Aus der Branche

Die AVK – Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e. V. bietet ab Dezember 2023 ein neues Seminar zur Prozesssimulation für Faserverbund-Kunststoffe an.

Prozesssimulation ist in vielen Industriebereichen nicht mehr wegzudenken und bietet auch für Faserverbundkunststoffe (FVK) enormes Potenzial. Moderne Prozesssimulationen fördern das Prozessverständnis und unterstützen die Prozess- und Werkzeugauslegung.

Die komplexen physikalischen Vorgänge, die aus der speziellen werkstofflichen Zusammensetzung von FVK resultieren, sind dabei eine Herausforderung. Die zielorientierte Auswahl und Anwendung von Simulationstechnologien erfordert ein Grundverständnis für die FVK-spezifischen Besonderheiten.

Das Seminar, das vom Simulations-Experten Dr. Miro Duhovic vom Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe in Kaiserslautern geleitet wird, bietet mit der grundsätzlichen Einführung in die Simulationsgrundlagen einen Einblick in die sich rasant entwickelnden Simulationsmöglichkeiten, aber auch -limitationen sowie gängige Anwendungsfälle und Aspekte der Eingangsdatengenerierung. Es wird die gesamte Bandbreite der Herstellprozesssimulationen betrachtet und am Beispiel der Resin-Transfer-Molding-Technologie ein detaillierter Einblick geboten, wobei die Teilnehmer selbst aktiv werden und ein erstes Simulations­modell mit einer Open-Source-Simulationssoftware erstellen und berechnen können.

Das erste Seminar zur Prozesssimulation findet am 5. Dezember 2023 in der AVK-Geschäftsstelle statt.

• Gesundheitsversorgung mit lebensnotwendigen Medizinprodukten gefährdet

Die beiden Medizintechnik-Verbände BVMed und SPECTARIS haben in einem gemeinsamen Schreiben an das Bundesgesundheitsministerium (BMG) vor den verheerenden Auswirkungen eines pauschalen PFAS-Verbots auf die Patient:innenversorgung mit lebensnotwendigen Medizinprodukten gewarnt.

Die EU-Kommission plant in einer untergesetzlichen Regelung ein umfassendes Verbot von rund 10.000 Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS), von denen viele bislang unverzichtbar und alternativlos sind. EU-Rat und EU-Parlament sind dabei deutlich zu spät eingebunden worden, kritisieren BVMed-Geschäftsführer Dr. Marc-Pierre Möll und SPECTARIS-Geschäftsführer Jörg Mayer. Sie appellieren an die deutsche Gesundheitspolitik, die Brüsseler Initiative „eiligst in den Blick“ zu nehmen, sich in das Verfahren einzuschalten und pauschale Regelungen ganzer Stoffgruppen zu verhindern.

Der Entwurf einer umfassenden PFAS-Beschränkung wurde im Januar 2023 von der europäischen Chemikalienagentur ECHA im sogenannten Ausschussverfahren unter der REACH-Verordnung vorgelegt. BVMed und SPECTARIS lehnen die breite Regulierung ganzer Stoffgruppen unabhängig von deren nachgewiesenem Risiko strikt ab. „Denn den PFAS wird in Medizinprodukten genau die technische Eigenschaft zum politischen Verhängnis, wegen der sie eingesetzt werden: ihre Langlebigkeit und Widerstandsfähigkeit am und im menschlichen Körper“, heißt es in dem gemeinsamen Schreiben an das BMG.

PFAS stellen für die Medizintechnik Hochleistungs-Werkstoffe dar, die entscheidende medizinisch-technische Fortschritte der letzten Jahrzehnte erst ermöglicht haben. „Medizinprodukte wie beispielsweise Inkubatoren für Neugeborene, Herz-Lungen-Maschinen oder Implantate wie Herzschrittmacher, Stents oder Gelenke, aber auch Produkte mit Blutkontakt oder Verpackungen für steril in Verkehr gebrachte Medizinprodukte können dann nicht mehr hergestellt und verwendet werden – und das bereits nach sehr kurzer Übergangsfrist“, warnen die beiden Medizintechnik-Verbände.

