Wie tragen Epoxidharze zu einer nachhaltigen Zukunft bei?

Wie tragen Epoxidharze zu einer nachhaltigen Zukunft bei?

Viele Branchen suchen heute aktiv nach umweltfreundlichen und nachhaltigen Lösungen und versuchen, ihren ökologischen Fußabdruck zu verringern. Epoxidharze sind zwar auf den ersten Blick nicht sichtbar, spielen aber aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften eine unverzichtbare Rolle in vielen wichtigen Anwendungen und Sektoren. Und obwohl ihr Verbrauch oft relativ gering ist, haben Epoxidharze einen erheblichen positiven Einfluss auf die Nachhaltigkeit von großen und kostspieligen Projekten, Gebäuden und Anlagen.

In den letzten 10 Jahren haben Epoxidharze die Nachhaltigkeit anderer Industrien in wachsenden Segmenten wie Elektronik, Automobil, Schutzbeschichtungen, Klebstoffe und Bauwesen erheblich verbessert.1 Hier sind einige Beispiele für die Verwendung von Epoxidharzen

CLEAN ENERGY

Der Energiesektor ist für mehr als 75 % aller Treibhausgasemissionen in der EU verantwortlich, und die Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energien in den verschiedenen Wirtschaftssektoren ist ein wichtiges Instrument zur Erreichung der Energie- und Klimaziele der EU2. Epoxidharze sind für viele Anwendungen im Energiesektor unverzichtbar und tragen dazu bei, erneuerbare Energien erschwinglicher, haltbarer und langlebiger zu machen. Sie tragen nicht nur zur Versorgung mit sauberer Energie bei, sondern auch zum Umweltschutz, indem sie den Verbrauch von nicht erneuerbaren Energiequellen wie Kohle oder Gas verringern. Sie ermöglichen auch die Konstruktion und den Bau größerer Geräte und eine Gewichtsreduzierung (z. B. bei Windturbinenflügeln), eine effizientere Stromerzeugung und den Bau moderner Flugzeuge, deren Flüge eine Verbesserung der Treibstoffeffizienz um mehr als 20 % ergeben haben.3

Windenergie

Die Windenergie ist einer der weltweit am schnellsten wachsenden Sektoren der erneuerbaren Energien. Im Einklang mit dem Ziel der EU, erneuerbare Energien zu fördern, werden neue Windparks an Land und vor der Küste gebaut.

Epoxidharze spielen seit Jahrzehnten eine wichtige Rolle bei der Herstellung von Windturbinenflügeln. Aufgrund ihrer Zugfestigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Beschädigungen verlängern Epoxid-Duroplaste die Lebensdauer und Haltbarkeit von Rotorblättern erheblich und ermöglichen es ihnen, größer und damit effizienter zu werden. Epoxid-Verbundwerkstoffe für große Rotorblätter sind jedoch nicht die einzige Anwendung: Epoxidharze werden auch für die Herstellung von elektrischen Bauteilen und Netzteilen wie Isolatoren sowie für Schutzbeschichtungen von Rohren (Masten) und anderen Beton- und Metallteilen verwendet. Die hervorragenden Korrosionsschutzeigenschaften von Epoxidharzen schützen Windparks in der Nordsee vor salzwasserbedingter Korrosion. Epoxidharze sind auch als Reparaturmaterial wichtig – Reparaturmassen auf Epoxidharzbasis sind einfach zu verwenden und verlängern die Lebensdauer älterer Geräte.

Solarenergie

In der Antike war es üblich, die Energie der Sonne zu nutzen. Heutzutage ist die Solarenergie eine weitere häufig genutzte erneuerbare Energiequelle. Epoxidharze werden in der Industrie hauptsächlich für die Montage und Abdichtung von Solarmodulen verwendet, da sie ein kostengünstiges Material darstellen, das die Module vor Witterungseinflüssen (Temperaturschwankungen, Regen, Hagel, Sturm, starke Winde) schützt, ihre Lebensdauer verlängert und einfach zu handhaben und zu reparieren ist.

Energie des Wassers

Die dritte wichtige Quelle für saubere und erneuerbare Energie ist Wasser. Für den Bau von Wasserkraftwerken werden Materialien benötigt, die Betonkonstruktionen vor niedrigen Temperaturen, Spritzwasser und fließendem Wasser schützen können. Bei diesem Material handelt es sich wiederum um Epoxidharze. Epoxidpolymermörtel (eine Mischung aus Epoxidharz, Additiven und Füllstoffen) haben sich als eines der wirksamsten Materialien zum Schutz von Betonoberflächen erwiesen. Darüber hinaus werden Epoxidharze aufgrund ihrer Eigenschaften wie Undurchlässigkeit, Adhäsion und Erosions- und Abriebfestigkeit für Schutzbeschichtungen und Reparatursysteme verwendet.

GUIDE

Wasserstoff ist ein sauberer, kohlenstoffarmer oder kohlenstofffreier Brennstoff, bei dessen Verbrennung nur Wasser entsteht. Die Verwendung von Wasserstoff steht im Einklang mit der Forderung nach einer Energiewende hin zu sauberen Energiequellen und trägt dazu bei, das Ziel der Kohlenstoffneutralität zu erreichen. Für die Wasserstoffspeicherung sind Epoxide das ideale Material – sie werden zur Herstellung von leichten, sehr stabilen und haltbaren Hochdruck-Wasserstofftanks verwendet.

