Aus der Branche

Textilien für technische Verpackungen von Freudenberg Performance Materials (Freudenberg) haben einen um 35 Prozent reduzierten CO₂-Fußabdruck. Möglich macht das ein hoher Anteil an recycelten Rohstoffen. Eine unabhängige Studie zur Ökobilanz (LCA) von Evolon®-Materialien zeigte zusätzliche Vorteile wie Energieeinsparungen und geringeren Wasserverbrauch. Darüber hinaus verbessert die Haltbarkeit von Evolon® die Nachhaltigkeit der technischen Verpackungen über den gesamten Lebenszyklus.

Mit dem Ersatz von Virgin-PET durch recyceltes PET verringerte sich der CO₂-Fußabdruck von Evolon®-Verpackungstextilien um 35 Prozent. Dies ist das Ergebnis einer Studie eines unabhängigen Beratungsunternehmens für Ökobilanzen (Life Cycle Assessments, kurz LCA) und Ökodesign. Dabei handelt es sich um eine Cradle-to-Gate-Bewertung mehrerer Evolon®-Produkte, die Virgin-PET oder recyceltes PET enthalten. Die Studie erfolgte nach den Normen ISO 14040 / ISO 14044, wobei sie den Empfehlungen des „Product Environmental Footprint“ und der „Circular Footprint Formula“ der Europäischen Union folgt. Die Studie wurde 2022 abgeschlossen.

Evolon®-Mikrofilament-Textilien haben eine geringe CO2-Bilanz, da ihr Herstellungsprozess CO2-arme Energiequellen verwendet. Die Textilien sind leicht und können über die gesamte Produktionsdauer eines zu verpackenden Teils, z.B. in der Automobilindustrie, wiederverwendet werden.  Darüber hinaus enthalten die neuen Evolon® RE-Textilien bis zu 85 Prozent recyceltes PET. Dies wird im eigenen Haus aus Post-Consumer-PET-Flaschen hergestellt.

Durch die Verwendung von wiederverwendbaren Verpackungen aus Evolon®-Textilien werden Einwegverpackungen vermieden. Transportverpackungen aus Evolon®-Textilien bieten kratzfreien, fusselfreien und erstklassigen Oberflächenschutz für Kunststoffformteile, lackierte Teile und andere empfindliche Industrie- und Automobilteile. Dies trägt zur Senkung der Ausschussrate bei und führt sowohl zu finanziellen als auch ökologischen Vorteilen.

Zahlreiche Menschen weltweit sind von Bettlägerigkeit betroffen – sei es durch Krankheit, Unfall oder Alter. Da sie sich oftmals nicht von allein bewegen oder drehen können, kann es zu einem sehr schmerzhaften Wundliegen kommen. Mit Materialien, deren Form und mechanische Eigenschaften sich an jeder Stelle programmierbar ändern lassen, soll das Wundliegen künftig vermieden werden. Beispielsweise könnte die Härte und Steifigkeit von Matratzen, die aus programmierbaren Materialien hergestellt wurden, in jedem beliebigen Bereich per Knopfdruck eingestellt werden. Darüber hinaus verformt sich die Unterlage selbstständig so, dass ein hoher Druck an einer Stelle auf eine größere Fläche verteilt wird. Das Bett wird dort, wo es drückt, automatisch weicher und elastischer. Zusätzlich können Pflegekräfte gezielt ein ergonomisches Liegen patientenspezifisch einstellen.

Material plus Mikrostrukturierung
Materialien für Anwendungen, die eine gezielte Änderung der Steifigkeit oder Form benötigen, entwickeln Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer CPM, das durch sechs Kerninstitute geprägt wird und zum Ziel hat Programmierbare Materialien zu konzipieren und produzieren. Doch wie lassen sich Materialien überhaupt programmieren? »Wir haben grundsätzlich zwei Stellschrauben: Das Grundmaterial – im Falle der Matratzen thermoplastische Kunststoffe, für andere Anwendungen metallische Legierungen, auch Formgedächtnislegierungen – und insbesondere die Mikrostruktur«, erläutert Dr. Heiko Andrä, Themenfokussprecher am Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM, einem der Kerninstitute des Fraunhofer CPM. »Die Mikrostruktur der sogenannten Metamaterialien setzt sich aus einzelnen Zellen zusammen, die wiederum aus Strukturelementen wie kleinen Balken und dünnen Schalen bestehen.« Während die Größe der einzelnen Zellen und ihrer Strukturelemente bei herkömmlichen zellulären Materialien wie Schäumen zufällig variiert, ist sie bei den programmierbaren Materialien zwar auch variabel, jedoch genau festgelegt – sprich programmiert. Diese Programmierung erfolgt beispielsweise so, dass Druck an einer bestimmten Position zu gewünschten Formänderungen an anderen Stellen der Matratze führt, um etwa die Auflagefläche zu vergrößern und die Körperzonen optimal zu stützen.

