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Historische Entwicklung der Polymerwerkstoffe für den ... - AK GWS

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Naumann, Bernd; Nelissen, Lèon:<br />

<strong>Historische</strong> <strong>Entwicklung</strong> <strong>der</strong> <strong>Polymerwerkstoffe</strong> <strong>für</strong> <strong>den</strong> Einsatz im Bereich des Grundwasserschutzes<br />

Agenda<br />

- Historie Polyethylen<br />

- Polyethylen Strukturen; 3 Typen<br />

- Weltmarkt Kunststoffe: 260 Millionen Tonnen<br />

- Kunststoffprodukte im täglichen Leben<br />

- Historie Kunststoffdichtungsbahnen und Eigenschaften<br />

- Kunststoffe im Grundwasserschutz<br />

- SABIC im Überblick<br />

- Die Zukunft <strong>der</strong> Kunststoffe; eine etwas an<strong>der</strong>e Perspektive<br />

Historie Polyethylen<br />

1898 Von Pechmann<br />

Entdeckt durch Zufall PE<br />

1900 Bauberger & Tschirner<br />

Synthetisierung Polyethylen<br />

1933 Fawcett & Gibson (ICI)<br />

LDPE im Hochdruck Autoclave<br />

1939 Produktion ICI<br />

1900 1910 1920 1930 1940<br />

25. Fachtagung „Die sichere Deponie 2009 – Abdichtung von Deponien und Altlasten mit Kunststoffen“<br />

Veranstalter: SKZ - ConSem GmbH, Würzburg und <strong>AK</strong> <strong>GWS</strong> Arbeitskreis Grundwasserschutz e. V, Berlin<br />

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Naumann, Bernd; Nelissen, Lèon:<br />

<strong>Historische</strong> <strong>Entwicklung</strong> <strong>der</strong> <strong>Polymerwerkstoffe</strong> <strong>für</strong> <strong>den</strong> Einsatz im Bereich des Grundwasserschutzes<br />

Historie Polyethylen<br />

1942 IG Farben / BASF<br />

<strong>Entwicklung</strong> Hochdruck Rohrreaktor<br />

1953 Karl Ziegler<br />

1940 1950<br />

Historie Polyethylen<br />

1975 Union Carbide<br />

UNIPOL gas-phase: LLDPE<br />

Cl<br />

Zr<br />

Cl<br />

1970 1980<br />

HDPE im Nie<strong>der</strong>druck Reaktor<br />

1955 HDPE Produktion Deutschland<br />

BASF: Lupolen Hoechst: Hostalen<br />

1980 Kaminsky & Sinn<br />

Metallocene Katalysatoren<br />

1959 Du Pont<br />

SCLAIR Solution LLDPE<br />

1960<br />

1991 Metallocene PE<br />

2000 Bio-Kunststoffe<br />

Nachwachsende Rohstoffe<br />

biologisch abbaubar<br />

1990 2000<br />

2010<br />

25. Fachtagung „Die sichere Deponie 2009 – Abdichtung von Deponien und Altlasten mit Kunststoffen“<br />

Veranstalter: SKZ - ConSem GmbH, Würzburg und <strong>AK</strong> <strong>GWS</strong> Arbeitskreis Grundwasserschutz e. V, Berlin<br />

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Naumann, Bernd; Nelissen, Lèon:<br />

<strong>Historische</strong> <strong>Entwicklung</strong> <strong>der</strong> <strong>Polymerwerkstoffe</strong> <strong>für</strong> <strong>den</strong> Einsatz im Bereich des Grundwasserschutzes<br />

Polyethylen Strukturen; 3 Typen<br />

LDPE<br />

910 - 920 kg/m 3<br />

Stark verzweigte<br />

Polymerketten<br />

Radikal Polymerisation<br />

Polyethylen Strukturen; 3 Typen<br />

HDPE<br />

940 - 960 kg/m 3<br />

linear<br />

keine Verzweigungen<br />

Katalysierte<br />

Polymerisation<br />

25. Fachtagung „Die sichere Deponie 2009 – Abdichtung von Deponien und Altlasten mit Kunststoffen“<br />

Veranstalter: SKZ - ConSem GmbH, Würzburg und <strong>AK</strong> <strong>GWS</strong> Arbeitskreis Grundwasserschutz e. V, Berlin<br />

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Naumann, Bernd; Nelissen, Lèon:<br />

<strong>Historische</strong> <strong>Entwicklung</strong> <strong>der</strong> <strong>Polymerwerkstoffe</strong> <strong>für</strong> <strong>den</strong> Einsatz im Bereich des Grundwasserschutzes<br />

