Aus der Branche

Mit biobasierten, biologisch abbaubaren und recyclebaren Isolationstextilien nachhaltig Wärme dämmen und den Energieverbrauch und CO₂-Fußabdruck reduzieren – eine Lösung für diesen Traum vieler Bauherren hat das Aachener Start-up SA-Dynamics mit Industriepartnern entwickelt. Für diese Entwicklung gewinnt SA-Dynamics den zweiten Innovation Award in der Kategorie „New Technologies on Sustainability & Recycling“ der textilen Leitmessen Techtextil und Texprocess.

Die biobasierten und recyclebaren Isolationstextilen bestehen zu 100 Prozent aus biobasierten Aerogel-Fasern, also zu bis zu 90 Prozent aus Luft, eingeschlossen im Nano-Porensystem der Aerogel-Fasern. Der biobasierte Rohstoff wird nachhaltig gewonnen und ist zertifiziert. Die Isolationstextilien aus biobasierten Aerogel-Fasern sollen genauso gut und besser dämmen als synthetische Dämmstoffe fossilen Ursprungs wie PET, PP oder PE und als Mineral- und Steinwolle.

„Wenn wir biobasierte Aerogele einsetzen, verzichten wir auf fossile Materialien und tun so etwas für Umwelt und Klima“, erläutert Maximilian Mohr, Technischer Leiter (CTO) bei SA-Dynamics. „Damit treffen wir die regulatorischen Maßnahmen von EU und den Regierungen vieler Staaten für mehr Klima- und Umweltschutz. Durch den Einsatz von biobasierten recyclebaren Aerogelen können wir die Bauwelt revolutionieren.“

Das Aachener Start-up S- Dynamics besteht aus Forschern des Instituts für Textiltechnik (ITA) und des Instituts für Industrieofenbau und Wärmetechnik (IOB) der RWTH Aachen University.

Die biobasierten Aerogelfasern entstammen dem Forschungsprojekt LIGHT LINING des Innovationsraums BIOTEXFUTURE. Die Forschung bei LIGHT LINING betraf Sport- und Outdoortextilien. Die Forschungsergebnisse sind auf den Baubereich übertragbar.

Die Preisverleihung des Techtextil und Texprocess Innovation Awards findet am 23. April 2024 um 12.30 Uhr in Halle 9.0 in Frankfurt/Main statt.

Forschende des ITA, der Uni Bonn und der Heimbach GmbH haben eine neuartige Methode entwickelt, mit der Ölverschmutzungen energiesparend, kostengünstig und ohne Einsatz toxischer Substanzen von Wasseroberflächen entfernt werden können. Ermöglicht wird dies durch ein technisches Textil, das in einen schwimmenden Behälter integriert wird. So können mit einem einzigen kleinen Gerät bis zu 4 L Diesel innerhalb einer Stunde zu entfernen. Dies entspricht etwa 100 m2 Ölfilm auf einer Wasseroberfläche.

Trotz des stetigen Ausbaus erneuerbarer Energien haben die weltweite Ölproduktion, der Ölverbrauch und das Risiko der Ölverschmutzung in den letzten zwei Jahrzehnten stetig zugenommen. Im Jahr 2022 belief sich die weltweite Ölförderung auf 4,4 Milliarden Tonnen! Dabei kommt es bei der Förderung, dem Transport und der Verwendung von Öl häufig zu Unfällen, die zu schweren und manchmal irreversiblen Umweltverschmutzungen und Schäden für den Menschen führen.  

Es gibt verschiedene Methoden diese Ölverschmutzungen von Wasseroberflächen zu entfernen. Jedoch weisen alle Methoden verschiedene Defizite auf, die ihren Einsatz erschweren und insbesondere die Entfernung von Öl aus Binnengewässern einschränken.

Für viele technische Anwendungen gibt es unerwartete Lösungen aus dem Bereich der Biologie. Jahrmillionen der Evolution haben dazu geführt, dass die Oberflächen lebender Organismen für ihre Interaktion mit der Umwelt optimiert wurden. Lösungen, die für Materialwissenschaftler oft eher ungewohnt und schwer zu akzeptieren sind. Die langjährige Untersuchung von rund 20.000 verschiedenen Arten an der Uni Bonn zeigte, dass es eine nahezu unendliche Vielfalt an Strukturen und Funktionalitäten gibt. Einige Arten zeichnen sich besonders durch ihre hervorragende Öladsorption aus. Beispielsweise adsorbieren die Blätter des Schwimmfarns Salvinia molesta Öl sehr schnell, separieren es gleichzeitig von Wasseroberflächen und transportieren es auf ihren Oberflächen (Abbildung 1).  

Die Beobachtungen inspirierten dazu, den Effekt auf technische Textilien zur Trennung von Öl und Wasser zu übertragen. Es handelt sich um ein superhydrophobes Abstandsgewirk, das industriell hergestellt werden kann und daher leicht skalierbar ist.