Materialien können auch auf Wärme oder Feuchte reagieren
Welche Formänderung das Material aufweisen soll und auf welche Reize es reagiert – mechanische Belastung, Wärme, Feuchte oder auch ein elektrisches oder magnetisches Feld – lässt sich ebenfalls über die Wahl des Materials sowie seine Mikrostruktur bestimmen.

Der Weg in die Anwendung
Ein einzelnes Material kann komplette Systeme aus Sensoren, Reglern und Aktuatoren ersetzen. Das Ziel des Fraunhofer CPM ist durch Integration der Funktionen in das Material die Komplexität von Systemen zu senken und den Einsatz von Ressourcen zu reduzieren. »Wir haben bei der Entwicklung der programmierbaren Materialien stets das industrielle Produkt mit im Blick, so berücksichtigen wir unter anderem die Serienfertigung und die Materialermüdung«, sagt Franziska Wenz, stellvertretende Themenfokussprecherin am Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM, ebenfalls eines der Kerninstitute des Fraunhofer CPM. Auch laufen bereits erste konkrete Pilotprojekte mit Industriepartnern. Das Forscherteam erwartet, dass die programmierbaren Materialien zunächst einzelne Komponenten in bereits bestehenden Systemen ersetzen werden oder in speziellen Anwendungen genutzt werden – etwa bei medizinischen Matratzen, Sitzen, Schuhsohlen und Schutzbekleidung. »Schrittweise könnte sich dann der Anteil an programmierbaren Materialien erhöhen«, schätzt Andrä. Schließlich lassen sich diese überall einsetzen – sowohl in Medizin- und Sportartikeln, in der Softrobotik wie auch in der Weltraumforschung.

Unter dem Motto „Der Mensch zählt“ steht die A+A 2023 für persönlichen Schutz, betriebliche Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit ganz im Zeichen der wichtigsten Trends unserer Zeit: Nachhaltigkeit und Digitalisierung. Ergonomie-Werkzeuge der Zukunft wie Exoskelette sind dabei ein wichtiges Thema. Eine bedeutende Konferenz auf diesem Gebiet ist die WearRAcon Europe, die erstmalig vom 25.-26.10.2023 auf der A+A stattfindet.

Veranstalter ist das Fraunhofer-Institut IPA mit der Universität Stuttgart und der Wearable Robotics Association (WearRA). Der 38. A+A Kongress, der von der Bundesarbeitsgemeinschaft für Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit (Basi) durchgeführt wird, ist mit der WearRAcon Europe Konferenz thematisch-inhaltlich eng vernetzt.

Trotz einer schweren Verletzung wieder gehen können, ohne fremde Hilfe mit schweren Teilen hantieren oder einfach nur komfortabel und auf Dauer Über-Kopf-Arbeiten erledigen – die Vorteile der Exoskelette haben zahlreiche Branchen bereits überzeugt. Exoskelette und Wearables werden mittlerweile in der Industrie und im Gewerbe schon erfolgreich eingesetzt, und große Maschinenbauer und Autohersteller sowie der medizinische Sektor experimentieren weiter an der Vernetzung von Mensch und Maschine. Aktuell wird das globale Marktvolumen für Exoskelette von führenden Analysten auf über 20 Milliarden US-Dollar bis 2030 bewertet.¹

Die WearRAcon Europe Konferenz 2023 gibt neue Einblicke in die vielversprechende Welt der Exoskelett-Systeme aus verschiedenen Perspektiven und setzt gemeinsam mit dem A+A Kongress zukunftsorientierte Impulse. Vorträge von renommierten Exoskelett-Pionieren, kombiniert mit Erfahrungsberichten von Anwendenden aus verschiedenen Branchen, sowie Impulse von Expertinnen und Experten runden das Programm ab. Außerdem  wird wie bei der letzten A+A wieder ein Self-Experience Space aufgebaut, damit die Exoskelett-Systeme verschiedener Hersteller an realitätsnahen Arbeitsszenarien getestet werden können.

