WBSO-FALLBEISPIEL · PROZESSENTWICKLUNG

Extrusionslinie für einen biobasierten Kunststoff

Von 350 auf 900 kg/h mit einem biobasierten Compound. Dieses Fallbeispiel zeigt, warum dies mehr als nur eine Skalierung war, welches neue Prozessprinzip entwickelt wurde und wo die Abgrenzung der S&O-Tätigkeiten lag.

FACHLICH GEPRÜFT VON PETER KLAREN · ZULETZT GEPRÜFT IM SEPTEMBER 2026 · BASIEREND AUF DEM WBSO-LEITFADEN 2026

Repräsentatives Fallbeispiel: dieses Dossier wurde auf Grundlage häufig vorkommender WBSO-Situationen zusammengestellt und anonymisiert; es bildet keine einzelne Kundenakte wortgetreu ab.

Fallbeispiel in zwölf Phasen

Das Unternehmen und die AusgangssituationEin Kunststoffverarbeiter produziert Folie auf Basis eines biobasierten Compounds. Aufgrund der Auftragslage muss die Kapazität von 350 auf 900 kg/h erhöht werden.

Das technische ZielDie Produktionsgeschwindigkeit mehr als verdoppeln, unter Einhaltung der Schichtdickentoleranz und ohne thermische Degradation des biobasierten Materials.

Die technische ProblemstellungBei höherem Durchsatz verändert sich die Schmelzviskosität unerwartet und die Schichtdicke wird instabil; zudem setzt durch lokale Überhitzung eine Degradation ein. Einstellungen aus der petrochemischen Praxis sind unbrauchbar: Das Verhalten ist noch nicht hinreichend verstanden.

Warum bekannte Technik nicht ausreichteDie bestehende Schneckenkonstruktion mit Standardtemperaturprofilen wurde systematisch abgestimmt. Auch umfangreiche Versuchsreihen mit der bestehenden Konstruktion ergaben kein stabiles Prozessfenster: Das Problem liegt in der Kombination aus Materialverhalten und höherer Geschwindigkeit, nicht in den Einstellungen.

Untersuchte Lösungsansätze(a) Neue Schneckengeometrie mit Barriereelementen für eine zuverlässige Schmelzebildung. (b) Selbst entwickelte Temperaturzonierung mit einem verfeinerten GC-Temperaturprofil. (c) Modellbasierte Prozessregelung, die Viskositätsschwankungen vorausschauend kompensiert.

ExperimenteTestläufe im Pilotmaßstab mit Inline-Viskosimetrie, DSC-Analysen entnommener Proben, systematische Messreihen über den Zielbereich sowie iterative Verbesserungen von Geometrie und Regelung.

Technisches ErgebnisEin stabiles Prozessfenster bei 850–900 kg/h innerhalb der Schichtdickentoleranz und mit einer Degradation von weniger als 1 %. Damit war die neue Prozessroute im Pilotmaßstab nachgewiesen.

Was als S&O qualifiziert warDie Entwicklung einer technisch neuen Kombination aus Schneckengeometrie, Temperaturzonierung und Prozessregelung, mit der das abweichende Strömungs- und Degradationsverhalten des biobasierten Materials beherrschbar gemacht werden sollte. Die experimentellen Testläufe und Messungen dienten dazu, dieses neue Prozessprinzip nachzuweisen.

Was nicht qualifiziert warDie Kapazitätserhöhung an sich, der Bau und die Installation der Produktionslinie, routinemäßige Qualitätskontrollen und die Produktion.

Mehr als nur eine Skalierung?Der WBSO-relevante Anteil lag nicht in der Kapazitätserhöhung an sich. Bei höherem Durchsatz trat ein neues, technisch noch nicht verstandenes Material- und Strömungsverhalten auf, wodurch bekannte Prozesseinstellungen nicht mehr einsetzbar waren. Gerade die Lösung dieses technischen Problems bildete die Entwicklungsarbeit.

Wo endete das WBSO-Projekt?Als das neue Prozessprinzip im Pilotmaßstab nachgewiesen war, endete das S&O-Projekt. Die technische Ausarbeitung der endgültigen Produktionslinie und ihre Implementierung fielen nicht mehr darunter.

Welche Projektdokumentation hierzu passteProzessprotokolle je Testlauf, Messreihen, Konstruktionszeichnungen und Überarbeitungen der Schnecke, Materialanalysen (DSC, Viskosität) und Forschungsnotizen.

So wird dies in einem WBSO-Antrag dargestellt

Element	Ausgestaltung
Technisches Ziel	Durchsatz 350 → 900 kg/h unter Einhaltung der Toleranz und ohne Degradation
Technisches Problem	instabile Viskosität und Degradation bei höherer Geschwindigkeit; bekannte Einstellungen unbrauchbar
Lösungsansatz	neue Schneckengeometrie + eigene Zonierung + modellbasierte Regelung
Technische Unsicherheit	unklar, ob das biobasierte Compound bei dieser Geschwindigkeit beherrschbar ist

Weitere Informationen: WBSO Prozessentwicklung · WBSO-Projektdokumentation

Ähnelt Ihr Projekt diesem Fallbeispiel?

Schildern Sie uns Ihre technische Problemstellung oder Forschungsfrage. Wir gleichen Ihre Situation mit den WBSO-Kriterien ab und geben Ihnen eine erste fachliche Einschätzung.

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QUELLEN UND INHALTLICHE PRÜFUNG

RVO — WBSO-Leitfaden 2026

Geprüft von Peter Klaren, WBSO-Spezialist seit 2004. Letzte inhaltliche Aktualisierung: 21. September 2026. Dieses Fallbeispiel wurde zusammengestellt und anonymisiert.