Wichtig ist aus Sicht von BVMed und SPECTARIS, dass das bereits laufende Konsultationsverfahren der ECHA nicht im Stile eines gewöhnlichen Verwaltungsaktes lediglich beobachtet und abgewartet wird. „Es besteht dringender politischer Handlungsbedarf, denn es werden angesichts des unsicheren Ausgangs der Regulierung bereits jetzt negative Standortentscheidungen getroffen“, so Möll und Mayer. Ihr dringender Appell: „Ein Ausstieg aus PFAS hätte massive Auswirkungen auf die Patient:innensicherheit, die Innovationsfähigkeit der Medizintechnik und letztlich auch auf wichtige Zukunftsinitiativen der Europäischen Union. Die Politik muss jetzt zügig handeln.“

Das 16. Symposium TEXTILE FILTER des Sächsischen Textilforschungsinstituts e.V. (STFI) fand am 14. und 15. März 2023 im Hotel Chemnitzer Hof, Chemnitz, statt. Mussten vor drei Jahren wegen coronabedingter Reisebeschränkungen noch einige Vorträge über Videokonferenz gehalten werden, konnten in diesem Jahr knapp 100 Teilnehmer in Präsenz vor Ort sein. Im Rahmen des Symposiums wurden insgesamt 18 Vorträge und vier Pitch-Vorträge gehalten. Parallel wurde das Symposium von einer Fachausstellung begleitet, in der zehn Aussteller ihre Produkte und Services zeigten.

Der erste Vortragskomplex widmete sich den Themen Nachhaltigkeit, Kreislaufwirtschaft und Life Cycle Analysis (LCA). Herausgestellt wurde dabei, dass zum Vergleich der Prozesse, Materialien und Produkte die nationale und internationale Normung und Standardisierung sowie für die wirtschaftliche Durchführung die Automatisierung der LCA grundlegende Voraussetzungen sind. Außerdem wurde klargestellt, dass ein ehrlicher Vergleich der existierenden Vor- und Nachteile der biobasierten gegenüber den erdölbasierten Rohstoffen erforderlich ist.

Während der Coronakrise kam es auch in der Textilindustrie zu einem Zusammenbruch der Lieferketten. Die Lieferketten erholen sich, dafür wird die Wirtschaft gegenwärtig durch eine Energiekrise gebeutelt. Alternative Energiequellen wie Wasserstoff sind leider noch nicht ausgereift und stehen für eine umfassende Nutzung nicht bereit. Ansätze, um Energie einzusparen, sind Minimalauftragsverfahren in der Ausrüstung, die Wärmerückgewinnung, das Recycling oder die Einsparung von Verpackungen für den Transport.

Ein weiter Themenkomplex des Symposiums widmete sich der Normung und Standardisierung der Filterprüfungen. Zu erwähnen sind hier die Prüfung von Luftfiltern in Kombination mit Brandschutz für Züge, die Prüfung von Luftfiltern für Haushalt, öffentliche Räume und Industrieanlagen oder die Entwicklung von Labortestverfahren zur beschleunigten Alterungsprüfung von mobilen Entstaubungsanlagen.

Mehrere Vorträge hatten die Modellierung und Simulation von Prozessen der Vliesstoffherstellung (z. B. die virtuelle Produktion, Beeinflussung der Wolkigkeit von Extrusionsvliesstoffen oder die Verteilung von Spinnfasern und -filamenten), den Aufbau und die Charakteristik von Filtervliesstoffen (z. B. Flächenstruktur, Druckverlustkurve, Partikeltransport und -adsorption) sowie die Aerosolverteilung bzw. die Filtereffektivität in Abhängigkeit der Platzierung der Luftfilter im Raum zum Inhalt.

