Aus der Branche

Viskosespezialfaser-Hersteller Kelheim Fibres, Vliesstoffproduzent Sandler und Hygieneprodukt-Hersteller pelzGROUP haben eine neue Slipeinlage entwickelt, die gemäß der europäischen Einwegkunststoff-Richtlinie (SUPD) plastikfrei ist. Dies ist ein Schritt zur Reduzierung des Plastikanteils in Hygieneprodukten – und damit auch ein Beitrag zur Bewältigung des Problems der Plastikverschmutzung.

Laut einer Studie der UNEP zu „Marine Litter and Microplastics“ gelangen jedes Jahr acht Millionen Tonnen Plastik in die Ozeane. Ein großer Teil dieser Verschmutzung stammt aus Einweg-Kunststoffprodukten, einschließlich herkömmlicher Periodenprodukte wie Binden oder Slipeinlagen.

Die Partnerschaft zwischen den drei Unternehmen wurde unter dem Open Innovation Prinzip gebildet, was einen kreativen Ideenaustausch ermöglichte und die Entwicklung eines innovativen Produkts erleichterte. Laut Jessica Zeitler, R&D Specialist bei Sandler ist "unsere Zusammenarbeit mit Kelheim Fibres und pelzGROUP ein großartiges Beispiel dafür, wie Unternehmen zusammenarbeiten können, um Lösungen zu schaffen, die sowohl der Umwelt als auch den Verbrauchern zugutekommen. Wir sind stolz darauf, Teil dieses Projekts zu sein und auf die Möglichkeiten, die es bietet."

Für Hygieneprodukthersteller pelzGROUP ist es wichtig, Nachhaltigkeit und Leistung zu kombinieren, um große Akzeptanz auf dem Markt zu erreichen. "Unsere Slipeinlage entspricht den strengen Anforderungen der Europäischen Einwegkunststoff-Richtlinie (SUPD) und steht dabei herkömmlichen synthetischen Produkten in puncto Leistung in nichts nach. Gleichzeitig steht hinter unserer neuen Slipeinlage eine komplett europäische Lieferkette. Das bedeutet kurze Wege und damit einen geringen CO₂-Ausstoß und - gerade in Zeiten weltweiter Verwerfungen - Verlässlichkeit für unsere Kunden", betont Dr. Henning Röttger, Head of Business Development der pelzGROUP.

„Unsere Viskosespezialfasern sind eine umweltfreundliche und gleichzeitig leistungsstarke Alternative zu synthetischen Materialien“, so Dominik Mayer, Projektleiter Faser-& Anwendungsentwicklung bei Kelheim Fibres. „Sie stehen ganz am Anfang der Produktwertschöpfungskette und haben dennoch einen enormen Einfluss auf die Funktionalität des Endprodukts. Open Innovation ermöglicht es uns, alle Partner der Wertschöpfungskette an einen Tisch zu holen und gemeinsam in sehr kurzer Zeit die beste Lösung zu finden und zur Kommerzialisierung zu bringen – die Zusammenarbeit mit Sandler und pelzGROUP ist ein wichtiger Meilenstein unserer AHP-Reise.“

Ob in Gastronomie und Handel, auf der Baustelle oder in der Produktion, viele Millionen Berufstätige in Deutschland tragen täglich Arbeitskleidung. Dabei sie dient der funktionalen Unterstützung oder optischen Team- Zugehörigkeit, in manchen Branchen schützt sie Mitarbeitende vor Gefahren.

Dominique Frühauf, Produktmanagerin bei CWS Workwear, erklärt die Unterschiede zwischen Arbeitskleidung und Schutzkleidung.
Arbeitgeber setzen für ihre Angestellten auf Berufsbekleidung, da diese Sicherheit und einen gewissen Wiedererkennungswert des Unternehmens bietet. Firmenlogo und Namensschild sollten dabei nicht fehlen. So fördert die Kleidung den Zusammenhalt der Mitarbeitenden und sorgt für ein professionelles, repräsentatives Erscheinungsbild.

Aber gut ausgestattet in den Tag zu starten, bedeutet mehr als nur eine professionelle Optik. Je nachdem in welchem Bereich ein Mitarbeitender tätig ist, kann auch eine Schutzkleidung notwendig sein.