Das biologisch inspirierte Textil kann in eine Vorrichtung zur Öl-Wasser-Trennung integriert werden kann. Dieses gesamte Gerät wird Bionischer Öladsorber (BOA) genannt (Abbildung 2).

Ausgehend von der Verunreinigung in Form eines Ölfilms auf der Wasseroberfläche funktioniert der Separations- und Sammelprozess nach den folgenden Schritten:

• Der BOA wird in den Ölfilm eingebracht.
• Das Öl wird vom Textil adsorbiert und gleichzeitig vom Wasser getrennt.  
• Das Öl wird durch das Textil in den Auffangbehälter transportiert.
• Das Öl tropft aus dem Textil in den Auffangbehälter.  
• Das Öl wird bis zur Entleerung des Behälters aufgefangen.

Der Vorteil dieser neuartigen Ölabscheidevorrichtung ist, dass keine zusätzliche Energie für den Betrieb aufgewendet werden muss. Das Öl wird durch die Oberflächeneigenschaften des Textils vom umgebenden Wasser getrennt und allein durch Kapillarkräfte, auch gegen die Schwerkraft, durch das Textil transportiert. Am Ende des Textils im Sammelbehälter angekommen, desorbiert das Öl ohne weitere äußere Einwirkung allein durch die Schwerkraft. Mit dem derzeitigen Maßstab können mit einem Gerät des Bionic Oil Adsorber pro Stunde ca. 4 l Diesel von Wasser getrennt werden.

Es scheint unwahrscheinlich, dass ein funktionalisiertes Abstandsgewirk günstiger ist als ein herkömmliches Vlies, wie es üblicherweise für Ölsorptionsmittel verwendet wird. Da es sich jedoch um ein funktionelles Material handelt, müssen die Kosten im Verhältnis zur Menge des entfernten Öls stehen. Vergleicht man den Verkaufspreis des BOA-Textils mit den Verkaufspreisen verschiedener ölbindender Vliesstoffe, so ist das BOA-Textil mit 10 ct/L ca. 5 bis 13 Mal günstiger.

Insgesamt bietet das BOA-Gerät eine kostengünstige und nachhaltige Methode zur Öl-Wasser-Trennung im Gegensatz zu den gängigen Reinigungsmethoden durch die folgenden Vorteile:  

• Es ist kein zusätzlicher Energiebedarf, wie bei Ölskimmern, notwendig.
• Es werden keine giftigen Substanzen in das Gewässer eingebracht, wie z.B. bei Öl-Dispersionsmitteln.
• Die Textilien und Geräte können mehrfach wiederverwendet werden.
• Es verbleibt kein Abfall im Gewässer.
• Es ist kostengünstig in Bezug auf die Menge des entfernten Öls.

Das Team der Forschenden vom ITA, der Uni Bonn und der Heimbach GmbH konnte nachweisen, dass die neuartige biomimetische BOA-Technologie für eine selbstgesteuerte Abtrennung und automatische Sammlung von Ölfilmen einschließlich ihrer vollständigen Entfernung aus dem Wasser überraschend effizient und nachhaltig ist.

Darüber hinaus kann sie in verschiedenen verwandten Abscheidungsprozessen eingesetzt werden. Derzeit wird das Produkt so weiterentwickelt, dass es in 2-3 Jahren in den Markt eingeführt werden kann. 

• ITA-Masterabsolvent gewinnt Hanns-Voith-Stiftungspreis 2023

Der Masterabsolvent Flávio André Marter Diniz des Instituts für Textiltechnik der RWTH Aachen (ITA) entwickelte in seiner Masterarbeit ultradünne Poly-Ethylen (PE)-Carbonfasern mit einem 2-3mal kleineren Filament-Durchmesser als üblich. Dazu kann mit dem Einsatz von PE-basierten Precursoren der Carbonfaser-Preis zukünftig um 50 Prozent gesenkt werden und eröffnet damit vielfältige weitere Anwendungsmöglichkeiten in Schlüsselbranchen wie Windkraft, Luft- und Raumfahrt und Automotive. Für diese bahnbrechende Entwicklung wurde Marter Diniz mit dem Hanns-Voith-Stiftungspreis in der Kategorie „Neue Werkstoffe“ ausgezeichnet. Der Preis ist mit 5.000 € Preisgeld dotiert.

Flávio André Marter Diniz gewann den Preis in der Kategorie „Neue Werkstoffe“ für seine Masterarbeit mit dem Titel „Untersuchung des Stabilisierungs- und Carbonisierungsprozesses für die Herstellung von ultra-dünnen polyethylenbasierten Carbonfasern“.

Der Einsatz von Carbonfasern in hochbeanspruchten Leichtbaulösungen wie z.B. den aktuellen Wachstumsanwendungen von Windkraftanlagen oder Drucktanks ist wegen hervorragender mechanischer Eigenschaften bei gleichzeitig geringer Dichte heute nicht mehr wegzudenken. Hohe Herstellkosten konventioneller PAN-Präkursor-basierter Carbonfasern machen den Werkstoff sehr kostenintensiv. Dazu ist er nicht ausreichend verfügbar. Neue Fertigungsansätze, die alternative Rohmaterialien und Herstellprozesse erarbeiten, können ein Schlüssel und Wachstumsmotor für weitere industrielle Composites Anwendungen sein.

