Aus der Branche

Das STFI präsentiert sich vom 24. bis 27. Oktober 2023 mit eigenem Messestand auf der A+A vor Ort. Experten rund um Hendrik Beier, den Leiter der Zertifizierungsstelle PSA (CE 0516), informieren zu Schutzkleidung sowie Produktnormen.

Mit Erfahrung und Kompetenz in der Prüfung und Zertifizierung Persönlicher Schutzausrüstung (PSA) unterstützt das STFI einen wichtigen Bestandteil für die Marktbereitstellung von Schutzkleidung. Die Prüf- und Zertifizierungsstelle des STFI bietet ein breites Spektrum an Dienstleistungen im Bereich textiler PSA. Sowohl für Schutzkleidung gegen Hitze und Flammen gemäß EN ISO 11612 als auch für Schutzkleidung zum Schweißen und verwandte Verfahren nach EN ISO 11611 bietet das sächsische Institut alle Prüfverfahren aus einer Hand. Auch die Prüfung und Bewertung von Schutztextilien gegen die thermischen Risiken elektrischer Störlichtbogen gehört zum Portfolio der Prüf- und Zertifizierungsstelle.

Von der Verfahrensentwicklung bis zur internationalen Normung tragen die Fachleute dazu bei, die Arbeit im Bereich elektrischer Anlagen sicherer machen. Für die Bewertung elektrostatisch ableitfähiger Schutzkleidung beschäftigen sich die Experten des STFI neben der Prüfung und Zertifizierung intensiv mit der Erforschung elektrostatischer Phänomene und der daraus abgeleiteten Entwicklung geeigneter Prüfverfahren. Wurde bereits vor vielen Jahren die EN 1149-3 als europaweit harmonisierter Prüfstandard für Textilien mit eingebauten leitfähigen Fasersystemen maßgeblich im Institut entwickelt, arbeiten die Spezialisten heute an Methoden zur Prüfung und Bewertung kompletter Kleidungssysteme.

Die Transformation hin zu einer digitalen und klimaneutralen Industrie ist auch für kleine und mittlere Unternehmen in vollem Gange und wird deren betrieblichen Alltag nachhaltig beeinflussen. Wie diese Veränderungen konkret aussehen und welche potentiellen Auswirkungen sie haben werden, diskutierten rund 70 Gäste aus Politik, Mittelstand und Start-ups anlässlich der Eröffnung vom Mittelstand-Digital Zentrum Smarte Kreisläufe.

Dr. Franziska Brantner, Parlamentarische Staatssekretärin im Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, betonte in ihrem Grußwort, dass zirkuläre Wertschöpfungsketten in Zukunft wichtiger denn je sein werden. „Mit dem Mittelstand-Digital Zentrum Smarte Kreisläufe und seinem heute in Köln eröffneten Showroom erhalten KMU eine wichtige Unterstützung bei der nachhaltigen digitalen Transformation. Mit Blick auf die Erreichung der Klimaziele ist eine Erhöhung der Ressourceneffizienz unabdingbar. Hierzu bietet das Zentrum mit seiner Ausrichtung auf zirkulare Wertschöpfungsketten zukunftsweisende Angebote für KMU, Start-ups und Handwerk.“

Für Anja Merker, Geschäftsführerin des Zentrums, ist klar: „Digitalisierung, Nachhaltigkeit und Klimaschutz sind die großen Querschnittsthemen unserer Zeit. Unsere Expertinnen und Experten unterstützen kleine und mittlere Unternehmen konkret und kostenfrei, um Digitalisierungspotentiale im Unternehmen zu erfassen und Projekte erfolgreich umzusetzen. Von Informationsveranstaltungen über Labtouren bis hin zu Qualifizierungsworkshops: Wir ermöglichen smarte Kreisläufe für einen smarten Mittelstand."

