Mehrdimensionale Optimierung von Kunststoffverarbeitungsprozessen: Energieeffizienzmaßnahmen im Kontext von Produktqualität und ökologischer Wirkung

Autor*in: Stefan Kerkenberg

ISBN: 978-3-69030-216-6

Dissertation, Leibniz Universität Hannover, 2026

Herausgeber*in der Reihe: Hans-Josef Endres

Band-Nr.: IKK 01/2026

Umfang: 364 Seiten, 67 Abbildungen

Schlagworte: Energieeffizienz, Kunststoffe, Spritzgießen, Extrusion, DoE, RSM

Kurzfassung:  In einer Zeit, in der die Kunststoffproduktion vor allem in Deutschland mit stetig steigenden und volatilen Energiekosten konfrontiert ist, untersucht diese Dissertation die Energieeffizienz im Kunststoff-Spritzgießen und in der Kunststoff-Extrusion. Durch die Einführung eines neuartigen Bilanzrahmens, der alle Energie- und Wärmeströme beider Verfahren einbezieht, werden systematisch energetische Optimierungspotenziale – ohne Verluste in der Produktqualität – bewertet. Die Forschung zeigt, dass der Durchsatz zwar der entscheidende Faktor für den spezifischen Energieverbrauch ist, dieser jedoch im komplexen Zusammenspiel mit den anderen Prozessparametern steht. Mit differenzierten Optimierungsmethoden und -algorithmen konnten rein verarbeitungsparameterbasierte Energieeinsparungen von bis zu 18 % erzielt werden. Die Ergebnisse schließen nicht nur bestehende Prozesswissenslücken, sondern bieten zudem wertvolle Daten für die ökologische Bewertung kunststoffverarbeitender Verfahren.