Funktionalität und Sicherheit
Zunächst muss Arbeitskleidung richtig passen und gut aussehen. Funktionalität und Komfort sorgen dabei für das ideale Gesamtpaket. Sollte keine Schutzkleidung benötigt werden, reicht eine Workwear. Je nach Tätigkeitsfeld der Mitarbeitenden gilt es dabei, die Anforderungen an Abnutzung und gegebenenfalls Besonderheiten wie Arbeiten im Knien, Bücken oder im Freien einzubeziehen. Auf dieser Basis sollten die Dicke und Widerstandsfähigkeit des Gewebes, und funktionale Details wie Verstärkungen oder Polster für den Kniebereich ausgewählt werden. Bewegungsfreiheit und Wohlfühlen steht bei den Anforderungen einer Arbeitskleidung ganz oben auf der Liste für Mitarbeitende.

Risiko oder nicht?
Wird eine Persönliche Schutzausrüstung, PSA, benötigt so muss diese Mitarbeitenden vom Arbeitgeber zur Verfügung gestellt werden. Durch eine Risikobewertung des Arbeitsplatzes wird das Risiko beziehungsweise die Wahrscheinlichkeit eines Gesundheitsschadens durch bestimmte Gefahrenstoffe oder Tätigkeiten bestimmt. In Deutschland legen oft die Berufsgenossenschaften für Branchen fest, welche Berufskleidung getragen werden muss. Die Unternehmen müssen für die Sicherheit der Mitarbeitenden während der Arbeitszeit sorgen.

Die Risikogruppen der Schutzkleidung
Es gibt drei verschiedene Risikokategorien von PSA. Je nachdem, ob und wie wahrscheinlich das Risiko einer Verletzung besteht, fällt die Gruppe aus. In Kategorie I fällt Schutzkleidung, die vor einer geringfügigen Gefährdung schützt, wie z.B. Wetterschutz. Kategorie II bedeutet Schutz gegen ein mittleres Risiko. Ein Beispiel dafür ist die Warnschutzkleidung. Bei Kategorie III handelt es sich um komplexe PSA, die vor lebensbedrohlichen Gefahren schützt. Dazu gehört u.a. Hitze- und Flammschutz. Zudem unterliegt jede Schutzkleidung mindestens einer Norm, innerhalb derer es auch noch Abstufungen hinsichtlich der Schutzanforderungen geben kann.

Passform und Komfort
Passt und sitzt eine Arbeitskleidung richtig, fühlen sich Mitarbeiter:innen automatisch wohler. Bei PSA spielt der Tragekomfort zusätzlich eine wichtige Rolle. Denn sind gute Bewegungsmöglichkeiten in der Schutzkleidung gegeben, können Mitarbeitende Gefahren schneller ausweichen. Bei der Zertifizierung der Normen einer PSA wird daher auch die Passform überprüft.

Was könnte also passieren, wenn eine gute Passform nicht gegeben ist? Bei Normen wie Hitze- und Flammschutz müssen beispielsweise Hose und Jacke stets überlappen, selbst dann, wenn die Arme gestreckt werden. So soll sichergestellt werden, dass der Körper auch bei Bewegungen gut geschützt ist. Bei Warnschutz sollte insbesondere die Bein- und Armlänge für den Mitarbeitenden stimmen. Denn ist die Hose zu lang und verschwinden die Reflexstreifen in der Schuhfalte, ist die Sichtbarkeit nicht mehr gegeben und eine erhöhte Gefahr für den Träger besteht.

Design und Verarbeitung
Unternehmen, die Arbeitskleidung und Schutzkleidung für ihr Team einsetzen, wünschen sich übergreifend eine ansprechende Optik und einen einheitlichen Look. Hersteller bieten daher Arbeits- und Schutzkleidung in gleichen Farben und ähnlichen Designs an, damit alle Mitarbeitenden miteinander optisch harmonisieren.

Bei Schutzkleidung gibt es einige Einschränkungen beim Design. Denn es gilt das Dachziegelprinzip: Schweißperlen, Flüssigmetalle – alles muss von oben nach unten an dem Textil abperlen können. Nichts darf in Nähten hängen bleiben. Daher hat Schutzkleidung meist weniger Nähte, auch weil sie häufig aus dickerem Gewebe besteht, das schwieriger zu verarbeiten ist. Auch bei den Taschen gibt es spezielle Vorgaben was Größe und Winkel betrifft. Zudem sind die Hersteller bei den Farbvarianten eingeschränkt, da gewisse Hightech-Gewebe nur eingeschränkt einfärbt werden können.

