Aus der Branche

• Materials & Surfaces: was Design in schwierigen Zeiten bewirken kann
• Nachhaltigkeit ist Leitgedanke
• Natur und Harmonie als Rezept gegen Krisenmodus
• Custom-made Design gewinnt

Aufgeschäumtes Aluminium, transluzente Betonflächen oder filigrane Gespinste, die das Gewicht massiver Steinbrocken zu balancieren scheinen – die Inszenierung von Shopping-Erlebnissen spielt gern mit dem visuellen Wow. Die Dimension Materials & Surfaces der EuroShop, the World’s No. 1 Retail Trade Fair, vom 26. Februar bis 02. März 2023 in Düsseldorf, ist Trendbörse und Inspiration für Store-Architekten, Ladenbauer und Kreative.

Veränderte Vorzeichen, innere Werte
Der Rahmen für den klassischen Einkaufsbummel hat sich verschoben, der andauernde Krisenmodus stellt das stationäre Shopping vor neue Aufgaben – und damit auch die Hersteller von Ladenbau-Werkstoffen. „Im Vergleich zu der Zeit vor Corona ist es heute nicht mehr nur das Ziel der Planer, die Kunden durch eine angenehme Atmosphäre möglichst lange zum Verweilen im Shop zu bringen, sondern sie durch eine gewisse Leichtigkeit und Einfachheit von den vielen Alltagssorgen abzulenken“, analysiert Klaus Monhoff, Leiter Dekor- und Designmanagement bei Egger Holzwerkstoffe. Lebendige Feelgood-Szenarios sind gefragt und geprägt von „Überraschung, Individualisierung, Kreativität, Erlebnis, Innovation, Sinnlichkeit, Komfort“, so Eleonora Zappanico, Marketing Operation Manager beim italienischen High-Tech-Textilspezialisten S.I. Srl. Allen Details, die die Sinne berühren, kommt wachsende Beachtung zu, auch eine samtig-schmeichelnde Oberfläche ist haptische Willkommensgeste und erhöht die Aufenthaltsqualität in einem Store.

Die funktionalen Eigenschaften nehmen allgemein an Bedeutung zu, es werden performante Alleskönner für reibungsarme Prozessabläufe gesucht: Robustheit für eine erhöhte Langlebigkeit, gut desinfizierbare, leicht zu reinigende und Antifingerprint-Oberflächen. Dekore und Werkstoffe sollen vielseitig einsetzbar und super miteinander kombinierbar sein, alles flexibel, schnell verfügbar und in größtmöglicher Vielfalt.

Während die „inneren Werte“ an Relevanz zunehmen, tritt die plakative Optik etwas in den Hintergrund zugunsten gemäßigterer Oberflächen. Hölzer haben nicht mehr die ganz markante, rustikale Maserung, reines Weiß wird seit Corona von gebrochenen Tönen und warmer Farbigkeit abgelöst, eine gewisse Reduktion beim Design ist allseits erkennbar, Harmonie gewinnt.

Vom Charme der Natur
Warme Holzoptiken, Beton-Look, Stein- und Mauerwerk-Verkleidungen an Wänden, Böden und den Ladenmöbeln – naturnahe, authentische Oberflächen passen nach wie vor ins Bild. Auffällig ist, dass typische Outdoor-Texturen zunehmend in die Innen- und Ladenräume wandern und die Grenzen zwischen Außen und Innen aufheben. „Farben und Materialien aus der Natur, die das Einkaufserlebnis bereichern, sind ein Trend, der im biophilen Design seinen maximalen Ausdruck findet“, so Francesco Maffei vom italienischen Fliesenhersteller Ceramiche Keope. Ein „Raw Earth Effect“ wurde bei Keope der Bodenfliesen-Serie ‚Geo‘ zugrunde gelegt: Fliesen mit Toneffekt, die die optische Unvollkommenheit von Erde in ihr – dabei sehr elegantes – Design übersetzen.

Bei imi surface design, Spezialist für originalgetreue Oberflächen wie z.B. Beton-, Rost-, Altholz- und Steinoptik für unterschiedliche Trägermaterialien, ist eine schöne helle Kalkstein-Optik als biegbare und versiegelte Variante neu im Programm. Mit herkömmlichem Tischlerwerkzeug zu verarbeiten, lassen sich damit Wände, Böden und selbst Möbelstücke in der eigentlich spröden, porösen Textur von Kalkstein gestalten, die dann aber eben nicht bröseln und bröckeln, sondern die im Ladenbau erforderliche Festigkeit und Strapazierfähigkeit aufweisen.

Neue Hölzer
Diversifizierung kennzeichnet die Holzoptiken. Bisher dominierten im Ladenbau die Klassiker Nuss und Eiche, nun sei die Zeit reif für neue Akzente, so David Lahnsteiner aus der Dekorentwicklung bei Kaindl, Hersteller von Dekor- und Schichtstoffverbundplatten und -Böden. „Schön, ausgewogen und elegant setzen die Nadelhölzer Abies, Polar Pine und Fichte neue Trends im Interior-Design.“ Beim Bestseller Eiche wird die Hell-Dunkel-Skala ausgebaut. „Die Dekorfamilie der Eiche Evoke zeigt schier grenzenlose Möglichkeiten im Bereich „Dark & Light“. Die fast schwarze "Infinity" greift den aktuellen Trend nach dunklen homogenen Holztönen auf, die helle jugendliche "Light“ mit ausgeprägten Farbkontrasten ist die perfekte Kombination zu vielen Uni-Farbtönen“, so Lahnsteiner.

