getestet und validiert. Damit soll eine bessere Übereinstimmung von zeitraffenden Labortests mit Freibewitterungstests in unterschiedlichen Klimazonen erreicht werden. Ein weiteres Ziel ist es, vorhandene Bewitterungsergebnisse auf andere klimatische Bedingungen zu übertragen.
Im Verlauf des Projektes werden zunächst umfangreiche Klimadaten sowie Materialänderungsdaten aus unterschiedlichen Freibewitterungstests gesammelt und ausgewertet. Anschließend werden die Materialänderungen modellhaft in Abhängigkeit der klimaabhängigen Schädigungsparameter Strahlung, Temperatur und Feuchte/Nässe beschrieben.
Aus den resultierenden Erkenntnissen des Projekts werden Handlungsempfehlungen für Unternehmen abgeleitet. Diese können dadurch ihre Wettbewerbsfähigkeit steigern, da bei Zielerreichung Bauteile im Labor für unterschiedliche Klimabedingungen unter beschleunigten, realitätsnahen Bedingungen geprüft werden können. Dadurch wird die Gefahr von Regressionsansprüchen minimiert, der Umfang an langwierigen Freibewitterungstests stark eingeschränkt und Entwicklungszeiten werden verringert.

Interessierte Unternehmen sind eingeladen, im projektbegleitenden Ausschuss kostenlos mitzuwirken, die Untersuchungen in dem Forschungsvorhaben mitzugestalten und sich über die aktuellen Ergebnisse zu informieren.

Das Vorhaben 19506 N der Forschungsvereinigung „Fördergemeinschaft für das Süddeutsche Kunststoff-Zentrum e. V.“ wird über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschung (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemein-schaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Freibewitterungsstand

Kunststoffproben in der Freibewitterung © Atlas Material Testing Technology GmbH

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