Ziel der Arbeit war die Entwicklung eines neuen und kostengünstigen Herstellprozesses für qualitativ hochwertige ultra-dünne Carbonfasern durch einen Polyethylen-Präkursor. Dazu sollte der heute zeitlich aufwändige Sulfonisierungsprozess deutlich verkürzt werden. Als Ergebnis stellte Marter Diniz neuartige ultra-dünne polyethylenbasierte Carbonfasern mit einem Filament-Durchmesser < 3 μm mit einer hervorragenden Oberflächenqualität der Fasern ohne erkennbare strukturelle Defekte her. Der Faserdurchmesser ist 2-3-mal kleiner als bei herkömmlichen PAN-basierten CF. Damit ist die Grundlage für mechanisch hochwertige Materialeigenschaften gegeben. Parallel konnte die Sulfonisierungsdauer um 25 Prozent gesenkt werden. Das entwickelte Material und die Technologie setzten wichtige Meilensteine auf dem Weg zu günstigeren Carbonfasern. Mit PE-basierten Precursoren kann der Preis von CF um 50 Prozent gesenkt werden, im Vergleich zu herkömmlichen PAN-basierten CF.

Insgesamt wurden fünf weitere Nachwuchswissenschaftler in sechs Kategorien (Antriebstechnik, Innovation & Technology/Künstliche Intelligenz, Neue Werkstoffe, Papier, Wasserkraft und Wirtschaftswissenschaften vergeben. Die Hanns-Voith-Stiftung hat in diesem Jahr zum 10. Mal herausragende Nachwuchswissenschaftler mit dem Hanns-Voith-Preis ausgezeichnet.

Mit jeweils einjährigen Stipendien möchte die Stadt Mönchengladbach Startups aus den Bereichen Textiltechnik, Cyber-Security und Aviation für den Niederrhein gewinnen. Ab sofort können sich geeignete Gründungsteams auf das bundesweit einzigartige Programm bewerben.

Unter dem Namen „Startup.Starterkit.MG“ wird es den drei Gewinnerteams ermöglicht, zwölf Monate lang mit Partnern aus Forschung, Entwicklung und etablierter Unternehmerschaft an der Marktreife ihres Produkts oder ihrer Dienstleistung zu arbeiten. So stehen für das Stipendium Cyber-Security etwa der Cyber-Management-Campus der Hochschule Niederrhein und das Beratungsunternehmen SureSecure als Partner bereit, für das Aviation-Stipendium der Fachbereich Luft- und Raumfahrttechnik der Fachhochschule Aachen sowie Unternehmen vom Innovationsflughafen MG und für das Textil-Stipendium die Hochschule Niederrhein und Firmen aus dem Verband der Rheinischen Textil- und Bekleidungsindustrie e.V. Mietkostenfreies Wohnen in Startup-WGs, gratis Arbeitsplätze und eine Reihe weiterer attraktiver Leistungen von Partnern wie der örtlichen Stadtsparkasse und einem bekannten Sportverein runden die Stipendien ab.

Ermöglicht werden diese durch finanzielle Unterstützung der Stadt Mönchengladbach, durch die intensive Mit- und Zusammenarbeit von WFMG (Wirtschaftsförderung), EWMG (Entwicklungsgesellschaft), MGMG (Marketinggesellschaft), Flughafen Mönchengladbach, Stadtsparkasse Mönchengladbach, Gladbacher Hockey- und Tennisclub (GHTC), der Digitalisierungs- und Gründungsinitiative nextMG e.V. sowie durch die Bereitschaft von Partnern aus branchennahen Bildungseinrichtungen und örtlichen Unternehmen, den Startups als Sparringspartner zur Seite zu stehen.

Voraussetzungen für die Bewerbung für vorzugsweise zwei- bis dreiköpfige Gründungsteams sind ein aussagekräftiges Pitchdeck (max. 10 Seiten), eine erfolgte bzw. unmittelbar bevorstehende Gründung (innerhalb der nächsten drei Monate) sowie die Bereitschaft, für die Dauer des geförderten Jahres nach Mönchengladbach zu ziehen. Liegt ein fertiger Businessplan vor, kann dieser mit eingereicht werden. Angesprochen sind sowohl lokale und regionale als auch nationale oder internationale Startups.

Gesucht werden im Bereich Textiltechnik Innovationen unter anderem aus den Themenfeldern Neue Werkstoffe und Materialien, Technische/Smarte Textilien, Lieferketten/Logistik, Kreislaufwirtschaft/Recycling, Textiler Maschinenbau oder Digitale Märkte/Geschäftsmodelle.

Die Bewerbungsphase ist ab sofort eröffnet und läuft bis 15. Juli 2023.
Bewerbungen sind an startupmg@wfmg.de zu richten, Stichwort „Startup-Stipendium“. Alle Informationen unter www.startupmg.de.

