Aus der Branche

Ab 1. März 2021 ist Dr.-Ing. Florian Puch Universitätsprofessor an der Technischen Universität Ilmenau und Leiter des Fachgebiets Kunststofftechnik. Gleichzeitig wird er neuer wissenschaftlicher Leiter am Thüringischen Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung (TITK) in Rudolstadt, einem An-Institut der TU Ilmenau. Im Mittelpunkt seiner neuen Tätigkeit in Forschung und Lehre steht die Funktionalisierung von Kunststoffen und die Konzeption und Realisation neuartiger Maschinensysteme für die Kunststoffverarbeitung. Im Thüringer Innovationszentrum Mobilität (ThIMo), das an der TU Ilmenau ansässig ist, wird er den Kompetenzschwerpunkt „Kunststofftechnik und Leichtbau“ verantworten. Dabei stehen Technologien zur Herstellung und zum Recycling von faserverstärkten Kunststoffen für die Automobilindustrie im Fokus.

Seine wissenschaftliche Karriere begann Florian Puch am Institut für Kunststoffverarbeitung in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen. Dort leitete er die Arbeitsgruppe Compoundierung und promovierte 2015 zum Thema „Herstellung und Eigenschaften von Kohlenstoffnanoröhrchen-Polyamid-6-Kompositen“. Anschließend war Prof. Puch bei der BASF SE in Ludwigshafen zunächst in der globalen Forschung tätig, bevor er im Geschäftsbereich Bauchemie Funktionen in der Technologie und im Marketing wahrnahm. Zuletzt arbeitete er als Global Launch Manager für die MBCC Group in Mannheim, einem aus der BASF ausgegründeten Anbieter bauchemischer Produkte und Lösungen. Der Fachwelt ist Florian Puch durch mehr als 50 Publikationen, Fachvorträge auf nationalen und internationalen Konferenzen sowie Patentanmeldungen bekannt.

Als Professor für Kunststofftechnik arbeitet Florian Puch künftig viel an der Schnittstelle zwischen TU Ilmenau und TITK Rudolstadt. Beide Einrichtungen wirken seit Jahren eng zusammen. Während die Universität Grundlagenforschung in den Werkstoff- und Materialwissenschaften betreibt, überführt das TITK, eines der führenden privaten Materialforschungsinstitute auf dem Gebiet der polymeren Funktions- und Konstruktionswerkstoffe, innovative Entwicklungen in Wirtschaft und Industrie. Diese Verbindung war es auch, die den 38-Jährigen mit bewogen hat, aus Stuttgart nach Thüringen zu ziehen: „Die Grundlagenforschung an der TU Ilmenau und die wirtschaftsnahe Forschung am TITK Rudolstadt ergänzen sich hervorragend, um die gesamte Innovationskette für die Kunststoffbranche in Thüringen und darüber hinaus durchgängig abzubilden“.

Der Dekan der Fakultät Maschinenbau, Prof. Thomas Fröhlich, ist glücklich über die Verstärkung des Wissenschaftlerteams, das sich mit den maschinenbaulichen Aspekten der Kunststofftechnik befasst – entlang der gesamten Wertschöpfung vom Werkstoff über die Be- und Verarbeitung bis zur Anwendung: „Mit Florian Puch gewinnen wir eine herausragende Persönlichkeit, die die Kunststofftechnik für unsere Fakultät in der Gesamtbreite vertreten kann und somit die Themen der Kunststoffbearbeitung und des Leichtbaus in Forschung und Lehre hervorragend besetzen wird.“

Am TITK Rudolstadt übernimmt Prof. Florian Puch die neu geschaffene Stelle des wissenschaftlichen Leiters. Ziel ist es, so noch besser zu ganzheitlichen Lösungen für Kunden und Partner zu kommen: „Als größte wirtschaftsnahe, nicht grundfinanzierte Forschungseinrichtung Thüringens agieren wir eng am Bedarf der Industrie und fokussieren auf den Transfer von Forschungsergebnissen“, sagt TITK-Direktor Benjamin Redlingshöfer. „Wir streben danach, sie rasch in markttaugliche Anwendungen von hohem Innovationsgehalt zu überführen. Auf diese Weise verhelfen wir unseren Kunden und Auftraggebern aus der mittelständischen Wirtschaft zu einem Innovationsvorsprung.“