Transferpartner des Zentrums ist DER MITTELSTANDSVERBUND, dessen Mitglieder ca. 230.000 mittelständische Unternehmen sind, die in rund 310 Verbundgruppen aus rund 45 Branchen organisiert sind. Tim Geier, Geschäftsführer DER MITTELSTANDSVERBUND: “Die Anforderungen an Unternehmen und ihre Mitarbeitenden haben sich aufgrund der verstärkten Digitalisierung vieler Arbeitsprozesse erheblich verändert. Neue Herausforderungen bedürfen neuer Unterstützungsangebote, um Verbundgruppen und ihre Anschlusshäuser bei den aktuellen Themen Künstliche Intelligenz, Big Data, Kreislaufwirtschaft oder New Work zu begleiten.” Nach der neuesten Verbandsumfrage sehen die Mitglieder den Einsatz von Künstlicher Intelligenz mehrheitlich positiv. „Jetzt kommt es darauf an, die Unternehmen beim Einsatz von Künstlicher Intelligenz zu unterstützen und Innovationsideen zu konkreten Anwendungen werden zu lassen.“

Mit welchen Lösungsansätzen neues Arbeiten in der digitalen Welt möglich ist, zeigte Andrea Schmitz von der Berliner Transformationsberatungsagentur St. Oberholz in ihrer Keynote „New Work im Wandel“ auf und betonte, dass neue Formen von Zusammenarbeit vor allem wirksam sein müssten. „New Work ist nichts wert, wenn der Mensch und das Unternehmen in diesem „Neu" nicht wirksam arbeiten können.“

Mit dem neu eröffneten Showroom am Kölner Standort vom MITTELSTANDSVERBUND werden die Angebote des Zentrums und dessen weitere Partner Gesamtverband textil+mode, Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF), Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA) und Sächsisches Textilforschungsinstitut (STFI) für Gäste erlebbar gemacht. Mittelständische Unternehmen erhalten so praxisbezogene Einblicke, welche zukunftsrelevante Technologien sie dabei unterstützen können, sich zukunftssicher aufzustellen.

Das Mittelstand-Digital Zentrum Smarte Kreisläufe gehört zu Mittelstand-Digital. Mit dem Mittelstand-Digital Netzwerk unterstützt das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz die Digitalisierung in kleinen und mittleren Unternehmen und dem Handwerk.

Nachhaltigkeit war das Leitthema der diesjährigen Textilmaschinenbaumesse ITMA. Und so zeigten fast alle Firmen in Mailand neue Technologien für das Textilrecycling. Doch es ist anspruchsvoll, aus Alttextilien hochwertige Garne zu gewinnen und zu ebenso hochwertigen Produkten zu verarbeiten. Noch gibt es nicht für alle Herausforderungen die passenden technologischen Lösungen. Für jedes Material müssen die passenden Prozesse gefunden werden. Dafür haben die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) zusammen mit dem Sächsischen Textilforschungsinstitut (STFI) eine neue Prüfroutine entwickelt.

Am Anfang des Recyclingprozesses steht das mechanische Reißen, bei dem die Alttextilien zerkleinert werden. In den meisten Fällen schädigt die Prozedur die Fasern. Einzelne Fasern geraten zu kurz, was den anschließenden Spinnprozess erschwert. Um die Reißmaschinen optimal einstellen zu können, wurden nach dem Reißen die Fasern klassifiziert. Dazu haben die Forscherinnen und Forscher eine neue Prüfroutine entwickelt, die mit einem speziellen Messgerät durchgeführt wurde. Die Faserlänge ist der wichtigste Parameter für die Weiterverarbeitung der Fasern und für die Qualität des fertigen Garns aus Recyclingfasern. Garnstücke, die sich noch im gerissenen Material befinden, sind immer länger als die Fasern selbst und verfälschen dadurch die Faserlängenmessung. Durch den Prüfaufbau können noch vorhandene Garnstücke nahezu ohne weitere Fasereinkürzung aufgelöst werden. Somit ist eine exakte Messung der Faserlängenverteilung des gerissenen Recyclingmaterials möglich.