Gemeinsam mit der Stadt Mönchengladbach veranstalteten der Digital Innovation Hub Düsseldorf/Rheinland (digihub) und die WFMG – Wirtschaftsförderung Mönchengladbach am 11. Januar 2023 die erste „TexTech Start-up Night“ in der Textilakademie NRW. Rund 150 Teilnehmer aus der Textiltechnikbranche kürten den Gewinner aus fünf vorgestellten Produkt- und Geschäftsmodellinnovation für den Textilmarkt. Den Preis, ein Aussteller-Ticket für den Digital Demo Day am 17. August 2023, nahm Gründer und Gesellschafter der eco-softfibre GmbH & Co. KG Bernd Wacker entgegen.

Das 2020 gegründete Görlitzer Start-up-Unternehmen, das 2022 bereits Gewinner des Deutschen Rohstoffeffizenz-Preis 2022 des BMWK war, überzeugte mit einem offenporigen und atmungsaktiven Bioschaumstoff, der beispielsweise als Schallabsorber in Innenräumen oder zur Polsterung genutzt wird.

Weichschaumstoffe werden seit 70 Jahren als Polsterung in vielen Branchen wie Möbel, Bettwaren, Bekleidung, Taschen oder für Schallabsorption eingesetzt. Sie werden petrochemisch hergestellt und sind nicht recyclebar. eco-softfibre ist es gelungen, einen naturfaserbasierten Weichschaumstoff upgecycelt, recyclebar und biodegradierbar skalierbar herzustellen.

Weitere Start-up-Ideen auf der TexTech Start-up Night:

• Michael Fraede, Gründer der Robotextile GmbH, erzählte, wie er mit einer neuen und resilienten Greifertechnologie für biegeschlaffe Teile die Textilindustrie automatisieren will.
• Janina Szczesnowicz zeigte, wie Fibrecoat Hochleistungsmaterialien für den Massenmarkt produziert.
• Prof. Nate Robinson stellte das schwedische Start-up LunaMicro vor, das eine aktive Feuchtigkeitsmanagement-Technologie für die nächste Generation intelligenter Textilien entwickelt.
• Michael Pfeifer, Co-Gründer und CEO des Upcycling-Unternehmens MOOT, zeigte, wie MOOT das Upcycling von Textilien skalierbar macht.

„Textiltechnik-Unternehmen stehen vor großen Herausforderungen aufgrund des Strukturwandels und der digitalen Transformation. Neue Technologien können ihnen dabei helfen, ihr Geschäftsmodell wettbewerbsfähig zu machen. Dabei nehmen die Themen Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft eine zentrale Rolle ein“, betonte David Bongartz, Prokurist bei der Wirtschaftsförderung Mönchengladbach, die Wichtigkeit des Themas. Das Ziel der TexTech Start-up Night sei, das Ökosystem zu diesen Fokusthemen für die Zusammenarbeit zu vernetzen. „Wir freuen uns sehr, dass dieses Event der erfolgreiche Startschuss für wiederkehrende, überregionale Netzwerktreffen von Textiltechnik-Startups, -Unternehmen, -Hochschulen und -Forschungseinrichtungen ist“, fügte digihub-Geschäftsführer Dr. Klemens Gaida hinzu.

Die AVK – Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe hat 2021 erneut Innovationspreise an Unternehmen, Institute und deren Partner vergeben. Jeweils drei Composites-Innovationen aus den drei Kategorien „Produkte und Anwendungen“, „Prozesse und Verfahren“ sowie „Forschung und Wissenschaft“ wurden während des neuen Events JEC Forum DACH am 23. November 2021 ausgezeichnet, das in seiner ersten Ausgabe in Frankfurt stattfand.

„Auch in diesem Jahr waren wieder viele sehr interessante und vielversprechende Produkte und Verfahren dabei. Der Innovationspreis zeigt, wie leistungsfähig, wirtschaftlich und nachhaltig sich Faserverstärkte Kunststoffe und mit ihnen die Firmen und Institute präsentieren,“ erklärte AVK-Geschäftsfüher Dr. Elmar Witten. Die hochkarätig besetzte Fachjury ehrte in diesem Jahr u.a. folgende Innovationen:

Kategorie Forschung und Wissenschaft
Den 1. Platz in der Kategorie „Forschung und Wissenschaft“ erhielt das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit der Bondline Control Technologie (BCT). Das innovative Verfahren dient der Qualitätskontrolle und -sicherung von Klebverbindungen. Kernelement ist ein poröses Gewebe, das mittels Epoxidklebstoff oder Matrixharz auf eine Fügefläche appliziert wird. Das Abschälen des Gewebes erzeugt eine chemisch reaktive und hinterschnittige Oberfläche und kann gleichzeitig als Adhäsionstest zum Untergrund dienen Die BCT bietet verschiedene Anwendungsmöglichkeiten. Zum Beispiel können Abreißgewebe durch das BCT-Gewebe ersetzt werden, um Verbundbauteile mit optimierter Fügefläche herzustellen. Der kostengünstige Schältest kann in der Couponprüfung und zur Prozesskontrolle genutzt werden. Außerdem kann die kombinierte Haftprüfung und Oberflächenvorbehandlung zur Qualitätssicherung geklebter Reparaturen an Faserverbundstrukturen eingesetzt werden.