• Nachhaltigkeit Technischer Textilien – Von rezyklierten Carbonfasern und faserschonender Verarbeitung im Projekt futureTEX
• Dr. Hagen Hohmuth, Leiter Forschung und Entwicklung bei der Tenowo GmbH, im Interview mit Diana Walther und Dr. Ina Meinelt von der P3N MARKETING GMBH

Nicht nur der Name veränderte sich im Laufe der Jahre – auch die kontinuierliche Weiterentwicklung der Produktpalette durch eigene Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten stellt als entscheidender Wachstumstreiber den langfristigen Erfolg der Tenowo GmbH sicher. Das ursprünglich auf gewebte Einlagen und Taschenfutterstoffe sowie Vliesstoffe für die Bekleidungsindustrie spezialisierte Unternehmen gehört im Bereich der technischen Anwendungen mittlerweile zu den weltweit führenden Unternehmen in der Vliesstoffbranche.

Mit ca. 690 Mitarbeitern an Standorten in Europa, Nordamerika, China und Mexiko nimmt Tenowo eine wegweisende Stellung in der Entwicklung und Herstellung innovativer technischer Textilprodukte und Vliesstoffe ein. Bereits seit mehreren Jahren ist Dr. Hagen Hohmuth der Leiter für Forschung und Entwicklung bei der Tenowo GmbH. In dieser Zeit hat er entscheidend zur Weiterentwicklung des Unternehmens beigetragen. In futureTEX war das Unternehmen im abgeschlossenen Vorhaben RecyCarb involviert und arbeitet jetzt im Vorhaben HPF-Garnitur mit.

Drei Fragen an Dr. Hagen Hohmuth, Leiter Forschung und Entwicklung bei der Tenowo GmbH

• Welche Ziele verfolgen Sie mit Ihrer Arbeit im Projekt futureTEX?

Die Tenowo GmbH befasst sich seit 2010 mit der Verarbeitung von rezyklierten Carbonfasern (rCF) zu einem Vliesstoff. Vliesstoffe sind günstige Alternativen zu etablierten Textilien wie z. B. Geweben und Gelegen, welche neue Eigenschaften in faserverstärkten Strukturen realisieren können. Daher war es uns wichtig das Thema rCF maßgeblich mitzugestalten. Die Ergebnisse aus dem Vorhaben RecyCarb sprechen für sich. Wir haben viele wertvolle Erkenntnisse für die zukünftige Arbeit mit Carbonfasern aus dem Recycling gewonnen. Als Vliesstoffhersteller stehen wir zudem vor der Herausforderung, dass bei der Verarbeitung von Hochleistungsfasern, wie z. B. Carbon, vor allem an den metallischen Arbeitselementen, beispielsweise Garnituren der Krempel, eine erhöhte Abrasion (Abschabung) auftritt. Diese führt zu vorzeitigem Verschleiß der Garnituren und erhöhten Prozesskosten. Gemeinsam mit unseren Partnern haben wir es uns zur Aufgabe gemacht, durch optimierte Krempelgarnituren und angepasste Online-Überwachung eine verbesserte Qualität für Vliesstoffe aus Hochleistungsfasern bei längerer Standzeit zu erzielen.

•  In welchem Vorhaben arbeiten Sie aktiv mit? Was sind Ihre Aufgaben?

Tenowo war im abgeschlossenen Umsetzungsvorhaben RecyCarb aktiv. Als Industriepartner haben wir die Verschnittabfälle sowie die zurückgewonnenen Carbonfasern der anderen Partner aufbereitet und zu verschiedenartigen Vliesstoffen weiterverarbeitet. Nach ausgiebigen Tests im Technikumsmaßstab am STFI mittels Krempelverfahren und anschließender Verfestigung durch Vernadelung sowie mittels Malimoverfahren zu Vliesstoffen konnten wir die Verarbeitung im Industriemaßstab erfolgreich in unserer Fertigung demonstrieren. Aktuell arbeiten wir mit weiteren Partnern im Umsetzungsvorhaben HPF-Garnitur. Im Umsetzungsvorhaben wird sowohl die Krempelgarnitur hinsichtlich ihrer Materialoberfläche und Zahnung optimiert als auch ein digitales Monitoringsystem zur Überwachung des Abnutzungsgrades entwickelt. Durch die optimierten Garnituren wird eine schonendere Verarbeitung der Fasern und somit eine höhere Vliesstoffqualität erzielt. Wir werden hier als Industriepartner vor allem die Anpassung, Validierung und Verifizierung der Verschleißanalyse gewährleisten sowie die optimierte Krempelgarnitur auf unseren Anlagen testen und einsetzen.