Besonders authentisch wirken Naturoptiken auf Trägermaterialien durch eine dekorgleiche dreidimensionale Strukturprägung – die sog. Synchronprägung oder Synchronpore, die die Textur von Stein und Beton oder die charakteristische Maserung von Hölzern auch haptisch hervorhebt. Bei Egger Holzwerkstoffe hat man noch einen draufgesetzt und unter dem Namen ‚PerfectSense Feelwood‘ die Synchronporen-Oberflächen mit einem matten Lackfinish und Anti-Fingerprint-Eigenschaft veredelt – auf einem emissionsarmen Holzwerkstoffträger mit Recyclinganteil.

Design 4.0
Helles Holz an Betonoptik, Marmoreffekte neben hochglänzendem Farblack, derber Bruchstein kombiniert mit changierendem Acrylglas oder auch Spiegelrelief – in unüblichen Materialkontrasten, die die Sehgewohnheiten überraschen, liegt Innovationspotenzial. „Dass die Designs Aufmerksamkeit erregen, jedoch nicht vom Produkt ablenken, und etwas Besonderes sind, das man nicht überall sieht, das sind die Herausforderungen für Store-Architekten“, so Julian Theisen, Geschäftsführer bei Sibu Design, österreichischer Spezialist für Design-Paneele. Lebendige Oberflächen der Design-Panels, Reliefs und Strukturen, samtig-matte Oberflächen sind bei Sibu Design im Fokus. Auch „Spiegeloberflächen in den verschiedensten Farben, glatt bis grob strukturiert, sind nach wie vor sehr gefragt. Besonders oft stellen wir die genauen Farben des Corporate Designs nach; von der Spiegel- bis zur Stoffoberfläche. Auch der Anteil an gedruckten und gestanzten Logos steigt an“, ergänzt Theisen. – Customizing, einzigartige Details, die sich abheben, individuell konfektionierte Elemente gewinnen an Bedeutung.

Fundstücke aus der Manufaktur
Store-Design im gehobenen Level greift verstärkt auf (kunst)handwerklich Gefertigtes aus Manufaktur-Betrieben zu, um sich gegenüber Wettbewerbern, Mainstream und Discount zu profilieren. Auch diesbezüglich wird man auf der EuroShop 2023 reichlich fündig. Etwa bei der Glashütte Lamberts aus Waldsassen. Die Faszination mundgeblasener farbiger Flachgläser, die zunächst in der hochwertigen Architektur, internationalen Hotels und bei Luxusmarken Anwendung fanden, haben inzwischen auch die Gastro-Szene, Bäckereien und Handelshäuser für sich entdeckt. Sie kommen für Vitrinen, Glasgestaltung für Trennwände und hinterleuchtete Wandverkleidungen, Deckenverglasungen (Kuppelverglasungen, etc.) und Design-Leuchten, Tresen, Möbel, Tische, Fassaden und Fenster zum Einsatz.

Auch die Zahna-Fliesen GmbH ist so ein Manufaktur-Betrieb, der in Handarbeit mehrfarbige unglasierte Fliesen nach historischem Vorbild in Kleinserien herstellt. Oder auch das portugiesische Pendant Viúva Lamego, das neben industrieller Stückzahl-Fertigung auch die portugiesische Tradition der handbemalten Taylor-made-Fliesen lebendig hält. Durch Kollaborationen mit internationalen Künstlern und Architekten werden neue Einsatzgebiete ausgelotet und z.B. Wandfreskos aus Fliesen – modern bis retro – für Gasträume realisiert.

Auch die filigranen High-Tech-Vorhänge und Raumteiler aus Textil oder Kettengliedern von Herstellern wie i-mesh oder Kriskadecor seien hier erwähnt. Deren semitransparente Szenografie dient in Store-Konzepten hochkarätiger Marken wie Dior, Natuzzi und den niederländischen Luxus-Warenhäusern von de Bijenkorf als Struktur- und Design-Element.

Flexibel, digital und crossmedial
Flexibilität ist auch bei Material-Anbietern zum zentralen Stichwort geworden. Digitalisierung und Technologie-Einsatz erfordern von Läden flexiblere, wandelbare Einrichtungskonzepte und mehr Eventcharakter, Ladenräume werden häufig als dynamische, multifunktionale und vielseitig nutzbare Umgebungen konzipiert. Daher sind Lösungen gefragt, die einen schnellen Umbau erlauben. Sibu Design etwa bietet Dekorplatten mit Magnetrücken, die perfekt geeignet sind, um mit wenigen Handgriffen umzudekorieren und ein frisches Ambiente zu erzeugen.

