Aus der Branche

Wenn Textilien mit elektronischen Bausteinen, leitfähigen Garnen und textilen Sensoren ausgestattet werden, sind die Anwendungsmöglichkeiten nahezu unbegrenzt. Hightech-Textilien sind ein weltweiter Wachstumsmarkt. In Stuttgart präsentierten Hersteller, Anwender und Forscher faszinierende Beispiele für Anwendungen in Bau, Architektur und Mobilität. Die passenden Normen sorgen für Qualität und Sicherheit.

Passend zu den Themen der Veranstaltung konnten die Teilnehmenden am ersten Tag einen Blick hinter den Bauzaun des Bahnprojekts Stuttgart 21 werfen. Nach der Führung zog DITF-Vorstand Götz T. Gresser Parallelen zum Markt für smarte Textilien. Ebenso wie die Fertigstellung des Tiefbahnhofs entwickele sich das Marktpotenzial der intelligenten Textilien langsamer als prognostiziert.

Ein wichtiger Grund dafür ist, dass es noch viel zu regeln gibt. Normung war daher ein zentrales Thema bei den Vorträgen am zweiten Veranstaltungstag: Normen und Standards schaffen Vertrauen bei Anwendern. Sie senken die Fehlerquote bei der Konzeption und damit Entwicklungskosten und helfen dadurch, Innovationen und neue technologische Entwicklungen in die Anwendung zu bringen. Durch eine konsequente Einhaltung von Normen können die Fehlerkosten zum Beispiel im Bau von derzeit geschätzt elf Prozent auf fünf Prozent jährlich fallen, erläuterte Kristina Müller vom Deutschen Institut für Normung. Jan Beringer von der Hohenstein Group zeigte am Beispiel aktiv beleuchteter Warnschutzkleidung welche Hürden auf dem Weg zur Normung zu nehmen sind.

Neben Warnschutzausrüstung bietet Arbeitskleidung viele Möglichkeiten für smarte Funktionen. Trotz aller Sicherheitsvorkehrungen lassen sich Arbeitsunfälle nicht immer vermeiden, erläuterte Silke Rehm von der Firma Adresys. Intelligente Kleidung kann dann automatisch einen Notruf absetzen und die Notfallabschaltung der Maschine auslösen.

Für die Überwachung und Qualitätssicherung der Materialien und textilen Flächen gibt es die passenden Prüfgeräte. Stefan Fliescher von Textechno präsentierte ein Gerät, das bisher ausschließlich an den DITF im Einsatz ist.

Der zweite Vortragsblock stand im Zeichen von Mobilität: Beispiele waren textile Ideen für Flugkabinen der Zukunft von Diehl Aviation, punktgenaue und dadurch energiesparende Heizungen für Fahrzeuge von Köstler und kontaktlose Sensortechnik von Rotec, die erkennt, wann Faserseile ersetzt werden müssen. Die Firma Erhardt stellt flexible, individuell zugeschnittene Aufbauten für Nutzfahrzeuge her. Sie sind besonders für die Logistik in Innenstädten geeignet und mit textiler Sensorik ausgestattet, zum Beispiel für die Temperaturmessung oder die Ermittlung der optimalen Beladung. Die textilen Aufbauten bieten nicht nur textile Fläche für Design, sie können auch mit der Umgebung kommunizieren. Digitale Schriftzüge zeigen, wann das Fahrzeug den Weg frei gibt oder warnt Radfahrer großflächig vor dem toten Winkel beim Abbiegen. Nicht benötigte Module lassen sich falten oder platzsparend zusammenrollen.