Parallel zum Self-Experience Space findet auch wieder eine Live-Studie Exoworkathlon statt. Auszubildende von verschiedenen mechatronischen Ausbildungsgängen durchlaufen Parcours mit Aufgaben zum Halten, Heben und Montieren, die speziell mit der Industrie entwickelt wurden. Mit unterschiedlicher Mess-Sensorik werden prospektiv Daten erhoben, um Effekte von Exoskeletten zu messen. Im Exoworkathlon setzt das IPA den Fokus insbesondere auf die Prävention für junge Mitarbeitende, um auf das Thema aufmerksam zu machen und Beschwerden frühzeitig entgegenzuwirken.

¹ (Interview Trans.INFO mit Armin G. Schmidt, CEO von German Bionic (01/2021).

• Auszeichnung für endkonturnahe 3D Gewebe für den Einsatz in Faserkunststoffverbundbauteile verliehen

Im Rahmen des JEC FORUM DACH 2022 fand am 29. November die Verleihung der AVK-Innovationspreise in Augsburg statt. Der Innovationspreis in der Kategorie „Forschung/Wissenschaft“ (1. Platz) wurde für die Entwicklung sphärisch gekrümmte Faserkunststoffverbundbauteile (FKV) aus endkonturnah gefertigten Geweben an das Wissenschaftlerteam Dipl.-Ing. Dominik Nuss, Dr.-Ing. Cornelia Sennewald und Prof. Dr.-Ing. habil. Chokri Cherif verliehen.

Mit der Entwicklung der Technologie des abzugsfreien Jacquard-Webens sowie des seit vielen Jahren am ITM der TU Dresden fest etablierten technologischen Know-hows auf dem Gebiet hochkomplexer 2D- und 3D-Gewebegeometrien ist es Dominik Nuss gelungen, allein durch gezielte Variation der Gewebebindung lokal unterschiedliche Garnlängen in die Gewebestruktur einzuarbeiten. Dadurch lassen sich ohne zusätzliches Drapieren völlig neuartige Gewebe herstellen, insbesondere sphärisch gekrümmte Gewebe, aber auch großformatige Spiralgewebe oder Kurvengewebe.

Besonders hervorzuheben ist, dass mit deutlich reduzierten Preformingschritten die geforderte endkonturnahe Geometrie des zu verstärkenden Bauteils abgebildet werden kann. Ein durchgängiges simulations-gestütztes Engineering vom CAD-Entwurf bis zur integral gewebten 2D- und 3D-Preform mittels hochkomplexer Bindungsentwicklung für räumliche Konstruktionen ist ein Alleinstellungsmerkmal am ITM, welches unerlässlich für die Entwicklung dieser zukunftsträchtigen gewebten Hightech-Strukturen war. Diese Technologie ist völlig neuartig und wurde bisher so in keinster Weise durchgeführt. Die Gewebestrukturen zeichnen sich aufgrund ihrer Geometrievielfalt und den Einsatzmöglichkeiten durch einen hohen Innovationsgrad aus, können in zahlreichen Anwendungen eingesetzt werden und zur Erschließung völlig neuer Anwendungsfelder beitragen. Die Technologie ist auf allen Jacquard-Webmaschinen mit einer Zusatzvorrichtung umsetzbar und die Preformgeometrie wird lediglich durch die Ansteuerung der Jacquardmaschine bestimmt. Die Preformgeometrie kann die volle Arbeitsbreite der Webmaschine einnehmen.