Den 2. Platz erhielt das Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen University und seinen Partnern AEROVIDE GmbH, Altropol Kunststoff GmbH, Basamentwerke Böcke GmbH, TechnoCarbon Technologies GbR mit „StoneBlade - Leichtbau mit Granit für die Windindustrie“. Die Innovation ermöglicht die Reduzierung von nicht-recyclefähigem Material im Rotorblattbau. Gleichzeitig wird das Gewicht reduziert und die mechanischen Eigenschaften zur Standsicherheit von Windkraftanlagen erhöht. Hierzu wird glasfaserverstärkter Kunststoff in den Blattkomponenten durch Hartgestein als naturbasiertes, kostengünstiges und verwertbares Leichtbaumaterial ersetzt. Die auf wenige Millimeter Dicke geschliffenen Gesteinsplatten werden in ein Faserverbund-Laminat mit Carbonfasern eingebracht und so für wechselnde Lastfälle stabilisiert. Das vorgespannte Material ist im Verbund druckstabil und kann ohne einen Verlust von Steifigkeit Zugkräfte im Dauerwechsellastfall aufnehmen.

Platz 3 ging an die Technische Universität Dresden – Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) mit dem Partner Mercedes Benz AG mit der interdisziplinären Entwicklung eines hochintegrierten induktiven Lademoduls für Elektrofahrzeuge. Das ultra-dünne Lademodul sollte dabei den Raum im Fahrzeugunterboden optimal ausnutzen ohne die Bodenfreiheit zu verringern. Dafür wurde ein interdisziplinärer Entwicklungsprozess angewendet und eine übergreifende elektrische, mechanische und prozesstechnische Charakterisierung von Hochfrequenzlitzen, ferromagnetischer Folie und Metalldrahtgeweben durchgeführt und ein Simulationsmodelll erstellt. Das Ergebnis ist ein Demonstrator für ein Ladesystem mit  einer Aufbauhöhe von 15 mm und einem Gesamtgewicht von 8 kg. Es erreicht eine Übertragungseffizienz von bis zu 92 Prozent bei 7,2 kW Nennleistung und aktiver Luftkühlung. Der Hardware-Demonstrator wurde in einem 3-stufigen Prozess unter Nutzung des RTM- und VARI-Verfahrens hergestellt.

Übersicht aller Preisträger in den drei Kategorien:
Kategorie „Innovative Produkte und Anwendungen“
1. Platz: „Verkehrsschilder von Nabasco (N-BMC)“ – Nabasco Products BV und Lorenz Kunststofftechnik GmbH, Partner: Pol Heteren BV und NPSP BV
2. Platz: „Neuentwickeltes ultratoughes Vinylesterharz für den Großschiffbau“ Evonik Operations GmbH
3. Platz: „Lufteinlassgehäuse in Multi-Material-Design für Gasturbinen“ – MAN Energy Solutions SE, Leichtbau-Zentrum Sachsen GmbH und Leichtbau-Systemtechnologien KORROPOL GmbH
Kategorie „Innovative Prozesse und Verfahren“
1. Platz: „In-Mould Wrapping“ werkzeugfallende, folierte Faserverbundbauteile für Exterieur-Anwendungen– BMW Group, Partner: Renolit SE
2. Platz: „Adaptive automatisierte Reparatur von Composite-Strukturkomponenten in der Luftfahrt“ – Lufthansa Technik AG, Partner: iSAM AG
3. Platz: „Automatisierte Oberflächenvorbehandlung mittels VUV-Excimer Lampen – CTC GmbH
Kategorie „Forschung und Wissenschaft“
1. Platz: „Bondline Control Technologie (BCT)“ – Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
2. Platz: „StoneBlade - Leichtbau mit Granit für die Windindustrie“ – Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University, Partner: AEROVIDE GmbH, Altropol Kunststoff GmbH, Basamentwerke Böcke GmbH, TechnoCarbon Technologies GbR
3. Platz: „Interdisziplinäre Entwicklung eines hochintegrierten induktiven Lademoduls für Elektrofahrzeuge“ – Technische Universität Dresden – Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK), Partner: Mercedes Benz AG

Die Ausschreibung für den nächsten Innovationspreis startet Ende Januar 2022.

Die Zuse-Gemeinschaft ist weiter auf Wachstumskurs. Mit der Aufnahme des Instituts für Textiltechnik Augsburg gGmbH (ITA Augsburg) vereint der bundesweit tätige Verbund gemeinnütziger Forschungs­institute jetzt 77 Mitglieder, davon fünf in Bayern. Der Geschäftsführer des ITA Augsburg, Prof. Dr. Stefan Schlichter, nahm gestern bei einer Feierstunde am Institut offiziell die Mitgliedsurkunde von Dr. Bayram Aslan aus dem Präsidium der Zuse-Gemeinschaft entgegen.

