Chemie & Life Sciences

Innovationstreiber Sport- & Freizeitindustrie

Ob im Breiten- oder im Spitzensport: auf das Material kommt es an

15.07.2020 -

Konstruktionsmaterialien, Werk- und Wirkstoffe der Chemie sind im Sport- und Freizeitbereich unverzichtbar. Sie sorgen für ein Mehr an Sicherheit, Leistung, Effizienz, farbenfrohem Design, Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit.

Die Entwicklung neuer Materialien und Verfahren in der chemischen Industrie wird oft von der Sport- und Freizeitindustrie angestoßen. Dies gilt vor allem bei Innovationen für den Hochleistungs- und Extremsport sowie für neue Freizeittrends. Das Ziel ist dabei vor allem, die Leistungen der Sportler durch bessere Geräte und Ausrüstungen zu steigern. In Anwendungen des Freizeitbereichs geht es u. a. um die Einsparung von Gewicht, einen höheren Gebrauchskomfort und mehr Funktionalität – gepaart mit ansprechendem Design. Beispiele sind Gewebe aus Verbundkunststoffen für leichte Fahrradkomponenten und Helme oder gießbare Spezial-Elastomere für Inlineskates mit hohem Fahrkomfort und gutem Grip.
Die Material- und Verfahrens­innovationen für den Sport- und Freizeitbereich bewähren sich häufig später auch in industriellen Prozessen anderer Branchen. Aus faserverstärkten, thermoplastischen Verbundwerkstoffen werden z. B. inzwischen in Großserie Leichtbauteile für Automobile gefertigt – wie etwa Bremspedale, Sitzlehnen oder Unterbodenverkleidungen. 
Experten von Lanxess sind bei der Fertigung von Sportartikeln mit von der Partie – oft von der ersten Konzeptidee und Materialwahl über die Bauteilauslegung und den Werkzeugbau bis hin zur Fertigteilprüfung und den Start der Serienproduktion. Eine wichtige Aufgabe übernehmen dabei die Teams der Produkt- und Anwendungsentwicklung sowie die Prüf- und Verarbeitungstechnik. Das Know-how hilft, die Entwicklungszeit ihrer Produkte zu verkürzen, damit Innovationen schneller zur Marktreife gebracht werden können.

 

Sichere und komfortable Sportausrüstung
Um Pannen und Sportverletzungen vorzubeugen, brauchen Aktive zuverlässiges Material. Es soll dem Stand der Technik entsprechen, sicher, leicht und komfortabel sein und eine gute Sportleistung unterstützen. 
Zahlreiche Fußballschuhmodelle sind aus hochwertigem Oberleder gefertigt, das nach dem Gerben mittels spezieller Beschichtungen „veredelt“ wurde. Dieser Produktionsschritt, der im Fachjargon Zurichten genannt wird, bringt nicht nur Glanz, Farbe und angenehme Haptik. Bei Fußballschuhen bewirkt er vor allem eins: Trotz ständiger Berührung mit Ball, Rasen, Erdreich und Wasser bleibt das Leder nahezu unversehrt. In hauchdünnen Schichten aufgetragen, machen synthetische Polymere wie die Zurichtmittel Aquaderm, Bayderm oder Euderm das Leder robust.
Optimalen Halt und Dämpfung bietet die richtige Sohlenkonstruktion: Renommierte Anbieter verwenden für die Sohlen ihrer Sportschuhe den Verbundwerkstoff Tepex. Das Material ist durch die eingesetzten Endlosfasern besonders fest und steif. Gleichzeitig ist das Gewicht extrem gering, was viele Sportler zu schätzen wissen.

Hochleistung im Sattel
Tepex-Kunststoffverbundmaterial­ien, die auf mit Glas- oder Carbon-Geweben verstärkten thermoplastischen Polymeren basieren, werden auch in der industriellen Großserie zur Fertigung von nahezu allen Fahrradteilen eingesetzt – außer im Rahmen und Rad. Für Rennradsättel wird der Verbundwerkstoff häufig sogar als tragende Struktur eingebaut. Zudem kommt er bei der Herstellung von Helmen und Fahrradschuhsohlen zum Einsatz. 
Bei der auf August/September 2020 verschobenen Tour de France werden die besten Radfahrer der Welt an den Start gehen. Um Höchstleistungen zu erbringen, brauchen sie Kraft, Ausdauer und die richtige Ausstattung. Das Gewicht der Rennräder, die laut Reglement nicht leichter als 6,8 kg sein dürfen, ist für die Radprofis insbesondere dann entscheidend, wenn es in den Alpen und Pyrenäen bergauf geht: Je weniger die Leichtbau-Rennräder wiegen, desto weniger Kraft müssen die Sportler aufwenden, um das Rad bergauf zu bewegen. Daher bestehen Bauteile wie etwa Bremshebel oder Gangschaltungskomponenten häufig aus dem superleichten aber extrem belastbaren Hochleistungsverbundwerkstoff. 