Auch ein Fotoboden – fotorealistisch bedruckbarer Vinyboden von visuals united – wird nicht mehr nur als „Kundenstopper“ und temporäre Werbefläche am POS eingesetzt, berichtet Silke Hüsgen von der visuals united AG. „Mutige Kunden nutzen ein kreatives Design auf einem Fotoboden in Kombination von Augmented-Reality-Content, um die analoge Welt am POS mit der digitalen zu kombinieren“, so Silke Hüsgen von der visuals united AG. Denn: „Die letzten Jahre haben die Welt auf den Kopf gestellt. Nicht nur die Pandemie, auch die Auswirkungen des Ukraine-Kriegs erfordern neue bzw. andere Produktions-, Kommunikations- und Vertriebswege. Vom Retail fordert diese Situation zukunftsweisende Lösungen in den Bereichen ‚Nachhaltigkeit‘ und einen ‚crossmedialen POS‘.“

Recycling-Design auf grünen Wegen
Ausnahmslos alle Hersteller von Fliesen, Holz- und Verbundwerkstoffen, Dekorpaneelen und Sonderprodukten für den Ladenbau haben es auf dem Schirm: Die aktuell größte Herausforderung ist, ressourcenschonende Prozesse und nachhaltige Produkte und mittelfristig den Umbau zu geschlossenen Material- und Produktionskreisläufen anzustoßen und damit tragfähige Zukunftsperspektiven für den Ladenbau zu entwickeln, der von Wechsel und Veränderung lebt und damit nicht ganz optimal zu Nachhaltigkeit und Zirkulärwirtschaft passt. Sollte man meinen. „Würden wir ganz anders betrachten, denn unter dem Nachhaltigkeits-Aspekt müsste die beschichtete Spanplatte eigentlich einen Umwelt-Nobelpreis bekommen“, räumt Klaus Monhoff von Egger Holzwerkstoffe ein. „Begonnen bei der Herstellung, bei der schon ein hoher Anteil Recyclingholz eingesetzt wird, kann die Platte nach der Verwendung zum Ende des Lebenszyklus auch wieder zu 100 Prozent recycelt werden und bleibt also komplett im eigenen Umweltkreislauf.“

Eine Reihe marktfähiger ‚Win-win-Lösungen‘, die die Anforderungen an Umweltverträglichkeit mit den qualitativen Anforderungen von Store-Architekten zusammenbringen, präsentiert Bencore, italienischer Hersteller von Verbundplatten und Mitglied des Green Buiding Councils Italia, dem dortigen Verband für nachhaltiges Bauen. Darunter ‚Wasbottle‘, ein Kunststoff aus recycelten Kunststoffflocken, der gemeinsam mit Autogrill entwickelt wurde, um den anfallenden Abfall des Travelfood-Unternehmens wiederzuverwerten. Das Schmelzen und Verpressen der bunten Flocken kreiert eine ganz eigene Recycling-Ästhetik in fröhlich bunter Terrazzo-ähnlicher Anmutung, die sich sehen lassen kann. Kommentar Bencore: „Wir sind der festen Überzeugung, dass die Herstellung von recycelten und recycelbaren Produkten ein Muss für Marken und Lieferanten sein sollte.“

Epson hat von EcoVadis zum dritten Mal in Folge das Platin-Rating für Nachhaltigkeit erhalten. Der globale Technologiekonzern gehört damit zu den besten ein Prozent der Unternehmen seiner Branche und zeichnet sich insbesondere in den Bereichen Umwelt und nachhaltige Beschaffung aus.

Als unabhängige internationale Plattform für Nachhaltigkeits-Ratings analysiert und bewertet EcoVadis die Leistungen von Unternehmen in den zentralen Feldern von Nachhaltigkeit und Corporate Social Responsibility (CSR). Konkret untersucht EcoVadis anhand eines festgelegten Fragenkatalogs von aktuell 21 Nachhaltigkeitskriterien, wie verantwortungsbewusst Unternehmen in den Bereichen Umwelt, Arbeits- und Menschenrechte, Ethik und nachhaltige Beschaffung handeln. Die Methode basiert auf internationalen Nachhaltigkeitsstandards und bündelt unter anderem die Anforderungen der Global Reporting Initiative, des Global Compact der Vereinten Nationen und der ISO 26000, einem Leitfaden zur gesellschaftlichen Verantwortung. Weltweit kooperieren mehr als 90.000 Unternehmen aus 200 Branchen in 160 Länder mit EcoVadis.

Epson hat sich verpflichtet, ab 2050 CO2-negativ zu wirtschaften und auf den Einsatz von nicht-erneuerbaren Ressourcen (z.B. Öl, Metall) zu verzichten. In seiner Umweltvision 2050 definiert Epson vier Kernbereiche, die im Rahmen der Nachhaltigkeitsstrategie fokussiert werden. Dazu gehören eine funktionierende Kreislaufwirtschaft, die Dekarbonisierung und damit die Nutzung von erneuerbaren Energien, die Entwicklung von Umwelttechnologien sowie die Reduktion von Umweltauswirkungen beim Kunden selbst durch die Nutzung von nachhaltigen Produkten (z.B. energieeffiziente Heat-Free Technologie in Druckern). Epson engagiert sich für die Lösung gesellschaftlicher Probleme und verpflichtet sich den Zielen für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen (SDGs).

