Aus der Branche

Wie lassen sich die Rahmenbedingungen in den Produktionsländern der textilen Kette kontinuierlich verbessern, um flächendeckend soziale Arbeitsbedingungen, ökologische Herstellungsprozesse und Nachhaltigkeit auf wirtschaftlicher Ebene in den Betrieben zu schaffen? Und wie können Verbraucher erkennen, ob die von ihnen gekauften Textilien auch tatsächlich nachhaltig sind? Als Parlamentarischer Staatssekretär beim Bundesminister für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (BMZ) beschäftigt sich Hans-Joachim Fuchtel (MdB) im Rahmen des Bündnisses für nachhaltige Textilien damit, wie sich diese Herausforderungen für alle beteiligten Interessengruppen effektiv lösen lassen. Anlässlich seines Besuchs am 25. Juli bei der Hohenstein Group am Stammsitz Bönnigheim tauschte sich Fuchtel mit den Textilexperten darüber aus, welche Ansätze das international agierende Forschungs- und Dienstleistungszentrum für die Textilunternehmen bietet und welche Kooperationsmöglichkeiten es hinsichtlich der Umsetzung der deutschen Nachhaltigkeitsstrategie und der VN-Agenda 2030 gibt.

„Nachhaltige Produkte und Prozesse sind schon immer einer unserer Arbeitsschwerpunkte, wenn es darum geht, unsere weltweiten Kunden mit unserer Expertise zu unterstützen“, betont Prof. Dr. Stefan Mecheels, CEO der Hohenstein Group. „Hier verfolgen wir mit dem Textilbündnis gemeinsame Ziele, teilen dieselben Werte und setzen uns mit unserer täglichen Arbeit für sie ein.“ Als Gründungsmitglied der OEKO-TEX® Gemeinschaft vermarktet Hohenstein seit 1992 beispielsweise ein praxisnahes Portfolio unabhängiger Zertifizierungen und Produktlabels, mit denen Markenunternehmen, Hersteller und Einzelhändler ihre Nachhaltigkeitsziele umsetzen können.

Die Herstellung von Werkstoffen wie Beton oder Kunststoff ist mit erheblichen CO2-Emissionen verbunden. Das Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen University forscht in seinen Projekten BasFlair und GreenBraid am Einsatz klimafreundlicher Alternativen aus Naturstoffen. Dafür wurden die Projekte nun von der KlimaExpo.NRW geehrt. Dr. Heinrich Dornbusch, Vorsitzender Geschäftsführer der Landesinitiative, überreichte den Projektleitern am Dienstag die offizielle Urkunde zur Aufnahme in die landesweite Leistungsschau für den Klimaschutz. Das Projekt BasFlair setzt für die Herstellung eines klimafreundlichen Betons Basaltfasern aus vulkanischem Gestein ein. Im Projekt GreenBraid verwenden die Aachener Forscherinnen und Forscher Flachs für die Produktion naturfaserverstärkter Kunststoffe. „Die beiden vorbildlichen und innovativen Projekte zeigen eindrucksvoll die Möglichkeiten, Werkstoffe energieeffizient und CO2-arm zu produzieren. Damit sind sie zwei gelungene Beispiele für den Fortschrittsmotor Klimaschutz“, sagte KlimaExpo.NRW-Geschäftsführer Dr. Heinrich Dornbusch, während er die Urkunden an Andreas Koch, Projektleiter von BasFlair, sowie an Viktor Reimer und Marie-Isabel Popzyk, Projektleiter von GreenBraid, überreichte.