Auf dem Symposium wurden zudem auch verschiedene neue Materialien und Produkte vorgestellt. Dabei sind besonders hervorzuheben:

• Flüssigkeitsgefüllte Hohlfasern für die Abwasserreinigung
• Neue Spezialpapiere für Luftwärmeüberträger, bei dem ein kräuselfähiges Mikro-/Nanofasermu-
• ltifilamentgarn mit Einzelfaserdurchmessern von < 1,0 μm Fasern nach dem Island-in-the-Sea Schmelzspinnverfahren hergestellt werden
• 3D-Absorbervliesstoffe mit integrierter Gassensorik (PAKs) für die Schutzbekleidung von Einsatzkräften im Bereich Feuerwehr
• Getuftete Filterstrukturen kombiniert mit leitfähigen Interdigitalstrukturen für die Luftfiltration
• Kompakte Luftfilterelemente und deren Optimierung
• Einsatz von Ionisatoren für die Aerosolabscheidung im Filter

Abschließend stellte das STFI in eigener Sache geplante bzw. bereits realisierte Investitionen vor, die die technisch/technologische Basis und die Prüfkompetenz des Institutes erweitern. In Kurzvorträgen wurde die Errichtung einer Nassvliesanlage mit 600 mm Arbeitsbreite vorgestellt, die besonders für den Filterbereich und das Forschungsfeld Textilrecycling neue Entwicklungen ermöglichen wird. Für den Bereich Nähwirktechnik wurde eine neue Maliwatt- Maschine mit optimierter Arbeitsstelle investiert. Die Errichtung eines Prüfstandes für FFP2-Masken, der auch für die Prüfung von Filtern eingesetzt werden kann, erweitert die Prüfkompetenz des Hauses erheblich. Sein variabler Aufbau ermöglicht auch die Prüfung von neuentwickelten Vliesstoffen, deren Konstruktion durch Simulation optimiert wurde.

Als interdisziplinäres Kompetenznetzwerk aus Industrie- und Forschungspartnern ist futureTEX 2014 gestartet, um den Wandel der traditionsreichen Textilbranche im Zeitalter der Digitalisierung zu einem zukunftsfähigen Industrieplayer – mit Technischen Textilien (TechTex) als Fundament – zu gestalten. In dieser Zeit ist das Konsortium auf mehr als 300 involvierte mittelständische Unternehmen, wissenschaftliche Einrichtungen und textile Branchenverbände angewachsen, die sich in insgesamt 34 Vorhaben der textilen Zukunft verschrieben haben. Das erklärte Ziel der Akteure bestand darin, die Position Deutschlands als Weltmarktführer im Textilmaschinenbau zu stärken sowie den Weg zu einer globalen Spitzenposition bei den Technischen Textilien bis 2025 zu ebnen.

Nun befindet sich das Projekt auf der Zielgeraden: Über 20 der insgesamt 34 Vorhaben wurden bereits erfolgreich abgeschlossen – Die noch in Arbeit befindlichen werden in den kommenden Monaten folgen.

Um die erreichten Ziele der vergangenen Projektjahre Revue passieren zu lassen sowie einen Ausblick zu geben, wie es nach Projektende weitergeht, hatte der Konsortialführer – das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) – zur hybriden Abschlussveranstaltung geladen. Rund 50 Teilnehmer folgten online und vor Ort dem abwechslungsreichen Rahmenprogramm.*

*Weitere Informationen finden Sie im Anhang.

• Batteriedeckel aus SMC – Was Composites für die Elektromobilität leisten können

Die schnelle Entwicklung der Elektromobilität hat die gesamte Werkstoffentwicklung vor neue Herausforderungen gestellt. Besonders die Batterie, ein Herzstück der Elektrofahrzeuge, stellt ausgesprochen hohe Anforderungen an die eingesetzten Materialien und Lösungen.

