Klebeverbindungen sorgen für eine stabile und dauerhafte Verklebung von Autobatterien, Handy-Displays und Tau senden weiteren Anwendungen. Doch Klebebändern steht eine technologische Revolution bevor – der Anfang ist bereits gemacht: Zunehmend rückt der Anspruch in den Fokus, Klebeverbindungen präzise und kontrolliert wieder zu lösen. So eröffnen sich neue Optionen für die Nachbearbeitung, Reparatur, Wiederverwendung und das Recycling verschiedener Komponenten.
Starke Verklebung und gezieltes Ablösen
Derzeit verändert die zunehmende Bedeutung von Nachhaltigkeit die Prioritäten der Verbraucher und beschleunigt die Einführung weitreichender Vorschriften, um die Ressourceneffizienz zu fördern und den Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft voranzutreiben, in der Materialien länger im Wirtschaftskreislauf verbleiben und Abfall minimiert wird. Um erfolgreich darauf zu reagieren, ist es für Unternehmen unerlässlich, mit entsprechenden Produkten und Dienstleistungen diesen Paradigmenwechsel nicht nur zu ermöglichen, sondern ihn sogar voranzutreiben.
Klebebänder mit Debonding-on Demand(DoD)-Eigenschaften sind eine dieser transformativen Technologien. Sie bieten die gleiche bewährte Festigkeit und Haltbarkeit wie führende Klebelösungen. Jedoch verfügen diese innovativen Klebebänder auch über integrierte Mechanismen, die es ermöglichen, miteinander verklebte Materialien gezielt voneinander zu trennen.
Dadurch haben diese Lösungen das Potenzial, die Materialeffizienz in jedem Schritt der Wertschöpfungskette zu steigern. Sie reduzieren Ausschuss, indem sie Nach arbeiten während der Fertigung ermöglichen, und verlängern die Lebensdauer von Produkten, indem sie Reparaturen erleichtern. Das Ablösen unterstützt auch die Demontage von Produkten, nachdem sie ihren Verwendungszweck erfüllt haben, und ermöglicht so die Wiederverwendung oder das Recycling von Materialien im Sinne der Kreislaufwirtschaft. Insgesamt bedeutet dies, dass DoD-Klebebänder Herstellern und auch Endkonsumenten die Möglichkeit bieten, Ressourcen zu sparen, Kosten zu senken, die Erfüllung von kommenden Vorschriften vorwegzunehmen und ihren Nachhaltigkeitszielen näher zu kommen.
Reaktion auf zunehmende Regulierung
Im Jahr 2024 gab die Europäische Union (EU) bekannt, dass die vorzeitige Entsorgung von noch brauchbaren Konsumgütern jährlich 261 Millionen Tonnen CO2-Äquivalent und 35 Millionen Tonnen Abfall verursacht. Hinzu kommt, dass Verbraucher je des Jahr etwa zwölf Milliarden Euro für den Kauf neuer Produkte ausgeben, anstatt vorhandene Güter zu reparieren.
Um diese Probleme anzugehen, führt die EU neue Vorschriften ein, um den Fortschritt in Richtung einer zirkulären und nachhaltigeren Zukunft voranzutreiben. Die Altfahrzeugrichtlinie beispielsweise führt Ziele für die Wiederverwendung und das Recycling von Automobilkomponenten ein. Die Richtlinie zum Recht auf Reparatur (R2RD) ist ein weiteres prominentes Beispiel. Sie verpflichtet Unternehmen, Haushalts- oder Elektronikgeräte so zu konstruieren, dass Verbraucher sie ohne spezielle Werkzeuge oder Kenntnisse selbst reparieren können.
Die R2RD wird bis 2026 in nationales Recht übertragen. Ihr Anwendungsbereich wird in den kommenden Jahren erweitert werden. Derzeit gilt sie für Produkte, die bereits unter die Verordnung über die umweltgerechte Gestaltung nachhaltiger Produkte (ESPR) und damit verbundene Gesetze fallen. Dazu gehören viele Konsumgüter wie Smartphones, Waschmaschinen und Fernseher. Die Hersteller müssen Ersatzteile und Reparaturanleitungen zur Verfügung stellen, in einigen Fällen sogar über die Garantiezeit hinaus. Jedes Jahr werden weitere Produktkategorien in den Geltungsbereich dieser Verordnung fallen – was bedeutet, dass Klebebänder mit DoD-Eigenschaften für weitere Anwendungen an Attraktivität gewinnen werden.
Strukturelle Verklebung im Fokus
Der große Vorteil von DoD-Klebebändern liegt in ihrer Fähigkeit, Unternehmen dabei zu helfen, spannende Marktchancen zu eröffnen und dabei aufsteigende Erwartungen und neue Vorschriften zu reagieren. Die EU schätzt beispielsweise, dass die R2RD ein Wachstum und Investitionen in Höhe von 4,8 Milliarden Euro generieren wird. Unternehmen, die disruptive Technologien schnell annehmen, werden sich einen größeren Anteil dieses Kuchens sichern.