Hält PCM, was es verspricht? Mit optischen Methoden konnten Unterschiede in den PCM-Modifizierungen der verschiedenen Produkte sowie bei Beschichtungen Unterschiede im Auftrag bezüglich Menge und Mischungsverhältnis festgestellt werden. Durch die Einbindung von PCM in die Fasern werden Veränderungen der textilphysikalischen Eigenschaften verursacht. So wurde bei einigen Mustern eine Verbesserung der Zugfestigkeit beobachtet. Bei anderen Mustern trat jedoch auch eine Verschlechterung auf, bedingt durch ungünstige Mischverhältnisse, unegale Spinnmassen oder auch poröses PCM in der Spinnmasse. Bei der Untersuchung der Scheuerfestigkeit war erkennbar, dass die PCM-Fasern in Zwirnen im Vergleich zum Referenzzwirn einen früheren Bruch begünstigten. Die PCM-beschichteten Textilien zeigten eine geringe Beständigkeit gegenüber Reibung und Wiederaufbereitung. Es kommt zu enormen Verschlechterungen in der Beschaffenheit und Menge der Beschichtung. Die Waschbeständigkeit der untersuchten PCM-Ausrüstung ist gering, bei vielen Mustern ist das PCM-Material nach 10 Wäschen ausgewaschen.
Die wärmeisolierenden Eigenschaften der PCM-Produkte sind unterschiedlich hoch und werden durch die Textilgrundkonstruktion beeinflusst. Für die Materialaufbauten konnte eine höhere Wärmeisolation durch Einsatz der PCM-Technologie ermittelt werden. Ursache ist nicht allein das PCM, sondern vor allem die zusätzlich eingesetzten Bindersysteme. Hierbei wurde beobachtet, dass die wärmeisolierende Eigenschaft der geprüften Materialien geringfügig größer ist, wenn die beschichtete Seite der Haut zugewandt ist. Der Wasserdampfdurchgangswiderstand wird in der Regel durch PCM-Zusatz verschlechtert und ist von der Textilkonstruktion abhängig.

Sofileta, einer der innovativsten Textilhersteller mit Expertise im Bereich neuartige und technische Stoffe, kooperiert mit Hyosung bei der Entwicklung einer neuen Stoffkollektion mit creora® Fresh. Die creora® Fresh Technologie reduziert Körpergerüche durch chemische Verbindung und ist fester Bestandteil der Faser. „Wir haben uns dazu verpflichtet, unsere technischen Möglichkeiten dafür zu nutzen, die Bedürfnisse der Kunden nach Performance und Mode zu erfüllen. Es ist unsere Expertise, die Stoffe an den Bedarf der jeweiligen Endanwendung anzupassen“, so Dominique Heuillard, Innovation Manager bei Sofileta. „creora® Fresh gibt uns die Möglichkeit, Unterwäsche und Sportbekleidung mit noch mehr Performance zu verbinden.“ „Sofileta ist der ideale Partner, da er durch den Einsatz von Stoff- und Fasertechnologie Spitzenprodukte entwickeln kann“, erklärte Ria Stern, Global Marketing Director bei Hyosung. „Wir arbeiten mit Sofileta seit der Anfangszeit von creora® zusammen und freuen uns sehr, unsere Partnerschaft fortzusetzen, um den wandelnden Bedürfnissen der Marken nachzukommen.“

Ob im Maschinenbau, in der Automobilindustrie oder der Luft- und Raumfahrt – dem Leichtbau kommt für die Zukunft dieser Industriebereiche eine entscheidende Bedeutung zu. Leichtere und steifere Bauteile bewirken eine Verminderung des Treibstoffverbrauchs und führen zur Einsparung von Treibhausgasen. „In der Verarbeitung von Leichtmetallen wie Aluminium bei Gussverfahren sind wir heute allerdings an der Grenze des physikalisch Möglichen angelangt“, erläutert Cornelia Sennewald, Ingenieurin an der Fakultät Maschinenwesen der Technischen Universität Dresden. „Der nächste Qualitätssprung zu noch einmal deutlich leichteren und dabei 2 zugleich stabileren Strukturen führt über die Herstellung sogenannter metallischer Zellen. Dabei werden Drähte so ineinander verwoben, dass superfeste Verbindungen bei gleichzeitig minimalem Materialeinsatz entstehen.“