Das ITA Augsburg forscht in Kooperation mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft an Innovationen auf Zukunftsfeldern der deutschen Wirtschaft. Im Bereich Künstliche Intelligenz (KI) arbeitet das Forschungsinstitut daran, KI im Kontext der Textilwirtschaft in maschinellen Umgebungen umzusetzen. Ein weiteres Forschungsfeld: Leichtbaulösungen mit Verbundwerkstoffen, wie sie u.a. Wind- und Fahrzeugindustrie benötigen. Expertise bieten die ITA-Forscher zudem zum nachhaltigen Recycling.

„Wir haben uns Mega-Themen für eine nachhaltiger zu gestaltende Zukunft wie Kreislaufwirtschaft, Digitalisierung und die effizientere Nutzung von Rohstoffen verschrieben. Diese Schwerpunkte wollen wir künftig im starken Verbund der Zuse-Gemeinschaft weiter verfolgen. Damit verbinden wir auch die Hoffnung auf mehr Fairness in der Forschungsförderung, für die die Zuse-Gemeinschaft eintritt“, betont Prof. Schlichter.

Dr. Aslan, Geschäftsführer des TFI Aachen, begrüßte in seiner Funktion als Mitglied des Präsidiums der Zuse-Gemeinschaft das neue Mitglied. „Mit dem ITA Augsburg erhält das große Textil-Knowhow in unserem Verbund weiteren Zuwachs. Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit in unseren Gremien, um gemeinsam daran zu arbeiten, der anwendungsnahen, gemeinnützigen Industrieforschung noch mehr Geltung zu verschaffen.“

• Gemeinschaftlicher Antrag von TUD und RWTH Aachen

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat am 29. Mai entschieden, den Sonderforschungsbereich (SFB)/Transregio 280 „Carbonbeton“ an der Technischen Universität Dresden, kurz TUD, und RWTH Aachen mit Beteiligung des Instituts für Textiltechnik, kurz ITA, durch 12 Millionen Euro in den kommenden vier Jahren zu fördern.

Der SFB/Transregio 280 „Konstruktionsstrategien für materialminimierte Carbonbetonstrukturen - Grundlagen für eine neue Art zu bauen“ bricht damit, wie bisher traditionell Stahlbetonwerke entworfen wurden. Die wechselseitige Abhängigkeit von Bewehrung und Matrix wird tiefgehend untersucht und eine komplett neue Entwurfs- und Konstruktionsstrategie für das Bauen mit Carbonbeton entwickelt.

Carbonbeton ermöglicht vollkommen neue Design- und Konstruktionsmöglichkeiten im Bauwesen. Grund dafür sind seine sehr hohe Festigkeit sowie die Möglichkeit einer sehr geringen Betonüberdeckung von nur wenigen Millimetern, da Carbon im Gegensatz zu Baustahl nicht rostet. Der erfolgreiche Einsatz des neuen Materials, das 2016 mit dem deutschen Zukunftspreis ausgezeichnet wurde, erfordert aber vollkommen neue Konstruktions- und Fertigungsstrategien, die im SFB/Transregio 280 untersucht werden.

Bislang werden Textilbewehrungen vor der Bauteilherstellung beschichtet und ausgehärtet. Dieses Verfahren wird als Offline-Konsolidierung bezeichnet. Diese steifen Halbzeuge eignen sich nicht zur Herstellung komplexer Bauteile auf Basis neuer, digitaler und kontinuierlicher Fertigungsprozesse (unter anderem 3D-Betondruck und Betonextrusion). Das ITA untersucht daher im Teilprojekt B02 des SFB/Transregio, wie Umform- und Konsolidierungsschritte durch Prepregsysteme in den Betonageprozess gezielt zeitlich verschoben werden und innerhalb der neuen digitalen kontinuierlichen Fertigungsprozesse angewendet werden können. Neben etablierten Aushärtemechanismen wie zum Beispiel durch Wärme oder UV-Strahlung werden auch neue Ansätze erforscht. Zu diesen neuen Ansätzen gehören beispielsweise die Aktivierung über die Alkalität des Betons, Mikrowellen und Induktion.

Die TUD und RWTH Aachen erhielten den Förderzuschlag aufgrund langjähriger Erfahrung in dem Forschungsgebiet Textilbeton. Der Werkstoff Textilbeton wurde in zwei Sonderforschungsbereichen an beiden Universitäten von 1999-2011 entwickelt und erstmals grundlegend erforscht.

In den SFB/Transregio 280 sind 19 einzelne Institute involviert. Sprecher der TUD ist Professor Dr. Manfred Curbach, Sprecher der RWTH ist Professor Dr. Josef Hegger.

Im Rahmen der Techtextil (14. bis 17. Mai 2019) versammelt das neue Techtextil Forum hochkarätige Referenten zu einer Vielzahl von Themen. Das Programm steht fest.

