Aus der Branche

Badehose an, rein ins Wasser, mit trockener Badehose wieder raus – klingt utopisch, könnte aber womöglich bald schon Realität werden. Das Gründertrio von „Octogarn“ entwickelt gerade eine Innovation: ein neuartiges Garn, das die Textilindustrie umkrempeln könnte, für das die ehemaligen Studentinnen der Hochschule Niederrhein (HSNR) und der FH Aachen eine Förderung von 1,84 Millionen Euro erhalten. Das Geld stammt aus dem Förderprogramm „EXIST – Existenzgründungen aus der Wissenschaft“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz.

„Octogarn“ ist schadstofffrei, nachhaltig, kälteisolierend, atmungsaktiv und reibungsreduzierend. Es wirkt ähnlich dem Lotuseffekt, ist also wasserabweisend. Doch es hat einen entscheidenden Mehrwert: Es ist unbenetzbar. Bedeutet: Taucht man ein Textil aus diesem Garn unter Wasser, bleibt es trocken. „Ein Effekt, der in der Textilbranche kaum bekannt ist“, sagt die Mönchengladbacherin Alexandra Plewnia. Momentan werden viele wasserabweisende Textilien, vor allem im technischen Bereich, durch die Ausrüstung mit Chemie wie Fluorpolymeren hergestellt. Grüne Alternativen sind zwar umweltfreundlicher, aber oft nicht leistungsstark genug. „Octogarn“ will beide Probleme lösen.

Ideengeberin ist Alexandra Plewnia (29), die zuletzt Textile Produkte im Master an der HSNR studiert hat. Betriebswirtschaftliches Know-how bringt Sarah Neumann (28) aus Köln mit, die ihren Master berufsbegleitend in Management und Entrepreneurship an der FH Aachen absolviert hat. Komplettiert wird das Team ab November von Melanie Jakubik (29) aus Duisburg, Studienkollegin von Plewnia und wie sie für den Bereich Technologie verantwortlich.

Geforscht hat Plewnia an „Octogarn“ rund zwei Jahre im Rahmen ihres Master-Studiums am Fachbereich Textil- und Bekleidungstechnik, wo sie das Wahlpflichtfach Nanotechnologie belegte und sich mit dem Thema Funktionalität befasste..

Mit ihrer Idee gewann sie bereits 2022 den Hochschulwettbewerb „Battle of Ideas“. Die 20.000 Euro Preisgeld flossen direkt in die Anmeldung des Patents. Seither wurde die Idee auf vielen weiteren Wettbewerben in Deutschland vorgestellt.

Das Team von HNX, das gründungsinteressierte HSNR-Studierende und Mitarbeitende berät und u.a. im Rahmen des dort angesiedelten Förderprogramms „HNexist“ unterstützt, begleitete Plewnia und ihr Team. Es unterstützte bei der umfangreichen Antragstellung für EXIST.

Das noch zu gründende Start-up möchte das Garn produzieren und es als Zulieferer an Unternehmen vertreiben. Ob Outdoor-Kleidung, Schutzausrüstung oder Einsatz in der Schifffahrtsindustrie – dank der vielfältigen Eigenschaften des Materials gibt es für „Octogarn“ verschiedenste Einsazmöglichkeiten.

Das fertige Garn gibt es noch nicht. Die 1,84 Millionen Euro helfen, um bis zum Ende der Förderperiode im Februar 2026 einen Prototyp zu entwickeln. Das Fördergeld wird vor allem für Personalausgaben genutzt, aber auch eine neue Maschine wird angeschafft. Für die Entwicklung von Octogarn darf das Gründerteam Büroraume und Maschinen des Fachbereichs Textil- und Bekleidungstechnik mitbenutzen.

Butadien ist eine wichtige Plattformchemikalie, um Polymere – u.a. für die Produktion von Autoreifen – herzustellen. Bislang wird das Monomer aber meist auf Basis von Erdöl gewonnen. Eine alternative Syntheseroute haben Forschende des Fraunhofer UMSICHT im Rahmen des Projektes Power2C4 untersucht. Im Fokus: ein katalytisches Verfahren unter Einsatz regenerativ erzeugten Stroms.