Im Anwendungsbereich Bau und Architektur sind unter anderem Lösungen für den Klimawandel gefragt. TEC KNIT entwickelte smarte Schattierungssysteme aus „Shape Memory“ Polymerfasern, die sich je nach Temperatur schließen oder wieder öffnen. Die Firma Optigrün setzt bei Gebäudebegrünungen auf smartes Regenwassermanagement. Textile Sensorik sorgt hier dafür, dass das Wasser optimal über die Fläche verteilt wird – digital gesteuert nach Wetterbericht. Michael Schneider vom Smart Textiles Hub zeigte, wie auf Flachdächern angebrachte intelligente Gestricke Feuchtigkeit und Temperatur wahrnehmen, indem sie entsprechend zusammenziehen oder ausdehnen. So lassen sich zum Beispiel auch Schäden durch Vereisung verhindern. Christoph Riethmüller von den DITF erläuterte, dass sich der Ist-Zustand von Gebäuden durch Ereignisse immer wieder ändert. Der Charme smarter Textilien bestehe darin, dass sie sich an diese Veränderungen anpassen können. Auf diese Weise könne man eingreifen, bevor sich negative Folgen bemerkbar machen. Das spare eine Menge Energie. Beispielsweise verhindert das gezielte Beheizen von Wänden je nach relativer Feuchte das Auftreten von Schimmel bei geringem Energieaufwand. Intelligente Beschattungssysteme sorgen auch dafür, dass im Sommer die Räume ohne Klimaanlagen angenehm temperiert bleiben und dass im Winter die Wärme im Raum bleibt.

Die Veranstaltung wurde von einer Ausstellung begleitet, in der die Teilnehmerinnen und Teilnehmer zahlreiche smarte Produkte ausprobieren konnten.

Veranstaltet wird das jährliche Anwenderforum von den Deutschen Instituten für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF), dem Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland e.V. (TITV Greiz) und dem Forschungskuratorium Textil e. V. (FKT).

Das nächste Anwenderforum SMART TEXTILES findet am 4. und 5. März 2026 in Zeulenroda statt.

Bei der diesjährigen Preisverleihung der JEC Composites Innovation Awards ging die Auszeichnung in der Kategorie „Construction & Civil Engineering“ an das Projekt „DACCUSS“, welches die DITF als Koordinator geleitet haben. Die Firma TechnoCarbon Technologies GbR als Erfinder des Carbon Fiber Stone (CFS) erhielten den JEC Award zusammen mit ihren Entwicklungspartnern. Die Auszeichnung gilt der Entwicklung von Hauswänden aus Carbon Fiber Stone (CFS), einem CO2-negativen Kompositmaterial.

Mit den JEC Composites Innovation Awards zeichnet JEC jedes Jahr innovative und kreative Projekte aus, die das volle Potenzial von Verbundwerkstoffen demonstrieren. Unter Mitwirkung eines Entwicklungsteam von 12 Firmen und Forschungseinrichtungen konnte die Firma TechnoCarbon Technologies GbR erfolgreich ihr neuartiges DACCUSS-Bauelement für Hauswände aus Carbon Fiber Stone in den Wettbewerb einbringen.

Carbon Fiber Stone ist ein Baumaterial aus Naturstein und biobasierten Carbonfasern. Es dient als umweltfreundlicher Ersatz für CO2-intensiven Beton in der Bauindustrie. Während herkömmliche Betonwände bei der Herstellung in hohem Maße CO2 freisetzen, bindet das DACCUS-Bauelement 59 kg CO2 je Quadratmeter und hat dadurch eine negative CO2-Bilanz. Zudem wiegen die Elemente nur ein Drittel entsprechender Hauswände aus Stahlbeton.

Jedes DACCUS Bauelement besteht aus mehreren hochfesten Natursteinplatten aus magmatischem Gestein. Im Inneren der Konstruktion befinden sich biobasierte Carbonfasern, mit deren Entwicklung die DITF Denkendorf intensiv befasst sind. Sie bilden das Versteifungselement, das die hohe Festigkeit der Bauelemente ermöglicht und tragen ihrerseits zu der negativen CO2-Bilanz bei. Die Schicht zwischen den Natursteinplatten ist mit kohlenstoffnegativem Biokohlegranulat gefüllt, das für die Isolierung des Bauelementes verantwortlich ist. Das mineralische Sägemehl aus dem Zuschnitt der Gesteinsplatten kann als Bodenverbesserer ausgebracht werden und dient als Binder von freiem CO2 aus der Atmosphäre. Die strikte Orientierung an Prozessen und Materialien, die aktiv CO2 binden, hat die Fertigung eines Baumaterials mit CO2-negativer Bilanz ermöglicht.

Die Preisverleihung des JEC Composites Innovation Awards zeigt, dass sich das Forschungs- und Entwicklungsteam der prämierten Teilnehmer auf dem richtigen Wege zur Herstellung klimafreundlicher Materialien befindet.
 
