Wie aktuell die Corona-Pandemie schonungslos aufzeigt, fehlt es heute an lokaler Produktion, um unabhängig von Lieferketten, Ressourcen und systemrelevanten Produkten zu sein. Gerade dafür sind Fachkräfte zwingend notwendig, die derzeit allerdings fehlen – und für die Zukunft sieht es nicht besser aus. So zeigte zuletzt im Februar 2020 eine GKV/TecPart-Erhebung, dass 45 % weniger Erstsemester ein Studium im Bereich der Kunststofftechnik oder Kunststoffverarbeitung beginnen. Grund dafür ist nicht zuletzt das negative Image des Werkstoffs Kunststoff. Diesem Trend möchte das SKZ begegnen.

Beispiele für die Nachwuchsförderung am SKZ sind die Stiftungsprofessur an der Universität Würzburg für den Studiengang "Funktionswerkstoffe", Kooperationen im Kunststoffingenieur-Studium an der Hochschule für angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt, das SKZ Schülerlabor sowie die bereits seit über 50 Jahren erfolgreich angebotene Industriemeisterausbildung "Kunststoff und Kautschuk" in Kooperation mit der IHK Würzburg-Schweinfurt.

In diese Auflistung reiht sich nahtlos der seit 2013 ausgeschriebene und mit 2.000 € dotierte SKZ-Nachwuchspreis ein, der am 29. Mai von SKZ Institutsdirektor Prof. Martin Bastian an Rebecca Wolff für ihre herausragende Masterarbeit zum Thema "Herstellung hochwertiger Rezyklate aus Post-Consumer-Kunststoffen" verliehen wurde. Aufgrund der aktuellen Corona-Situation konnte die Preisverleihung in diesem Jahr leider nur in kleinem Rahmen und nicht wie gewohnt eingebettet in das Programm des SKZ Netzwerktages stattfinden. Somit musste auch die sonst übliche Präsentation der Inhalte und Ergebnisse der prämierten Arbeit durch die Preisträgerin entfallen. Aus diesem Grund hat die Redaktion einige Fragen an Rebecca Wolff rund um ihre Masterarbeit gestellt.

Mit welchem Thema haben Sie sich in Ihrer Masterarbeit befasst? Was kann man aus den Ergebnissen lernen?

Der Titel meiner Arbeit war die „Herstellung hochwertiger Rezyklate aus Post-Consumer-Kunststoffen“. Im Grunde ging es darum, die Rezyklatqualität zu steigern, um so die Anwendungsbereiche für das Recyclingmaterial zu erweitern.

Post-Consumer-Kunststoffe sind Kunststoffabfälle aus privaten Haushalten, also einfach gesagt, alles, was wir alle zuhause in den Gelben Sack werfen. Diese Abfälle sind nicht vorsortiert, verschmutzt und, wenn man einmal an einen kunststoffbeschichteten Joghurtdeckel aus Aluminium denkt, finden sich darin auch häufig neben Kunststoff noch andere Materialien. Das ist eine echte Herausforderung für den Recyclingprozess. Hinzu kommt, dass sich durch den Abbau des Materials und von z. B. Druckfarben bei der Verwendung selbst und bei der Wiederverarbeitung Stoffe bilden, die sich als brauner Film auf das Rezyklat legen. Der dabei entstehende Geruch der Stoffe erinnert dann auch immer daran, was der Kunststoff vorher war: Müll.

In meiner Arbeit habe ich mich deshalb damit beschäftigt, diese Fremdstoffe aus dem Material zu entfernen. Zum einen ging es um die Entfernung der Feststoffe durch CO₂ gestützte Filtration, zum anderen um die Entfernung der geruchsbildenden Substanzen über die Schleppmittelentgasung, ebenfalls mit CO₂ und Wasser. In meiner Arbeit konnte ich zeigen, dass neben der Verbesserung der Abfallsortierung, die trotzdem noch das übergeordnete Ziel sein sollte, auch über geeignete Verarbeitungsprozesse die Qualität des Recyclingmaterials verbessert werden kann – und dass das Ganze mit verfügbaren, kostengünstigen und gesundheitlich unbedenklichen Stoffen möglich ist. Wie weit dieser Weg führen kann, werden wir aber natürlich noch sehen müssen.

Wieso beschäftigten Sie sich in Ihrem Studium als junger Mensch überhaupt mit Kunststoffen bzw. Polymeren?

Da muss ich ehrlich zugeben, dass ich mich im Grunde zunächst nicht für ein Kunststoffstudium entschieden habe. Ich habe Angewandte Chemie in Nürnberg studiert.

Aber da kommt man natürlich um den Kunststoff nicht herum. Ich habe dann erst im Laufe des Studiums den Kunststoff sozusagen für mich entdeckt und gesehen, wie viele Möglichkeiten der Werkstoff bietet. Wenn ich heute erzähle, dass ich beruflich „etwas mit Kunststoffen mache“ bekomme ich tatsächlich häufig die Reaktion: „Hat das überhaupt Zukunft? Wir wollen doch jetzt alle vom Kunststoff weg.“ Es ist schon deutlich, dass das „böse Plastik“ sehr negativ behaftet ist, dabei ist ein Leben ohne Kunststoffe kaum vorstellbar. Gerade in der aktuellen Lage – Stichwort Corona – zeigen uns Kunststoffe, was sie alles können: Kunststoffe zählen zu den am meisten verwendeten Materialien in der Medizin, beispielsweise bei Spritz- oder Beatmungsgeräten sowie bei Schutzausrüstung, wie etwa Atemschutzmasken.