Pflege und Kontrolle
Schutzkleidung erfordert professionellen Umgang beim Waschen und regelmäßige Kontrollen, insofern möglich, auch der Schutzfunktionen. So muss die richtige Temperatur und Handhabung der Kleidung eingehalten werden, damit die PSA langfristig Sicherheit bietet. In der privaten Haushaltswäsche ist dies nicht umsetzbar. Insbesondere auch, da bei jeglichen Änderungen und Reparaturen stets mit Original- Materialien gearbeitet werden muss. Bei Workwear sind die Vorgaben weniger komplex, doch auch hier sollte auf eine fachgerechte Pflege geachtet werden.

Serviceanbieter CWS Workwear bietet im Bereich Arbeitskleidung und PSA Kleidung aus hochwertigen Materialien, die für Unternehmen gewaschen und professionell instandgehalten werden. So haben Arbeitgeber Gewissheit, dass die Arbeitskleidung ihrer Mitarbeitenden sauber und funktional bereitgestellt wird und bei Schutzkleidung alle Sicherheitsbestimmungen eingehalten werden. Denn der Serviceanbieter übernimmt mit der Textilübernahme auch die Verantwortung.

Autoneum erzielte 2022 weitere messbare Fortschritte in den Bereichen Umwelt, Soziales, Governance und Compliance. Das Unternehmen verpflichtete sich zu wissenschaftlich fundierten Zielen, die im Januar 2023 von der «Science Based Targets»- Initiative (SBTi) validiert wurden. Die Ziele stehen im Einklang mit denen des Pariser Abkommens, die globale Erwärmung auf deutlich unter 2°C zu begrenzen, und unterstützen die bereits in der «Advance Sustainability»-Strategy verankerten Umweltziele von Autoneum. Im Berichtsjahr wurden die Treibhausgasemissionen weiter reduziert und die Recyclingkapazitäten global ausgebaut.

Trotz der zahlreichen Herausforderungen, mit denen die Automobilindustrie auch im vergangenen Jahr konfrontiert war, konnte das Unternehmen, seine gesamten Treibhausgasemissionen im Vergleich zum Basisjahr 2019 relativ um 14.8% und absolut um 33% zu senken. In 37 Autoneum-Werken weltweit wurden 214 Ökoeffizienz-Projekte zur Reduzierung von Abfällen sowie des Energie- und Wasserverbrauchs durchgeführt, womit sich die Anzahl solcher Projekte im Vergleich zu den Vorjahren fast verdreifachte.

Das Unternehmen konnte mit der Einführung seiner vollständig rezyklierbaren Teppichsysteme aus 100% Polyester, die auf bestehenden und besonders umweltfreundlichen Pure-Technologien aufbauen, seine Position als Markt- und Technologieführer im nachhaltigen Akustik- und Wärmemanagement für Fahrzeuge weiter ausbauen. Für die innovativen Tuftingteppichsysteme hat Autoneum erste Kundenaufträge erhalten. Auch für E-Motor-Kapselungen auf Basis seiner patentierten, lärmreduzierenden Pure-Technologie Hybrid-Acoustics PET wurden weitere Aufträge gewonnen.

Autoneum hat 2022 das erste unternehmensweite Frauennetzwerk ins Leben gerufen. Ziel des Netzwerks ist es, die Gleichstellung der Geschlechter und eine Kultur der Vielfalt und Inklusion bei Autoneum zu fördern und Mitarbeitenden einen regionen- und funktionsübergreifenden Austausch zu Themen wie Karriereentwicklung, Führung und Vereinbarkeit von Beruf und Familie zu ermöglichen. Darüber hinaus haben Mitarbeitende von Autoneum 2022 weltweit 67 Projekte zur Förderung des gesellschaftlichen Engagements durchgeführt.