Partner: Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF), TechnoCarbon Technologies GbR, Universität Hamburg (UHH), Labor für Stahl- und Leichtmetallbau GmbH (LSL), AHP GmbH & Co. KG, Technische Universität München (TUM), GVU mbH, Silicon Kingdom Holding Ltd., Gallehr Sustainable Risk Management GmbH, Peer Technologies GmbH & Co. KG, GREIN srl, Convoris Group GmbH, RecyCoal GmbH, ITA, Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen, LISD GmbH.

Am 21. und 22. November fand die Aachen-Dresden-Denkendorf International Textile Conference in Stuttgart statt. 450 Teilnehmende aus 25 Ländern und fünf Kontinenten nutzten die Gelegenheit, bei diesem wichtigen europäischen Fachkongresse dabei zu sein. Die Konferenz wird jährlich im Wechsel von den Instituten ITM Dresden, DWI Aachen und DITF Denkendorf organisiert.

Dr. Patrick Rapp, Staatssekretär im Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus Baden-Württemberg, überbrachte ein Grußwort: „Hier in Stuttgart kann sich die ADD ITC ‚ganz zuhause fühlen‘. Baden-Württemberg war und ist ein Textilland, unsere Unternehmen der Textil- und Bekleidungsbranche bauen auf ihren Erfolgen der Vergangenheit auf und sind gleichzeitig aufgrund ihrer Innovationsfreudigkeit für die Zukunft gut gerüstet. Textile Werkstoffe und Verfahren sind für unseren Wirtschaftsstandort prägend. Weiteres Potenzial, das noch lange nicht ausgeschöpft ist, steckt in funktionalen Textilien und Textilien auf Basis von Hochleistungsfasern ebenso wie in solchen auf Basis nachwachsender Rohstoffe“, sagte Staatssekretär Dr. Patrick Rapp.

78 Vorträge in Plenarsessions und drei Parallelsessions standen im Kongresszentrum Liederhalle auf dem Programm. Expertinnen und Experten aus Wirtschaft und Forschung berichteten über Forschungsergebnisse und marktfähige textile Innovationen in den Bereichen Hochleistungsfasern, biobasierte Fasern, Faserverbundwerkstoffe, Medizintextilien, der Funktionalisierung und im Textilmaschinenbau.

Zentrales Thema war in diesem Jahr die Herausforderung durch Kreislaufwirtschaft und Recycling. Nachhaltigkeit bedeutet, High-Tech-Textilien mit innovativen Funktionen ohne negative Auswirkungen auf die Umwelt und die Gesellschaft zu entwickeln und herzustellen - und gleichzeitig rentabel zu wirtschaften. Dazu sind nicht nur geeignete Technologien nötig, sondern auch die richtige Materialauswahl und der richtige Umgang mit Stoffen und Materialströmen. Die Vorträge schlugen einen Bogen von den entsprechenden Richtlinien der UN und EU bis hin zu deren konkreten Umsetzung in den Unternehmen.

Unter dem Motto „Von der Idee bis zur Praxis“ stellte das Forschungskuratorium Textil e. V. in einer eigenen Transfersession erfolgreiche Kooperationsprojekte aus dem IGF-ZIM-Programm vor, in denen von Vertretern und Vertreterinnen aus Wissenschaft und Industrie gemeinsam Produkte und Verfahren entwickelt und erfolgreich umgesetzt wurden.

Referentinnen und Referenten aus den diesjährigen Partnerländern Belgien, Niederlande und Luxemburg gaben mit Vorträgen und Diskussionsbeiträgen einen umfassenden Einblick in die Textilindustrie und Forschung der drei Länder.

Ergänzt wurde das Tagungsprogramm durch Ausstellungsstände von 24 Firmen und Instituten sowie über 100 wissenschaftliche Poster. Drei der Posterpräsentationen wurden mit dem Best Poster-Award der Aachen-Dresden-Denkendorf International Textile Conference 2024 ausgezeichnet.

Im nächsten Jahr findet die ADD International Textile Conference am 27. und 28. November statt. Dann lädt das DWI – Leibniz-Institut für Interaktive Materialien e.V. nach Aachen ein.