Auf der Basis der Prüfergebnisse können die Reißparameter besser auf das Material abgestimmt werden, so dass die Fasern beim Reißprozess weniger eingekürzt werden. Auf diese Weise können qualitativ höherwertige Garne hergestellt werden. Die Kennwerte des optimalen Recyclingmaterials, die anhand eines statistischen Verfahrens ermittelt wurden, dienten auch dazu, für die Ausspinnung das geeignete Recyclingprodukt und für den Spinnprozess die optimalen Einstellungen und Spinnmittel zu finden.

Anschließend wurden die recycelten Materialien zu Ring- und Rotorgarn verarbeitet. In der Praxis ließ sich das Ringgarn am besten mit dem Kompaktspinnverfahren herstellen. Durch dieses Verfahren können die ohnehin schon kurzen Recyclingfasern wesentlich besser eingebunden werden. Dadurch gewinnt das Garn an Festigkeit.

Mit der neuen Prüfroutine und den dadurch optimierten Prozessen war es möglich, Garne ohne Beimischung aus 100 Prozent recycelten Aramidfasern herzustellen, die anschließend zu Gestricken weiterverarbeitet wurden. Da Aramidfasern sehr teuer sind, senkt das Verfahren die Kosten, spart Rohstoffe und trägt zu mehr Nachhaltigkeit bei. Auch Baumwollfasern wurden in Mischung von 80 Prozent Gutfasern und 20 Prozent Rezyklat versponnen. Nach Projektabschluss konnte der Rezyklatanteil bei Baumwolle auf bis zu 70 Prozent erhöht werden.

Die Forschungsarbeit von DITF und STFI zeigt, dass es möglich ist, recyceltes Material zu 100 Prozent wieder zu verarbeiten. Die Garne müssen jedoch produktorientiert eingesetzt werden, das heißt, nicht jedes Garn aus recycelten Fasern passt für jede Anwendung. Denn durch den Reißprozess kommt es unweigerlich zu Qualitätseinbußen der Fasern, zum Beispiel bei der Garnfestigkeit.

Entscheidend für die Qualität des Garns aus recycelten Fasern ist auch die Qualität des Ausgangsmaterials. Besteht das Alttextil aus vielen unterschiedlichen Materialien, müssen diese erst mühsam getrennt werden. „Die Recyclingquote ist ein wichtiges Kaufkriterium, aber man muss die Qualität des Produkts und die Anwendung im Blick behalten“ ist das Fazit von wissenschaftlicher Markus Baumann, Mitarbeiter im Projekt.

Unter dem Motto „Geobaustoffe – Nachhaltig und effizient“ veranstaltet das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) zusammen mit seinen Mitveranstaltern am 24. und 25. Januar 2024 das 16. Bautextilien-Symposium BAUTEX „Bauen mit Textilien“ in Chemnitz.

Geobaustoffe, die Multitalente in Sachen Funktionalität, sind ein Paradebeispiel für Nachhaltigkeit und Effizienz. Vor allem ihr günstiges Masse-Leistung-Verhältnis kommt hier zum Tragen. So kann bei der Anwendung der Aufwand für Erdarbeiten, Bodenaustausch, Transportwege und Transportlasten erheblich reduziert werden. Dies entlastet die Straßen, wirkt sich positiv auf die CO₂-Bilanz aus, kann die Bauzeit und damit die Kosten der gesamten Baumaßnahme reduzieren. In der Anwendung punkten Geobaustoffe mit der Übernahme mehrerer Funktionen und dem Verweis auf nunmehr jahrzehntelange positive Praxiserfahrungen. Nicht zu vergessen ist dabei deren kontrollierte, industrielle Fertigung, was für eine hohe Qualität sorgt. Dies wird zusätzlich gestützt durch die Verfügbarkeit eines weiten Spektrums an normativen Dokumenten und Regelwerken bezüglich Prüfung und Qualität. Nachweise zur Dauerhaftigkeit und der damit verbundenen Nutzungsdauer runden die Performance der Geobaustoffe ab.