• Welchen Mehrwert möchte Ihr Unternehmen aus der Arbeit in futureTEX ziehen?

Generell ist der rCF-Markt global und zielt noch auf Nischen, in denen Faktoren wie z. B. Leichtbaupotenzial oder Leitfähigkeit wichtig sind. Tenowo zählt zu den ersten kommerziellen Anbietern, die sowohl selbst rCF-Vliesstoffe produzieren und vermarkten als auch mit kundeneigenen rCF-Langfasern im Lohn individuelle Vliesstoffe anbieten können. Dies sind nicht mehr ausschließlich Produktionsreste, die als Rezyklat in dieselben Produkte zurückgeführt werden, sondern auch Rezyklatströme aus der Entsorgung, die in neuen Produkten Verwendung finden. Mit den Erkenntnissen aus den beiden Vorhaben möchten wir unsere Produktpalette stärken und gleichzeitig deren Qualität optimieren.

Mit Relive-1 lanciert Autoneum einen innovativen Tuftingteppich, der höchsten Ansprüchen an nachhaltige Mobilität gerecht wird. Die mit dem «Autoneum Pure.»-Label für besondere Umweltfreundlichkeit ausgezeichnete Tuftingtechnologie für die Kompaktbis Premiumklasse ist gegenüber dem in diesen Fahrzeugsegmenten üblichen Teppichstandard zudem langlebiger und überzeugt mit einer exzellenten Reinigungsfähigkeit.

Die globale Nachfrage nach innovativen Fahrzeugen der Zukunft und nachhaltigen Mobilitätsformen steigt. Automobilhersteller und Zulieferer fokussieren sich in der Fahrzeugentwicklung entsprechend verstärkt auf ressourcenschonende Leichtbaukomponenten und Produktionsprozesse. Darüber hinaus sind Optik und Haptik der Passagierkabine ausschlaggebend für die Kaufentscheidung, da das Auto in Zukunft verstärkt für Arbeit und Erholung genutzt wird. Hier beeinflussen Teppichsysteme durch ihre Grösse die Qualitätswahrnehmung entscheidend. Mit Relive-1 bietet Autoneum neu eine Premiumtechnologie für Fahrzeugteppiche an, die nicht nur mit ihrem ästhetischen Erscheinungsbild punktet, sondern auch eine überdurchschnittliche Umweltbilanz aufweist. Unter anderem überzeugen Teppiche aus Relive-1 durch einen besonders nachhaltigen Einsatz von Rohmaterialien: So werden für die Herstellung der Teppichfasern nur rezyklierte PET-Flaschen verwendet. Autoneum verwertet diesen Rohstoff wieder, schont so natürliche Ressourcen und verringert Plastikmüll – und sorgt gleichzeitig dafür, dass aus ausgedienten PET-Flaschen neue, hochwertige Teppichsysteme für kommende Fahrzeuggenerationen kosteneffizient produziert werden können. Darüber hinaus stellt Relive-1 einen bedeutenden Schritt zu Monomaterial-Konstruktionen und somit zu einer abfallfreien Fertigung von Tuftingteppichen dar.

Gleichzeitig steht Relive-1 einmal mehr für die überdurchschnittliche Produktqualität von Autoneum: Im Vergleich zu Standardteppichen der Kompakt- bis Oberklasse sind Relive-1-Teppiche dank signifikant höherer Abriebfestigkeit robuster und durch die vertikale Ausrichtung der Fasern sowie wasserabweisende Wirkung des Polyesters leicht zu reinigen. So können kleine Partikel wie Holzsplitter, Staub oder Steine, aber auch Flüssigkeiten problemlos und ohne Rückstände entfernt werden, was ein entscheidender Vorteil bei häufig in der Freizeit genutzten Fahrzeugen wie SUVs ist. Die Verbindung von herausragender Leistung und Nachhaltigkeit definiert heute bei Fahrzeugen der Premiumklasse den neuen Luxusstandard.

Die AVK - Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e.V. hat wieder die renommierten Innovationspreise vergeben. Innovative und vor allem auch nachhaltige Innovationen aus den drei Kategorien „Produkte und Anwendungen“, „Prozesse und Verfahren“ sowie „Forschung und Wissenschaft“ wurden dabei von der Experten-Jury ausgezeichnet.