Professor Chokri Cherif, Institutsdirektor des ITM freut sich mit seinem Team sehr über die kontinuierlichen Forschungserfolge auf dem stetig wachsenden Forschungsfeld der 3D-Webtechnik, die am ITM in enger Kooperation mit der Industrie und Anwendern erzielt werden. „Diese Auszeichnung ist für unser Institut eine besondere Ehre und bestätigt, dass unsere langjährigen exzellenten Forschungsleistungen auf dem Gebiet endkonturnahen 3D-Gewebe für den Faserkunststoffbereich eine bedeutende Rolle spielen und wir mit unserer Entwicklung einen wesentlichen Beitrag für eine nachhaltige und ressourceneffiziente Fertigung von Leichtbaustrukturen leisten“.

RecyOuest, Frankreich, hat in seinem Werk in Argentan die weltweit erste Recyclinganlage für Netze aus landwirtschaftlichen Kunststoffabfällen erfolgreich in Betrieb genommen. Die innovative Recycling-Anlage mit einem speziellen Trockenreinigungssystem wurde vom internationalen Technologiekonzern ANDRITZ geliefert, installiert und im August 2022 in Betrieb genommen.

Die Recyclinganlage von ANDRITZ kann bis zu 8.000 Tonnen Abfälle verarbeiten und Recycling-Fasern für Vliesstoffanwendungen sowie Pellets aus Abfällen von landwirtschaftlichen Einweg-Kunststoffnetzen und -Garnen herstellen. Diese Pellets werden dann in die Kunststoffindustrie zurückgeführt, indem recycelte und neue Rohstoffe gemischt werden, wodurch die Menge des verwendeten neuen Kunststoffs verringert wird.

Die Linie, die sich an den Techniken des Recyclings von Textilabfällen anlehnt, ist mit einem mechanischen Trockenreinigungssystem ausgestattet, das Ressourceneinsparungen ermöglicht, indem der Einsatz von Wasser und Chemikalien vermieden wird. Diese Anlage ermöglicht es RecyOuest, Recycling-Fasern für Vliesstoffanwendungen sowie Pellets für immer neue Öko-Netze und -Garne für die Landwirtschaft zu produzieren, und zwar mit der kleinstmöglichen Umweltbelastung.

Ansmann AG hat eine neuartige, überhitzungssichere Heizfolie auf der COMPAMED 2022 in Düsseldorf vorgestellt. Diese erste drahtlose Heizfolie mit völlig konstanter Wärmeverteilung war, der medizintechnischen Veranstaltung entsprechend, zu einem beheizbaren Rollstuhlpolster verarbeitet. Doch auch eine Vielzahl weiterer Anwendungen sind mit der Kunststofffolie umsetzbar: Beispiele sind beheizbare Fahrradsättel, Smart Clothing, oder sonstige wärmende Flächen und Elemente in Automotive oder E-Mobility Anwendungen vom Autositz bis zur beheizten Lastenradkabine.

Im Unterschied zu bisherigen Heizlösungen kann sie in eine beliebige Form zugeschnitten und auch geknickt oder gefaltet werden. Zudem kann sie aufgrund ihrer Materialeigenschaften nicht überhitzen. Die Wärmeverteilung in der Fläche ist dabei völlig gleichmäßig und dadurch sehr angenehm für den Nutzer.

Jedes Produkt mit bis zu 1×1m großer Fläche in beliebiger Form, kann an eine Niedervolt-Stromversorgung angeschlossen werden und für gleichmäßige Wärme mit einer solchen Heizfolie bestückt werden.

• aus recycelten PET-Flakes hergestellt und erneut recycelbar
• geeignet auch für die Ausrüstung von recycelten Garnen und Geweben
• Feuchtigkeitsmanagement bei Sport- und Aktivbekleidung

Zur nachhaltigen Nutzung der Ressourcen hat die CHT Gruppe, nach dem Prinzipien der Kreislaufwirtschaft, das Produkt ARRISTAN rAIR entwickelt. Hierbei werden Kunststoffabfälle in ein wertvolles Textilveredelungsprodukt umgewandelt, um damit beispielsweise ein optimales Feuchtigkeitsmanagement bei Sport- und Aktivbekleidung zu erzielen. Weitere Anwendungsfelder sind Socken und Strumpfhosen im Bekleidungsbereich, Filtrationsmedien und Vliesstoffe im Bereich der technischen Textilen sowie Kissen und Vorhänge bei den Heimtextilien.

ARRISTAN rAIR wird aus recycelten PET-Flakes hergestellt und eignet sich für die Ausrüstung von recycelten Garnen und Geweben, die im Anschluss wieder recyclingfähig sind.