»Butadien spielt eine wichtige Rolle bei der Herstellung von Polymeren«, ordnet UMSICHT-Wissenschaftler Marc Greuel ein. Neben Polybutadien, das in Autoreifen Anwendung findet, können Polytetrahydrofuran (PTHF), Polybutylenterephtalat (PBT) und Polybutylensuccinat (PBS) aus dem Monomer erzeugt werden. »Der Haken: Aktuell wird Butadien zu 95 Prozent als Nebenprodukt beim thermischen Zersetzen von Rohbenzin zu Ethen gewonnen – unter Ausstoß von Kohlendioxid. Zudem werden die Preise für Butadien perspektivisch ansteigen, da sich die Rohstoffbasis für Ethen immer mehr in Richtung Schiefergas verschiebt und dadurch die Produktionskapazität für Butadien sinkt.« Das Interesse an einem alternativen Herstellungsprozess ist also nicht nur aus Klimaschutzgründen groß.

Die Frage, wie eine nachhaltigere, emissionsärmere und auch günstige Syntheseroute aussehen kann, stand im Zentrum des Projektes Power2C4. Angesiedelt im Kompetenzzentrum »Virtuelles Institut – Strom zu Gas und Wärme« hat es Expertinnen und Experten des Fraunhofer UMSICHT, des Gas- und Wärme-Instituts Essen e.V., des Energiewirtschaftlichen Instituts an der Universität zu Köln, des Forschungszentrums Jülich, der Ruhr-Universität Bochum, des Wuppertal-Instituts und des ZBT Duisburg zusammengeführt. Ihre Zielsetzung: Flexibilitätsoptionen vor dem Hintergrund der Energiewende zu untersuchen. Im Fokus des Teilprojekts Power2C4 stand ein neues katalytisches Herstellungsverfahren unter Einsatz regenerativ erzeugten Stroms. Ausgangspunkt ist Ethanol, das zum Beispiel im Zuge einer Hydrierungsreaktion aus CO2 und elektrolytisch erzeugtem Wasserstoff gewonnen wird. Dieses Ethanol dient in einem zweiten Schritt zur Synthese von Butadien mittels des sogenannten Lebedev-Prozesses.

Vielversprechendes Katalysatorsystem identifiziert
Da der erste Schritt bereits Gegenstand zahlreicher Forschungsaktivitäten ist, konzentrierten sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf die Weiterveredlung des Ethanols zu Butadien und die Verfahrenskopplung beider Schritte. »Wir haben u.a. ein neues Katalysatorsystem auf Basis eines synthetischen Saponiten identifiziert und anschließend synthetisiert«, erklärt Dr. Barbara Zeidler-Fandrich vom Fraunhofer UMSICHT. Die Testung der katalytischen Aktivität erfolgte in einer eigens konstruierten Versuchsanlage. »Aufbauend auf einem ersten Screening haben wir aussichtsreiche Materialien weiter optimiert. Das Ergebnis: Verglichen mit dem unmodifizierten Ausgangsmaterial lässt sich die Butadien-Selektivität im Rahmen der Katalysatoroptimierung deutlich erhöhen. Allerdings ist auch klar geworden, dass noch weiteres Potenzial zur Verbesserung der Katalysatorperformance besteht.«

Nachhaltigkeitsbewertung des Power-to-Butadien-Prozesses
Wie nachhaltig dieser Power-to-Butadien-Prozess wirklich ist, haben Dr. Markus Hiebel und Dr. Daniel Maga vom Fraunhofer UMSICHT in einer Life Cycle Analysis (LCA) untersucht. Beleuchtet haben sie dabei – neben unterschiedlichen Katalysatoren – die Herstellungsmethode von Ethanol und die Relevanz der eingesetzte Energiequelle. »Wir konnten zeigen, dass der Lebedev-Prozess je nach verwendeter Ethanol- und Energiequelle das Potenzial hat, Butadien und damit auch Styrol-Butadien-Kautschuk aus biobasiertem Ethanol oder CO2-basiertem Ethanol herzustellen und CO2-Emissionen zu reduzieren«, so Daniel Maga. »Damit ermöglicht der Power2C4-Prozess die Nutzung alternativer Kohlenstoffquellen.« Besonders die Nutzung von Ethanol aus Restbiomasseströmen wie Bagasse oder Stroh eröffne Wege, Treibhausgasemissionen von Butadien deutlich zu reduzieren. Zudem führe ein Strommix mit immer höheren Anteilen an erneuerbaren Energien zur Möglichkeit, Treibhausgasreduktionen über Carbon-Capture-and-Utilization-Prozesse (CCU) zu realisieren.
 
