Kunststoffadditive optimieren

Datenbank zur globalen UV-Strahlung

Die BASF arbeitet gemeinsam mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) sowie der Nasa an einem neuen Werkzeug, welches die Nutzungsdauer von Kunststoffprodukten durch eine optimierte Dosierung der Kunststoffadditive maximieren soll. Hierbei wird die vorhergesagte Intensität der UV-Strahlung berücksichtigt.

UV-Strahlung ist einer der schädlichsten Einflussfaktoren auf die Lebensdauer von Kunststoffen, die besonderen Außeneinflüssen ausgesetzt sind, z.B. die für Gewächshäuser genutzten Folien.  

Wissenschaftler beider Organisationen haben einen umfangreichen Satz von Karten erstellt, der die globale Verteilung der UV-Strahlung visualisiert. Mit Hilfe dieser Karten kann die Dosierung der Kunststoffadditive optimiert werden, was zu einem widerstandsfähigeren Endprodukt führt, das perfekt die lokalen Anforderungen angepasst ist.

„Diese neue globale UV-Strahlungskarten-Datenbank ermöglicht es BASF, die Nutzungsdauer von Kunststoffen in einer bestimmten Umgebung zu verbessern und deren Ausfallrisiko aufgrund von klimatischen Bedingungen zu verringern“, sagt Dr. Volker Bach, Leiter des globalen Plastic Additives Kompetenzzentrums der BASF. „So helfen wir unseren Kunden, ihre Kunststoffmaterialien zu schützen, indem das passende widerstandsfähige Stabilisierungssystem ausgewählt und dessen Beimischungsmenge optimiert wird.“

Die UV-Strahlung ist verantwortlich für den frühzeitigen Abbau von Kunststoffen, die dem Sonnenlicht ausgesetzt sind, wie z.B. in der Landwirtschaft, der Bauindustrie oder in Automobil-Endanwendungen. Lichtstabilisatoren der BASF können den schädlichen Einwirkungen der UV-Strahlung entgegenwirken, wenn sie korrekt in die Formulierung eingerechnet sind. Daher ist es wichtig, die erwartete UV-Strahlenbelastung für den geplanten Einsatzort und die gewünschte Einsatzdauer einer Anwendung vorherzusagen.

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Geografische Lage und Kunststoff-Alterung

Geringe Veränderungen in der geografischen Lage können einen erheblichen Einfluss auf die UV-Strahlung und damit die Alterung haben. Während die UV-Strahlung zum Beispiel in Nord- und Mitteleuropa eher gemäßigt ist, sind Kunststoff-Außenanwendungen in Südeuropa oder Asien oft deutlich stärker beansprucht. Ein Bereich, in dem das besonders zum Tragen kommt, ist die Stabilisierung von Folien, die in Gewächshäusern für Kunden in China, Indien, Teilen Australiens und im Mittelmeerraum benutzt werden. Diese müssen Bestrahlungen ähnlich der Sahara widerstehen.

Durch Nutzen von Satellitenbildern und Bodenstationsmessungen können das DLR und die Nasa berechnen, wieviel UV-Strahlung den Boden erreicht. Dabei spielen mehrere Faktoren wie beispielsweise die Tages- oder Jahreszeit sowie die geografische Lage eine Rolle. Darüber hinaus müssen die räumliche und zeitliche Verteilung von Wolken, atmosphärischem Ozon, Schnee und Eis sowie die Höhenlage berücksichtigt werden. Diese Informationen helfen dabei, die lokale UV-Intensität und die UV-Strahlungsflussdichte genauer zu bestimmen. Die Genauigkeit der neuen globalen UV-Strahlungs-Datenbank ermöglicht eine Auflösung bis auf Stadt-Ebene und zeigt bisher unbekannte Mikroklimata mit erhöhter UV-Strahlung.

„Diese UV-Karten sind für BASF äußerst wichtig, denn sie werden für die Entwicklung neuer Kunststoffadditive verwendet und bei der Empfehlung eines Lichtstabilisators berücksichtigt“, erklärt Bach. „Kunden profitieren so von einer genaueren Vorhersage der Lebensdauer der jeweiligen Kunststoffe und sparen dank widerstandfähiger Folien zusätzlich Kosten.“

Die vollständige globale UV-Datenbank des DLR steht BASF derzeit exklusiv zur Verfügung.

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