KUNSTSTOFF MIT VIELEN TALENTEN

Eine fast normale Baustelle, wäre da nicht das ­Fernsehteam: Im Städtchen Neubeckum, nördlich des Ruhrgebiets, lässt der örtliche Gasnetzbetreiber im Hochdrucknetz alte Stahlrohre ersetzen. Das mediale Interesse gilt den neuen, knallgelben Rohren, die hier verlegt werden. Eine Premiere in Deutschland. Sie bestehen aus dem Hochleistungskunststoff Polyamid 12, kurz PA 12. Der TÜV hat extra eine Einzelerlaubnis erteilt. Im Gasverteilnetz sind die etwa oberschenkeldicken Leitungen Betriebsdrücken bis 16 Bar ausgesetzt. Die Erwartungen sind hoch – nicht nur beim Netzbetreiber. Denn der 300 Meter lange neue Rohrabschnitt könnte für die Branche die Abkehr vom Stahl einläuten. Ein einschneidender Wandel. Es wäre nicht der erste, den PA 12 anstößt.

Was das Fernsehteam nicht sieht, die Arbeiter aber sofort bemerken: PA-12-Rohre lassen sich sehr viel leichter verlegen als Stahlrohre. Von Hand werden die einzelnen Elemente ins Straßenbett bugsiert. Zum Verschmelzen der stumpfen Enden reichen ein paar elektri­sche Heizelemente. Im Grunde könnte das neue Rohr sogar von der Rolle verlegt werden. Zwischen 150 und 200 Meter passen auf eine Trommel, während sich Stahlrohr maximal in 18 Meter langen Segmenten per Lkw bewegen lässt. Von der Rolle kann das Rohr auch grabenlos, also durch ein horizontales Bohrloch, verlegt werden. Das erspart nicht nur Schweißnähte, sondern auch jede Menge Buddelarbeit. In Brasilien wurden auf diese Weise Rohre aus PA 12 schon Dutzende Kilometer weit installiert. Aber nicht nur das Verlegen, auch der Betrieb der neuen Kunststoffrohre verspricht viele Erleichterungen. Korrosionsschutz etwa ist nicht mehr nötig. Und für Erweiterungen und Wartungen am Netz lässt sich das Rohr sogar vorübergehend abquetschen.

Viel länger schon wird der Kunststoff für Brems- und Kraftstoffleitungen im Automobilbau eingesetzt. Das Polymer ist besonders resistent gegen Kohlenwasserstoffe wie Benzin, Erdgas und Mineralöl. Die Leitungen quellen auch nach Tausenden Stunden Kontakt mit Kraftstoff nicht auf, fast nichts wird aus dem Material ausgewaschen.

„Die Ansprüche der Autohersteller und ihrer Zu­lieferer sind extrem hoch und steigen weiter“, erklärt Dr. Sandra Reemers. Sie leitet bei Evonik das Innova­tionsmanagement für den Bereich High Performance Polymers. „Die Auto­hersteller steuern die Verbrennung in ihren Motoren immer exakter. Dadurch werden auch die Einspritz­profile immer komplexer und die Düsen immer feiner. Kleinste Polymerauswaschungen im Kraftstoff können diese Düsen verstopfen.“ Speziell modifiziertes PA 12 löst dieses Problem.

Hybrid- und Elektroautos hingegen brauchen leistungsfähige PA-12-Leitungen für die Kühlkreisläufe der Batterien. In Zukunft dürfte PA 12 gerade hier seine Gewichtsvorteile ausspielen. Reichweite ist ein entscheidendes Kriterium für E-Fahrzeuge, jedes eingesparte Gramm zählt. PA 12 ist leichter als Stahl und kommt ohne Gewinde und Muttern aus, weil sich Verbinder mit Druckluft gleich ins Bauteil einschießen lassen.

Der Weltmarkt für Polyamid 12 wächst stetig und kräftig, zuletzt um fünf Prozent pro Jahr. Dahinter stecken mehrere Treiber. In den Schwellenländern steigt seit Jahren die Nachfrage nach Autos und anderen hochwertigen Gebrauchsgütern. PA 12 ist gefragt in Sportartikeln oder für Haushaltsgeräte, die Körbe in Geschirrspülern zum Beispiel werden mit PA 12 pulverbeschichtet. Nur deshalb halten sie jahrelang heißem Wasser, aggressiven Spültabs und achtlos hineingeworfenen Messern und Pfannen stand.

Das Wachstum für PA 12 kommt aber auch aus ­neuen Märkten: Die pulverförmige Variante wird im 3D-Druck verwendet. Der wächst zweistellig, und PA 12 ist hier gefragt, weil es sich bestens in verschiedenen Druck­verfahren verarbeiten lässt und dabei ebenso fili­grane wie robuste Bauteile entstehen. Evonik hat den 3D-Druck lange vor dem derzeitigen Hype für sich entdeckt und beharrlich Know-how aufgebaut. So ent­wickelten PA-12-Experten aus Marl gemeinsam mit namhaften Druckerherstellern wie EOS, 3D Systems, HP oder ­Voxeljet maßgeschneiderte Pulver für deren Print­technologien.

Die Vielseitigkeit des Materials bedingt die steigende Nachfrage: „PA 12 ist hervorragend modifizierbar und total gutmütig“, betont Reemers. „Wir können andere Monomere einpolymerisieren, direkt in die Molekül­architektur eingreifen. Es gibt sehr viele Compounds, die funktionieren. Das heißt, wir können die Materialeigenschaften durch Additive gezielt steuern.“ Evonik hat ­einen besonders großen Baukasten für diese Maßarbeit entwickelt.