FÖRDERHINWEIS
Das Kompetenzzentrum »Virtuelles Institut – Strom zu Gas und Wärme« wird gefördert durch das »Operationelle Programm zur Förderung von Investitionen in Wachstum und Beschäftigung für Nordrhein-Westfalen aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung« (OP EFRE NRW) sowie durch das Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen.

Mit der Entwicklung einer Batterie aus umweltfreundlichen Textilien hat Sandra Gellner, Doktorandin der Hochschule Niederrhein, eine Auszeichnung auf einer internationalen Konferenz erhalten. Die Doktorandin arbeitet im Bereich Smart Electronic Textiles an der Schnittstelle der Fachbereiche Elektrotechnik und Informatik sowie Textil- und Bekleidungstechnik.

Ihr Vortrag „Textile-Based Battery Using A Biodegradable Gel-Electrolyte“ wurde auf der internationalen Konferenz E-Textiles 2020 („2nd International Conference on the Challenges, Opportunities, Innovations and Applications in Electronic Textiles“ mit dem Best Student Presentation Award ausgezeichnet. Die virtuell stattfindende internationale Konferenz gibt verschiedenen Expertinnen und Experten die Möglichkeit, ihre aktuelle Forschung im Bereich intelligenter Textilien vorzustellen.

Sandra Geller, 29 Jahre jung, wohnhaft in Duisburg, hatte zuvor an der Universität Duisburg-Essen NanoWissenschaften studiert. Im Rahmen ihrer Promotion an der Hochschule Niederrhein hat sie eine textil-basierte, ein Millimeter hohe Batterie entwickelt, welche aus umweltfreundlichen Materialien inklusive eines biologisch abbaubaren Gel-Elektrolyten besteht. Durch die textile Architektur ist die Batterie flexibel und kann um 180 Grad in beiden Richtungen gebogen werden, ohne einen Kurzschluss zu erzeugen. Die Wahl der Werkstoffe ermöglicht zudem einen Betrieb ohne zusätzliche Verkapselung.

„Diese Auszeichnung bestätigt die exzellente interdisziplinäre Zusammenarbeit der beiden Fachbereiche und ermutigt uns den Weg gemeinsam weiter zu bestreiten“, sagen die beiden Professorinnen Anne Schwarz-Pfeiffer (Fachbereich Textil- und Bekleidungstechnik) und Ekaterina Nannen (Fachbereich Elektrotechnik und Informatik). Damit sei der Grundstein für eine gemeinsame fachbereichsübergreifende Lehre auf dem Gebiet der smarten Textilien mit dem gemeinsamen Wahlpflichtfach Smart Electronic Textiles gelegt.

Neben Sandra Gellner hielt auch die Doktorandin Ramona Nolden der Hochschule Niederrhein einen Vortrag mit dem Titel „Smart Glove with an Arduino-Controlled Textile Bending Sensor, Textile Data Conductors and Feedback Using LED-FSDs TM and Embroidery Technology“. Sie entwickelte einen intelligenten Handschuh, der aus einem integrierten textilen Biegesensor im Finger, funktionalen Pailletten auf dem Handrücken, einer ansteckbaren Manschette mit einem Mikrocontroller und einer Energiequelle besteht.

Jeweils 6000 Euro erhalten zwei Studierende der Hochschule Niederrhein für ihre Abschlussarbeiten im Fachbereich Textil- und Bekleidungstechnik. Ausgezeichnet wurden sie von der Wilhelm-Lorch-Stiftung, die jedes Jahr im Rahmen des Forums TextilWirtschaft Preise an die bundesweit besten Abschlussarbeiten in der Textilwirtschaft vergibt sowie einzelne Hochschulprojekte fördert. In diesem Jahr fiel die feierliche Verleihung aus. Die Auszeichnungen gibt es dennoch.

„Wir begrüßen es sehr, dass die Preise trotz der gegenwärtigen Situation vergeben wurden und sind stolz darauf, dass unsere Absolventinnen und Absolventen erneut so gut abgeschnitten haben“, sagt Professor Dr. Lutz Vossebein, Dekan des Fachbereichs Textil- und Bekleidungstechnik.