Die noch junge Werkstoffklasse der sogenannten zellularen metallischen Materialien besitzt außerordentliches Potenzial – wobei bislang das Problem bestand, diese Zellen kostengünstig und in industriellem Maßstab zu produzieren. Sennewald gelang es im Rahmen ihrer Doktorarbeit an der Technischen Universität Dresden, ein neuartiges Verfahren zu entwickeln und diese komplexen 3D-Strukturen auf handelsüblichen Webmaschinen herzustellen. „Dank des neuen Verfahrens konnte ich Metallfäden und -drähte statt in den üblichen 2D-Strukturen auch zu 3D-Strukturen verbinden, und zwar in ganz unterschiedlichen Größen und Formen“, erläutert Sennewald. „Außerdem gelang es mir – das war ein zweiter großer Schritt nach vorn –, andere Leichtbaustoffe wie Carbon-Fasern mit zu verweben, was ganz neue Einsatzmöglichkeiten eröffnet.“ Die hybride Verbindung von Metallen und Kunststoffen bietet ein weiteres breites Spektrum ableitbarer Anwendungen. „Wir denken an Crash-Elemente, die eine extrem hohe Steifigkeit besitzen und zudem hohe Temperaturen aushalten. Wir könnten auf diese Weise beispielsweise die Betonstrukturen von Gebäuden verstärken, um sie widerstandsfähiger gegen Erdbeben zu machen. Oder sie besser gegen Explosionen schützen. Bei bestehenden Gebäuden könnte hier ein entsprechender Materialauftrag infrage kommen, bei Neubauten könnten die von uns entwickelten zellularen Webstrukturen gleich mit in den Bau einbezogen werden.“

Am 11. Mai 2017 wurden wieder zwei von insgesamt fünf Förder- und Kreativitätspreisen 2017 des VDMA Fachverbandes Textilmaschinen an Nachwuchswissenschaftler des Institutes für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden verliehen. Die Preise sind mit 8.000 Euro dotiert und gingen an Frau Dr.-Ing. Cornelia Sennewald für ihre Dissertation zum Thema „Generative Struktur-, Technologie- und Webmaschinenentwicklung für unikale zellulare 3D Strukturen in Leichtbauweise “ und an Herrn Philipp Kempert für seine Studienarbeit „Entwicklung eines Schützenwechselsystems für Spulenschützen-Bandwebmaschinen zur Herstellung hochkomplexer 3D-Gewebe“.

Im Rahmen der prämierten Dissertation entwickelte Frau Dr.-Ing. Cornelia Sennewald eine neue Webtechnologie für die Fertigung völlig neuer zellularer 3D Drahtstrukturen. Die besondere Leistung besteht in der Entwicklung von Lösungen für die Verarbeitung von steifen Drahtmaterialien nach einem äußerst effizienten textilen Fertigungsverfahren. Die einzigartigen Strukturen zeichnen sich bei geringem Gewicht durch exzellente Werkstoffkennwerte aus. Sie bieten eine hervorragende Basis für neue Lösungen im Metallleichtbau, für crashsichere Leichtbauteile, aber auch für Hochleistungsbeton.
Herr Kempert leistete mit seiner ausgezeichneten Studienarbeit in Zusammenarbeit mit dem deutschen Maschinenbauer MAGEBA Textilmaschinen GmbH & Co KG einen wesentlichen Beitrag zur Automatisierung von Spezial-Webmaschinen für die Verarbeitung von Hochleistungsfaserstoffen, insbesondere von Carbon-Fäden. Mit diesen Spezial-Webmaschinen können komplexe 3D-Strukturen für Faserkunststoffverbunde gefertigt werden, die bisher in aufwändigen manuellen Arbeitsschritten gefertigt werden. Die vollständige Automatisierung ist eine wesentliche Grundlage für die Überführung der Forschungsergebnisse in die Industrie, wie die Automobilindustrie, der Maschinenbau und Sportgerätehersteller.

Im Juni 2017 startet die AZL Aachen GmbH in Kooperation mit dem Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen eine Konsortialstudie zu Hochleistungs-SMC. Ziel ist es, den Einsatz einer neuen Generation von SMC-Werkstoffen in der industriellen Anwendung voranzutreiben. Firmen entlang der gesamten SMC-Wertschöpfungskette sowie Firmen mit einem Interesse am SMC-Markt sind eingeladen, an der Studie teilzunehmen.