Strukturelle Verklebungen sind wohl der Anwendungsbereich, in dem DoD-Technologien den bedeutendsten Paradigmenwechsel und die größten Chancen bieten. Diese Form der Verklebung verbindet Teile so miteinander, dass sie sich auch unter härtesten Bedingungen nicht lösen. Das ist wichtig für die Sicherheit und Haltbarkeit einer Vielzahl von Produkten. Jetzt ermöglichen DoD-Lösungen extrem widerstandsfähige strukturelle Verklebungen mit Klebebändern, die sich gezielt wieder lösen lassen.
Intelligente Verklebung: Autobauteile lassen sich mittels DoD-Klebebandern thermisch oder elektrisch wieder trennen. // Quelle: tesa SE
Ein wachsendes Portfolio an Mechanismen zum Ablösen
Hersteller wie tesa entwickeln verschiedene Ablösemechanismen, in dem ein entsprechender „Trigger“ in die Klebebänder eingebaut wird. Der spezifische Mechanismus für jede Anwendung wird sorgfältig ausgewählt, um ein sicheres und erfolgreiches Ablösen zu gewährleisten. Diese integrierten Auslöser haben keinen Einfluss auf den Anwendungsprozess, die Benutzererfahrung oder die Klebkraft – bis zu dem Moment, in dem eine bewusste Entscheidung getroffen wird, die Substrate für Nacharbeiten, Reparaturen, Wiederverwendung oder Recycling zu trennen.
Mögliche Mechanismen für das gezielte Ablösen von Klebebändern sind unter anderem:
Elektrizität: Durch Anlegen von Niederspannung wird eine elektrochemische Reaktion ausgelöst, die ein gezieltes Ablösen des Klebebands in nur wenigen Sekunden ermöglicht. Smartphones und Wearables nutzen diese Methode zunehmend, da ihre Komponenten empfindlich gegen über hohen Temperaturen sind.
Laser: Licht aus einem Nahinfrarotlaser (NIR) schwächt die Struktur des Klebebands, sodass sich die Materialien innerhalb weniger Sekunden trennen lassen. Da hierfür ein Laser erforderlich ist, eignet sich dieses Verfahren vor allem für professionelle Anwendungen.
Wärme: Thermische Energie wird präzise angewendet, um einen Mechanismus auszulösen, der die Haftkraft innerhalb des Klebebands verringert. Dieser Ansatz wird für geklebte Komponenten verwendet, die gegen hohe Temperaturen beständig sind, wie z. B. Automobil teile.
Dehnung: Der Benutzer zieht an einer im Klebeband integrierten Lasche, um eine strukturelle Veränderung der Polymere in der Klebmasse auszulösen, wodurch deren Stabilität verringert wird. Dieser Mechanismus wurde durch tesa Powerstrips bekannt und ist mittlerweile für austauschbare Smartphone-Akkus etabliert.
Anwendungen in verschiedenen Branchen und Märkten Unternehmen untersuchen derzeit mögliche Anwendungsbereiche für DoD-Technologien in fast allen Branchen. Im Automobilsektor beispielsweise verändern Elektrifizierung und Digitalisierung die Fahrzeugarchitekturen. Dies eröffnet Möglichkeiten für Entklebungsmechanismen, die eine große Design-Freiheit in Bereichen wie Batteriemontage, Zellmontage und Batteriekastenabdichtung erschließen. Automobilhersteller untersuchen auch Anwendungen im Zusammenhang mit Fahrerassistenzsystemen (ADAS), bei denen DoD-Lösungen die Reparatur und das Recycling von Kameras, Radarmodulen, elektronischen Steuereinheiten und anderen Komponenten ermöglichen.
Auch in der Elektronikindustrie stoßen DoD-Lösungen auf großes Interesse. Die Technologien ermöglichen neue Designs und Funktionen für Mobiltelefone, Smartwatches und Tablet-PCs. Darüber hinaus bietet die ständige Erweiterung der elektronischen Funktionen in Haushaltsgeräten wie Kühlschränken, Geschirrspülern oder Wäschetrocknern ein erhebliches Potenzial für Debonding-Konzepte, die eine zerstörungsfreie Demontage und den Austausch von Komponenten ermöglichen, um die Produktlebensdauer zu verlängern und die Kreislaufwirtschaft zu unterstützen.
Wichtig ist, dass die Lösungen ohne wesentliche Änderungen in bestehende Produktionsprozesse integriert werden können.
Kunden wen den sich einfach an die Experten des Unternehmens, um den bestmöglichen Auslösemechanismus und die optimale Umsetzung für ihre individuellen Anforderungen zu besprechen.
Dynamik für eine zirkuläre Revolution
Die neuen DoD-Technologien bieten nicht nur Lösungen für aktuelle und zukünftige Anforderungen zum Recycling und zur Reparierbarkeit von Produkten. Sie bieten auch die Möglichkeit, Entwicklungs- und Fertigungsprozesse voranzubringen und Designfreiheit neu zu denken. Die Chancen, die Debonding on Demand in verschiedensten Branchen bietet, haben das Potenzial, der Kreislaufwirtschaft eine neue Dynamik zu verleihen und sie in den kommenden Jahren weiter zu transformieren.