Nachhaltigkeit, Filtration, Smart Textiles, Composites, Textilien im städtischen Raum, Digitale Transformation und Arbeitswelten, Textilien für den medizinischen Einsatz: Das Programm des neuen Techtextil Forums bietet Fachbesuchern der internationalen Leitmesse für technische Textilien und Vliesstoffe umfangreiche Einblicke in die neuesten Entwicklungen der Branche. Das Techtextil Forum ist kostenfrei und allen Fachbesuchern der Messe in Halle 4.1 offen zugänglich. Das Programm ist ab sofort online verfügbar.

Themenschwerpunkt Nachhaltigkeit und neue Filtrationsmaterialien
Der Messe-Dienstag (14. Mai) startet mit dem Thema Nachhaltigkeit. Das erste Panel des Techtextil Forums bietet unter anderem Beiträge von TWD Fibres zum Textilrecycling, von den Hohenstein Instituten zur Rückverfolgbarkeit von Biobaumwolle, von Centexbel zu biobasierten beschichteten Textilien sowie vom Forschungsinstitut IRT Jules Verne zu Karbonfasern. Im Anschluss folgen Beiträge zum Thema Filtration. Hier dürfen sich Fachbesucher unter anderem auf Beiträge des Sächsischen Textilforschungsinstituts, von Smartpolymer, Wespun India, SWM International sowie von Argaman Technologies freuen.

Nachhaltigkeit steht auch im Mittelpunkt des Vormittagspanels am letzten Messetag, dem 17. Mai, unterstützt und gestaltet vom Dornbirn-GFC (Global Fibre Congress) und moderiert von Friedrich Weninger, Geschäftsführer des Österreichischen Faser-Instituts. Lenzing spricht hier unter anderem über ökologische Materialien und Färbetechnologien für Autositze. Die Universität Maastricht stellt biobasierte Fasern vor, Märkische Faser nachhaltige Polyesterfasern, das Leilat Tech Center Eco-Composites und die Universität Ljubljana nachhaltige, halogenfreie flammresistente Filamente.

Textilien im urbanen Raum, Composites und Smart Textiles
An Tag zwei der Techtextil (15. Mai) stehen zunächst Textilien im urbanen Raum im Fokus, passen zum Special Event der Techtextil und Texprocess „Urban Living – City of the Future“. Unter anderem stehen folgende Beiträge auf dem Programm: Penn Textile Solutions zum Thema Textilbeton, Centexbel zu grünen und lebenden Fassaden sowie Low and Bonar zu Membranstrukturen für Hochleistungsfassaden. Techtera, Owens Corning und die Universität Münster fokussieren in ihren Beiträgen auf Geotextilien. Anschließend stehen in Vorträgen von Karl Mayer Technische Textilien, der FiberCheck GmbH und dem Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik der TU Dresden Composites im Fokus.

Der Nachmittag des Messe-Mittwoch widmet sich dem Thema Smart Textiles und gibt Fachbesuchern Einblicke in Themen wie Textilien in Verbindung mit dem Internet of Things, hier mit dem ersten kommunizierenden Reißverschluss des französischen Startups Genius Objects. Das Sächsische Textilforschungsinstitut STFI präsentiert unter anderem Verbundschaumstoffe mit integrierter Sensorik für Wearables und leitfähige Garne und Bänder. Smarte Gestricke stehen im Mittelpunkt bei TexMind und der Universität Westböhmen. Centexbel beschäftigen sich mit der Waschbarkeit smarter Textilien und Eschler Textil sprechen über die virtuelle Entwicklung gewebter und gestrickter textiler Wearables.

Digitale Transformation, Arbeit 4.0 und künstliche Intelligenz sowie technische Textilien in der Medizin
Digitalisierung ist das Schlagwort für den Vormittag des 16. Mai. Das Sächsische Textilforschungsinstitut Chemnitz  (STFI) und die ITA Academy GmbH geben Einblicke in die Fabrik der Zukunft und das Thema Industrie 4.0. Virtuelles Design, Produktentwicklung und Farbmanagement sowie digitales und somit effizientes Materialhandling geben Audaces, die Hochschule Niederrhein, die mode information GmbH sowie die Vizoo GmbH. Coloreel, Preisträger des Texprocess Innovation Award 2017, spricht über ihr neues Sofortfärbegerät für die Stickerei und Multiplot über Digitalen Textildruck. Unterstützt vom Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Textil vernetzt bietet der nachfolgende Block unter dem Thema „Textil macht´s vor: Arbeit 4.0 und künstliche Intelligenz“ Einblick in die Digitalisierung der textilen Arbeitswelt (Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen) und die Einbindung künstlicher Intelligenz in die textile Produktion (DITF und Hanh-Schickard-Gsellschaft). Ein Diskussionspanel thematisiert smarte und flexible Arbeitswelten.  