300<br />

250<br />

200<br />

Mio t<br />

150<br />

100<br />

50<br />

Polyethylen Strukturen; 3 Typen<br />

LLDPE<br />

910 - 940 kg/m 3<br />

kurze Verzweigungen<br />

2 C-Atome (Buten)<br />

4 C-Atome (Hexen)<br />

6 C-Atome (Octen)<br />

Katalysierte<br />

Polymerisation<br />

Weltmarkt Kunststoffe: 260 Millionen Tonnen<br />

0<br />

1950: 1.5<br />

1976: 50<br />

Welt<br />

1989: 100<br />

2006: 245<br />

2002: 200<br />

2007: 260<br />

1950 1960 1970 1980 1990 2000<br />

Europa<br />

2007: 65<br />

Deutschland<br />

2007: 20<br />

Quelle: PlasticsEurope<br />

25. Fachtagung „Die sichere Deponie 2009 – Abdichtung von Deponien und Altlasten mit Kunststoffen“<br />

Veranstalter: SKZ - ConSem GmbH, Würzburg und <strong>AK</strong> <strong>GWS</strong> Arbeitskreis Grundwasserschutz e. V, Berlin<br />

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Naumann, Bernd; Nelissen, Lèon:<br />

<strong>Historische</strong> <strong>Entwicklung</strong> <strong>der</strong> <strong>Polymerwerkstoffe</strong> <strong>für</strong> <strong>den</strong> Einsatz im Bereich des Grundwasserschutzes<br />

250<br />

200<br />

Mio L<br />

150<br />

100<br />

50<br />

Weltmarkt Kunststoffe: 260 Millionen Tonnen<br />

Stahl<br />

Kunststoff Produktion<br />

> Stahl Produktion<br />

1950 1960 1970 1980 1990 2000<br />

Weltmarkt Kunststoffe: 260 Millionen Tonnen<br />

PA<br />

1%<br />

ABS<br />

4%<br />

PS/EPS<br />

8%<br />

PET<br />

PC<br />

7%<br />

1%<br />

PVC<br />

17%<br />

PUR<br />

6%<br />

An<strong>der</strong>e<br />

Thermoplaste<br />

2%<br />

Polypropylen<br />

21%<br />

Quelle: PlasticsEurope<br />

Polyethylen<br />

33%<br />

Quelle: PlasticsEurope<br />

25. Fachtagung „Die sichere Deponie 2009 – Abdichtung von Deponien und Altlasten mit Kunststoffen“<br />

Veranstalter: SKZ - ConSem GmbH, Würzburg und <strong>AK</strong> <strong>GWS</strong> Arbeitskreis Grundwasserschutz e. V, Berlin<br />

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Naumann, Bernd; Nelissen, Lèon:<br />

<strong>Historische</strong> <strong>Entwicklung</strong> <strong>der</strong> <strong>Polymerwerkstoffe</strong> <strong>für</strong> <strong>den</strong> Einsatz im Bereich des Grundwasserschutzes<br />

Können Sie sich ein Leben ohne Kunststoffprodukte vorstellen ??<br />

Kunststoffprodukte im täglichen Leben<br />

An<strong>der</strong>e<br />

28%<br />

E&E<br />

6%<br />

Auto<br />

8%<br />

Verpackung<br />

37%<br />

Bau<br />

21%<br />

Weltmarkt: ca. 350 kt/y<br />

Europa: ca. 100 kt/y<br />

25. Fachtagung „Die sichere Deponie 2009 – Abdichtung von Deponien und Altlasten mit Kunststoffen“<br />

Veranstalter: SKZ - ConSem GmbH, Würzburg und <strong>AK</strong> <strong>GWS</strong> Arbeitskreis Grundwasserschutz e. V, Berlin<br />

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Naumann, Bernd; Nelissen, Lèon:<br />

<strong>Historische</strong> <strong>Entwicklung</strong> <strong>der</strong> <strong>Polymerwerkstoffe</strong> <strong>für</strong> <strong>den</strong> Einsatz im Bereich des Grundwasserschutzes<br />

Historie Kunststoffdichtungsbahnen<br />

1973 Deponie Garling<br />

2,5 mm Vestolen A 4541R<br />

1976 Erarbeitung NRW-Richtlinie<br />

1984 Breitschlitzdüsen<br />

Hostalen GM 5040 T12<br />

Vestolen A 3512R<br />

1990 Strukturierte KDB<br />

Dowlex 2342M<br />

1970 1980 1990<br />

2000<br />

Historie Kunststoffdichtungsbahnen<br />

Vestolen A3512R<br />

Stamylan LL 0132HS00<br />

1999 Stamylan LL 0132HS00<br />

2010<br />

SABIC® LLDPE 0132HS00<br />

25. Fachtagung „Die sichere Deponie 2009 – Abdichtung von Deponien und Altlasten mit Kunststoffen“<br />

Veranstalter: SKZ - ConSem GmbH, Würzburg und <strong>AK</strong> <strong>GWS</strong> Arbeitskreis Grundwasserschutz e. V, Berlin<br />