Im Berichtsjahr legte Autoneum zudem einen besonderen Fokus auf den Ausbau der Corporate-Responsibility-Organisation im gesamten Unternehmen. Darüber hinaus wurde der Verwaltungsrat stärker in die entsprechenden Prozesse eingebunden. Mit der Aufnahme von Zielkriterien aus den Bereichen Umwelt, Soziales und Governance («Environmental, Social, Governance» – ESG) in den Executive Bonus Plan der Gruppe ab dem Geschäftsjahr 2022 wird das Thema Nachhaltigkeit für Autoneum in Zukunft noch mehr an Bedeutung gewinnen.

Freudenberg Performance Materials (Freudenberg) präsentiert auf der JEC in Paris, Frankreich, Oberflächenvliesstoffe und Kernmaterialien für faserverstärkte Kunststoffe. Durchflussmedien und Abstandhalter von Enka® Solutions für effiziente Vakuuminfusions-, Harztransfer- und Schaumspritzguss-Prozesse erweitern das Produktportfolio des Herstellers technischer Textilien.

Die faserverstärkten Kunststoffe umfassen eine Vielzahl an Vliesstoffen aus Glas, PAN und PET sowie Kernmaterialien für die Herstellung von Leichtbaukonstruktionen. Die Materialien sind für verschiedene Anwendungsbereiche geeignet -  vom Aufbau einer Korrosionsschutzschicht im Rohr- und Behälterbau über die Erzeugung glatter, UV-beständiger Oberflächen bei Fassadenplatten bis hin zu speziellen Einsatzzwecken in diversen Endanwendungen. Für die Oberflächenvergütung faserverstärkter Kunststoffe bietet Freudenberg abriebfeste, korrosionsbeständige, optisch glatte und mechanisch belastbare Hightech-Vliesstoffe an.

Die Produkte von Enka® Solutions zeichnen sich durch ihre typischen 3D-Strukturen aus verschränkten Polymerfilamenten aus, durch die sie sich bei der Herstellung von Verbundwerkstoffen besonders gut als Fließmedien und Abstandhalter eignen.

Im Vorlauf zur A+A starten die Organisatoren als inhaltliche Vorbereitung der Messe am 8. Februar die Webinar Reihe „A+A Expert Talks“ zu wichtigen Themen des Arbeitsschutzes und der Arbeitssicherheit. Die innovative Webinar-Reihe richtet sich gleichermaßen an Ausstellende sowie Besucherinnen und Besucher der A+A.

Gemeinsam mit ihren strategischen Partnern der Bundesarbeitsgemeinschaft für Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit (BASI), Fraunhofer IPA, German Fashion (Modeverband Deutschland e.V.), DGUV (Deutsche Gesetzliche Unfall Versicherung), BAuA (Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin), BMAS (Bundesministerium für Arbeit und Soziales), IVPS (Interessenverbund Persönliche Schutzausrüstung e.V.) sowie IFA (Institut für Arbeitsschutz) bietet die Weltleitmesse für persönlichen Schutz, betriebliche Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit besondere Netzwerk- und Informationsformate.

Die Webinare sind in Englisch und richten sich an Entscheiderinnen und Entscheider aus den Bereichen Arbeitssicherheit, Arbeitsplanung und Produktionsplanung sowie an Versicherer, Sicherheitsingenieurinnen und -Ingenieure, Betriebsmedizinerinnen und -Mediziner aus ganz Europa.

In Kooperation mit dem Fraunhofer IPA gibt die erste Websession am 8.2.2023 einen spannenden Einblick in die aktuellen Entwicklungen und Innovationen der Exoskelett-Technologie. Exoskelette und Wearables sind branchenübergreifend eines der zukunftsweisenden Themen in der Arbeitswelt und werden in Industrie, Logistik, Handwerk und Pflege bereits erfolgreich eingesetzt. Aktiv angetriebene Exoskelette werden den Menschen in Zukunft nicht ersetzen, sondern mit Hilfe von künstlicher Intelligenz (KI) effektiver unterstützen und zunehmend körperliche Einschränkungen kompensieren − und damit auch dazu beitragen, dass Arbeitskräfte länger leistungsfähig und gesund bleiben. Sie werden zunehmend in der Prävention und Therapie von Muskel- und Skelett-Erkrankungen eingesetzt.