SMC (Sheet Molding Compound) ist seit Jahren die erste Wahl, um Metallkomponenten zu ersetzen. Um zusätzliche Gewichtseinsparungen sowie eine Reduktion der CO2-Emissionen zu erzielen, wird jedoch eine neue Generation von High-Performance-SMC (HP-SMC) notwendig, die aus kurzen oder kontinuierlichen faserverstärkten Systemen mit entweder Karbon- oder Glasfasern und speziellen Harzmassen besteht. Die SMC-Hochleistungsvariante zeichnet sich durch einen hohe Anzahl an Wechselwirkungen zwischen Material und Prozess aus, die Herausforderung und Chance zugleich sind.
Die konsortiale Markt- und Technologiestudie zu High-Performance SMC ( www.lightweight-production.com/go/hp-smc-study ) des AZL und IKV zielt darauf ab, das Verständnis dieser Wechselwirkungen zu weiten, indem detailliertes Wissen zu SMC-Anwendungen und -Technologie, zentralen Herausforderungen und technologischen Lösung zur Etablierung einer neuen SMC-Generation geboten wird. Dieses Wissen bietet die Basis, um Design-Richtlinien auszuarbeiten, zielgerichtete Entwicklung voranzutreiben und neue Geschäftsmöglichkeiten zu eröffnen.

Die Hochschule Niederrhein präsentiert ab heute ihre breitgefächerte textile Kompetenz auf der Techtextil 2017 in Frankfurt, der Leitmesse für technische Textilien und Vliesstoffe. Auf einem eigenen Stand präsentieren Prof. Dr. Eberhard Janssen und Prof. Dr. Lutz Vossebein den Fachbereich Textil- und Bekleidungstechnik, das Forschungsinstitut für Textil und Bekleidung und die Öffentliche Prüfstelle.

Von heute, 9. Mai, bis Freitag, 12. Mai, zeigt die Hochschule an ihrem Stand (Halle 3.1 Stand A39) neue Entwicklungen wie Durchstichsensoren, leuchtende Fassaden, 3D-Simulation oder Kernmantelverbundwerkstoffe. Daneben geht es auch um allgemeine Informationen zu den Studiengängen am Fachbereich Textil- und Bekleidungstechnik. Den 60 Quadratmeter großen Stand teilt sich die Hochschule Niederrhein mit dem Mönchengladbacher Unternehmen Textechno und dem österreichischen Unternehmen Lenzing Instruments, beides Hersteller von Mess- und Prüfgeräten für Fasern.
Außerdem ist Prof. Dr. Michael Ernst mit dem Virtual Lab des Fachbereichs in Halle 4 mit einem eigenen Stand vertreten und zeigt die nächste Generation der Produktentwicklung, die zunehmend digital geprägt ist. Die Bereiche Avatargestaltung mittels Body-Scanning-Technologien, Erfassung von Materialparametern für die Simulation, virtuelles Prototyping und die Implementierung der Technologien in einen industriellen Produktentwicklungsprozess stehen hierbei im Fokus und werden mit neuesten 2D und 3D CAD-Technologien umgesetzt.

Der Forschungsstandort Aachen ist um ein einmaliges Angebot reicher: Am Freitag eröffnete mit dem Digital Capability Center (DCC) eine neuartige Lernfabrik mit dem Schwerpunkt Industrie 4.0. In einer realitätsgetreuen Fabrikumgebung erhalten Fach- und Führungskräfte produzierender Unternehmen sowie angehende Ingenieure das Handwerkszeug, um die digitale Transformation im eigenen Unternehmen voranzutreiben. Das Motto: erkunden, ausprobieren, anwenden. Das DCC ist eine Kooperation der Unternehmensberatung McKinsey & Company, des Instituts für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen University und führenden Technologieunternehmen wie dem Softwareanbieter PTC. Das DCC ist das erste seiner Art weltweit – weitere DCCs werden von McKinsey in diesem Jahr noch in Singapur, Chicago, Peking und Venedig eröffnet.

Die praxisnahen Workshops im DCC helfen Unternehmen, sich dem Thema Industrie 4.0 systematisch und zielgerichtet zu nähern. Sie lernen, wo und wie neueste Technologien entlang der gesamten Wertschöpfungskette eingesetzt werden können – von der ersten Kundenanfrage über die Entwicklung, Produktion und Auslieferung bis zum Servicegeschäft. Aber auch die Anforderungen an das Management sowie die Befähigung der Mitarbeiter und die allgemeine Akzeptanz der mit der Transformation einhergehenden Veränderungen werden thematisiert. Workshop-Teilnehmer erarbeiten konkrete Lösungen für ihre individuelle Problemstellung und erhalten Einblick in zentrale digitale Lösungen und Technologien wie Echtzeit-Diagnosewerkzeuge, Big Data Analytics, prädiktive Instandhaltung, digitales Performancemanagement, 3D-Druck oder kollaborative Roboter.