Projekt 07878/01

Kabelisolierung aus Naturstoffen

Projektdurchführung

ISO-Elektra GmbH
Postfach 12 62
31002 Elze

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Als Kabelvergussmassen für Energieversorger werden heute überwiegend synthetische Polyurethane eingesetzt. Diese technisch ausgereiften Rezepturen sind Endprodukte einer mehrstufigen Veredlungskette basierend auf Erdöl. Bei den zur Rohstofferzeugung notwendigen chemischen Reaktionsschritten entstehen als unerwünschte Begleiterscheinung Nebenprodukte und Emissionen bedingt durch den Energieverbrauch.
Projektziel ist, einen möglichst großen Teil der Polyurethanrohstoffe durch Naturstoffe zu ersetzen, die energieärmer in ihrer Herstellung bzw. Bereitstellung sind. Rizinusöl sollte als einziges Pflanzenöl aufgrund seines chemischen Aufbaus (Hydroxylgruppen in den Fettsäure-Seitenketten) geeignet sein, CO2-Emissionen während der Gießharz-Rohstoffherstellung zu senken.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenLaborversuche wurden in systematischer Planung durchgeführt, um herauszufinden, inwieweit sich Kundenanforderungen und Produktnormen für Kabelgarnituren erfüllen lassen, wenn Pflanzenöl in möglichst hoher Konzentration in der Harzkomponente eingesetzt wird.
- Es wurden im Labor- und später Technikummaßstab Formulierungen aus Polyurethan-Harzkomponenten mit unterschiedlichen Rizinusölanteilen, aber auch Anteilen anderer Pflanzenöle und klassischen Polyetherpolyolen sowie mineralischen Füll- und Wirkstoffen hergestellt.
- Diese Versuchsprodukte wurden nach den Kriterien Alterungsstabilität in flüssigem und ausgehärtetem Zustand, Elektroisolationsvermögen und Hydrolysefestigkeit untersucht.
- Nachdem sich einige Rezepturen als gut geeignet erwiesen hatten, wurde durch Zulassungsprüfungen in externen Prüfinstituten ein aufwendiges Prüfverfahren nach den Normen VDE 0291 E 6/97 (chemisch-physikalische Gießharzeigenschaften), HD 623 S1 (komplette Garniturenprüfung nach Euro-päischen Normenentwurf) und PA 003 (Steigerungsstufen der elektrischen Betriebssicherheit nach VEW/RWE-Kriterien) durchgeführt.
- Nach Bestehen der oben genannten Prüfungen wurden Großversuche mit ausgewählten Kunden unternommen.


Ergebnisse und Diskussion

Als Ergebnis ist festzuhalten, dass das Projektziel voll erreicht wurde.

Die Produkte mit hohem Naturstoffanteil erwiesen sich als praxistauglich, d.h.
- sie sind gut verarbeitbar,
- lagerstabil,
- sie haben die oben genannten Prüfungen bestanden,
- Mehrkosten in der Herstellung treten nicht auf. Die Produkte sind also mit den normalen Fertigungsmaschinen produzierbar.

Für die Anwendung in Kabelgarnituren wurden inzwischen nahezu flächendeckend bei allen Kunden in Deutschland, England, Niederlanden, Belgien, Ostasien, Australien, Argentinien, USA die Vergusssyste-me ISO-PUR K 710, K 760, K 715 und K 2000 vorgestellt und teilweise eingeführt. Diese Produkte enthalten ca. 30 % Pflanzenöl und 40 % mineralische Füllstoffe, die ebenfalls zur Absenkung des spezifischen Energiebedarfs für die Herstellung der Vergussmassen beitragen. Der Energieverbrauch zur Herstellung von einem Liter Vergussmasse konnte gegenüber unserem Vorgängerharz ISO-PUR K 750 um ca. 50 % gesenkt werden.

Einziger Nachteil sind starke Preisschwankungen beim Rizinusöl gekoppelt mit einer teilweise unsicheren Versorgungslage, da Indien z. Zt. ein Lieferantenmonopol hat.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Entwicklungsergebnisse dieses Projektes wurden auf der Hannover-Messe und mehreren Regionalmessen einem breiten Publikum zugänglich gemacht. In zahllosen Fachgesprächen wurden Kunden über die ökologische Bedeutung der neu entwickelten Produkte auf Naturstoffbasis informiert.

Die Maßnahmen zum Umweltschutz in Form der Auswahl ökologisch optimierter Rohstoffe kombiniert mit Rücknahme ausgedienter Produkte und Verpackungen entwickeln sich bei einigen Kunden als Verkaufsvorteil.


Fazit

Das Projektziel, Nachweis der Eignung Nachwachsender Rohstoffe in Plyurethan-Kabelvergussmassen, wurde erreicht. Eine breite Markteinführung steht unmittelbar bevor, sofern die Verkaufspreise wettbe-werbsfähig sind.