ELEKTRISCHE UND ELEKTRONISCHE KOMPONENTEN

Das Erreichen der Ziele des Grünen Deals der EU und der damit verbundene Übergang zu sauberer Energie erfordert massive Anpassungen des Stromnetzes in ganz Europa sowie eine Abkehr von fossilen Brennstoffen für Heizung und Verkehr. Die Elektroindustrie, ein sehr traditionelles Segment für Epoxidharze, hat in letzter Zeit einen neuen Boom erlebt.

Das bestehende Verteilernetz steht vor großen Veränderungen, von den Hochspannungshauptleitungen bis zu den Niederspannungsleitungen zu den einzelnen Verbrauchern. In jedem Bereich des Netzes und auf jeder Ebene des Netzes finden Epoxidharze ihre Anwendung, weil sie hervorragende Isolationseigenschaften mit Festigkeit, Korrosionsschutz und guter Haftung verbinden. Epoxidharze werden als Bestandteile von Verbundwerkstoffen, als Klebstoffe und Vergussmaterialien sowie als Beschichtungen bei der Erzeugung, Umwandlung und Verteilung von Strom aus fossilen und erneuerbaren Quellen verwendet. Traditionell werden Epoxide auch zur Herstellung von gedruckten elektronischen Schaltungen und speziellen Arten von isolierenden Bauteilen verwendet.

SHIPPING

Verringerung des Gewichts der Fahrzeuge

Bei der herkömmlichen Metallherstellung von Autos, Lastwagen, Zügen und Flugzeugen werden Epoxidbeschichtungen als Korrosionsschutz verwendet (einschließlich E-Coat). Die sich ändernden Bedürfnisse und die Entwicklung des nachhaltigen Verkehrs haben auch neue Möglichkeiten für den Einsatz von Epoxiden geschaffen, insbesondere bei Verbundwerkstoffen für verschiedene Fahrzeugteile (z. B. Karosserie, Motorhauben, Dächer, Türen usw.).

Epoxidverbundwerkstoffe machen Autos und andere Fahrzeuge leichter, ohne dass sie an Festigkeit, Zuverlässigkeit, Sicherheit und Langlebigkeit einbüßen, was wiederum dazu beiträgt, den Übergang zu einer nachhaltigen und intelligenten Mobilität zu beschleunigen. Generell gilt: Je leichter ein Fahrzeug ist, desto geringer ist sein Kraftstoffverbrauch und desto höher ist seine Energieeffizienz, was bei Elektrofahrzeugen besonders wichtig ist. Bei Lastkraftwagen kann durch das geringere Fahrzeuggewicht das Gewicht der Ladung erhöht werden, während die Gesamtnutzlast gleich bleibt. Die Verwendung von Epoxidharzen gewährleistet die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Fahrzeughersteller und sorgt dafür, dass in Europa hergestellte Autos erschwinglich sind4.

e-coat.jpg
Flugzeug.jpg
Die Verwendung von Epoxidharz nimmt in der Luft- und Raumfahrtindustrie seit einigen Jahren zu, da die Verwendung von Verbundwerkstoffteilen im Flugzeugbau die Haltbarkeit, Effizienz, Beständigkeit und Zuverlässigkeit erhöht. Durch die Verringerung des Gesamtgewichts der Airbus A350-900 der EU-Fluggesellschaften durch die Verwendung von Epoxidharzen anstelle von Aluminium wird der Treibstoffverbrauch gesenkt, was auch zu einer Verringerung der Treibhausgasemissionen führt – etwa 14 Millionen Tonnen CO2 im Jahr 2019.5 Darüber hinaus haben sich mit der Entwicklung von Drohnen und UAVs neue Möglichkeiten für den Einsatz von Epoxidverbundwerkstoffen ergeben.

Elektrische Komponenten von Transportmitteln

Neben der Gewichtsreduzierung spielen Epoxidharze eine wichtige Rolle bei der Herstellung von Fahrzeugantriebssträngen und als Vergussmaterial für elektrische Komponenten. Epoxidharze bieten Temperaturbeständigkeit und Feuerschutz für Batterieteile in konventionellen Autos und Elektrofahrzeugen.

Die Bedeutung von Epoxidharzen für die Herstellung von Wasserstofftanks für Autos und andere wasserstoffbetriebene Fahrzeuge sollte nicht vergessen werden.

KONSTRUKTION

Die Bauindustrie ist ein weiterer traditioneller Anwendungsbereich für Epoxidharze, und auch in diesem Sektor sind Epoxidharze ein Synonym für Langlebigkeit, Widerstandsfähigkeit und hohe Leistung. Bei Bau- und Renovierungsanwendungen tragen Epoxidharze zur Verringerung des Energie- und Ressourcenverbrauchs bei, insbesondere bei Anwendungen wie Bodenbelägen und Schutzbeschichtungen, da weniger Anstriche erforderlich sind und die Lebensdauer des Substrats verlängert wird. Je weniger Anwendungen, Schichten und nachfolgende Reparaturen erforderlich sind, desto geringer sind nicht nur die Kosten, sondern auch der Ressourcen- und Materialverbrauch und damit die Treibhausgasemissionen.

Andere Anwendungen von Epoxidharzen in der Bauindustrie sind Epoxidklebstoffe und -dichtstoffe, die die Reparatur verschiedener Materialien ermöglichen und einfach, schnell und kostengünstig zu verwenden sind. Aufgrund ihrer Hitzebeständigkeit und ihrer elektrischen Eigenschaften werden Epoxidharze auch für spezielle Anwendungen wie antistatische oder industrielle Bodenbeläge verwendet.

Mgr. Kamila Vítek Derynková, Leiterin Produktmarketing