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Naumann, Bernd; Nelissen, Lèon:<br />

<strong>Historische</strong> <strong>Entwicklung</strong> <strong>der</strong> <strong>Polymerwerkstoffe</strong> <strong>für</strong> <strong>den</strong> Einsatz im Bereich des Grundwasserschutzes<br />

Historie Kunststoffdichtungsbahnen (Eigenschaften)<br />

Wesentliche Verbesserungen <strong>für</strong>:<br />

– Spannungsrissbeständigkeit<br />

– Oxidationsstabilität<br />

Historie Kunststoffdichtungsbahnen (Eigenschaften)<br />

Spannungsrissbeständigkeit<br />

• Zeitstand Rohrinnendruck<br />

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Naumann, Bernd; Nelissen, Lèon:<br />

<strong>Historische</strong> <strong>Entwicklung</strong> <strong>der</strong> <strong>Polymerwerkstoffe</strong> <strong>für</strong> <strong>den</strong> Einsatz im Bereich des Grundwasserschutzes<br />

Historie Kunststoffdichtungsbahnen (Eigenschaften)<br />

Spannungsrissbeständigkeit<br />

• Zeitstand Rohrinnendruck<br />

Historie Kunststoffdichtungsbahnen (Eigenschaften)<br />

Spannungsrissbeständigkeit<br />

• Notched Constant tensile load test (NCTL)<br />

25. Fachtagung „Die sichere Deponie 2009 – Abdichtung von Deponien und Altlasten mit Kunststoffen“<br />

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<strong>Historische</strong> <strong>Entwicklung</strong> <strong>der</strong> <strong>Polymerwerkstoffe</strong> <strong>für</strong> <strong>den</strong> Einsatz im Bereich des Grundwasserschutzes<br />

Kunststoffe im Grundwasserschutz<br />

Kunststoffe im Grundwasserschutz<br />

LLDPE<br />

KDB z. B. SABIC® LLDPE 0132HS00<br />

(DIBt-Zulassung, BAM-Zulassung in Arbeit)<br />

HDPE<br />

Geogitter, Rohre und Fittinge<br />

PE80&PE100,<br />

z. B. SABIC® Vestolen A 6060R<br />

25. Fachtagung „Die sichere Deponie 2009 – Abdichtung von Deponien und Altlasten mit Kunststoffen“<br />

Veranstalter: SKZ - ConSem GmbH, Würzburg und <strong>AK</strong> <strong>GWS</strong> Arbeitskreis Grundwasserschutz e. V, Berlin<br />

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Naumann, Bernd; Nelissen, Lèon:<br />

<strong>Historische</strong> <strong>Entwicklung</strong> <strong>der</strong> <strong>Polymerwerkstoffe</strong> <strong>für</strong> <strong>den</strong> Einsatz im Bereich des Grundwasserschutzes<br />

Kunststoffe im Grundwasserschutz<br />

SABIC im Überblick<br />

PP<br />

Wellrohre, Geotextilien, Drainagematten etc.<br />

z. B. SABIC® PP 71EK71PS, SABIC® PP PHC31,<br />

SABIC® PP 520P (BAM-Zulassung)<br />

• Gegründet in 1976<br />

• Hauptsitz in Riyadh<br />

• Eines <strong>der</strong> Top 10 Chemieunternehmen<br />

weltweit<br />

• Weltweit ca. 31,000 Mitarbeiter<br />

• Über 45 Produktionsstandorte<br />

• Gesamte Jahresproduktion<br />

mehr als 55 Mio. Tonnen,<br />

mit einem Umsatz von<br />

ca.34 Milliar<strong>den</strong> US$ in 2007<br />

• Produkte: chem. Grundstoffe,<br />

petrochemische Zwischenprodukte,<br />

Kunststoffe, Kunstdünger,<br />

Metalle und Industriegase<br />

25. Fachtagung „Die sichere Deponie 2009 – Abdichtung von Deponien und Altlasten mit Kunststoffen“<br />

Veranstalter: SKZ - ConSem GmbH, Würzburg und <strong>AK</strong> <strong>GWS</strong> Arbeitskreis Grundwasserschutz e. V, Berlin<br />

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<strong>Historische</strong> <strong>Entwicklung</strong> <strong>der</strong> <strong>Polymerwerkstoffe</strong> <strong>für</strong> <strong>den</strong> Einsatz im Bereich des Grundwasserschutzes<br />

25. Fachtagung „Die sichere Deponie 2009 – Abdichtung von Deponien und Altlasten mit Kunststoffen“<br />

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