Dr. Michael Dirauf, Teamleiter Analytik bei der GRAFE Polymer Solutions GmbH, über die Kompetenzen und technischen Möglichkeiten der Analytik-Abteilung

Blankenhain, 18. Juni 2026

Die aktuelle Rohstoffknappheit, getrieben durch Lieferengpässe, geopolitische Konflikte im Nahen Osten (Iran-Krieg) und hohe Nachfrage, belastet besonders die deutsche Kunststoffindustrie. Dies führt zu erheblichen Versorgungsengpässen und drastischen Preisanstiegen. Die Folge: Unternehmen sind gezwungen, auf Austausch-Rohstoffe von anderen Herstellern auszuweichen. Doch diese können Probleme bereiten, warnt Dr. Michael Dirauf, Teamleiter Analytik bei der GRAFE Polymer Solutions GmbH, Blankenhain. Im Interview erklärt er, wie das Unternehmen seine Kunden bei dieser Umstellung unterstützt und gibt einen Einblick in die Arbeit der Analytik und der Qualitätssicherung.

Herr Dr. Dirauf, wie ist die Analytik-Abteilung der GRAFE-GRUPPE aufgestellt, was sind Ihre Aufgaben?

Dr. Michael Dirauf: Wir sind organisatorisch an die Qualitätssicherung angegliedert. In meiner Funktion als Teamleiter Analytik bin ich verantwortlich für die fachliche und organisatorische Leitung des Analytik-Labors. Wir sind ein Team von vier Leuten, bestehend aus einem Chemiker, einer Chemielaborantin, einem chemisch-technischen Assistenten und einem Verfahrensmechaniker für Kunststoff und Kautschuk Technik. Unsere Aufgaben reichen von der Prüfung spezieller Qualitätskriterien für bestimmte Anwendungen, über die Ursachenforschung von Problemen mit unseren Produkten in der Fertigung beim Kunden, mit denen diese auf uns zukommen, bis hin zu unterstützenden Messungen für die Reklamationsbearbeitung. Dabei werden wir hinzugezogen, um mögliche Ursachen in der Prozesskette zu identifizieren.

Die Kunststoffindustrie ist derzeit mit vielen Herausforderungen konfrontiert. Gibt es aktuelle Themen, die auch Ihre Arbeit beeinflussen?

Durchaus. Aufgrund von Rohstoffknappheit im Allgemeinen und gestörter Lieferketten durch den Iran-Krieg im Speziellen müssen viele Unternehmen ihre Kunststoffe bei anderen Anbietern kaufen. Dabei kann es zu Problemen kommen.

Inwiefern?

Angenommen, das Unternehmen hat sein Polypropylen bislang bei Hersteller X bezogen und muss jetzt auf den Austausch-Rohstoff von Lieferant Y ausweichen. Hier kann es gerade mit Blick auf Schmelzeviskosität und unterschiedliche Additivierung zu Problemen kommen. Wir stehen unseren Kunden bei dieser Umstellung zur Seite und unterstützen sie dabei, in dem beispielsweise die Rohstoffe analytisch verglichen werden und daraus Ableitungen bzw. Empfehlungen auf unsere Produkte erfolgen können.

Wie oft werden Sie mit diesem Thema konfrontiert und wie stark sind diesbezügliche Anfragen gestiegen?

Als direkte Fragestellung begegnet uns das Austauschrohstoff-Thema noch eher selten, aber die Thematik tritt doch häufiger auf als man denkt. Meist beziehen sich die Anfragen auf bekannte Fehlerbilder wie beispielsweise Migration, also Oberflächenbeläge, oder Farbabweichungen. Dass im Zuge der auftretenden Fehlerbilder an den Bauteilen Austauschrohstoffe verwendet wurden, erfahren wir manchmal erst nach Rücksprache mit unseren Kunden. Wenn solch eine Information bereits frühzeitig vorliegt kann das erfahrungsgemäß den Analyseprozess verkürzen.

Welche konkreten Probleme können bei der Umstellung auftreten?

Das hängt immer davon ab, inwieweit sich der verwendete Austauschrohstoff hinsichtlich Additivierung und physikochemischen Eigenschaften vom ursprünglich verwendeten Material unterscheidet. In jedem Fall empfiehlt sich bei einer geplanten Umstellung den gewünschten Rohstoff zunächst ohne jegliche Zugabe von Masterbatches unter identischen Prozessparametern zu verarbeiten. Sollten hierbei Probleme auftreten gilt es, die Prozessparameter auf das neue Material zu optimieren. Hierbei ist beispielsweise auf die Bildung von Oberflächenbelägen zu achten. Wenn das Naturmaterial keine Auffälligkeiten zeigt, sollte im nächsten Schritt das Masterbatch zugegeben werden. Auch hier ist auf mögliche Beläge zu achten, insbesondere bei der Verwendung von Kombibatches, da – falls der Austauschrohstoff zum Beispiel bereits UV-stabilisiert ist – eine zusätzliche UV-Stabilisierung aus dem Batch zu Problemen führen könnte.

Was kann GRAFE hier konkret an Lösungskompetenz anbieten und welche Rolle spielt die Analytik dabei?

Sofern der Kunde das entsprechende Austauschpolymer zur Verfügung stellt, können wir, je nach Fragestellung, verschiedene Szenarien simulieren und einen Vergleich mit dem ursprünglich verwendeten Material ziehen. Die jeweils geeigneten Prüfkörper können wir in unserem Technikum herstellen. Szenarien wie beispielsweise Materialänderungen nach künstlicher Bewitterung, Migrationstests, Farbänderungen, mechanische oder optische Eigenschaften können adressiert werden. All diese Szenarien lassen sich durch „sensorische Prüfungen“ – also visuell und haptisch – bewerten. Diese Art der Bewertung ist allerdings subjektiv, wohingegen die Analytik objektive Vergleiche der Materialien ermöglicht. Hierbei können wir auf einen breit aufgestellten Gerätefuhrpark und bewährte Methoden sowie langjährige Erfahrung in der Analyse von thermoplastischen Kunststoffen zurückgreifen.