Ziel der BAUTEX 2024 ist es, Akteure aus Industrie, Ingenieurbüros, Forschung und Bildung, aber auch Entscheidungsträger aus Verwaltung und regelsetzenden Bereichen zusammenzuführen.

Vortragsvorschläge können bis zum 15. Juni 2023 eingereicht werden.

Das 16. Symposium TEXTILE FILTER des Sächsischen Textilforschungsinstituts e.V. (STFI) fand am 14. und 15. März 2023 im Hotel Chemnitzer Hof, Chemnitz, statt. Mussten vor drei Jahren wegen coronabedingter Reisebeschränkungen noch einige Vorträge über Videokonferenz gehalten werden, konnten in diesem Jahr knapp 100 Teilnehmer in Präsenz vor Ort sein. Im Rahmen des Symposiums wurden insgesamt 18 Vorträge und vier Pitch-Vorträge gehalten. Parallel wurde das Symposium von einer Fachausstellung begleitet, in der zehn Aussteller ihre Produkte und Services zeigten.

Der erste Vortragskomplex widmete sich den Themen Nachhaltigkeit, Kreislaufwirtschaft und Life Cycle Analysis (LCA). Herausgestellt wurde dabei, dass zum Vergleich der Prozesse, Materialien und Produkte die nationale und internationale Normung und Standardisierung sowie für die wirtschaftliche Durchführung die Automatisierung der LCA grundlegende Voraussetzungen sind. Außerdem wurde klargestellt, dass ein ehrlicher Vergleich der existierenden Vor- und Nachteile der biobasierten gegenüber den erdölbasierten Rohstoffen erforderlich ist.

Während der Coronakrise kam es auch in der Textilindustrie zu einem Zusammenbruch der Lieferketten. Die Lieferketten erholen sich, dafür wird die Wirtschaft gegenwärtig durch eine Energiekrise gebeutelt. Alternative Energiequellen wie Wasserstoff sind leider noch nicht ausgereift und stehen für eine umfassende Nutzung nicht bereit. Ansätze, um Energie einzusparen, sind Minimalauftragsverfahren in der Ausrüstung, die Wärmerückgewinnung, das Recycling oder die Einsparung von Verpackungen für den Transport.

Ein weiter Themenkomplex des Symposiums widmete sich der Normung und Standardisierung der Filterprüfungen. Zu erwähnen sind hier die Prüfung von Luftfiltern in Kombination mit Brandschutz für Züge, die Prüfung von Luftfiltern für Haushalt, öffentliche Räume und Industrieanlagen oder die Entwicklung von Labortestverfahren zur beschleunigten Alterungsprüfung von mobilen Entstaubungsanlagen.

Mehrere Vorträge hatten die Modellierung und Simulation von Prozessen der Vliesstoffherstellung (z. B. die virtuelle Produktion, Beeinflussung der Wolkigkeit von Extrusionsvliesstoffen oder die Verteilung von Spinnfasern und -filamenten), den Aufbau und die Charakteristik von Filtervliesstoffen (z. B. Flächenstruktur, Druckverlustkurve, Partikeltransport und -adsorption) sowie die Aerosolverteilung bzw. die Filtereffektivität in Abhängigkeit der Platzierung der Luftfilter im Raum zum Inhalt.

Auf dem Symposium wurden zudem auch verschiedene neue Materialien und Produkte vorgestellt. Dabei sind besonders hervorzuheben:

• Flüssigkeitsgefüllte Hohlfasern für die Abwasserreinigung
• Neue Spezialpapiere für Luftwärmeüberträger, bei dem ein kräuselfähiges Mikro-/Nanofasermu-
• ltifilamentgarn mit Einzelfaserdurchmessern von < 1,0 μm Fasern nach dem Island-in-the-Sea Schmelzspinnverfahren hergestellt werden
• 3D-Absorbervliesstoffe mit integrierter Gassensorik (PAKs) für die Schutzbekleidung von Einsatzkräften im Bereich Feuerwehr
• Getuftete Filterstrukturen kombiniert mit leitfähigen Interdigitalstrukturen für die Luftfiltration
• Kompakte Luftfilterelemente und deren Optimierung
• Einsatz von Ionisatoren für die Aerosolabscheidung im Filter