Das TITK - Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. lädt in der Reihe „RUDOLSTÄDTER KUNSTSTOFFTAGE“ am 24. November 2022 zum Workshop „Lyocell 2022 – nachhaltig, regional, kreislauffähig“ ein. Anmeldeschluss ist der 18. November 2022.

Es werden die Anforderungen an moderne Faserstoffe und Textiltechnologien diskutiert und dargelegt, wie der Lyocell-Prozess eine nachhaltige und zirkuläre Textilwirtschaft auch in regionalen Geschäftsmodellen ermöglicht. Dies ist umso bedeutsamer, da ab 2025 europaweit die Verpflichtung zur Rücknahme und Verwertung von Alttextilien gilt.

Der eintägige Workshop gibt Einblicke in die Vielfalt an alternativen Zellstoffen - inklusive Nutzung landwirtschaftlicher Reststoffe oder von chemisch recycelten, pre- oder post-konsumen Textilabfällen. Referenten aus Industrie und Forschung sprechen über die neuesten Entwicklungen der Branche. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, Labore und Technika zu besuchen und sich fachlich auszutauschen.

• Lenzing wird Partnerunternehmen von CISUTAC
• Neues, von der EU cofinanziertes Projekt CISUTAC soll Hürden auf dem Weg zur Kreislaufwirtschaft in der Textilindustrie beseitigen
• Lenzing leistet Beitrag im Bereich Cellulose-Recycling

Die Lenzing Gruppe, führender Anbieter von Spezialfasern für die Textil- und Vliesstoffindustrien, verstärkt ihr Engagement für die Kreislaufwirtschaft und ist Partner im von der EU cofinanzierten Projekt CISUTAC (Circular and Sustainable Textile and Clothing). Lenzing ist eines von 27 Konsortium-Mitgliedern, darunter der Branchenverband Euratex, die Textilunternehmen Inditex, PVH und Decathlon sowie die Nichtregierungsorganisation Oxfam, die den Wandel zu einem kreislauforientierten und nachhaltigen Textilsektor unterstützen. Lenzing richtet den Fokus auf die Weiterentwicklung von Recyclingverfahren für Cellulosefasern.
 
CISUTAC zielt darauf ab, aktuelle Engpässe zu beseitigen, um die Kreislauffähigkeit von Textilien in Europa zu erhöhen. Ziel ist es, die Gesamtumweltauswirkungen des Sektors durch die Entwicklung nachhaltiger, neuartiger und integrativer großer europäischer Wertschöpfungsketten zu minimieren.

• DITF beteiligt sich am internationalen Konsortium zum Kunststoffrecycling ‚WhiteCycle‘

Ein Konsortium aus 16 öffentlichen und privatwirtschaftlichen Organisationen hat sich unter dem Namen ‚WhiteCycle‘ zusammengeschlossen, um ein umfassendes und geschlossenes Recyclingsystem für Plastikabfälle zu etablieren. Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) werden als Teil des Konsortiums ihren Beitrag mit einem neuen Syntheseverfahren zur Verarbeitung von recycelten Kunststoffen leisten.

Unter Leitung der Michelin Group Frankreich konstituierte sich das Konsortium ‚WhiteCycle‘ Anfang Juli 2022. Ziel der europäischen Initiative ist es, einen Wirtschaftskreislauf zu etablieren, um inhomogene Textilabfälle aus verschiedenen Materialien aufzubereiten und daraus neue, hochwertige Produkte herzustellen. Dieses Vorhaben soll dazu beitragen, die von der Europäischen Union gesteckten Ziele bei der Reduktion von CO₂-Emissionen bis zum Jahr 2030 zu erreichen.

Komplex aufgebaute, textilhaltige PET-Abfälle wie Reifen, Schläuche oder mehrlagige Verbundtextilien aus dem Bekleidungsbereich sind bisher schwer oder gar nicht recycelbar. Unter dem WhiteCycle-Netzwerk werden mehrere Projekte und Forschungsansätze zusammengeführt, die sich des Problems annehmen und neue Lösungsansätze liefern sollen.

Die DITF werden ein bestehendes PET-Syntheseverfahren an neuartige recycelte Monomere anpassen. Das zu bewältigende Problem besteht in den Verunreinigungen im Ausgangsmaterial, die durch dessen inhomogene Zusammensetzung bedingt sind.

Zusammen mit dem Projektpartner Kordsa Teknik Textil A.S. (Türkei) entwickeln die DITF neue Syntheserezepte. Sie haben zum Ziel, mögliche Nachteile abzustellen, die durch verbleibende Verunreinigung der Monomere zustande kommen. Denn trotz einer Reinigung der Monomere vor deren Weiterverarbeitung können nicht alle Verunreinigungen entfernt werden. Die Ansätze, die dabei verfolgt werden, sind anspruchsvoll. So müssen Art und Menge der verwendeten Zusatzstoffe spezifisch angepasst werden. Dazu gehören Katalysatoren, Verarbeitungshilfsmittel, Nukleierungs- und Kupplungsmittel sowie Kettenverlängerer. Auf diese Weise ist es möglich, die negativen Auswirkungen von unbekannten Verunreinigungen zu vermeiden. Damit verbessern sich die Materialeigenschaften der wiederverwerteten Kunststoffe, da sie langfristig thermisch stabilisiert werden, was wiederum in einer Verbesserung der mechanischen und rheologischen Eigenschaften resultiert. Das modifizierte Verfahren soll es ermöglichen, dass recyceltes PET (r-PET) die gleichen Eigenschaften wie virgin PET aufweist.