Bei dem Batteriegehäuse (sog. Wanne) stellen metallische Werkstoffe in Profilform (vor allem Aluminium und spezielle Stähle) bezüglich der Crashanforderungen eine etablierte Lösung dar. Bei den Batteriedeckeln stehen verschiedene Lösungen in Wettbewerb. Je nach Konzept und Hersteller werden metallische (Aluminium, bzw. Stahl) sowie nichtmetallische Werkstoffe (Kunststoffe) bzw. deren Kombinationen eingesetzt.

Welche Anforderungen werden an die potenziellen Materialien für Batteriedeckel gestellt, um in Betracht gezogen zu werden?

Dieser Artikel betrachtet vorrangig die sehr guten Verwendungsmöglichkeiten von Sheet Molding Compounds (SMC). Fünf wichtige Merkmale der Funktion eines Batteriedeckels werden nachstehend kommentiert.

1.    Mechanische Eigenschaften

Das Batteriegehäuse besteht hauptsächlich aus Aluminium – bzw. Stahlprofilen, es kann allerdings auch im Aluminiumdruckverfahren hergestellt werden. Das Gehäuse beherbergt die Zellen, die Kühlung, die Verkabelung und schützt die Batterie vor Crash - / Crush – Schäden. Außerdem ist das Gehäuse ein Teil der gesamten Fahrzeugstruktur. Für die mechanischen Anforderungen des Batteriedeckels ist faserverstärkter Kunststoff (SMC) eine passende Lösung, die folgende Vorteile bietet:

•    gute Zug – und Biegefestigkeit erhöhen die Steifigkeit,
•    SMC ermöglicht die Verteilung dieser Eigenschaften über das gesamte Bauteil,
•    Verwendung verschiedenster Fasertypen und Glaskugeln ist möglich,
•    mögliche Fasersysteme, wie uni – und multidirektionale, sowie randomisierte Schnittfasern, erhöhen die mechanischen Eigenschaften,
•    lokale Verstärkungen der Wanddicken unterstützen diese Verbesserungen und
•    stabile und vorhersehbare Eigenschaften im breiten Temperaturbereich von minus 60°C bis 150°C und darüber hinaus, keine Versprödung, kein Schmelzen bzw. Aufweichen sprechen für diesen Werkstoff.

2.    Flammwidrigkeit und Temperaturbeständigkeit

Im Falle eines Batteriebrandes hat der Insassenschutz höchste Priorität, damit die Passagiere rechtzeitig das Fahrzeug verlassen können, das Elektrofahrzeug muss den sog. 'Run away test‘ bestehen. Ein Brand kann entstehen, wenn folgende Faktoren eintreten:

•    elektrische Überladung, Kurzschluss, Fehlfunktion der Steuerelektronik
•    mechanische Einwirkungen, wie z. B. ein Crash des Fahrzeuges.

Im Brandfall können Flammen oder heiße Gase mit Temperaturen von bis zu 1100°C auftreten, die feste Partikel der Zellen beinhalten, also wie ein Sandstrahlgebläse wirken. Dünne Blechdeckel widerstehen hier nur kurzzeitig, weshalb zusätzliche Platten aus Stahl oder Geweben verwendet werden müssen, um die Sicherheitsanforderungen zu erfüllen.
SMC bietet hier folgende Vorteile:
•    die Nutzung von unterschiedlichen Füllstoffen ergeben höchste Flammwidrigkeiten,
•    durch die Verwendung von einer Faserverstärkung wird eine Formstabilität und elektrische Isolation garantiert und
•    es gibt kein Spontanversagen aufgrund von Erweichen (Thermoplaste) oder Schmelzen (Metalle).