Dass angewandte Forschung an textilen Produkten und deren Ausgangsmaterialien ganz entschieden zur Verbesserung unserer Lebensverhältnisse beiträgt, davon konnten die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) die Öffentlichkeit beim Tag der offenen Tür am 14. Juli 2024 überzeugen. An 29 Forschungsstationen und mit einem Vortragsprogramm gewährten die DITF dem Publikum Einblick in ihre Labore und Technika und informierten zu aktuellen Forschungsthemen. Rund 2000 Besucherinnen und Besucher nutzten die Gelegenheit für einen Blick hinter die Kulissen.

Fasern und Textilien stecken in vielen Produkten des täglichen Bedarfs und leisten auch als technische Textilien wertvolle Dienste in fast allen industriellen Bereichen. Produkte, neue Verfahren, Prüftechniken und Laborversuche - an 29 Stationen wurde eindrucksvoll vermittelt, an welchen Themen die Forscherinnen und Forscher in Denkendorf aktuell arbeiten. Die Textilforschung bildet unseren gesamten Lebensalltag ab - das zeigte die große Themenvielfalt der Veranstaltung nachdrücklich. Zu allen relevanten Zukunftsthemen wie Medizin, Mobilität, Architektur, Umwelt und Energie wird in Denkendorf geforscht, werden textile Erzeugnisse und Fertigungsverfahren verbessert oder neu geschaffen.

Die Exponate, experimentellen Vorführungen und Themen waren so aufbereitet, dass jeder auch ohne Vorkenntnisse einfach erfassen konnte, welche Hintergründe aktuelle Forschungsthemen haben und wie moderne Textilforschung Problemstellungen löst.

Die Nachhaltigkeit textiler Produkte ist dabei ein dringliches Thema, das mit mehreren Themen aufgegriffen wurde. So konnte man sich darüber informieren, wie natürliche Materialien zu Hochleistungsfasern versponnen werden, wie Kleidung regional und mit geringer Umweltbelastung hergestellt wird oder unter welchen Bedingungen Fasern biologisch abbaubar sind.

Die Bildung textiler Flächen durch Stricken, Flechten und Weben gehören zu den klassischen Fertigkeiten der Textilindustrie. In den Technika führte das DITF-Team vor, wie ein moderner Maschinenpark diese Aufgaben schnell und präzise ausführt. Die Besucherinnen und Besucher erlangten Kenntnis darüber, wofür man diese Techniken in der Forschung benötigt – etwa für die Konstruktion neuer 3D-Gewirke, um neue Fasermaterialien für die textile Fertigung vorzubereiten oder um die zugrundeliegende Verfahrenstechnik zu optimieren.

Hochleistungsfasern, Medizinprodukte und Smart Textiles bildeten weitere Schwerpunkte an den Forschungsstationen. Wie man hochfeste Fasern für Luft- und Raumfahrt produziert, unter welchen Bedingungen textile Medizinprodukte ihren Weg in den Operationssaal finden und wie es möglich ist, immer mehr digitale Funktionen in Textilien zu integrieren, all das sind Beispiele für Forschung, die praktische Anwendung im Alltag findet.

Moderne Analytik und Messtechnik sind notwendig, um die Entwicklung neuer Materialien zu begleiten. Die Prüflabore der DITF stellten hier beispielhaft dar, wie vielfältig diese sein muss, um neue Materialien zu entwickeln. So wurde zum Beispiel die textile Durchstoßprüfung für den Fechtschutz demonstriert oder im Schallmessraum die akustische Absorption textiler Vorhänge gemessen.

Neben den Forschungsstationen, die sich in Rundgängen zur eigenen Erkundung anboten, stellten die Forscherinnen und Forscher in 13 Vorträgen zu ausgewählten Forschungsthemen ihre Arbeitsergebnisse dem Publikum vor. Im Mittelpunkt aller Vortragsthemen: Der praktische Bezug zum Alltag. Denn Forschung an den DITF ist angewandt und soll immer Resultate liefern, die in der Praxis umgesetzt werden. Dass das gelingt, davon konnten die Referentinnen und Referenten zu Themen wie z.B. Bionik, Faserverbundwerkstoffen und nachhaltiger Faserherstellung überzeugen.

Als weiteres Highlight boten Mitmachstationen die Gelegenheit, selbst Experimente durchzuführen und dabei wissenschaftliche Zusammenhänge zu verstehen. Familien versuchten sich an Experimenten aus der Chemie, nutzten Pflanzenvliese für Aussaatversuche und erkundeten selbständig mit dem Stereomikroskop textile Materialien.

