Über SURPASS

Die europäische Kunststoffindustrie befindet sich an einem kritischen Punkt und steht vor der doppelten Herausforderung, leistungsfähige Innovationen zu entwickeln und gleichzeitig den Übergang zu einer sichereren, nachhaltigeren Kreislaufwirtschaft zu bewältigen. Um sich in diesem komplexen Umfeld zurechtzufinden, benötigen Innovatoren – insbesondere kleine und mittlere Unternehmen (KMU) – klare, praktische und leicht zugängliche Instrumente. Das Projekt SURPASS wurde ins Leben gerufen, um diesem Bedarf gerecht zu werden. Es entwickelt einen umfassenden Rahmen und eine digitale Infrastruktur für die Entwicklung der nächsten Kunststoffgeneration.

Die Mission

SURPASS ( Safe- , Sustainable- and Recyclable -by-Design Polymeric Systems – ein Schritt in Richtung der nächsten Kunststoffgeneration) ist ein 42-monatiges Projekt, das vom Forschungs- und Innovationsprogramm Horizont Europa der Europäischen Union gefördert wird. Sein Hauptziel ist die Entwicklung und Validierung der ersten Safe-, Sustainable- and Recyclable-by-Design-Bewertung (SSRbDA) und Leitlinien speziell für Polymermaterialien. Das Projekt zielt darauf ab, den Mangel an gezielter, ganzheitlicher Beratung für KMU zu beheben und ihnen die Umsetzung von SSRbD-Prinzipien bereits in den frühesten Phasen des Innovationsprozesses zu ermöglichen.

Der SURPASS SSRbD-Ansatz

Das Projekt hat das Safe-and-Sustainable-by-Design (SSbD)-Konzept der Gemeinsamen Forschungsstelle (JRC) der Europäischen Kommission in eine praktische, polymerspezifische Methodik umgesetzt. Der SURPASS-Ansatz ist iterativ und flexibel und darauf ausgelegt, Funktionalität, Sicherheit und Nachhaltigkeit während der gesamten Produktentwicklung in Einklang zu bringen.

Zu den wichtigsten Merkmalen dieses Ansatzes gehören:

  • Eine abgestufte Bewertung : Die Methodik passt sich dem Reifegrad des Projekts bzw. dem Technology Readiness Level (TRL) an. Bewertungen sind in der frühen Phase , wenn die Gestaltungsfreiheit groß ist, einfacher und werden in der mittleren und späten Phase, wenn das Produktdesign fertiggestellt ist, zunehmend datenintensiver.

  • Parallele Bewertungen : Anstelle einer langsamen, sequenziellen Bewertung bewertet das SURPASS-Framework verschiedene Säulen (z. B. Gefahren, Umwelt, Kosten) parallel. Dies ermöglicht die schnelle Identifizierung von „Hotspots“ und ermöglicht es den Konstrukteuren, rasch Korrekturmaßnahmen einzuleiten.

Validierung in der realen Welt: Die Fallstudien

Um sicherzustellen, dass das SSRbD-Framework robust und praktisch ist, wurde es in drei wichtigen Industriesektoren getestet und validiert:

  1. Bausektor : Diese Fallstudie konzentrierte sich auf die Entwicklung eines recycelbaren, biobasierten Polyurethan-(PU)-Fensterrahmens als Ersatz für herkömmliches PVC. Die Innovation nutzte die Vitrimerchemie, um die Kreislaufwirtschaft in duroplastischen Materialien zu ermöglichen.

  2. Transportsektor : Ein leichter, feuerbeständiger und recycelbarer Epoxid-Vitrimer-Verbundwerkstoff wurde entwickelt, um schwere Metallteile in Zügen zu ersetzen. Diese Innovation zielte darauf ab, die Energieeffizienz während der Nutzungsphase zu verbessern und gleichzeitig die strengen Sicherheitsstandards der Eisenbahn zu erfüllen.

  3. Verpackungssektor : Um die Herausforderung nicht recycelbarer Lebensmittelverpackungen zu bewältigen, wurde in dieser Fallstudie eine MultiNanoLayered (MNL)-Folie entwickelt. Durch den Verzicht auf problematische Materialien wie Polyamid und Kompatibilisatoren wurde die neue Folie so konzipiert, dass sie vollständig mit bestehenden Recyclingströmen kompatibel ist.

Die Daten, Methoden und Erkenntnisse aus diesen Fallstudien bilden die zentrale Beweisgrundlage für das Hauptergebnis des Projekts: die digitale Infrastruktur SURPASS.

Die digitale Infrastruktur von SURPASS

Das zentrale Ergebnis des Projekts ist ein benutzerfreundliches, frei zugängliches digitales Tool, das zur Operationalisierung des SSRbD-Rahmens für KMU entwickelt wurde.

Die Plattform basiert auf dem Prinzip der „geführten Progression“ und führt die Benutzer durch einen klaren vierstufigen Arbeitsablauf:

  1. Einführung und Kontext : Die Kernkonzepte von SSRbD und dem SURPASS-Ansatz verstehen.

  2. (Neu-)Gestaltung und Anleitung : Anwendung von Leitprinzipien und Verwendung eines interaktiven Assistenten zum Definieren eines Projekts, Identifizieren von Hotspots und Entwerfen einer SSRbD-Strategie.

  3. Bewertungen : Verwenden der Tools der Plattform, um die Leistung eines Materials zu bewerten.

  4. Ergebnisse und Ressourcen : Zugriff auf Projektergebnisse, ein Inventar externer Tools und herunterladbare Bewertungsberichte.

Das Herzstück der Plattform ist ein einzigartiges Bewertungssystem, das die Ergebnisse verschiedener Bewertungen – Gefährdung, Freisetzung/Exposition, Ökobilanz (LCA) und Lebenszykluskosten (LCC) – zu einem abschließenden, vergleichbaren Ergebnis zusammenfasst. Durch die Übersetzung komplexer wissenschaftlicher Daten in umsetzbare Leitlinien bietet die digitale Infrastruktur von SURPASS Innovatoren die Unterstützung, die sie benötigen, um die sicheren, nachhaltigen und recycelbaren Kunststoffe der Zukunft zu entwickeln.