3.     Teilegeometrie und Werkzeugkosten

Batterien aus dem Bereich der Elektromobilität haben in der Regel große Dimensionen und ein komplexes Design, um die Zellmodule, Elektronik, Verkabelung und Kühlung aufnehmen zu können. Das führt zu reliefartigen Deckelformen, die als Metallversion nur durch einen mehrstufigen Tiefziehprozess hergestellt werden können.
SMC bietet hier folgende Vorteile:
•    Herstellung mit nur einem Werkzeug,
•    Bauteilhöhen von 20mm bis 800 mm sind im gleichen Teil möglich,
•    umlaufender Rand incl. Dichtungsnut ausführbar,
•    Materialschwindung ist einstellbar und kann auch als sogenannte Null-schwinder eingestellt werden,
•    partielle Wandstärkenerhöhungen für die Flammwidrigkeit sind möglich,
•    einstufiger Herstellprozess (Fließpressverfahren).

Bei der Montage gewinnt die Geometriegenauigkeit der SMC – Deckel eine besondere Wichtigkeit, wodurch die Dichtungspressung optimiert und der fast verzugsfreie Deckel einfach montiert werden kann.
Hier ist das SMC den metallischen oder thermoplastischen Lösungen deutlich über-legen.

4.     EMV Abschirmung

Wie alle Kunststoffe, hat SMC - im Gegensatz zu Metallen - keine elektromagnetische Abschirmwirkung. Daher müssen SMC Bauteile mit einem zusätzlichen Bauteil (Blech bzw. Folie) großflächig verbunden werden, was zusätzliche Kosten verursacht. Trotzdem bleibt ein SMC- Deckel mit entsprechender Abschirmungshilfe als Systemlösung absolut funktions- und wettbewerbsfähig.

5.      Emission

Da sich die Batteriegehäuse mit dem Interieur im Karosserieinnenraum befinden, sind Anforderungen an die Emissionseigenschaften (VOC und andere) zu erfüllen. Dies stellt folgende hohen Anforderungen an:

•    die chemische Zusammensetzung des Basisharzes,
•    das sorgfältige Rezeptieren,
•    die für die Aushärtung verantwortlichen Stoffe (Initiatoren, Inhibitoren, usw.),
•    die Sauberkeit in der Halbzeugproduktion und
•    die Kontrolle des Herstellungsprozesses.

All diese Elemente sind entscheidende Voraussetzungen, um die Emissionswerte unter Kontrolle zu bringen und nachhaltig zu garantieren. Dieser Herausforderung stellt sich die SMC Industrie und hat mittlerweile bewiesen, die notwendigen Mittel und Fähigkeiten zu haben, um die geforderten Emissionswerte zu erreichen.

Das Zusammenwirken aller oben genannten Faktoren zeigt eindeutig, dass Batteriedeckel aus SMC eine technische, die Sicherheit verbessernde und wirtschaftliche Alternative zu Bauteilen aus metallischen Werkstoffen darstellen. Es handelt sich also um einen optimalen Werkstoff für die Batterielösungen der E-Mobilität, der bereits bei einigen Fahrzeugen Verwendung in der Serienproduktion gefunden hat!

• Strategien für weiteren „endless summer“ entwickeln

Im letzten Jahr hat der „endlose Sommer“, der bis weit in den Oktober dauerte, den Start in die Herbstsaison massiv behindert. Problematisch war dabei, dass etliche Modehäuser die Sommerware bereits Monate vorher oft mit hohen Preisabschlägen verramscht hatten und für die sommerlichen Hitzewochen keine passende Ware nachziehen konnten. Hinsichtlich der Warenversorgung dürfte die Situation in dieser Saison kaum anders sein.
 
Auch für dieses Jahr haben erste Wetterforscher bereits einen langen und warmen Sommer prognostiziert. Angesichts des bisher vergleichsweise normalen Frühjahrswetters, das den Verkauf echter Sommerware – bis auf kurze Phasen - noch nicht richtig angekurbelt hat, wären frühe „Summer-Sales“ daher betriebswirtschaftlich falsch und schädlich für die Rendite!
 
Tatsächlich gab es zuletzt die üblichen „Sale-Ankündigungen“, nach BTE-Beobachtungen waren die Preisreduzierungen im breiten Markt aber noch verhältnismäßig moderat. Außerdem betrafen sie primär Übergangsware und ältere Monatsprogramme.
 
