Design, lifestyle en functionaliteit zijn centrale aankoopcriteria voor sportartikelen en accessoires. Voor deze bloeiende markt worden veel producten uit Azië naar Europa geïmporteerd, die niet ecologisch duurzaam zijn. Onderzoekers van het Fraunhofer Instituut voor Chemische Technologie ICT hebben een alternatief ontwikkeld.
Bij het productontwerp van fietshelmen staat functionaliteit terecht op de voorgrond. Dit gaat tot nu toe echter ten koste van de circulariteit, waardoor er een aanzienlijke ecologische voetafdruk achterblijft – vooral als de helmen in Azië worden gemaakt van in massa geproduceerde op aardolie gebaseerde kunststoffen: de helmschaal is gemaakt van polycarbonaat (PC), de schuimkern van polystyreenschuim (EPS), componenten vaak van polypropyleen (PP) en banden van nylon (PA). Een dergelijke constructie maakt materiaalrecycling aan het einde van de levensduur van het product doorgaans zowel technisch als economisch onhaalbaar. Als gevolg hiervan worden helmen doorgaans na drie tot vijf jaar gebruik verbrand.
Producten gemaakt van monomaterialen beschermen het milieu
Wanneer het principe van het maken van elk onderdeel uit een materiaal dat specifiek daarvoor bedoeld is, ter discussie wordt gesteld, ontstaan er nieuwe, duurzame productiebenaderingen. Eén zo’n aanpak wordt gedemonstreerd door het PIMMS-project, gefinancierd door de Fraunhofer Future Foundation. In het kader hiervan zijn verschillende sportartikelen ontwikkeld, bestaande uit slechts één materiaal. Volgens de wetenschappers is het biobased en circulaire materiaal PLA bijzonder geschikt. Dankzij de technische eigenschappen en concurrerende prijs is het al enkele jaren een gevestigde waarde op de markt. Vergeleken met de tot nu toe gebruikte materialen heeft PLA een materiaalvoetafdruk die tot acht keer kleiner is.
Fietshelm is competitief
De fietshelm dient als demonstratie voor het nieuwe materiaal- en designconcept, omdat hij een hoge functionaliteit, vooral een hoge energieabsorptie bij een laag gewicht moet garanderen. Ook cruciaal voor marktsucces zijn draagcomfort, prijs en uiterlijk.
Als onderdeel van het anderhalf jaar durende marktgerichte project ontwikkelde Fraunhofer ICT, in samenwerking met verschillende industriële bedrijven (Comfil ApS, Elas A/S, WSVK, Polyola SAS), deeltjesschuimen, thermovormfilms, vezels en composieten die volledig uit PLA zijn gemaakt. De productie en verwerking ervan vereisen een nauwkeurige en individueel afgestemde procesbeheersing. Dankzij de brede samenwerking kon de PLA-helm worden vervaardigd in hetzelfde proces dat geschikt is voor massaproductie als de conventionele op aardolie gebaseerde fietshelm. Dit legt de basis voor een concurrerende marktintroductie van de nieuwe helmen.
De weerstand van het materiaal tegen veel voorkomende omgevingsinvloeden tijdens gebruik is al positief getest. De normconforme externe tests, die bedoeld zijn om de bruikbaarheid van de helm te bewijzen, zijn nog in behandeling. Een levenscyclusanalyse (LCA) zal ook de verbeterde CO2-voetafdruk van de recyclebare fietshelm uit één materiaal kwantificeren in vergelijking met het op petroleum gebaseerde ontwerp tijdens de productie, het gebruik en het einde van de levensduur.
Posttijd: 10 januari 2025
