Materialalternativen zu Force-Majeure-Kunststoffen? 

Ein Gastbeitrag von Dipl.-Ing. Stefan Schmidt.

Materialknappheit als technische Entscheidungsaufgabe

Der Beitrag entstand ursprünglich vor dem Hintergrund der Rohstoff- und Lieferengpässe der Jahre 2021/2022. Die konkrete Marktlage hat sich seitdem verändert; die technische Kernfrage bleibt jedoch aktuell: Was kann ein Unternehmen tun, wenn ein spezifizierter Kunststoff nicht oder nicht zuverlässig verfügbar ist?

Materialengpässe können sehr unterschiedliche Ursachen haben – Produktionsausfälle, regionale Nachfragesprünge, Transportstörungen, Energie- oder Rohstoffprobleme sowie geopolitische Ereignisse. Für die technische Organisation ist deshalb entscheidend, Materialalternativen nicht ad hoc, sondern systematisch zu bewerten und zu qualifizieren.

Welche Alternativen gibt es?

Wenn ein Rohstofflieferant nicht liefern kann und technische sowie vertragliche Rahmenbedingungen einen Wechsel zulassen, kommen alternative Materialien in Betracht. Dabei reicht es nicht, nur die Verfügbarkeit zu prüfen: Entscheidend sind Bauteilfunktion, Prozessfähigkeit, Freigaben und der erforderliche Qualifizierungsaufwand.

Zuerst besteht die Möglichkeit zu recherchieren, welche anderen Rohstoffhersteller und deren Handelstypen gleicher Polymersorte und ähnlicher Additivierung im Markt existent sind, die näherungsweise ähnliche Materialeigenschaften aufweisen. Sofern die Bauteilzeichnungen nicht auf eine bestimmte Handelstype spezifiziert sind, könnte man
versuchen, auf diesem Weg zu neuem Material zu kommen und die anschließenden Bauteilqualifizierungen infolge eines Materialwechsels geringer zu halten.

Das Kunststoff- Institut Lüdenscheid kann hier mit Recherchen und Bauteilprüfungen unterstützen. Ein anderer Ansatz wäre über einen kompletten Wechsel der Polymersorte nachzudenken, wenn entweder abzusehen ist, dass die Materialverknappung sich in näherer Zukunft nicht entspannen wird oder immer wieder auftreten könnte, oder man
gleichzeitig schon angedachte Eigenschaftsoptimierungen umsetzen möchte, z.B. in Richtung zusätzlicher Materialeigenschaften oder mehr Nachhaltigkeit. In diesem Fall müsste ein bestehendes Bauteil komplett neu qualifiziert werden, was einen entsprechenden Zeit- und Kostenaufwand nach sich zieht.

Materialwechsel systematisch qualifizieren

Entscheidet sich ein Unternehmen für einen Materialwechsel, sollte zunächst ein belastbares Anforderungsprofil für Bauteil und Prozess erstellt werden. Darauf aufbauend lassen sich geeignete Polymersorten und Handelstypen recherchieren, Materialeigenschaften vergleichen und Verfügbarkeiten mit Herstellern klären.

1. Funktionale, mechanische, thermische und regulatorische Anforderungen des Bauteils festhalten.
2. Geeignete Materialfamilien und Handelstypen identifizieren.
3. Verarbeitbarkeit und Prozessfenster prüfen.
4. Bauteilprüfungen und notwendige Freigaben planen.
5. Beschaffungsrisiken und alternative Bezugsquellen in die Entscheidung einbeziehen.

Je weiter eine Alternative vom ursprünglich spezifizierten Material entfernt ist, desto größer wird in der Regel der technische Qualifizierungs- und Freigabeaufwand.

INFPRO-Einordnung: Der Beitrag verbindet technische Materialkompetenz mit Resilienz, starken Lieferketten und der Frage, wie Produktion bei Störungen handlungsfähig bleibt.