Übersicht aller Preisträger in den drei Kategorien:

Kategorie „Innovative Produkte und Anwendungen“
1. Platz: „Direktgekühlter Elektromotor mit integralem Leichtbaugehäuse aus faserverstärktem Kunststoff - DEmiL“ – Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT, Pfinztal mit Karlsruher Institut für Technologie, Sumitomo Bakelite Co., Ltd.*

2. Platz: „Wiederaufbereitbare, reparierbare und recyclingfähige (3R) duroplastische Verbundwerkstoffe für wettbewerbsfähigere und nachhaltigere Industrien“ – cidetec, Donostia-San Sebastian, Spanien*

3. Platz: „Brandsichere Composite Metall Hybridstruktur LEO® Brandschutzsandwich mit integriertem Hyconnect Stahl-Glasshybridverbinder“ – SAERTEX GmbH & Co. KG mit Hyconnect GmbH*

Kategorie „Innovative Prozesse und Verfahren“
1. Platz: “ Robotised Injection Moulding (ROBIN)” – Robin, Dresden mit Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik der TU Dresden*

2. Platz: „Omega Stringer völlig von der Rolle“ – Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Braunschweig*

3. Platz: „Hybridguss – Herstellung intrinsischer CFK-Aluminium Verbundstrukturen im Aluminiumdruckgießverfahren“ – Faserinstitut Bremen e. V. mit Fraunhofer IFAM, Bremen*

Kategorie „Forschung und Wissenschaft“
1. Platz: „Untersuchung und Zähmodifizierung neuer hochtemperaturbeständiger ungesättigter Polyesterharze und ihrer Duromere“ – FH Münster, Labor für Kunststofftechnologie und Makromolekulare Chemie, mit BASF SE Global New Business Development, Leibniz-Institut für Polymerforschung e. V., Saertex multicom GmbH*

2. Platz: „Wissenschaftliche Grundlagen zur industriellen Anwendung des thermoplastischen Resin Transfer Molding-Verfahrens (T-RTM)“ – Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT, Pfinztal*

3. Platz: „Die material- und energieeffiziente Herstellung von Turbinen Struts durch die integrative Kombination duroplastischer faserverstärkter Werkstoffe“ – Lehrstuhl für Kunststofftechnik, Uni Erlangen-Nürnberg mit Deutschem Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Gubesch Group, Schmidt WFT, Siebenwurst, Raschig.*

Preisverleihung erstmals im Internet
Die Preisverleihung erfolgte wegen der Covid-19-Pandemie erstmals als Online-Event am 12. November 2020. Viele Innovationen der Preisträger werden dieses Jahr erneut in der AVK-Innovationspreisbroschüre präsentiert.
Diese wird online zur Verfügung gestellt: https://www.avk-tv.de/innovationaward.php

*Weitere Informationen finden Sie im Anhang.

Aachen - Warden Schijve, ehemals Chief Scientist Composites bei SABIC, ist seit Oktober Teil des AZL-Engineering-Teams und baut als Design Leader den Bereich für Produkt- und Anwendungsentwicklung des Dienstleisters für Business Development und Technologieentwicklung im Leichtbau weiter aus.

Die AZL Aachen GmbH unterstützt Unternehmen entlang der gesamten Wertschöpfungskette bei der Umsetzung wettbewerbsfähiger Leichtbautechnologien. „Wir entwickeln für Unternehmen Komponenten- und Produktionskonzepte inklusive der Analyse von Kosten und produktionsrelevanten KPIs. Mit unserer material- und produktionstechnologischen Breite spannen wir den Lösungsraum zur Entwicklung und Bewertung von Produkten ganzheitlich auf und identifizieren die bestgeeigneten Pfade zur Umsetzung. Warden Schijve wird mit seiner langjährigen Erfahrung unsere Partner bei der effizienten Entwicklung, Bewertung und Umsetzung von Komponenten- und Produktionslösungen bis zur Marktreife unterstützen,“ sagt Dr. Kai Fischer, geschäftsführender Gesellschafter der AZL Aachen GmbH.

Aus seiner 35-jährigen Tätigkeit in der Composite-Industrie bei Fokker, DSM und SABIC bringt Warden Schijve ein breites und tiefes Fachwissen in den Bereichen Strukturdesign, Kunststoff- und Verbundwerkstoffe sowie Verarbeitungstechnologien mit.