Die Konsortialpartner verfolgen andere Ansätze, um eine verbesserte Recyclingrate und hochwertigere r-PET-Produkte zu erzeugen: Optimierte Sortiertechnologien für die sortenreine Trennung von Abfällen gehören ebenso dazu wie eine enzymbasierte Behandlung von Kunststoffen, um sie auf nachhaltigem Weg in Monomere aufzuspalten. Letztlich wird auch die hochqualitative Fertigung neuer Produkte aus den recycelten Kunststoffen dazu beitragen, den Rohstoffkreislauf zu schließen.

• Lenzing zum zweiten Mal hintereinander mit höchster Bewertung im CSR-Rating von EcoVadis
• Globaler Rating-Standard bewertet 90.000 Unternehmen: Lenzing unter Top-1-Prozent ihrer Branche
• Lenzing tritt der UN Global Compact Nachhaltigkeitsinitiative bei

Die Lenzing Gruppe ist mit dem Platin-Status im CSR-Rating von EcoVadis ausgezeichnet worden. Die Bewertung deckt umfassend die vier wichtigsten Praktiken im Bereich Corporate Social Responsibility ab: Umwelt, faire Arbeitsbedingungen und Menschenrechte sowie Ethik und nachhaltige Beschaffung.

Bereits zum zweiten Mal wurde Lenzing von EcoVadis, einem führenden internationalen Anbieter von Nachhaltigkeitsratings für Unternehmen, für ihre Nachhaltigkeitsleistungen mit dem Platin-Status ausgezeichnet. Damit gehört Lenzing zum weltweit besten Prozent der von EcoVadis bewerteten Unternehmen in ihrer Industrie.

Die Lenzing Gruppe hat sich im Einklang mit ihrer Nachhaltigkeitsstrategie „Naturally positive“ in jedem ihrer strategischen Kernbereiche ambitionierte Ziele gesetzt, um ihren Weg von einem linearen zu einem Modell der Kreislaufwirtschaft weiter zu stärken. Lenzing berichtet in ihrem Nachhaltigkeitsbericht jährlich über die entsprechenden Umsetzungsmaßnahmen und den erzielten Fortschritt. Dieses Maß an Verbindlichkeit und Transparenz wurde von EcoVadis in seiner Bewertung besonders positiv hervorgehoben. Der Ratinganbieter betonte außerdem die umfassenden Maßnahmen zur Reduktion von Luftemissionen, Abwasser und Treibhausgasen sowie das Angebot an Aus-und Weiterbildungen und den Gesundheitsschutz für Mitarbeiter:innen.

Partnerschaften für systemischen Wandel
Um ihre Klima- und Nachhaltigkeitsziele zu erreichen und systemische Veränderungen in der Textil- und Vliesstoffindustrie voranzutreiben, setzt Lenzing strategisch auf Partnerschaften mit verschiedenen Stakeholdern. Daher trat Lenzing, als eines von 15.000 Unternehmen weltweit, dem United Nations Global Compact bei. Als Mitglied verpflichtet sich Lenzing zur Wahrung der Menschenrechte, Achtung der Rechte der Arbeitnehmer und ihrer Vertreter, zum Schutz der Umwelt, zur Ermöglichung eines fairen Wettbewerbs und zur Bekämpfung der Korruption.

Für den ressourceneffizienten Einsatz von Kunststoffen entwickelt Fraunhofer UMSICHT neue Werkstoffe. Im Fokus stehen dabei Biokunststoffe, eine zirkuläre Kunststoffwirtschaft sowie Strategien zur Reduzierung von Makro- und Mikroplastik in der Umwelt. Fraunhofer UMSICHT präsentiert sich auf der K 2022 mit chemischen Zwischenprodukten aus Kaffeesatz, Folienwerkstoff auf Basis von TPU, PLA-Compounds für technische Bauteile mit erhöhtem Brandrisiko und abbaubaren Mulchfolien.

Forschende des Fraunhofer UMSICHT gewinnen im Projekt »InKa«, das die Wertschöpfungskette von Kaffeesatz erforscht, aus dem ungenießbaren Kaffeeöl ein chemisches Zwischenprodukt, das bei der Herstellung von Additiven für Kunststoffe zum Einsatz kommt. Den entölten Kaffeesatz versuchen sie, als alternativen Rohstoff für die Papier- und Kartonindustrie zu nutzen. »Eine besondere Herausforderung bei unserem Projekt ist das Scale-up der Verfahrensschritte vom Labor zur industriellen Fertigung. Das angestrebte Verfahren als Ganzes ist hoch innovativ und leistet einen wichtigen Beitrag bei der Nutzung von biobasierten Rohstoffen im Rahmen der Bioökonomie. Im Labormaßstab sehen wir bereits, dass unser Konzept aufgeht: Wir konnten die entwickelten Additive bereits in neuen Werkstoffrezepturen testen«, erklärt Inna Bretz, Abteilungsleiterin Zirkuläre und Biobasierte Kunststoffe des Fraunhofer UMSICHT.