Der Wasserbedarf in Deutschland steigt und gebrauchtes Wasser wird nicht ausreichend genutzt. Dabei bietet vor allem das sogenannte Grauwasser, also das Abwasser aus Dusche, Badewanne und Handwaschbecken, großes Potenzial für eine weitere Verwendung. Es kann vor Ort auf Betriebswasserqualität gebracht werden und zum Beispiel für die Toilettenspülung oder zur Gartenbewässerung wiederverwendet werden, dank flexibler 3D-Textilien sogar platzsparend in nahezu jedem Gebäude.

Bei etwa 50 bis 80 Prozent aller häuslichen Abwasser handelt es sich um Grauwasser. Um es wiederaufzubereiten und in den Kreislauf zurückzuführen, benötigt man bisher große Behälter und Tanks, die im Gebäude viel Raum blockieren.

Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) haben gemeinsam mit ihrem Projektpartner ARIS ein neues biologisches, textilbasiertes System entwickelt. Es beruht auf einem 3D-Abstandsgewirk aus sehr beständigem Polypropylen. Sein Vorteil ist, dass es flach verbaut werden kann und dadurch äußerst platzsparend ist. Durch seine spezielle Anlagengeometrie kann es an Orten eingebaut werden, die sonst ungenutzt bleiben - zum Beispiel bei einem Neubau unter dem Boden einer Tiefgarage, auf einem Flachdach oder im Garten. Es kann modular an den Wasserbedarf und die baulichen Voraussetzungen in den jeweiligen Gebäuden angepasst werden, sogar vertikale Lösungen an Fassaden sind denkbar. Damit könnte das Grauwasseraufbereitungssystem vor allem in dicht bebauten Städten genutzt werden.

Das von den Projektpartnern entwickelte System verursacht nur einen geringen Wartungsaufwand und ist dadurch besonders kostengünstig. Verglichen mit bisherigen Lösungen zeichnet es sich durch eine lange Lebensdauer aus. Es trägt damit zu einer nachhaltigen Wassernutzung bei und leistet einen wertvollen Beitrag zur Circular Economy.

Die Firma ARIS plant, die neue textilbasierte Grauwasseraufbereitungs-anlage noch 2024 auf den Markt zu bringen. Das Projekt wird am 13. Juni 2024 auf dem Innovationstag Mittelstand des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz in Berlin präsentiert.

Das Forschungsvorhaben mit der Nummer 16KN080829 der AiF Projekt GmbH, Berlin, wurde im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Leichtbau ist eine Schlüsseltechnologie für die Energiewende und für nachhaltiges Wirtschaften. Nach der Auflösung der Landesagentur Leichtbau GmbH vertritt nun ein Konsortium aus Allianz faserbasierter Werkstoffe (AFBW), Leichtbauzentrum Baden-Württemberg (LBZ e.V. -BW) und Composites United Baden-Württemberg (CU BW) die Interessen der Leichtbau-Community im Bundesland.

Dafür wurde im Auftrag und mit Unterstützung des Landes die „Geschäftsstelle Leichtbau für Baden-Württemberg“ eingerichtet. Als Leichtbau-Allianz BW ist sie die zentrale Anlaufstelle für alle Akteure im Bereich Leichtbau und nimmt deren Interessen auf nationaler und internationaler Ebene wahr. Die Vertretung der Geschäftsstelle übernimmt Professor Markus Milwich von den Deutschen Instituten für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF).

Durch den Einsatz leichterer Materialien im Zusammenspiel mit neuen Produktionstechnologien wird der Energieverbrauch im Verkehr, in der verarbeitenden Industrie und im Bauwesen wesentlich reduziert. Durch den Einsatz neuer Werkstoffe und Materialien können Ressourcen eingespart werden. Als Querschnittstechnologie deckt Leichtbau die Herstellung und Nutzung bis hin zum Recycling und zur Wiederverwendung ab.

Ziel der Landesregierung ist es, Baden-Württemberg als Leitanbieter für innovative Leichtbautechnologien zu etablieren, um die heimische Wirtschaft zu stärken und hochwertige Arbeitsplätze zu sichern.