Hightech-Textilien für den Einsatz in der Medizin stehen am Nachmittag des 16. Mai im Fokus. Angeboten werden unter anderem Vorträge zu Schutzkleidung für die  Arbeit mit Hochdruckwasserstrahlern vom TITV, Textilien für das Schweiß- und Geruchsmanagement von der Hohenstein Laboratories GmbH und Sanitized sowie für das optimierte Wärmemanagement mithilfe Graphen-basierten Textilien.

Aus Luft- und Raumfahrt, Automobilbau oder Windkraft sind Textilfasern bereits nicht mehr wegzudenken. Technische Textilien, zum Beispiel aus Kohlenstofffasern, sowie aus ihnen produzierte Halbzeuge werden auch das Bauwesen nachhaltig verändern. Die innovativen Werkstoffe und Bauteile bergen enormes Potenzial für die Branche. Dies zu heben, ist ein Ziel des Vereins AACHEN BUILDING EXPERTS. Hierfür bringt er alle relevanten Akteure zusammen.

Ressourceneffizientes und nachhaltiges Bauen mit technischen Textilien
Textilbeton oder Gelege aus textilen Werkstoffen weisen entscheidende Vorteile gegenüber klassischen Baustoffen wie Stahl, Glas und Beton auf. Die textile Bewehrung im Betonbau ermöglichst aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit vergleichsweise schlanke Betonbauteile mit geringem Eigengewicht, die dennoch sehr tragfähig und beständig sind. Die enorme Gewichtseinsparung senkt Transportkosten und ermöglicht es, höher zu bauen. Dies spart Grundfläche. Textilbeton benötigt darüber hinaus bis zu 80 Prozent weniger Beton. Daher schont der Baustoff Ressourcen, zum Beispiel den knapp werdenden Bausand. Besonders die starke Reduktion des Zementbedarfs ermöglicht 80 Prozent weniger Kohlendioxid-Emissionen. Die Zementherstellung der globalen Bauwirtschaft verursacht höhere CO2 -Emissionen als der weltweite Luftverkehr. Somit leistet Textilbeton einen wichtigen Beitrag zum ressourceneffizienten und nachhaltigen Bauen – der Zukunft der Bauwirtschaft.
Bei der Membranbauweise spielt die Leichtigkeit der Konstruktionen eine große Rolle. Hiermit lassen sich große Flächen überdachen. Gleichzeitig wird die textile Architektur höchsten ästhetischen Ansprüchen gerecht. Bekanntes Beispiel bildet das Gerry-Weber-Stadion mit seiner etwa 6.000 m2 umfassenden Dachkonstruktion.
Tragende Komponenten beim textilen Bauen sind textile Konstruktionen aus Hochleistungsfasern. Sie zeichnen sich durch extrem hohe Festigkeiten auch bei hohen Zugkräften aus - bei gleichzeitig geringem Gewicht. Meist werden die textilen Ausgangsmaterialien vor ihrer Verwendung zusätzlich beschichtet oder imprägniert. Diese Behandlungen ermöglichen spezifische Funktionalisierungen für den jeweiligen Zweck. Dies sorgt für eine große Anwendungsbreite. Teilweise sind textile Bauteile lichtdurchlässig, gleichzeitig schützen sie vor Wärme. Auch verbessern „Hightex“-Materialien akustische Eigenschaften von Räumen. Nicht zuletzt bieten textile Architekturen nahezu unbegrenzte Möglichkeiten der Form- und Farbgebung.

Aachener Innovationsnetzwerk fördert Wissenstransfer
„Die vielfältigen Möglichkeiten des Baustoffes Textil und das hohe Potenzial von technischen Fasern und Textilien sind in der Baubranche noch viel zu wenig bekannt“, so Goar T. Werner, Geschäftsführer des AACHEN BUILDING EXPERTS e. V. (ABE). Daher führt der ABE gezielt Experten aus Wissenschaft und Wirtschaft zusammen. Unterstützt wird er dabei unter anderem vom Institut für Textiltechnik und Lehrstuhl für Textilmaschinenbau (ITA) an der RWTH Aachen University. „Bauunternehmer und Architekten fragen sich, wo sie technische Textilien anwenden können und welche Vorteile diese Bauprodukte haben. Die Anbieter technischer Textilien wiederum überlegen: Wo können wir unsere innovativen Produkte unterbringen?“, weiß Prof. Dr.-Ing. Thomas Gries, Leiter des ITA. Zur Beantwortung eben dieser Fragen auf beiden Marktseiten und der Vernetzung dieser beiden „Welten“ will der ABE, das interdisziplinäre Kompetenznetzwerk für innovatives Bauen, beitragen. Dabei kooperiert der ABE ebenfalls eng mit den Instituten für Baustoffforschung (ibac) der RWTH Aachen University sowie dem TFI - Institut für Bodensysteme an der RWTH Aachen e.V. „Gemeinsam sorgen wir für den entsprechenden Wissenstransfer und bieten mit unserem `Innovationsnetzwerk Textiles Bauen´ ein Forum dafür, dass Innovationen eng am Bedarf der Bauwirtschaft entstehen“, erläutert Goar T. Werner.