Der BTE rät dringend davon ab, bereits jetzt aktuelle Sommerware zu reduzieren oder dem Kunden werblich eine große Reduzierungswelle vorzugaukeln. Die Modebranche braucht im zunehmend härter werdenden Markt vielmehr eine ausreichend lange Phase mit regulären Preisen, um die notwendigen Erträge erwirtschaften zu können. Sollte sich der meteorologische Start in den Herbst erneut nach hinten verschieben, funktioniert das nur über eine längere Normalpreisphase in der Saisonmitte. Echte Sommerware kann man bei passender Witterung bis weit in den Juli hinein zum vollen Preis verkaufen.
 
Hinweis: Für den diesjährigen Start in den Sommer-Schluss-Verkauf empfiehlt der BTE den 29. Juli 2019. Erfahrungsgemäß wird dieser Termin auch von den Medien durch entsprechende Berichte begleitet und beschert der Branche kostenlose PR und zusätzliche Frequenz zum Abverkauf der Saison-Restware. Der BTE und der HDE Handelsverband Deutschland werden vor dem Schlussverkauf wieder entsprechende Pressemeldungen verbreiten.

• Moderater Start in die Reduzierungsphase

Obwohl die Umsatzentwicklung des Modehandels in den letzten Wochen - auch aufgrund hoher Vorlagen - gegenüber dem Vorjahr meist rückläufig war, blieb es bis Mitte Juni an der Preisfront noch vergleichsweise ruhig. Zwar gab es bereits erste „Sale-Ankündigungen“, nach BTE-Beobachtungen waren die Preisreduzierungen im breiten Markt aber mit 20 bis 30 Prozent Nachlass noch verhältnismäßig moderat. In der Außendarstellung beschränkten sich die allermeisten Häuser zudem auf eine vergleichsweise zurückhaltende Werbung im Schaufenster und zum Teil auf Mailing-Aktionen.

Tatsächlich ist in diesem Stadium der Saison meist nur ein kleiner Teil der Bekleidung überhaupt reduziert. Dies betrifft in der Regel Übergangsware und ältere Monatsprogramme. Vor allem die Frühjahrsware ist aufgrund der frühen sommerlichen Temperaturen schlecht abgeflossen.

Der BTE rät dringend davon ab, bereits jetzt aktuelle Sommerware zu reduzieren oder dem Kunden werblich eine große Reduzierungswelle vorzugaukeln. Die Modebranche braucht im zunehmend härter werdenden Markt vielmehr eine ausreichend lange Phase mit regulären Preisen, um die notwendigen Erträge erwirtschaften zu können.

Das ist umso wichtiger, als die Kostenbelastung zuletzt eher zugenommen hat. Etliche Unternehmen haben in die Digitalisierung investiert und auch die Kosten für Werbung sind aufgrund der neuen Medien oftmals gestiegen. Und aktuell gibt es wenig Anzeichen, dass der Modehandel seine Kosten künftig problemlos senken kann. Schließlich dürfte auch die Personalkostenbelastung künftig wachsen.

Ohnehin läuft man nach Ansicht des BTE mit früher Sale-Plakatierung in die Irre. Bei normalem Witterungsverlauf wird im Mainstream-Markt frühestens in der zweiten August-Hälfte der Start in die Herbstsaison wirklich gelingen. Wer also jetzt schon mit breiter Reduzierungswerbung startet, kann in den nächsten zwei Monaten beim Kunden nur mit großen Anstrengungen neue sinnvolle Impulse setzen.

Hinweis: Ende und Höhepunkt der Reduzierungsphase bildet auch in dieser Saison wieder der Schlussverkauf, für dessen Start der BTE den 30. Juli 2018 empfiehlt. Erfahrungsgemäß wird dieser Termin auch von den Medien durch entsprechende Berichte begleitet und beschert der Branche kostenlose PR und zusätzliche Frequenz zum Abverkauf der Saison-Restware.