Warden Schijve: „In meiner beruflichen Laufbahn habe ich immer wieder festgestellt, dass es sich lohnt, verschiedene Designkonzepte mit unterschiedlichen Materialien oder Materialkombinationen zu evaluieren. Nur so lassen sich wettbewerbsfähige Leichtbauanwendungen entwickeln. Man kann sich in späteren Phasen der Komponentenentwicklung viel Aufwand ersparen, wenn man von Anfang an verschiedene Herstellungstechnologien berücksichtigt. Und das ist, was mich am AZL und seinem Ökosystem fasziniert: das verfügbare Wissen über eine große Vielfalt an Prozess- und Produktionstechnologien, einschließlich modernster Ausrüstung, sowohl im AZL-Tech-Center als auch in den verschiedenen Instituten, die auf dem gesamten RWTH Aachen Campus vertreten sind.“

Dr. Michael Emonts, geschäftsführender Gesellschafter des AZL: „Wir freuen uns, dass uns Warden Schijve als altbekanntes Gesicht aus der AZL-Community dabei bereichern wird, Leichtbauanwendungen, Produktionssysteme und -prozesse zu entwickeln, Märkte und Anwendungen zu analysieren, um wettbewerbsfähige Technologieoptimierungen zu identifizieren und unsere Kunden bei der industriellen Implementierung der entwickelten Technologien zu begleiten.“

Warden Schijve wird auch die Projektleitung für eine Konzeptstudie für zukünftige Batteriegehäuse auf Basis Composite-basierter Multimaterialsysteme übernehmen. Das AZL startete das Projekt im Oktober zusammen mit 30 beteiligten Firmen aus der gesamten Wertschöpfungskette, um einen Überblick über bestehende Komponentenlösungen zu erhalten, die Vorteile eines Multimaterial-Ansatzes zu bewerten und ein Multimaterialkomponenten-Design einschließlich Produktionskonzepten für Batteriegehäuse zu entwickeln.

Die langjährige strategische Kooperation des Thüringischen Instituts für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt e.V. (TITK) mit der Technischen Universität Ilmenau erreicht einen neuen Meilenstein: Beide Partner nahmen jetzt eine Anlage zur Herstellung thermoplastischer Leichtbauplatten in Betrieb. Damit wurde eine moderne gerätetechnische Voraussetzung geschaffen, um die Zusammenarbeit zwischen dem an der TU ansässigen Thüringer Innovationszentrum Mobilität (ThIMo) und dem TITK insbesondere im Kompetenzfeld Kunststofftechnik und Leichtbau zu erweitern.

Die Investition wird aus Mitteln des Landes Thüringen und der EU im Rahmen der Grundfinanzierung des Thüringer Innovationszentrums Mobilität (ThIMo) gefördert. In Abstimmung zwischen dem TITK und dem ThIMo und auf Grundlage eines Nutzungs- und Überlassungsvertrages wurde die Anlage im Technikum des TITK aufgestellt. Das TITK ist seit vielen Jahren An-Institut der TU Ilmenau.

„Um unsere wissenschaftliche Zusammenarbeit voranzutreiben, läuft derzeit auch die gemeinsame Berufung der Professur Kunststofftechnik an der TU“, berichtet der geschäftsführende Direktor des TITK, Benjamin Redlingshöfer. „Damit festigen wir unsere Kooperation zwischen Grundlagenforschung auf der einen und wirtschaftsnaher Forschung auf der anderen Seite“, ergänzt der vorläufige Leiter der Uni, Prof. Dr. Kai-Uwe Sattler.

Beiden Teilbereichen der Forschung soll nun auch die neue Plattenanlage dienen. Sie kommt gemeinsamen Entwicklungsprojekten im Bereich kunststoffbasierter Halbzeuge und parallel dazu der Ausbildung von Studenten zugute. „Mit dieser Anlage wurde eine weitere Voraussetzung geschaffen, um auch den Transfer gemeinsamer Forschungsergebnisse in die Wirtschaft zu forcieren“ “, betont Prof. Dr. Klaus Augsburg, Projektleiter ThIMo an der TU Ilmenau. „Diese neu geschaffene wissenschaftlich-experimentelle Plattform ist mit unserem Technikum Kunststofftechnik passfähig“, so Augsburg weiter.