Zusätzlich zeichnet sich das Hydrophilierungsmittel ARRISTAN rAIR durch seine schnell trocknenden Eigenschaften in Verbindung mit einer hervorragenden Schmutzablösung und Thermoregulierung aus. Es bietet daher, vor allem im Bereich der funktionalen Textilien, optimale Funktionalitäten für hochwertige und langlebige Sportbekleidung.

• Leitgedanke „Textile Intelligence“ und Nachhaltigkeit im Fokus

Das seit 150 Jahren agierende Traditionsunternehmen Schoeller Textil AG machte es sich stets zur Aufgabe, textile Innovationen im Einklang mit der Natur zu entwickeln. Jetzt vollzieht das Unternehmen ein umfängliches Rebranding. Das Ergebnis verkörpert den neu definierten Leitgedanken „Textile Intelligence“ – die Entwicklung und erfolgreiche Umsetzung innovativer Textilien und intelligenter Textiltechnologien.

“Das Ziel des Rebrandings ist es, die traditionellen Markenwerte in einer völlig neuen Markenpräsenz zu kommunizieren. So entstand ein geschärftes Markenprofil, eine klare Markenstrategie und -tonalität sowie ein cleanes, modernes Corporate Design. Wir werden unserem Nachhaltigkeitsanspruch durch den Ausbau digitaler Touchpoints, deren crossmedialen Nutzung und einer verstärkten Onlinepräsenz gezielt nachkommen. Simplifiziert, geradlinig, nachhaltig – ganz im Sinne unserer größten Inspirationsquelle: der Natur,“ Antonio Gatti Balsarri, Chief Commercial Officer, über den digitalen Fokus der neuen Marke

Transparenz und Nachhaltigkeit - damit die zentralen Anforderungen von Kunden gegenüber Brands - stellen die Kernaspekte des Rebrandings dar. Im Logo-Design wurde eine starke Reduzierung der Logo-Elemente durch die Eliminierung der Signatur-Farbe Rot und dem schwarzen Hintergrund vorgenommen. Das modernisierte Schoeller Logo lässt sich nun gepaart mit dem neuen Markenclaim „Textile Intelligence“ durch die gewonnene Transparenz deutlich ressourcenschonender produzieren.

Schoeller ist bluesign system partner der ersten Stunde und nutzt das Higg Fem Modul zur Einschätzung der nachhaltigen Performance. Höchste Qualitäts- und Nachhaltigkeitsstandards in der Produktion bedeuten neben umweltschonenden Herstellungsprozessen und sorgfältiger Materialauswahl, insbesondere faire Arbeitsbedingungen zu gewährleisten. Schoeller folgt einem Code of Conduct, um transparente Produktionsketten, den Schutz der Umwelt und faire Arbeitsbedingungen zu garantieren.

„Zero Textile Waste“ wird zu einer gezielten Markenstrategie. Die Produktion von Textilien und Textiltechnologien wird kontinuierlich zur Schonung von Ressourcen optimiert – dennoch sind die Verarbeitungsprozesse oft aufwendig und komplex. Hier bietet Schoeller neue Lösungsansätze zum Thema Zero Waste.

So wurde der Sustainability Webshop „Schoeller re-Fabric“ bereits erfolgreich veröffentlicht. Textile Restbestände aus der Produktion werden hierüber an Designer und kleinere Produktionen verkauft, wodurch die gesamte Nutzung der Produktionsmenge erhöht und Textilverschwendung vermieden wird.

Die JEC World 2023, Treffpunkt der Verbundwerkstoffbranche, findet vom 25. bis 27. April 2023 in Paris Nord Villepinte statt. Sechs Monate vor der Messe beginnt die Veröffentlichung des Programms:

Konferenzen und Expertenrunden werden sich vor allem auf Nachhaltigkeit und die wichtigsten Herausforderungen der Branche und ihrer Anwendungsbereiche konzentrieren: Luft- und Raumfahrt, Bauwesen, Transportwesen, Gesundheitswesen, Design und im Energiesektor.