Die „Leichtbau-Allianz Baden-Württemberg“ wird dazu unter anderem den überregional bekannten „Leichtbautag“ weiterführen, welcher als wichtiger Impulsgeber für vielfältige Leichtbauthemen in Wirtschaft und Wissenschaft fungiert.

Professor Milwich ist ein langjähriger und auch über die Landesgrenzen hinaus vernetzter Experte auf dem Gebiet des Leichtbaus. In seiner Funktion vertritt Milwich das Land Baden-Württemberg auch im Strategiebeirat der Initiative Leichtbau des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz, welche den technologieübergreifenden und effizienten Wissenstransfer zwischen den verschiedenen, bundesweiten Akteuren beim Leichtbau unterstützt und Unternehmerinnen und Unternehmern bundesweit als zentrale Anlaufstelle für alle relevanten Fragen dient.

Milwich leitete von 2005 bis 2020 den Forschungsbereich Faserverbundtechnologie an den DITF welcher ab 2020 in das Kompetenzzentrum Polymere und Faserverbunde integriert wurde. Darüber hinaus ist er Honorarprofessor an der Hochschule Reutlingen, wo er die Fächer Hybride Werkstoffe und Verbundwerkstoffe lehrt.

Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) haben mit Unterstützung des Landes Baden-Württemberg ihr Schmelzspinntechnikum modernisiert und maßgeblich erweitert. Die neue Anlage ermöglicht Forschung an neuen Spinnverfahren, Faser-Funktionalisierungen, und an nachhaltigen Fasern aus bioabbaubaren und biobasierten Polymeren.

Im Bereich Schmelzspinnen bearbeiten die DITF mehrere Forschungsschwerpunkte, zum Beispiel die Entwicklung von verschiedenen Fasern für medizinische Implantate oder von Fasern aus Polylactid, einem nachhaltigen biobasierten Polyester. Weitere Schwerpunkte sind die Entwicklung flammhemmender Polyamide und ihre Verarbeitung zu Fasern für Teppich- und Automobil-Anwendungen sowie die Entwicklung von Carbonfasern aus schmelzgesponnenen Präkursoren. Neu ist auch die Entwicklung einer biobasierten Alternative zu erdölbasierten Polyethylenterephtalat (PET)-Fasern zu Polyethylenfuranoat (PEF)-Fasern. Die Bikomponentenspinntechnik, bei der die Fasern aus zwei verschiedenen Komponenten hergestellt werden können, nimmt dabei einen besonderen Stellenwert ein.

Seit vor mehr als 85 Jahren Polyamid (PA) und viele andere Polymere entwickelt wurden, haben verschiedene schmelzgesponnene Fasern die textile Welt revolutioniert. Im Bereich der Technischen Textilien übernehmen sie vielfältige Funktionen: sie können – je nach der genauen Beschaffenheit – zum Beispiel elektrisch leitfähig oder lumineszent sein. Sie können über antimikrobielle Eigenschaften verfügen sowie flammhemmend sein. Sie eignen sich für den Leichtbau, für Anwendungen in der Medizin oder für die Dämmung von Gebäuden.

Um die Umwelt und Ressourcen zu schützen, sollen zukünftig einerseits mehr biobasierte Fasern eingesetzt werden und andererseits die Fasern nach der Nutzung besser rezykliert werden können. Hierzu forschen die DITF an nachhaltigen Polyamiden, Polyestern und Polyolefinen sowie an vielen weiteren Polymeren. Viele 'klassische', also erdölbasierte, Polymere können nach der Anwendung nicht oder nur unzureichend in ihre Bestandteile aufgelöst oder direkt rezykliert werden. Ein wichtiges Ziel neuer Forschungsarbeiten ist es deshalb, systematische Recycling-Methoden zu möglichst hochwertigen Fasern weiter zu etablieren.