Es ist eine der beliebtesten Veranstaltungen am Fachbereich Textil- und Bekleidungstechnik der Hochschule Niederrhein: die Präsentation der Ergebnisse der Projektarbeiten aus dem fünften Semester. „Die Studierenden sammeln in dieser besonderen Lehrveranstaltung wertvolle Praxiserfahrung, da sie die Problemstellungen realer Auftraggeber unter industrienahen Bedingungen bearbeiten“, sagt Professorin Dr. Kerstin Zöll, Leiterin der Steuerungsgruppe.

14 Teams wurden nach dem Zufallsprinzip interdisziplinär und teilweise international zusammengestellt, das Projekt und der Auftraggeber zugelost. Die Ergebnisse zeigen, worauf im Fachbereich Textil- und Bekleidungstechnik besonderer Wert gelegt wird: Die Lösungen sind innovativ, smart, nachhaltig und ressourcenschonend. Viele Produkte können auf verschiedene Art modular genutzt oder nach Gebrauch weiterverwendet werden. Den ersten Platz belegte das von Epson Deutschland GmbH unterstützte Projekt „Multifunktionales Outfit für Kinder für einen sicheren Schulweg“.

Da Kinder auf ihrem Schulweg besonders in der dunklen Winterjahreszeit einigen Gefahren ausgesetzt sind, hat das Projektteam eine Outdoorjacke mit passenden Accessoires entworfen, die durch leuchtende und fluoreszierende Farben für mehr Sichtbarkeit sorgt. „Warnwesten werden von Kindern eher ungern getragen“, sagt Andreas Stephan, Manager Business Development Commercial & Industrial Printing bei Epson. So führten die Studierenden Umfragen mit Grundschulkindern durch und entwarfen daraufhin ein zeitloses genderneutrales Design mit bunten Monstern (den „Loumis“) und einem dunklen, schlichten Reflektorstoff.

Andere Studierende beschäftigten sich mit einer innovativen und nachhaltigen Lösung zur Unterstützung der Interaktion von Fans im Stadion von Fußball-Bundesligist Borussia Mönchengladbach. Auftraggeber war der Elektrofachgroßhandel Sonepar Deutschland GmbH. Entstanden ist eine Weste aus nachhaltigen Materialien mit einer besonderen Funktion. Die Lautstärke des Torjubels wird durch einen Mikrofonsensor in der Weste in Vibration umgewandelt, die im Schulterbereich spürbar ist. Das gesamte Projekt steht unter dem Ansatz, ob die Weste mit ihrer Vibration dazu beiträgt, dass schwerhörige beziehungsweise gehörlose Menschen intensiver am Spielgeschehen teilhaben.

Eine Hommage an das Ruhrgebiet entstand mit einer Modekollektion zum Thema „Schlackenritter“. Themensteller war die thyssenkrupp AG. Der Fokus lag auf Nachhaltigkeit und dem thematischen Bezug zum Ruhrpott. Inspiration war die Arbeitskleidung der Schlackenritter, Männer, die in langen, meist silbernen Schutzmänteln, am Hochofen arbeiten. Die moderne, stylische, dem Ruhrpott und seiner Industrie gewidmete Kollektion besteht aus sieben Teilen: einem Hoodie, einer Cargo Hose, einer Jeans Hose, zwei T-Shirts, einem Hemd und einer Tasche. Wobei diese zumeist sowohl für Frauen als auch für Männer als Unisex ready-to-wear sind.

Zu den Klängen von Scott McKenzies Hit „San Francisco“ aus dem Jahr 1967 präsentierte ein Projektteam eine Innenausstattung für einen Estafette Camper aus demselben Jahr. Angelehnt an die Flower-Power-Zeit fanden mittels Textildruck viele Orangetöne Einzug in das von der Firma Multiplot Europe GmbH zur Verfügung gestellte Fahrzeug. Angereichert wurde es mit besonderen Features wie einer Beamer-Leinwand, die gleichzeitig auch als Sonnensegel genutzt werden kann.

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.

• 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“.

• Feuerwear präsentiert das erste Wohn-Accessoire aus recyceltem Feuerwehrschlauch

Der neue Blumentopf Flora bedeutet für Feuerwear den Start in ein neues Zeitalter. Wo bisher nachhaltige Rucksäcke, Taschen und andere Outdoor-Accessoires aus gebrauchtem Feuerwehrschlauch im Vordergrund standen, erhält das robuste Recyclingmaterial jetzt auch Einzug in Wohnzimmer, Büro, Küche und Co. Das zweiteilige Set besteht aus einem ca. 20 cm hohen zylinderförmigen Übertopf aus gebrauchtem Feuerwehrschlauch sowie dem passenden Pflanztopf. Letzterer besteht aus 100 % recyceltem PCR-Kunststoff.

