Biopolymere: neue Werkstoffe für mehr Nachhaltigkeit
Nachhaltigkeit steht bei Schréder seit jeher im Mittelpunkt. Schon lange bevor sie zum Trendthema wurde, setzten wir auf langlebige Produkte: Leuchten, die wir vor mehr als 20 Jahren hergestellt haben, sind noch immer in Betrieb. Im nordspanischen Saragossa ließ die Stadtverwaltung bereits im Jahr 2002 mehr als 65 imposante Hernandez/Fernandez-Leuchten installieren. Nach mehr als zwanzig Jahren rüsteten wir die Leuchten mit LED-Optiken nach, was zu erheblichen Energieeinsparungen von 78 Prozent und zur Vermeidung von bis zu 91 Tonnen CO2-Emissionen führte – ohne irgendwelche Änderungen an den stilvollen Leuchten vorzunehmen, die sich nach wie vor in einem hervorragenden Zustand befinden.
Als Akteur der Kreislaufwirtschaft haben wir unseren eigenen CO2-Fußabdruck erheblich reduziert und unterstützen in diesem Sinne auch unsere Kund*innen. Bei der Entwicklung eines Produkts berücksichtigen wir jede Phase in dessen Lebenszyklus: von der Herkunft der Rohstoffe über den Stromverbrauch des Beleuchtungssystems während seiner Lebensdauer bis hin zur Entsorgung am Ende seiner Nutzungsdauer. In jeder Phase versuchen wir, möglichst wenig Abfall zu produzieren und den Ressourcenverbrauch zu minimieren. Weitere Informationen über unsere Gesamtstrategie erhalten Sie hier in unserem Nachhaltigkeitsbericht 2023.
Ein Bereich, in dem wir viel bewirken können, sind die Rohstoffe, die wir für die Herstellung unserer Leuchten verwenden. Seit meinem Einstieg bei Schréder Anfang des Jahres haben wir analysiert, welche Rohstoffe wir verwenden, wie wir sie einsetzen und von welchen künftigen Veränderungen wir alle profitieren können. Bei den Straßenleuchten für städtische Bereiche handelt es sich um komplexe Gebilde mit Dutzenden von Komponenten, die unter anderem aus Aluminium, Glas, verschiedenen Verbundwerkstoffen und einer Vielzahl von fossilen Kunststoffen bestehen können. In diesem Blog-Beitrag möchten wir uns mit den neuesten Innovationen bei der Herstellung von Biopolymeren befassen und auch damit, wie wir diese Materialien in unsere Produkte integrieren.
Die Basis sind Pflanzen
Bei jedem neuen Projekt betrachten wir all die verschiedenen Werkstoffe, die auf dem Markt erhältlich sind. Welche Werkstoffe können wir für unsere Produkte nutzen? Für welche Art von Anwendung sind sie geeignet? Geht es um einen Kreisverkehr in der Innenstadt, einen Tunnel oder eine Autobahn?
Bei Leuchten setzen wir Kunststoffe für verschiedene Funktionen ein. So sorgen sie bei Linsen und Schutzvorrichtungen für bestimmte optische Eigenschaften, bei Gehäusen und Schutzabdeckungen für Haltbarkeit und Stoßfestigkeit. Ich bin für den Validierungsprozess verantwortlich. Dabei testen wir neue Werkstoffe, um zu prüfen, ob sie den harten Bedingungen standhalten, welche die Außenbeleuchtung fordert. Eine der geeigneten Optionen, die wir gefunden haben, sind Biopolymere.
Ein Kunststoff wird im Allgemeinen als Biopolymer bezeichnet, wenn er entweder biobasiert, biologisch abbaubar oder beides ist.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Kunststoffen, die aus fossilen Brennstoffen hergestellt und erst nach Millionen von Jahren abgebaut werden, handelt es sich bei Biopolymeren um eine ganze Gruppe von Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften und Anwendungsbereichen. Sie finden hier weitere Informationen über Polymere. Im Allgemeinen wird ein Kunststoff dann als Biopolymer bezeichnet, wenn er entweder biobasiert, biologisch abbaubar oder beides ist. Biobasierte Polymere werden aus Pflanzen wie Mais oder Zuckerrohr oder aus Zellulose gewonnen. Mit „biologisch abbaubar“ ist gemeint, dass sich der Kunststoff ohne jegliche künstliche Zusätze in natürliche Stoffe wie Wasser, Kohlendioxid und Kompost zersetzt.
Für das Schutzgehäuse testen wir gerade ein biobasiertes Polypropylen (PP), ähnlich wie es in der Automobilindustrie verwendet wird. Fahrzeuge und Straßenbeleuchtungen müssen allen Witterungsbedingungen trotzen. Daher sind robuste Kunststoffe, die UV-Strahlung und extremen Temperaturen standhalten, für diese Aufgaben optimal geeignet.
Für die Linsen und Schutzvorrichtungen testen wir biobasiertes Polymethylmethacrylat (PMMA) und biobasiertes Polycarbonat (PC). Beide Werkstoffe ermöglichen eine deutliche Senkung der CO2-Emissionen bei gleichbleibend hoher technischer Leistung. Bei der FRIZA GEN2 Leuchte werden wir den für die Abdeckung verwendeten Kunststoff durch ein Biopolymer ersetzen und so bei dieser Komponente eine Senkung der CO2-Emissionen um 60 Prozent bewirken. Auch die transparente Schutzabdeckung wird aus biobasiertem Polycarbonat gefertigt.