Röntgendetektierbare Mehrwegschutzbekleidung
Die Entwicklung eines Folienwerkstoffs auf Basis von thermoplastischen Polyurethanen (TPU) und röntgendetektierbaren Additiven war das Ziel des Projekts »DetekTPU«. Bei der Produktion von Nahrungsmitteln ist Einwegschutzbekleidung zu tragen, um Sicherheits- und Hygienevorschriften einzuhalten. Neben einer großen Mengen Plastikmüll ergibt sich dabei zusätzlich das Problem, dass Teile der Schutzbekleidung in den Nahrungsmitteln landen können und dort nicht detektiert werden. Der entwickelte Werkstoff soll für zuverlässig röntgendetektierbare Mehrwegschutzbekleidung eingesetzt werden. Dies ist für dünne Kunststofffolien eine bisher nicht gelöste Herausforderung. »Die bisherigen Projektergebnisse sind vielversprechend, aktuell planen wir weitere Entwicklungsschritte mit unserem Projektpartner. Hierzu soll das Team um Experten aus dem Bereich Folienherstellung erweitert werden.«  berichtet Christina Eloo, Gruppenleiterin Kunststoffentwicklung.

Biobasierte Kunststoffe für technische Bauteile mit erhöhtem Brandrisiko
Technische Bauteile mit erhöhtem Brandrisiko, etwa in der Elektronikindustrie, erfordern flammgeschützte, wärmeformbeständige und schlagzähe Kunststoffe. Ein Großteil davon wird auf Erdölbasis hergestellt, dessen Vorräte begrenzt sind. Biokunststoffe erreichen jedoch oftmals noch nicht im vollen Umfang das vom Markt geforderte Eigenschaftsniveau konventioneller technischer Kunststoffe. Die Grenzen liegen insbesondere beim Brandverhalten, einer ausreichenden Temperaturbeständigkeit oder Schlagzähigkeit. Hier setzt »TechPLAstic« an: Es werden PLA-Compounds für langlebige Produkte anwendungs- und marktnah entwickelt - unter Berücksichtigung der jeweiligen Anforderungen und Kosten. Der Anwendungsfokus liegt zunächst auf technischen Produkten des Elektronik- und Bausektors wie beispielsweise Leuchten oder Schalter und Tasten in der Gebäudetechnik.

Mulchfolien mit angepasster Abbaubarkeit
Biologisch abbaubare Kunststoffe sind in umweltoffenen Anwendungen sinnvoll, bei denen ein Recyclingprozess nicht möglich oder mit einem zu hohen Aufwand verbunden ist. Beispiele hierfür sind Geotextilien oder Mulchfolien. Fraunhofer UMSICHT forscht an Kunststoffen mit angepasster Abbaubarkeit, die während der Nutzungsdauer die gewünschten Eigenschaften erfüllen. Zur Untersuchung und Bewertung der Eigenschaftsänderungen von Kunststoffen während der Alterung durch Umwelteinflüsse werden durch die Forschenden im Labor die Bedingungen so anwendungsnah wie möglich eingestellt. Dazu können je nach Produkt verschiedene Substrate (Kompost, Erde, Wasser), verschiedene Temperaturen und UV-Licht eingesetzt werden.
 
Förderhinweise

• Das Projekt »InKa – Intermediate aus industriellem Kaffeesatz« wird im Rahmen der Fördermaßname »Nationalen Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030« der Bundesregierung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.
• Das Projekt »DetekTPU« wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
• Das Projekt »TechPLAstic« wird durch die Fachagentur Nachwachsende Rohrstoffe e. V. (FNR) und aus Mitteln des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert.

Jährlich werden weltweit mehr als 350 Millionen Tonnen Kunststoff produziert, und Unmengen von Plastikmüll landet einfach in der Umwelt. Die Kreislaufwirtschaft bietet ein enormes Potenzial, um Kunststoffe im Kreis zu führen und damit Ressourcen und Umwelt zu schonen. Seit 2018 erforschen sechs Fraunhofer-Institute im Cluster Fraunhofer CCPE, wie die Wertschöpfungskette Kunststoff zirkulär gestaltet werden kann, seit August 2022 ist Manfred Renner neuer Leiter des Clusters. Forschungsergebnisse, Umsetzungsprojekte und Strategien, um den Wandel zu einer zirkulären Kunststoffwirtschaft zu beschleunigen, präsentiert das Fraunhofer CCPE auf dem ersten internationalen Fraunhofer CCPE Summit am 8. und 9. Februar 2023 in München.

In einer zirkulären Kunststoffwirtschaft lassen sich Ressourcen einsparen, Produkte intelligent auf eine lange Nutzbarkeit designen sowie End-of-Life Verluste reduzieren. Damit der Wandel von einem linearen hin zu einem zirkulären Wirtschaften gelingt, sind systemische, technische und soziale Innovationen nötig. Daran forscht das Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE in den drei Division »Materials«, »Systems« und »Business«. Die Kooperation der sechs Fraunhofer-Institute IAP, ICT, IML, IVV, LBF und UMSICHT ermöglicht einen Multi-Stakeholder-Ansatz, in dem die passenden FuE-Kompetenzen gebündelt werden.