Der Blumentopf soll ein Statement für Nachhaltigkeit setzen. Von innen ist Flora – typisch für Feuerwehrschlauch – gummiert. Der Boden ist aus recycelter Plane gefertigt. Und so wie jeder recycelte Feuerwehrschlauch seine ganz eigenen echten Einsatzspuren mitbringt, ist auch jeder Blumentopf ein Unikat mit individuellen Aufdrucken und Gebrauchsspuren.

Bauteile im Automobil müssen nicht mehr nur technologisch höchsten Ansprüchen genügen, sondern auch nachhaltig und rezyklierbar sein. Zukünftig müssen Ingenieurinnen und Ingenieure bei der Entwicklung nicht nur das fertige Produkt, sondern auch das Ende dessen Lebenszyklus im Blick haben. Künstliche Intelligenz soll helfen, in solchen Zyklen zu denken. dabei helfen. Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) sind einer der Projektpartner im Forschungsprojekt CYCLOMETRIC, das durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut wird. Entwickelt wird ein Tool, das schon während der Produktplanung Verbesserungsvorschläge macht.

Recycling von Hochleistungsmaterialien scheitert häufig daran, dass sich die Werkstoffe nicht in ihre ursprünglichen Bestandteile trennen lassen. CYCLOMETRIC soll dafür sorgen, dass dieses Problem nicht erst am Ende des Lebenszyklus eines Produkts gelöst werden muss. Mit den derzeitigen Methoden und Werkzeugen werden Auswirkungen auf die Umwelt oft erst gegen Ende der Entwicklung oder sogar erst nach Produktionsbeginn untersucht – obwohl die relevantesten Entscheidungen über Produkteigenschaften deutlich früher getroffen werden. Das neue System hilft, während der Entwicklung die richtigen Entscheidungen zu treffen. Dazu werden Daten, Informationen, Wissen über alle Entwicklungsphasen und Schnittstellen hinweg analysiert und bewertet. Dabei kommen Forschungsansätze des Advanced Systems Engineerings und Model-based Systems Engineerings in Verbindung mit Methoden der Ökobilanzierung sowie die Geschäftsmodellanalyse zum Einsatz.

Produktentwicklung muss täglich komplexe Parameter wie Produzierbarkeit, Rezyklierfähigkeit, Wiederverwendbarkeit, CO2-Emissionen und Kosten im Blick behalten. Nicht zuletzt müssen die Erwartungen und Gewohnheiten der Kundinnen und Kunden mitgedacht werden. Das Tool berechnet die Auswirkungen bei der Auswahl des Materials ebenso wie bei der Planung von Produktionsschritten und macht Verbesserungsvorschläge.

Als Anwendungsbeispiel für das digitale Werkzeug dient im Projekt CYCOMETRIC eine Mittelkonsolenverkleidung. Sie besteht aus nachhaltigen Textilmaterialien und verfügt über in das Textil integrierte smarte Funktionen. Das fertige Tool ist dennoch nicht auf die Automobilbranche beschränkt. Es kann in allen Industriefeldern eingesetzt werden.

Aufgabe der DITF ist die Auswahl und Prüfung geeigneter Materialien. Das Team erarbeitet die passenden Fertigungs- und Verarbeitungsprozesse und erstellt einen Prototyp. An den Prüflaboren werden Testläufe zu Funktions-, Alltags-, Langzeit- und Extremtauglichkeit der textilen Strukturen und Faserverbundwerkstoffen durchgeführt, die bei der späteren Anwendung reproduzierbar sind. Für die smarten Funktionen der Konsole werden Konzepte für Sensoren und Aktoren entwickelt.

Die DITF bringen als Partner im Forschungscampus ARENA2036 umfangreiche Erfahrungen im Leichtbau durch Funktionsintegration bei Automobilen mit. Nach Abschluss des Projekts werden die Denkendorfer Forscherinnen und Forscher Unternehmen beraten, wie Textilien verstärkt im Fahrzeuginterieur eingesetzt werden können.