„Mit der Plattenanlage stellen wir Halbzeuge mit Faserverstärkung her, etwa aus Naturfaser-, Glasfaser- oder Carbonfaserverstärktem Kunststoff. Die Platten sollen insbesondere für Leichtbauanwendungen in verschiedenen Mobilitätssystemen zur Verfügung stehen“, sagt die zuständige Abteilungsleiterin am TITK, Dr. Renate Lützkendorf. Je nach Beschaffenheit des Ausgangsstoffs seien dabei auch Verbunde mit verschiedenen Schichten möglich.

Als Ausgangsmaterialien kommen sowohl marktverfügbare Kunststoffgranulate als auch Neuentwicklungen zum Einsatz. Darunter ein mit Partnern entwickeltes Granulat aus recycelten Carbonfasern. Speziell mit diesem Material lässt sich einerseits eine sehr hohe Steifigkeit erreichen. „Andererseits kann damit auch das Thema Leitfähigkeit oder Abschirmung erschlossen werden. So lassen sich Platten mit funktionellen Eigenschaften produzieren“, ergänzt Lützkendorf.

Erforscht werden zudem komplette Prozesse zur Herstellung neuer Faserverbundhalbzeuge. Dabei stehen verschiedene Aspekte im Mittelpunkt. „Zum Beispiel die Auswirkung von Füllstoffen auf die Plattenqualität und ihre Funktion, die Dicken, mit der diese Halbzeuge herstellbar sind, und ob sich die Platten auch schäumen lassen, um noch weiteres Gewicht einzusparen“, erläutert Dr. Thomas Reußmann, stellvertretender Abteilungsleiter am TITK.

Neben einer wesentlichen Zielgruppe beider Partner, der Automobilindustrie, können auch Themen anderer Branchen, wie z.B. der Verpackungsmittelindustrie bedient werden. Die Entwicklungsergebnisse werden durch Materialprüfungen am TITK und am ThiMo evaluiert.

Die Zuse-Gemeinschaft bleibt in wirtschaftlich schwierigen Zeiten Anker und Kompass für die Industrieforschung in Deutschland. Der Verbund gemeinnütziger Forschungseinrichtungen hat jetzt das Institut für Strukturleichtbau und Energieeffizienz (ISE) aus Chemnitz als 76. Mitglied aufgenommen.

ISE befasst sich u.a. mit Forschung und Entwicklung zu klimafreundlichem Bauen und umweltgerechtem Heizen. Weitere Arbeitsschwerpunkte sind der  Anlagenbau sowie der Schiffbau. Das Forschungsinstitut kooperiert mit Unternehmen und anderen Forschungspartnern, um innovative Werkstoffe, Technologien und Produkte hervorzubringen sowie Prüfmethoden für Anwendungen weiter zu entwickeln. Das Institut ist sowohl im Industrie-Hub Chemnitz und dessen Umgebung wie auch international gut vernetzt. Mit der Aufnahme des ISE zählt die Zuse-Gemeinschaft nunmehr allein in Sachsen 19 Mitglieder, davon acht in Chemnitz.

„Mit unserer Aufnahme in die Zuse-Gemeinschaft treten wir einem starken Verbund bei, der sich für die dringend notwendigen Verbesserungen in den Rahmenbedingungen für den praxisorientierten Forschungstransfer einsetzt“, sagte ISE-Geschäftsführer Dr. Peter Kaufmann bei der Feierstunde am Institutssitz zur Übergabe der Mitgliedsurkunde.

Prof. Dr. Steffen Tobisch, wissenschaftlicher Vizepräsident der Zuse-Gemeinschaft und Leiter des Instituts für Holztechnologie Dresden (IHD) erklärte bei der Übergabe der Mitgliedsurkunde: „Mit ISE wird die Expertise der Zuse-Gemeinschaft in Bereichen wie Regenerative Energien und Bauwirtschaft sowie im Schiffbau weiter gestärkt. Zugleich knüpfen wir unser starkes Netzwerk am Standort Chemnitz und in Sachsen noch fester.“

In der AZL Workgroup "High-Performance SMC" wurde in Zusammenarbeit mit M-Base, dem IKV und dem AZL Partnernetzwerk ein Projekt zur effizienten und einheitlichen Bereitstellung von Engineering-Daten für SMC entwickelt. Im Rahmen des Projekts können sich Firmen an der Festlegung der erforderlichen Kennwerte, der Vorschriften zur Herstellung von Prüfkörpern sowie der Prüfvorschriften beteiligen.
Sheet Moulding Compounds (SMC) werden in verschiedenen Anwendungsbereichen wie Fahrzeugen, Elektronik, Bau- und Infrastruktur eingesetzt.