Erfolgreiche Projekte und Forschungsansätze möchte Fraunhofer CCPE auf dem Fraunhofer CCPE Summit am 8. und 9. Februar 2023 in München im internationalen Rahmen präsentieren und diskutieren. Der Summit soll ein internationales Forum werden, um sich über Lösungsideen und Innovationen für eine zirkuläre Kunststoffwirtschaft auszutauschen.

Branchenübergreifende Zusammenarbeit – lokal, regional und international
Seit August 2022 ist Prof. Manfred Renner, Institutsleiter des Fraunhofer UMSICHT, neuer Leiter des Fraunhofer CCPE. Er folgt auf Prof. Eckhard Weidner, der in den Ruhestand getreten ist. »Eine branchenübergreifende Zusammenarbeit – ganz lokal, aber auch regional und international – ist die elementare Voraussetzung für eine funktionierende zirkuläre Kunststoffwirtschaft. Beim Summit werden sich Player aus allen Himmelsrichtungen begegnen und vernetzen, um gemeinsam die Wertschöpfungskette Kunststoff neu zu denken«, erklärt Prof. Manfred Renner und ergänzt: »Wir möchten Antworten auf folgende Fragen liefern:  Wie können wir alle Circular Economy Prinzipien, also die zehn R-Strategien bekannt machen? Wie können Industrie, Wissenschaft und Gesellschaft bei einer Transformation zu einer zirkulären Kunststoffwirtschaft am besten für den größtmöglichen Impact kooperieren?«

Bisherige Ergebnisse des Clusters Fraunhofer CCPE sind innovative Ansätze für zirkuläre Geschäftsmodelle, intelligente Erfassungs-, Sortier-, und Recyclingtechnologien, aber auch neue Rezepturen für zirkuläre Polymere und Compounds, um vielfache Recyclingumläufe zu ermöglichen. Mit dem neu entwickelten Bewertungstool CRL® können Unternehmen beispielsweise den Reifegrad von Produkten oder Produktsystemen im Hinblick auf die Circular Economy selbst bewerten. Das Tool prüft, inwieweit ein Produkt Prinzipien der Kreislaufwirtschaft in den Bereichen Produktdesign, Produktdienstleistungssystem, End-of-Life-Management und Kreislaufwirtschaft bereits berücksichtigt und wo noch Verbesserungspotenzial besteht.

Das EU-Projekt „MC4 – Multi-level Circular Process Chain for Carbon and Glass Fibre Composites“ untersucht zirkuläre Ansätze für die Wiederverwendung von Verbundwerkstoffen aus Carbon- und Glasfasern. Es entwickelt Prozesstechnologien und Qualitätssicherungsmethoden, die ein wirtschaftliches Recycling von Carbon- und Glasfaserbauteilen ermöglichen. Die im Fokus stehenden Materialien sind für zahlreiche technische Anwendungen unverzichtbar, bei denen ein geringes Materialgewicht und hohe Performance besonders geschätzt werden. Die europäischen Wertschöpfungsketten für Carbon- und Glasfasern müssen jedoch in zweierlei Hinsicht optimiert werden: in Bezug auf die ökologische und die wirtschaftliche Effizienz.

Derzeit gehen bis zu 40 % des Materials im Produktionsprozess als Abfall (z.B. Prepreg-Abfälle im Zuschnitt) verloren und nach einer Lebensdauer von 15 bis 30 Jahren werden 98 % des Materials der Entsorgung zugeführt, ohne Aussicht auf Wiederverwertung. Bei einem jährlichen Verbrauch von etwa 138.000 Tonnen Carbonfasern und 4,5 Millionen Tonnen Glasfaserverbundwerkstoffen sind entsprechende Umweltauswirkungen von hoher Relevanz.
Zusätzlich zu diesen Umweltproblemen muss die derzeitige Wettbewerbsposition Europas in diesen Wertschöpfungsketten verbessert werden, um weniger von ausländischen Quellen abhängig zu sein. 80 % der Herstellung von Carbon- und Glasfasern findet außerhalb Europas statt, und wenn die Herstellung in Europa erfolgt, sind die Technologien häufig von anderen Ländern

MC4 wird sich auf verschiedene Wiederverwendungs- und Recyclingprozesse entlang des Lebenszyklus von Verbundwerkstoffen konzentrieren. Dazu gehören:

• Chemische Recyclingtechnologien für eine wirtschaftlich effiziente Trennung von Matrix und Carbonfasern
• Verarbeitungstechnologien für die Wiederverwendung von Prepreg-Abfällen aus dem Produktionsablauf (z.B. beim Zuschnitt)
• Mechanische Recyclingverfahren für Bauteile aus Glasfaserverbundwerkstoffen zur direkten Wiederverwendung der Materialien in neuen Bauteilen
• Neue Harze für eine bessere Recycelbarkeit von Glasfaserbauteilen
• Technologien für die Verarbeitung von recycelten Carbonfasern zur Herstellung von Garnen, Geweben und Vliesstoffen für Verbundbauteile
• Qualitätssicherungsmethoden zur Charakterisierung von recycelten Glas- und Carbonfasern und der daraus hergestellten neuen Verbundwerkstoffe

Das Konsortium umfasst 15 Partner aus sieben europäischen Ländern. Prozessentwickler, Materialhersteller, Hersteller von Verbundbauteilen sowie Endverbraucher decken die gesamte Wertschöpfungskette ab.