Wir arbeiten zusammen mit unseren Zulieferern daran, pflanzenbasierte, biobasierte Versionen dieser beiden Kunststoffe zu finden. Es macht einen großen Unterschied, den Prozess statt mit fossilen Brennstoffen mit Pflanzen zu beginnen: Diese biobasierten Alternativen besitzen das Potenzial, unsere Treibhausgasemissionen um bis zu 60 Prozent zu senken.
Die neue FRIZA GEN2 Leuchte wird mit einer Abdeckung und einem Schutzgehäuse aus Biokunststoff ausgestattet sein. Dies wird ihre Umweltbilanz erheblich verbessern.
Jedem Ende wohnt ein Anfang inne
Ein weiterer wichtiger Aspekt, der bei der Auswahl von Kunststoffen zu beachten ist, ist das Ende ihrer Lebensdauer. Dies hängt wie der Anfang des Zyklus davon ab, wofür der Kunststoff verwendet wird. In einigen Bereichen, wie z. B. bei der Verpackung von Lebensmitteln, werden biologisch abbaubare Kunststoffe eingesetzt. Es wird jedoch (hoffentlich!) niemand alte Straßenleuchten auf die Mülldeponie oder ins Meer werfen. Unsere Priorität besteht darin, Teile austauschbar zu machen, um die Lebensdauer der an unsere Kund*innen verkauften Leuchten zu verlängern, und zudem Kunststoffe zu recyceln. Recycelte Kunststoffe weisen eine bessere CO2-Bilanz auf als Kunststoffe, für die neue Rohstoffe verwendet werden.
Wir verwenden bewusst Kunststoffe, die entweder mechanisch – durch Einschmelzen und Wiederverwendung – oder chemisch recycelt werden können. Beim chemischen Recycling wird die physikalische Struktur der Kunststoffabfälle verändert, damit sie auf unterschiedliche Weise wiederverwendet werden können. Der Energieverbrauch kann dabei höher sein als beim herkömmlichen mechanischen Recycling, doch im Vergleich zur Gewinnung neuer fossiler Brennstoffe aus der Erde für die Herstellung von neuem Kunststoff ist die CO2-Bilanz bei der Verwendung solcher Materialien auf jeden Fall besser. Alle von uns eingesetzten Kunststoffe, ob fossile Kunststoffe oder Biopolymere, können recycelt werden.
Biokunststoffe sind oft teurer als herkömmliche Kunststoffe. Andererseits handelt es sich bei vielen unserer Kunden um Städte, die sich dem Kampf gegen den Klimawandel verschrieben haben, entweder als Mitglieder von C40 oder mit eigenen Roadmaps. Da unsere Kund*innen in allen Bereichen – von der Abfallwirtschaft bis hin zum Verkehrsmanagement – gezielt verantwortungsvollere Entscheidungen treffen möchten, sind sie bereit, in umweltfreundlichere Beleuchtungslösungen zu investieren.
Wir achten bei unseren Leuchten auf eine lange Lebensdauer. Auch nach 20 Jahren sind die Hernandez/Fernandez-Ensembles in Saragossa noch immer in ausgezeichnetem Zustand.
Ein eindeutiger Klassiker
Biopolymere sind das nächste Kapitel unserer Nachhaltigkeitsgeschichte. Doch dabei sollten wir die bewährten Klassiker nicht außer Acht lassen. Wir setzen weiterhin auf Glas und Aluminium, die zu einem großen Teil recycelt werden. Zudem können viele bestehende Leuchten durch die Nachrüstung mit modernen LED-Modulen effizienter gemacht werden – wie es beispielsweise in der berühmten Pariser Rue de Rivoli geschehen ist.
Während wir also die Zukunft nachhaltiger Materialien gestalten, bleibt wichtig zu betonen, dass zahlreiche Komponenten bereits aus wiederverwendbaren und recycelbaren Werkstoffen bestehen. Unabhängig davon, für welche Leuchte sich unsere Kund*innen entscheiden – sie können sicher sein, dass Schréder stets auf eine möglichst umweltfreundliche Herstellung setzt.
Über die Autorin
Marie-Laure Piedboeuf ist seit Anfang 2024 bei Schréder tätig und verfügt über umfangreiche Erfahrungen in den Bereichen Chemie und Werkstoffkunde. Ihre Aufgabe besteht darin, die in den Schréder Leuchten verwendeten Rohstoffe zu erforschen, zu testen und zu validieren. Sie beschäftigt sich primär mit den Werkstoffeigenschaften und auch mit Themen wie Abfallreduzierung und nachhaltige Verfahren. Dabei arbeitet sie eng mit unseren Produktentwicklungs- und Lebenszyklus-Abteilungen zusammen, um die besten Werkstoffe auszuwählen, unsere Herstellungsprozesse zu optimieren und nachhaltige Beleuchtungslösungen der nächsten Generation für Bereiche aller Art zu entwickeln. Marie-Laure Piedboeuf trägt durch ihre Arbeit dazu bei, dass unsere Leuchten hinsichtlich Technologie, Funktionalität und Umweltverträglichkeit höchste Standards erfüllen.
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