Siemens und Envalior bringen Frittieröl ins Koppelrelais

Vom Reststoff zum Relaisgehäuse: Siemens Smart Infrastructure nutzt für die neue Koppelrelais-Serie SIRIUS 3RQ4 einen biobasierten Kunststoff, der auf gebrauchtem Speiseöl basiert. Damit rückt ein Rohstoff in die industrielle Schalttechnik, der nach seiner Nutzung in Restaurants, Haushalten oder der Lebensmittelindustrie normalerweise nicht mehr für den Verzehr geeignet ist.

Gemeinsam mit Envalior zeigt Siemens, wie sich alternative Ausgangsstoffe in technische Kunststoffe für anspruchsvolle Elektroanwendungen überführen lassen. Das Gehäuse des Koppelrelais besteht zu 70 Prozent aus biobasiertem Material. Zum Einsatz kommt Akulon K225-KS B-MB, ein halogenfreier und flammhemmender Polyamid-6-Typ, der für Anforderungen in Elektrotechnik und Energieverteilung entwickelt wurde.

Über ein Massenbilanzkonzept wird das gebrauchte Speiseöl am Anfang der Wertschöpfungskette eingesetzt und rechnerisch dem Endprodukt zugeordnet. Für Siemens ist der Ansatz vor allem deshalb relevant, weil nachhaltigere Materialien auch bei Schaltschrankkomponenten hohe Anforderungen an Flammschutz, Wärmebeständigkeit, chemische Resistenz und Zuverlässigkeit erfüllen müssen.

Wie wird aus Frittieröl ein Kunststoff für Koppelrelais?

Envalior nutzt das gebrauchte Speiseöl über ein Massenbilanzkonzept für die Herstellung technischer Kunststoffe. Der biobasierte Rohstoff wird dabei am Anfang der Wertschöpfungskette eingesetzt und rechnerisch bestimmten Endprodukten zugeordnet. Während UCO häufig für Biodiesel verwendet wird, fließt es hier in ein höherwertiges technisches Material ein. Siemens verweist darauf, dass so eine Verbrennung des Rohstoffs vermieden wird.

Für das Koppelrelais kommt ein biobasierter, halogenfreier und flammhemmender Polyamid-6-Typ zum Einsatz. Laut Siemens bietet Akulon K225-KS B-MB eine hohe Wärmebeständigkeit und eine sehr gute chemische Resistenz. Damit eignet sich das Material für Anwendungen in Elektrotechnik und Energieverteilung, bei denen Gehäusekunststoffe mechanisch robust, elektrisch geeignet und brandschutztechnisch belastbar sein müssen.

Warum ist das Koppelrelais SIRIUS 3RQ4 für die Industrie relevant?

Koppelrelais übernehmen in industriellen Steuerungen eine wichtige Schnittstellenfunktion. Sie trennen, koppeln oder verstärken Signale zwischen Steuerung und Feldgerät und kommen häufig in Schaltschränken zum Einsatz. Siemens positioniert das neue SIRIUS 3RQ4 besonders für Anwendungen in Kombination mit Siemens-Steuerungen. Die Relais wurden dafür in schmaler, platzsparender Bauform entwickelt und intensiv getestet.

Die Serie umfasst drei Varianten für unterschiedliche industrielle Anforderungen. Eine Variante mit integriertem Relaisausgang ist für raue Umgebungsbedingungen und Bereiche mit besonderen Sicherheitsanforderungen ausgelegt. Sie verfügt über sicherheitsgerichtete Kennwerte und ist auch für explosionsgefährdete Bereiche ATEX-zertifiziert. Optional sind vergoldete Kontaktelemente zum Schalten kleinster Ströme sowie Leiterplatten mit Schutzanstrich für Bahnanwendungen erhältlich.

Für Anwendungen, in denen ein schneller Relaiswechsel im laufenden Betrieb erforderlich ist, bietet Siemens außerdem steckbare Koppelrelais an. Die dritte Variante setzt auf einen Halbleiterausgang. Sie schaltet schnell, lautlos und häufig und ist für Anwendungen gedacht, in denen der Austausch eines klassischen Relais teuer oder zeitaufwendig wäre. Siemens nennt für diese Halbleitervariante ein Schaltvermögen von bis zu 6 A.

Was bringt der biobasierte Kunststoff für Nachhaltigkeit und Sicherheit?

Der Einsatz biobasierter Kunststoffe ist bei Schalt- und Schutzgeräten nur dann sinnvoll, wenn die technischen Eigenschaften stimmen. Envalior verweist bei dem Projekt darauf, dass ein gutes Fließverhalten für dünnwandige Konstruktionen und eine Einstufung nach UL94 V0 bei nur 0,4 mm Wandstärke erreicht wurden. Zugleich sollte ein hoher Anteil an Bioabfall-Quellen umgesetzt werden, ohne Qualitätseinbußen zu verursachen.

Damit adressiert die Kooperation einen zentralen Zielkonflikt der Elektrotechnik: Materialien sollen nachhaltiger werden, müssen aber weiterhin hohe Anforderungen an Flammschutz, Temperaturbeständigkeit, chemische Resistenz und Verarbeitbarkeit erfüllen. Gerade bei Komponenten im Schaltschrank zählt nicht nur der biobasierte Anteil, sondern auch die sichere Funktion über die gesamte Lebensdauer.

Welche Rolle spielt das Siemens EcoTech-Label beim SIRIUS 3RQ4?

Die Koppelrelais SIRIUS 3RQ4 erfüllen nach Siemens-Angaben die Kriterien des Siemens EcoTech-Labels. Dazu gehören eine Ausrichtung auf mehr Nachhaltigkeit von der Entwicklung bis zum Lebensende, der Verzicht auf bedenkliche Materialien wie Halogene oder PFAS sowie eine einfache Zerlegbarkeit und Recyclingfähigkeit am Ende der Nutzung.

Zusätzlich nennt Siemens Effizienzvorteile im Betrieb: Die Halbleiter-Variante verursacht laut Unternehmen 33 Prozent niedrigere Energieverluste im Vergleich zu früheren Versionen. Die Betriebsanleitung und relevante Produktinformationen sind zudem papierlos über einen ID-Link am Gerät abrufbar. Gefertigt werden die Koppelrelais vollautomatisiert im Siemens-Werk Amberg, was die Lieferkette für den deutschen und europäischen Markt verkürzt.

Warum ist biobasiertes Polyamid ein Signal für die Schalttechnik?

Die Zusammenarbeit von Siemens und Envalior zeigt, dass nachhaltigere Materialien zunehmend auch in klassischen Schaltschrankkomponenten eingesetzt werden. Anders als bei reinen Demonstratoren geht es beim SIRIUS 3RQ4 um eine Produktserie für industrielle Anwendungen, bei der Materialauswahl, Flammschutz, Bauform, Funktionalität und Lieferfähigkeit zusammenpassen müssen.

Für die Elektroindustrie ist das ein pragmatischer Schritt: Gebrauchte Rohstoffe wie Speiseöl werden nicht verbrannt, sondern über ein Massenbilanzkonzept in technische Kunststoffe überführt. Damit wird Kreislaufwirtschaft bereits bei der Materialentwicklung wirksam – und erreicht Bauteile, die im Schaltschrank zwar selten im Rampenlicht stehen, für zuverlässige Automatisierung aber unverzichtbar sind.