Die JEC Composites Innovation Awards
Seit 25 Jahren zeichnet die JEC Group mit den JEC Composites Innovation Awards innovative und kreative Projekte aus, die das volle Potenzial von Verbundwerkstoffen unter Beweis stellen. Alle Unternehmen, F&E-Zentren und ihre Partner können sich vor dem 16. Dezember bewerben, die Gewinner werden bei der Preisverleihung am 2. März in Paris bekannt gegeben.

Der JEC Composites Startup Booster, führender Startup-Wettbewerb in der Welt der Verbundwerkstoffe und fortschrittlichen Materialien, geht in seine sechste Auflage. Alle Unternehmer, KMUs, Startups und akademische Ausgründungen, die innovative Verbundwerkstoff-Projekte entwickeln, internationale Sichtbarkeit erlangen und ihr Geschäft mit wichtigen Akteuren der Verbundwerkstoff-Industrie und Erstausrüstern ausbauen wollen, melden sich bereits an.

Nach dem Aufruf zur Einreichung von Bewerbungen (Frist 15. Januar 2023) werden 20 Start-ups von der JEC Group und ihren Partnern Airbus und Mercedes-Benz ausgewählt. Aus den 20 Finalisten werden im Rahmen der Projektpräsentationen auf der Messe drei Gewinner in folgenden Kategorien bestimmt: „Materialien & Produkte“, „Verfahren, Herstellung & Ausrüstung“ sowie ein Sonderpreis „Nachhaltigkeit“.

• Welt-Thrombose-Tag am 13. Oktober
• BVMed: „Evidenz für mechanische Thromboseprophylaxe einbeziehen“

Die Lungenembolie ist eine der häufigsten tödlichen Herz-Kreislauf-Erkrankungen, jährlich sterben in Deutschland über 40.000 Menschen an ihren Folgen. Häufigste Ursache ist eine Thrombose. Für diese gibt es gute und moderne Präventionsmaßnahmen sowie Therapieoptionen. Die BVMed-Expert:innen im Fachbereich Mechanische Thrombosepropyhlaxe (FBMT) unterstützen daher die aktuelle Kampagne „Pro & Contra moderner Thrombose-Therapien!“ des Aktionsbündnisses Thrombose zum Welt-Thrombose-Tag am 13. Oktober.

Eine wichtige Entscheidungshilfe wird in Zukunft die S3-Leitlinie „Prophylaxe der venösen Thromboembolie (VTE)“ der medizinischen Fachgesellschaften sein. Die Veröffentlichung ist für Ende 2024 geplant. Der BVMed-Fachbereich weist auf die Notwendigkeit hin, bei der Aktualisierung Evidenz heranzuziehen. „Die Ergebnisse des Cochrane-Reviews zeigen beispielsweise die Wirksamkeit von medizinischen Thromboseprophylaxestrümpfen (MTPS) bei hospitalisierten Patient:innen zur Verhinderung von tiefen Venenthrombosen (TVT). Das muss in der Leitlinie einbezogen werden“, erklärt Juliane Pohl vom BVMed. Weitere Informationen zum Thema können unter www.bvmed.de/thrombose abgerufen werden.

Wie viele wissenschaftliche Studien zeigen, bietet eine Kombination aus mechanischen und pharmakologischen Maßnahmen die beste Prävention vor einer venösen Thromboembolie und sollte immer auf einer individuellen Risikoabschätzung basieren.

Neben der medikamentösen Thromboseprophylaxe sind es vor allem die physikalischen Maßnahmen, die bei richtiger Anwendung einfach und nahezu nebenwirkungsfrei dazu beitragen, thromboembolische Komplikationen zu verhindern. Beispielsweise erhöhen medizinische Thromboseprophylaxestrümpfe bei immobilen Patient:innen die venöse Rückstromgeschwindigkeit und sorgen so in Kombination mit Arzneimitteln für einen optimierten Schutz vor einer Thromboembolie.

„Die physikalische Prophylaxe stellt eine der drei wesentlichen Säulen zur Verhinderung venöser Thrombosen und deren Folgen, wie dem postthrombotischen Syndrom oder der Lungenembolie, dar“, so der BVMed. „Ausschließlich pharmakologische Maßnahmen reichen nach dem heutigen Stand der Wissenschaft nicht aus. Wenn möglich, sollten physikalische und pharmakologische Maßnahmen sinnvoll miteinander kombiniert werden.“