Das STFI bringt in verschiedenen Arbeitspaketen des Projektes seine Kompetenzen im Bereich der Verarbeitung und des Recyclings von Carbonfasern und Carbonfaserverbundbauteilen ein. Neben der Herstellung von Vliesstoffen und deren Prüfung stehen die Anfertigung von Demonstratoren, aber auch entsprechende LCA und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen im Vordergrund.

MC4 wird von der Europäischen Union unter dem Aufruf HORIZON-CL4-2021-RESILIENCE-01-01 im Forschungsrahmenprogramm Horizon Europe finanziert. Die Laufzeit des Projektes ist von April 2022 bis März 2025.

Die Zukunft der E-Mobilität wird insbesondere von sicheren Batteriegehäusen mitbestimmt. Wenn Batterien für Elektrofahrzeuge immer leistungsfähiger werden, spielt die höhere volumetrische Energiedichte eine entscheidende Rolle. Soll in weniger Bauraum mehr Energie gespeichert werden, sind neue Material- und Designlösungen gefragt. Und die Entwicklung passender Gehäuse aus hochsicheren und hochstabilen Leichtbaumaterialien. Am Aachener Zentrum für integrativen Leichtbau (AZL) startet im Oktober 2022 ein Projekt zu Cell-to-Pack-Batteriegehäusen für batterieelektrische Fahrzeuge.

Der Aufbau von Batteriegehäusen ist entscheidend für die Sicherheit, Kapazität, Leistung und Wirtschaftlichkeit. Im Cell-to-Pack-Projekt wird die Entwicklung von Konzepten für Bauteile und deren Produktion auf Basis verschiedener Materialien und Konstruktionstechniken vorangetrieben. Die Konzepte werden in Bezug auf Leistung, Gewicht und Produktionskosten verglichen, so dass für OEM, Produzenten und deren Zulieferer in der gesamten Wertschöpfungskette von Batteriefahrzeugen neues Know-how entsteht. Unternehmen sind eingeladen, sich an diesem neuen, branchenübergreifenden Projekt zu beteiligen, um Batteriegehäusekonzepte für die vielversprechende und zukunftssichere Cell-to-Pack-Technologie zu entwickeln.

Basis für das Projekt ist die Leichtbau-Kompetenz der AZL-Experten, die sie bereits in früheren Projekten für Multimateriallösungen bei modul-basierten Batteriegehäusen gezeigt haben. Gemeinsam mit 46 Industriepartnern, darunter unter anderem Audi, Asahi Kasei, Covestro, DSM, EconCore, Faurecia, Hutchinson, Johns Manville, Magna, Marelli and Teijin, wurden 20 verschiedene Multimaterialkonzepte hinsichtlich Gewicht und Kosten optimiert und mit einem Referenzbauteil aus Aluminium verglichen. Alle Produktionsschritte wurden im Detail modelliert, um zuverlässige Kostenschätzungen für jede Variante zu erhalten. Es konnten je nach Konzept 20 % Gewichts- bzw. 36 % Kosteneinsparpotenzial durch den Einsatz von Multimaterial-Verbundwerkstoffen im Vergleich zur etablierten Aluminiumreferenz identifiziert werden.

Es wird erwartet, dass sich das Aufbaukonzept der Batteriegehäuse in Richtung eines effizienteren Layouts entwickeln wird. Hierbei werden die Zellen nicht mehr in zusätzlichen Arbeitsschritten in Modulen zusammengefasst, sondern direkt in das Batteriegehäuse integriert. Durch die Einsparung von Batteriemodulen und verbesserter, gewichtssparender Raumausnutzung wird eine höhere Packungsdichte ermöglicht, eine geringere Bauhöhe erzielt und Kosten eingespart. Zusätzlich werden verschiedene Ausbaustufen der konstruktiven Integration des Batteriegehäuses in die Karosseriestruktur erwartet. Diese neuen Designs bringen spezifische Herausforderungen, unter anderem zur Gewährleistung des Schutzes der Batteriezellen vor Beschädigung durch äußere Einflüsse sowie des Brandschutzes mit sich. Darüber hinaus können unterschiedliche Optionen für Recycling und Reparatur die künftigen Konstruktionen erheblich beeinflussen.

Wie die verschiedenen Material- und Strukturoptionen für zukünftige Generationen von Batteriegehäuse für die Cell-to-Pack Technologie aussehen könnten und wie sie in Bezug auf Kosten und Umweltauswirkungen zu vergleichen sind, wird in dem neuen AZL-Projekt untersucht. Neben den Material- und Produktionskonzepten aus der Konzeptstudie für modulbasierte Batteriegehäuse werden auch Ergebnisse eines aktuell laufenden Benchmarkings von verschiedenen Materialien für die Impact-Schutzplatte sowie eine neue Methode zur Ermittlung von mechanischen Eigenschaften während eines Brandtest eingebracht.

Das Projekt startet am 27. Oktober 2022 mit einem Kick-Off Treffen des Konsortiums, interessierte Firmen können sich bis dahin noch für die Teilnahme bewerben.