Angetrieben von den Anforderungen die Produktionskosten von Leichtbauteilen zu senken, ist eine neue Generation von SMC-Bauteilen mit hohen mechanischen Eigenschaften von höchster Relevanz. SMC bietet enorme Potenziale, um Strukturbauteile mit guten Leichtbaueigenschaften bei deutlich reduzierten Kosten im Vergleich zu herkömmlichen kontinuierlichen faserverstärkten Bauteilen zu realisieren.
Um SMC in breiten industriellen Anwendungen weiter zu etablieren, ermittelten innerhalb der AZL Workgroup teilnehmende Unternehmen den Bedarf einer Datenbank für die Datenharmonisierung von SMC. Diese soll die Möglichkeit bieten, schnell und effektiv das richtige Material mit geeigneten Eigenschaften für die erforderlichen spezifischen Anforderungen zu finden.

"Das Segment der SMC ist mit 250.000 Tonnen Produktion pro Jahr der größte Composite-Markt in Europa. Ich freue mich sehr, dass wir jetzt mit dem Projekt der Datenharmonisierung entlang der gesamten Wertschöpfungskette beginnen. Ziel ist es, eine ähnliche Datenbasis zu haben, wie sie Campus® bereits für Thermoplaste und thermoplastische Verbundwerkstoffe aufgebaut hat. Nur mit zuverlässigen Mengendaten können wir die Engineering-Experten davon überzeugen, SMC in einer größeren Vielfalt von Anwendungen einzusetzen", sagt Dr. Michael Effing, Vorstandsvorsitzender der AVK und Composites Germany.
Derzeit existiert bereits eine Datenbank für technische Thermoplaste (Campus®), die einen immensen Mehrwert bietet.
Unter der Leitung von M-Base haben CEO Dr. Erwin Baur, der die CAMPUS-Datenbank entwickelte und etablierte, initierten AZL, IKV und Unternehmen während der High-Performance SMC Workgroup den Aufbau einer CAMPUS-kompatiblen Datenstruktur und Methodik zur Werkstoffcharakterisierung von langfaserverstärkten SMC.

Ausfallzeiten reduzieren, Prozesse effizienter gestalten und die Produktivität erhöhen: Die thoenes® Dichtungstechnik GmbH hat sich für dieses Vorhaben die Unterstützung des Textil vernetzt-Partners Sächsisches Textilforschungsinstitut (STFI) gesichert. Im Mittelpunkt stand die Nachrüstung einer Rundstrickmaschine mit Sensorik.

„Vom Textil vernetzt-Team in Chemnitz haben wir unverzichtbare Lösungsansätze erhalten, die bei uns den Spaß an der Veränderung geweckt haben“, fasst Thomas Zocher, Geschäftsführer bei der thoenes® GmbH, die Zusammenarbeit zusammen. Den Experten für Dichtungstechnik, Filtrations- und Leichtbaulösungen aus dem sächsischen Klipphausen umtrieb dabei die Fragen: Was kann ich überhaupt optimieren, wie gelingt die Umsetzung unter fachgerechter Begleitung und wie stelle ich die Akzeptanz der Belegschaft sicher?

Das STFI hat zunächst anhand eines Industrie 4.0-Readiness-Checks ermittelt, wo die Bedarfe des Unternehmens liegen. Dabei kristallisierte sich heraus, dass thoenes® seine Geschäftsmodelle an die Wünsche der Kunden anpassen müsse, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Da es eine Vielzahl an Anbietern digitaler Lösungen auf dem Markt gibt, war es für Thomas Zocher entscheidend, mit Textil vernetzt „eine wichtige Anlaufstelle zu haben, um sehr objektiv und KMU-gerecht zu hinterfragen, welchen Nutzen die Implementierung digitaler Lösungen hat.“ Andreas Böhm, zuständiger Kollege für die Realisierung des Projektes am STFI, macht deutlich, wie wichtig die Mitnahme der Mitarbeiter ist: „Das Team war buntgemischt – ideal um die Mitarbeiter aus verschiedenen Berufsgruppen gemeinsam ans Thema heranzuführen und in die Unternehmensstrategie einzubinden.“