In der Kategorie Technik und Mode gewann Melissa Wenning, Absolventin des Masterstudiengangs Textile Produkte, mit einer Untersuchung darüber, wie sich biologisch abbaubares Polyester für den Einsatz in Berufsbekleidung nutzen lässt. Die 28-jährige Duisburgerin erstellte die Arbeit in Kooperation mit dem Berufsbekleidungsproduzenten Weitblick, weshalb die Ergebnisse vertraulich sind. „Der Einsatz dieses Polyesters würde sowohl Vorteile als auch Nachteile haben“, sagt sie.

Bereits zwei Wochen nach ihrem Masterabschluss zog sie um nach Neckarsulm, wo sie als Qualitätsentwicklerin für Accessoires und Bademode bei Lidl arbeitet. Das Förderpreisgeld, das zu Fortbildungszwecken genutzt werden soll, möchte sie für ein MBA-Fernstudium nutzen.

In der Kategorie Wirtschaft überzeugte Marc Hübener mit einer Arbeit über das Erfolgsmodell der US-Marke Supreme, die es ohne große Werbe-Aufwendungen schafft, eine hohe Begehrlichkeit zu erzeugen. In seiner Masterarbeit, die im Bereich Management of Textile Trade and Technology geschrieben hat, stellte der 28-Jährige fest: „Ein wesentlicher Faktor für den Erfolg ist die gewollte Verknappung“.

Hübener stammt aus Schwäbisch Hall, studierte den Bachelor in Albstadt-Sigmaringen und zog für das Master-Studium nach Mönchengladbach. Inzwischen ist wieder zurück in Süddeutschland, wo er in Rosengarten bei Prime Solution Asia arbeitet, ein auf Athleisure, Outdoor und Wäsche spezialisiertes Unternehmen. Als Projekt-Manager kümmert er sich um das Business Development.

Die renommierte Wilhelm-Lorch-Stiftung geht auf den 1966 verstorbenen Gründer des Fachverlags und der Textilwirtschaft Wilhelm Lorch zurück und zeichnet jedes Jahr Nachwuchskräfte und Hochschulprojekte aus. In diesem Jahr wurden insgesamt 86.000 Euro verausgabt. Zum 1. September 2020 übernimmt Professorin Dr. Maike Rabe, Leiterin des Forschungsinstituts für Textil und Bekleidung der Hochschule Niederrhein, das Amt der Stiftungsratsvorsitzenden.

In der neuen Textilakademie auf dem Campus Mönchengladbach der Hochschule Niederrhein ist gestern Abend das Center Textillogistik (CTL) eröffnet worden. Das CTL soll Innovationstreiber für die Textilindustrie der Region sein. Es wurde im vergangenen Jahr in Kooperation mit der Hochschule Niederrhein und dem Fraunhofer Institut für Materialfluss und Logistik IML gegründet.

Hochschulpräsident Prof. Dr. Hans-Hennig von Grünberg eröffnete die Auftaktveranstaltung mit den Worten: „Es ist unser erklärtes Ziel, als der bundesweit zentrale Ausbildungspartner und Innovationstreiber der Textilbranche wahrgenommen zu werden. Diesem Ziel sind wir mit der Gründung des Fraunhofer Center Textillogistik ein gutes Stück nähergekommen. Es ist heute schon kaum mehr vorstellbar, dass ein textiles Unternehmen uns nicht kennt.“

Das neue Center reiht sich ein in ein textiles Portfolio der Hochschule Niederrhein, das bundesweit einmalig ist. Neben dem Fachbereich Textil und Bekleidungstechnik, dem europaweit größten seiner Art, gehören dazu: das Forschungsinstitut für Textil und Bekleidung (FTB), das gemeinsam mit der Universität Duisburg-Essen betriebene Deutsche Textilforschungszentrum Nordwest (DTNW), Aus- und Weiterbildung im Rahmen der Textilakademie gemeinsam mit zwei Textilverbänden, zwei öffentliche Prüfstellen für textile Materialprüfungen von Textilien sowie das im Rahmen des Exzellenzwettbewerbs „Innovative Hochschule“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung entstehende Innovatorium.