Wenn wir gerade dabei sind – welche Möglichkeiten hat die Analytik-Abteilung konkret?

Wir verfügen über eine breite Palette von Analysemöglichkeiten für die Untersuchung thermoplastischer Kunststoffe, sowie die Identifizierung und Quantifizierung von Polymeren, Füllstoffen, Pigmenttypen und Additiven. Zudem werden Fehlstellen, Einschlüsse sowie mechanische und chemische Eigenschaften verschiedener Materialien analysiert. Unser moderner Laborpark ermöglicht Anwendungstests oder kann unterstützende Daten zu Machbarkeitsstudien für verschiedene Applikationen oder Verarbeitungsverfahren von thermoplastischen Kunstoffen liefern.

Von wie vielen Anfragen reden wir da? Welche Bedeutung hat die Analytik?

Wir reden schon von Größenordnungen zwischen 300 und 500 Aufträgen pro Jahr. Dabei ist das Aufkommen in allen drei Bereichen ähnlich hoch und über die Jahre hinweg auch relativ stabil. Natürlich ist unser Bereich keiner, der dem Unternehmen Einnahmen generiert, denn die Analytik dient – neben den Qualitätssicherungsmaßnahmen –  dem reinen Kundenservice, welcher in der Regel nicht monetarisiert wird und damit Teil des umfassenden Dienstleistungsportfolios von GRAFE ist.

Aber hat nicht jeder Masterbatcher so eine Analytik-Abteilung?

Das mag sein. Aber aus meiner Marktkenntnis heraus ist es eher unüblich, ein so großes Labor zu betreiben. Oftmals werden für bestimmte Analysen Aufträge an externe Labore vergeben, was bei GRAFE wiederum zum überwiegenden Anteil „in House“ geleistet werden kann. Das bestätigen uns auch unsere Kunden.

Groß bezieht sich sicherlich auch auf die technische Ausstattung. Wie ist es damit bei GRAFE bestellt?

Wir können eine Vielzahl analytischer Verfahren abbilden: Für die Identifikation von Kunststoffen und deren Zusammensetzung, unterstützend bei Neuentwicklungen sowie für detaillierte Schadensfallanalytik.

Können Sie dazu Beispiele nennen?

Ja. Thermogravimetrie, Dynamische Differenz-Kalorimetrie, Infrarot- und UV-Vis-NIR-Spektroskopie sowie Infrarotmikroskopie. Hinzu kommen Infrarotmikroskopie, Röntgenfluoreszenzanalyse und Hochleistungsflüssigkeits-Chromatographie. Darüber hinaus haben wir Möglichkeiten für künstliche Bewitterung und mechanische Analysen. Wir können also in breitem Umfang optische, spektroskopische, thermische, mechanische und chemische Analysen durchführen. Hinzu kommt eine in 30 Jahren aufgebaute große Datenbank für vergleichende Bewertungen.

Was sind typische Probleme die in der Fertigung auftreten können?

Das ist je nach Verarbeitungsverfahren ganz unterschiedlich. Ein Beispiel ist die so genannte Bartbildung in der Extrusion – ein Phänomen, das bei den verschiedensten Polymercompounds auftreten kann. Einerseits können sich bei komplexen Compounds mit hohem Füllstoffgehalt ohne geeignete Maßnahmen Strangabrisse häufen und somit Produktivität und Durchsätze negativ beeinflussen. Andererseits können vom Polymerstrang mitgezogene Rückstände die Produktqualität empfindlich beeinflussen. Ein weiteres Beispiel sind unerwünschte Beläge auf Spritzgussbauteilen. Diese „Ausblühungen“ sind Ablagerungen von flüchtigen Bestandteilen aus dem Kunststoffmaterial, welche auf der Oberfläche des Werkzeugs und somit auf dem Bauteil kondensieren. Auch hier können die Ursachen vielfältig sein. Dazu zählen das Ausgasen von Additiven, Restfeuchte, Thermische Zersetzung, schlechte Werkzeugentlüftung oder das Masterbatch ist nicht verträglich mit dem Basiskunststoff.

Gibt es noch mehr solcher Herausforderungen?

In der Plattenextrusion haben wir es immer wieder mal mit Einschlüssen zu tun. Oder die Qualitätssicherung zieht uns hinzu, wenn es Probleme mit Farbabweichungen gibt. In allen Fällen können die Ursachen ganz unterschiedlich sein. Diese herauszufinden, gehört zu unseren Aufgaben.

Wie gelingt das?

Der Ablauf ist immer ähnlich. Zunächst versuchen wir das Fehlerbild nachzustellen, betreiben dann Ursachenforschung, versuchen dann das Problem zu identifizieren, um am Ende eine entsprechende Optimierung zu finden.

Gelingt das immer?

Die 100%-Erfolgsquote erreichen wir leider nicht, denn ein- bis zweimal im Jahr kommt es vor, dass wir trotz umfangreicher Zuhilfenahme unseres Gerätefuhrparks auf Basis der erhobenen Daten keine plausible Theorie bezüglich der zugrundeliegenden Fehlerursache identifizieren können. In solch einem Fall ziehen wir im letzten Schritt dann auch ein externes Prüflabor hinzu – dies ist im Regelfall für den Kunden ebenso eine GRAFE-Serviceleistung, die wir übernehmen.

Herr Dr. Dirauf, vielen Dank für das Gespräch!