In mehreren Workshops hat das STFI einen Überblick über die Anforderungen der laufenden Produktion erarbeitet, wobei thoenes® insbesondere auf die Expertise im Hinblick auf Betriebsdatenerfassung und Maschinendatenanalyse bauen konnte. Im Mittelpunkt standen die Messung der Drehzahl und die Bestimmung des Spulendurchmessers, um Daten der Maschine hinsichtlich Laufzeit, Geschwindigkeit und Produktionsmenge zu sammeln. Zur Erfassung der Drehzahl verbaute thoenes® einen Hallsensor an der Rundstrickmaschine, die Kunststoffgestricke unter anderem für den Fahrzeugbau produziert. Mit der am STFI erprobten Lösung – das graphische Programmierwerkzeug Node-RED für die Datenerfassung und deren Ablage in einer Datenbank – kann thoenes® nunmehr Produktionsdaten aufzeichnen und Störungsmeldungen ermitteln.

Im Nachgang zum Projekt ist im Technikum des STFI ein Retrofit-Demonstrator bestehend aus Mikrocontroller, Sensorik und Kleinstrechner entstanden, der weitere Lösungsmöglichkeiten aufzeigt und an Unternehmen mit ähnlicher Problematik ausgeliehen wird.

Nach Abschluss einer umfangreichen Markt- und Technologieanalyse unter der Führung des Aachener Zentrums für integrativen Leichtbau (AZL) und des Instituts für Kunststoffverarbeitung an der RWTH Aachen (IKV) bestätigt das Konsortialprojekt das große Potential von Tape-Einlegern im Spritzgießprozess. Für geeignete Bauteile lassen sich Produktkosten sowie Bauteileigenschaften positiv beeinflussen.

In Kooperation mit 20 Industriepartnern haben die beiden Aachener Forschungsinstitute AZL und IKV über einen Zeitraum von insgesamt acht Monaten eine detaillierte Analyse zum Thema Tape-Einleger in Spritzgussbauteilen durchgeführt. Bei den wenige zehntel Millimeter dicken Tapes handelt sich um Endlosfasern, typischerweise aus Glas oder Carbon, die vollständig imprägniert in eine thermoplastische Matrix eingebettet sind. Einsatz finden die präzise entsprechend der Belastungen in einem Bauteil ausrichtbaren Tapes bisher vornehmlich in High-Performance Anwendungen mit dem Ziel der Gewichtsreduzierung. Ziel der jetzt durchgeführten Analyse war die Identifikation potenzieller Anwendungen und die Abschätzung einer breiteren Einsatzmöglichkeit.

Das Projekt gliederte sich in mehrere Phasen: Phase I diente zunächst der Bestandsaufnahme. In 20 Interviews mit für die Spritzgießbranche repräsentativen Verarbeitern erfassten die Forscher, warum Tape-Einleger bisher nur selten bei der Definition der zu analysierenden Werkstoffkonzepte Berücksichtigung finden. Als wesentliche Herausforderung wurde das Fehlen von Informationen über die Materialklasse, über das Vorgehen und die Tools für den Entwicklungsprozess sowie über die notwendigen Produktionstechnologien genannt. Hier wird das Konsortium ansetzen und während des „Technology Information Day“ umfassend über den umfangreich aufbereiteten Stand der Technik sowie den hohen Reifegrad der Zulieferkette informieren. Aufbauend auf dem Status Quo entwickelten sie eine Methodik, mit der technologische und wirtschaftliche Potentiale von Tape-Einlegern in Spritzgussanwendungen analysiert werden können.

Sowohl die bisherigen Ergebnisse als auch die geplanten Folgeprojekte sind Gegenstand des „Technology Information Day“ auf der K 2019, zu dem die an der Studie beteiligten Firmen, das AZL und das IKV vom Rohstoffhersteller über den Spritzgießer bis zum OEM alle Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette einladen. (Termin: 18.10.2019, 10:00 bis 13:30 Uhr, Messe Düsseldorf CCD Süd, Raum 002).

Zu dem „Technology Information Day“ im Rahmen der K 2019 lädt das Konsortium, bestehend aus Asahi Kasei Europe GmbH, BASF SE, Borealis AG, BÜFA Thermoplastic Composites GmbH & Co. KG, ENGEL AUSTRIA GmbH, Huesker Synthetic GmbH, LG Hausys R&D Center, Mitsui Chemicals, Nippon Electric Glass, Polyscope Polymers BV, POLYTEC GROUP, Simcon kunststofftechnische Software GmbH, SABIC und Toray International Europe GmbH ein. Ziel ist es, über die Technologie zu informieren und Themen der zukünftigen Zusammenarbeit zu identifizieren.