Für diese Zukunftsaufgaben wurde im Januar an den DITF eine Bikomponenten-Spinnanlage der Firma Oerlikon Neumag in einer industriellen Größenordnung aufgebaut und in Betrieb genommen. Das BCF-Verfahren (bulk continuous filaments) erlaubt eine spezielle Bündelung, Aufbauschung und Verarbeitung der (Multifilament-) Fasern. Dieses Verfahren ermöglicht die großskalige Synthese von Teppichgarnen sowie die Stapelfaserproduktion, ein Alleinstellungsmerkmal in einem öffentlichen Forschungsinstitut. Ergänzt wird die Anlage durch ein sogenanntes Spinline-Rheometer. Damit können eine Reihe an messspezifischen chemischen und physikalischen Daten online und inline erfasst werden, was zum erweiterten Verständnis der Faserbildung beitragen wird. Außerdem wird ein neuer Compounder für die Entwicklung von funktionalisierten Polymeren und für das energiesparende thermomechanische Recycling von Textilabfällen eingesetzt.

Hermann Finckh erhielt den  JEC Composites Innovation Award in der Kategorie Equipment Machinery & Heavy Industries für die Innovation MAXIMALE MASSENREDUZIERUNG VON ZERSPANUNGSWERKZEUGEN. Das Forschungsteam der Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) entwickelte einen modular aufgebauten Hobelkopf aus carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) für Holzbearbeitungsmaschinen, der vom Industriepartner Leitz GmbH & Co. KG hergestellt und erfolgreich getestet wurde.

Der Planumfangsfräser in Extrem-Leichtbauweise wurde nach einem modularen Gestaltungsprinzip anstelle von Aluminium aus carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) konstruiert. Dadurch wiegt er 50 Prozent weniger als herkömmliche Werkzeuge. Mit ihm sind deutlich höhere Drehzahlen möglich, wodurch eine eineinhalbfache Produktionssteigerung erreicht wird. Die Entwicklung des „Extreme-Lightweight“ Lösungsprinzips erfolgte mit Hilfe von numerischer Simulation. Jeder Entwicklungsschritt wurde virtuell auf seine Eignung und Grenzen überprüft. Das Prinzip wurde zum Patent angemeldet.

Vibrationen weisen den Weg: Ein Navigationsgürtel hilft Sehbehinderten, ihr Ziel zu erreichen. Man gibt über eine App die Strecke ein, die man zurücklegen möchte, drückt auf „Start“ und der Gürtel führt wie ein Kompass in die richtige Richtung. Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) haben ein Kontaktierverfahren entwickelt, womit diese Orientierungshilfe - und E-Textiles allgemein -wirtschaftlicher und komfortabler hergestellt werden können.

Wenn man in eine Straße abbiegen muss, vibriert der naviGürtel® der Firma feelSpace. Er signalisiert, in welcher Richtung man steht und hilft so nicht nur draußen, sondern auch in geschlossenen Räumen bei der Orientierung. Dafür sorgen 16 Vibrationselemente, die rings um den Gürtel angeordnet sind. Der Projektpartner AMOHR entwickelte hierzu ein spezielles leitfähiges Band, das einerseits durch seine hohe Elastizität einen angenehmen Tragekomfort bietet und andererseits durch eingearbeitete Versteifungen die Kontaktierung der Vibrationselemente ermöglicht.

Im herkömmlichen Verfahren werden Kontaktierungen gelötet. Das Team um Tobias Hecht hat für die Herstellung von E-Textiles ein Verfahren erschlossen, das bisher bei der Kontaktierung von Mikrochips verwendet wird: das Ultraschallschweißen. Damit können die Kontaktstellen verglichen mit einem Lötverfahren deutlich verkleinert werden, die Kontaktierungen werden punktgenau fixiert. Beim Löten wird das Lötmaterial aufgeschmolzen und die Kontaktstellen werden erhitzt. Das heiße Lot zerfließt, wodurch man einen relativ großflächigen Wärmeeintrag erhält. Durch das Fließen des Lotes entstehen auch abseits der Kontaktstelle ungewollte Versteifungen, die vor allem bei E-Textiles die Funktion beeinträchtigen. Beim Ultraschallschweißen entsteht weniger Hitze, was das Material schont.

Darüber hinaus hat das Ultraschweißen gegenüber dem Lötverfahren Vorteile für Gesundheit und Umwelt. Lötzinn ist mit Flussmittel versetzt, das gesundheitsschädliche Dämpfe erzeugt, die abgesaugt und gefiltert werden müssen.

Das Forschungsprojekt wurde im Rahmen des Zentralen Innovationsprogrammes Mittelstand (ZIM) gefördert.