Sicherheit und Fahrvergnügen
Rollen von langlebigen Inlineskates sind häufig aus Polyurethanen der Marken Adiprene und Vibrathane. Die gießbaren Spezialelastomere bieten den Skatern einen besonders hohen Fahrkomfort und guten Grip. Die daraus hergestellten Rollen sind sehr abriebfest, haben einen geringen Rollwiederstand und einen geringen Wärmeaufbau. Dadurch sind sie besonders langlebig und halten Belastungen wie Springen, Bremsen und schnellen Richtungswechseln bestens stand.
Für Inlineskates werden die Elastomere in unterschiedlichen Härtegraden und Rollengrößen produziert. Je größer die Rolle ist, desto schneller kann man fahren. Deshalb nutzen Speed Skater bspw. sehr große Rollen. Fahrer sog. ­Aggressive Skates hingegen bevorzugen für ihre Kunststücke kleine Rollen, da diese deutlich wendiger, weniger brüchig und besser zu beherrschen sind. Darüber hinaus spielt auch die Härte des Materials eine wesentliche Rolle. Je härter die Rollen sind, desto schneller sind sie und umso langsamer nutzen sie ab. Weiche Rollen hingegen sind deutlich langsamer, für Anfänger aber besser zu beherrschen.
Um den unterschiedlichen technischen Anforderungen gerecht zu werden, bietet Lanxess den Herstellern der Rollen die Möglichkeit, die Elastomerformulierungen im Technikum gemeinsam zu entwickeln und maßzuschneidern.
Polyurethane sind aufgrund ihrer unterschiedlichen Härtemischung sehr vielfältig und werden nicht nur für den Freizeitsport eingesetzt. Heißgieß-Polyurethane sind sogar so stabil, dass sie für Räder von Achterbahnen verwendet werden. Sie halten enorme Lasten und Geschwindigkeiten aus, ohne sich zu verformen oder zu stark zu erhitzen. 

Treffsicherheit und Standfestigkeit
Auch in anderen Sportgeräten spielen Polymere eine wichtige Rolle, so bspw. beim Bogenschießen, denn gute Treffsicherheit sollte nicht am Material scheitern. Damit sich ein Sportbogen bei Lastwechseln nicht verwindet und dadurch den Pfeil ablenkt, braucht es ein hochsteifes, witterungsbeständiges Elastomer. Ein solches Material ist Polybutylenterephthalat (PBT), das von Lanxess sortenrein und in Form von PBT-Blends unter dem Markennamen Pocan angeboten wird. Der Werkstoff findet sich auch in anderen Sportgeräten, z. B. Wakeboards. Das aus dem Wellenreiten und dem Wasserskifahren entstandene Wakeboarding kombiniert Elemente beider Sportarten. Die Bretter für die Trendsportart sollen nicht nur funktional, belastbar und stabil sein, sondern auch ein gutes Fahrverhalten bieten – und ansprechend aussehen. Lanxess bietet für die Außenhaut der Wakeboards die bedruckbare Folie Pocan KU2-7018 an. Sie zeichnet sich durch gute Extrudierbarkeit, sehr hohe Schlagzähigkeit, gute Tiefziehfähigkeit, sehr gute Chemikalienbeständigkeit sowie hohe dynamische Belastbarkeit aus und ermöglicht eine hochglänzende Oberfläche.

Nicht nur zum Spaß
Sport entwickelt sich vor allem aus Gesundheitsgründen zum Pflicht-, Arbeits- und Leistungsprogramm – und ist ein wichtiger Wirtschaftsfaktor. Die aktuellsten Auswertungen zur Sportwirtschaft liegen aus dem Jahr 2019 vor. Sie basieren auf den neuesten verfügbaren Daten des Sportsatellitenkontos 2016 und belegen die wirtschaftliche Bedeutung der Sportwirtschaft in Deutschland. So trägt der Sport mit gut 70 Mrd. EUR zum gesamtwirtschaftlichen Bruttoinlands­produkt bei. Das entspricht einem Anteil von rund 2,3 %. Insgesamt werden sportbezogene Güter und Dienstleistungen im Wert von knapp 120 Mrd. EUR produziert. Private Haushalte geben knapp 70 Mrd. EUR für sportbezogenen Konsum aus, davon über 80 % für aktive Sportausübung und den Rest für Sportinteresse. Neben dem hohen ehrenamtlichen Engagement sind zudem etwa 1,3 Millionen Beschäftigte im Sport tätig. Die Gesamtausgaben für den Bau und Betrieb von Sportstätten liegen bei etwa 24,5 Mrd. EUR. Nicht zuletzt werden etwa 4,5 Mrd. EUR für Sponsoring, Medienrechte und Werbung im Bereich Sport ausgegeben.

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