Aber natürlich dürfen die Probleme, die mit der Verwendung von Kunststoffen einhergehen, nicht ignoriert werden. Es müssen beispielsweise immer mehr abbaubare und biobasierte Kunststoffe Einsatz in unseren alltäglichen Produkten finden, auch um unsere Ressourcen zu schonen. Hier gibt es schon viele ausgeklügelte Wege, die zu nachhaltigerem Kunststoff führen und an denen auch das SKZ arbeitet. Für mich ist deshalb Kunststoff durchaus die Zukunft, aber vielleicht nicht mehr überall in der Form, wie wir ihn kennen – und vor allem: mit mehr Bewusstsein bei seiner Verwendung. Um dieses Umdenken zu erreichen, werden wiederum gut ausgebildete Wissenschaftler rund um das Themenfeld Kunststoff benötigt.

Wie stehen Sie zum Thema Kunststoffe in der Umwelt?

Der Umgang mit Kunststoffen und den Abfällen muss sich ändern. Die Umweltbelastungen, die durch unseren sorglosen Umgang und schlechtes Abfallmanagement entstanden sind, sind nicht tolerierbar und müssen verringert werden. Wir müssen unbedingt verhindern, dass Kunststoffe in die Umwelt gelangen. Deshalb ist das große Ziel eine Transformation der Linear- in eine Kreislaufwirtschaft. Kein Kunststoff sollte „hinten runter fallen“, sondern die verwendeten Ressourcen müssen maximal ausgeschöpft werden. Das SKZ ist deswegen auch ganz vorne mit dabei, zur besseren Kreislaufführung beizutragen und ist in diesem Bereich in zahlreichen öffentlichen und nicht öffentlichen Forschungsprojekten aktiv. Zudem veranstaltet das SKZ Branchen- und Netzwerkevents rund um Recycling und Kreislaufwirtschaft, wie beispielsweise der SKZ-Innovationstag Circular Economy. Gemeinsam mit der Firma EREMA bietet das SKZ auch ein Weiterbildungskonzept zum Thema „Recycling von Kunststoffen“ an. Zukünftig wird das Thema Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft auch schon Schülern im hauseigenen Schülerlabor vermittelt. Ich finde es auch schön und wichtig, dass durch die zahlreichen Forschungsprojekte zu den Themen Recycling, biobasierte Kunststoffe, Nachhaltigkeit und Energiemanagement am SKZ so viele Möglichkeiten für Studenten geschaffen werden, im Rahmen von Praktika oder Abschlussarbeiten bei diesen wichtigen Themen mitzuwirken.

Warum arbeiten Sie am SKZ?

Ich habe meine vorhergehenden Praktika und studentischen Tätigkeiten alle bei Firmen in der Industrie gemacht und wollte für die Masterarbeit nochmal Einblick in eine Forschungseinrichtung bekommen. In meiner Zeit am SKZ habe ich dann gemerkt, dass dem SKZ deutlich mehr und vielseitigere Möglichkeiten für die innovative Forschung zur Verfügung stehen, als dies bei üblichen Industrieunternehmen der Fall ist. Viele zukunftsrelevante Themen für die Industrie müssen im größeren Rahmen erforscht und entwickelt werden, in firmeninternen F&E-Abteilungen fehlen dafür oft die Ressourcen. Deshalb freut es mich, dass ich jetzt als wissenschaftliche Mitarbeiterin beim SKZ gemeinsam mit den Unternehmen die Zukunft mitgestalten kann.

Welchen Tipp haben Sie für Studierende?

Jeder Mensch ist anders und steht deshalb während des Studiums und nach dem Studium vor völlig unterschiedlichen Problemen. Also kann ich nur einen Tipp geben, der mir persönlich immer geholfen hat, alles etwas leichter zu nehmen:

Keine Entscheidung, die man trifft, ist in Stein gemeißelt, ob es ein Studium, eine Fachrichtung oder ein Job ist: einfach mal machen. Und wenn es nirgendwo hinführt oder einen nicht glücklich macht, warten wieder neue Gelegenheiten, die genutzt werden wollen. Schließlich ist auch die Forschung ein kontinuierlicher Prozess, in dem immer wieder neue Ergebnisse erzielt werden und manchmal auch Altes in Frage gestellt wird.

Frau Wolff, vielen Dank für dieses Gespräch!

Das SKZ ist Mitglied der Zuse-Gemeinschaft. Diese ist ein Verbund unabhängiger, industrienaher Forschungseinrichtungen, die das Ziel verfolgen, die Leistungs- und Wettbewerbsfähigkeit der Industrie, insbesondere des Mittelstandes, durch Innovation und Vernetzung zu verbessern.