Textilien sind beim Tiefbau selbstverständlich: Sie stabilisieren Wasserschutzdämme, verhindern, dass schadstoffhaltige Abwässer von Abfalldeponien abfließen, erleichtern die Begrünung von erosionsgefährdeten Böschungen und machen sogar Asphaltschichten von Straßen dünner. Bisher werden dafür Textilien aus hochbeständigen synthetischen Fasern eingesetzt, die sehr lange haltbar sind. Für einige Anwendungen wäre es jedoch nicht nur ausreichend, sondern sogar wünschenswert, dass das Hilfstextil im Boden abgebaut wird, wenn es seinen Dienst erfüllt hat. Umweltfreundliche Naturfasern verrotten wiederum häufig zu schnell. Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) entwickeln eine biobasierte Schutzbeschichtung, die deren Lebensdauer verlängert.

Je nach Feuchte und Temperatur können sich Naturfaserwerkstoffe in wenigen Monaten oder sogar wenigen Tagen in der Erde abbauen. Damit die Abbauzeit deutlich verlängert wird und diese auch für Geotextilien eingesetzt werden können, forscht das Denkendorfer Team an einer Schutzbeschichtung. Diese Beschichtung auf Basis von Lignin ist ihrerseits biologisch abbaubar und erzeugt kein Mikroplastik im Boden. Lignin ist zwar biologisch abbaubar, aber dieser Abbau braucht in der Natur sehr lange.

Lignin bildet zusammen mit Cellulose die Baumaterialien für Holz und ist der „Klebstoff“ im Holz, der diesen Verbundstoff zusammenhält. Bei der Papierherstellung wird in der Regel nur die Cellulose genutzt, so dass Lignin in großen Mengen als Abfallstoff anfällt. Es bleibt sogenanntes Kraft-Lignin als schmelzbarer Stoff zurück. Mit thermoplastischen Werkstoffen kann die Textilfertigung gut umgehen. Insgesamt eine gute Voraussetzung, Lignin als Schutzbeschichtung für Geotextilien unter die Lupe zu nehmen.

Lignin ist von Natur aus spröde. Deshalb ist es erforderlich, das Kraft-Lignin mit weicheren Biowerkstoffen zu mischen. Diese neuen Biopolymercompounds aus sprödem Kraft-Lignin und weicheren Biopolymeren wurden im Forschungsprojekt über angepasste Beschichtungssysteme auf Garne und textile Flächen aufgetragen. Dazu wurden zum Beispiel Baumwollgarne mit Lignin in unterschiedlicher Auftragsmenge beschichtet und bewertet. Die Prüfung des biologischen Abbaus wurde mit Hilfe von Erdeingrabtests sowohl in einer Klimakammer mit genau nach Norm definierter Temperatur und Feuchtigkeit als auch im Freien unter den realen Umgebungsbedingungen durchgeführt. Mit positivem Ergebnis: Die Lebensdauer von Textilien aus Naturfasern können mit einer Ligninbeschichtung um viele Faktoren verlängert werden: Je dicker die Schutzbeschichtung, desto länger hält der Schutz an. Bei den Freilandversuchen war die Ligninbeschichtung auch nach etwa 160 Tagen Eingrabzeit noch vollständig intakt.

Mit Lignin beschichtete Textilmaterialien ermöglichen nachhaltige Anwendungen. So verfügen sie über eine einstellbare und für bestimmte geotextile Anwendungen ausreichend lange Lebensdauer. Zudem sind sie immer noch biologisch abbaubar und können bei einigen Anwendungen, wie zum Beispiel der Begrünung von Graben- und Bachböschungen, die bislang verwendeten synthetischen Materialien ersetzen.

Damit haben mit Lignin beschichtete Textilien das Potenzial, den CO₂-Fußabdruck deutlich zu reduzieren: Sie verringern die Abhängigkeit von erdölbasierten Produkten und vermeiden die Bildung von Mikroplastik im Boden.

Um den bisherigen Abfallstoff Lignin als neuen Wertstoff bei industriellen Herstellungsprozessen in der Textilbranche zu etablieren, sind weitere Forschungsarbeiten notwendig.

Die Forschungsarbeiten wurden vom Ministerium für Ernährung, Ländlichen Raum und Verbraucherschutz Baden-Württemberg im Rahmen der Landesstrategie Nachhaltige Bioökonomie Baden-Württemberg unterstützt.