Abschließend stellte das STFI in eigener Sache geplante bzw. bereits realisierte Investitionen vor, die die technisch/technologische Basis und die Prüfkompetenz des Institutes erweitern. In Kurzvorträgen wurde die Errichtung einer Nassvliesanlage mit 600 mm Arbeitsbreite vorgestellt, die besonders für den Filterbereich und das Forschungsfeld Textilrecycling neue Entwicklungen ermöglichen wird. Für den Bereich Nähwirktechnik wurde eine neue Maliwatt- Maschine mit optimierter Arbeitsstelle investiert. Die Errichtung eines Prüfstandes für FFP2-Masken, der auch für die Prüfung von Filtern eingesetzt werden kann, erweitert die Prüfkompetenz des Hauses erheblich. Sein variabler Aufbau ermöglicht auch die Prüfung von neuentwickelten Vliesstoffen, deren Konstruktion durch Simulation optimiert wurde.

Vom 25. bis zum 27. April 2023 findet die diesjährige JEC WORLD, die international führende Leichtbaumesse, in Paris statt. Das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) wird seine jüngsten Innovationen aus dem textilen Leichtbau und dem Textilrecycling auf dem Stand der sächsischen Wirtschaftsförderung präsentieren. Das STFI fokussiert seinen Messeauftritt in Paris dieses Jahr vor allem auf erfolgreiche Beispiele aus Industriekooperationen, die zur Nachhaltigkeit des Herstellungsprozesses beitragen.

Im Forschungsvorhaben „optiformTEX“ innerhalb des BMBF-Förderprogramms „Zwanzig20 – futureTEX“ wurde eine neue Technologie für flächige Naturfaser (NF)-Halbzeuge mit belastungsgerechter topologischen Fasermasseverteilung entwickelt. Dies lässt eine signifikante Gewichtsreduzierung von bis zu 30 % bei Leichtbauteilen vor allem im automobilen Interieur zu.

Es entstand das Modul „3D-Lofter“ zur lokalen Verstärkung von Vliesstoffen mittels definierter Faseranhäufungen; entwickelt und gebaut durch den Projektpartner Oskar Dilo Maschinenfabrik KG, Eberbach. Ein Exemplar des Moduls wurde in eine Labornadelvliesstoffanlage im Technikum des STFI integriert und steht für Kundenversuche sowie nachfolgende Forschungsvorhaben zur Verfügung.

Im Ergebnis des internationalen BMBF-Vorhabens „HiPeR – Orientierte Carbonfaserstrukturen aus Luftfahrt-Produktionsabfällen zum Wiedereinsatz im Flugzeug“ entstand ein Strukturbauteil für die Luftfahrt aus Recycling-Carbon. Dafür wurden am STFI rCF-Tapes sowohl aus recoverten, mechanisch aufbereiteten Abfällen als auch aus pyrolysierten Fasern entwickelt. Die rCF-Tapes werden auf dem STFI-Stand, das Bauteil selbst am CU-Messestand/CTC präsentiert.

Kelheim Fibres und SUMO präsentieren auf der diesjährigen Cellulose Fibres Conference die leistungsstarke Saugeinlage für die wiederverwendbare Sumo Windel. Die Sumo Windel ist eine nachhaltige und waschbare Stoffwindel, die vollständig aus biobasierten Materialien hergestellt wird und dabei hohe Leistung und ein innovatives Design bietet.

Die Sumo Windel ist eine wiederverwendbare Alternative, die aus einer wasserdichten Hülle und saugfähigen Einlagen besteht. Um die Leistungsfähigkeit der Einlagen zu steigern, hat Sumo sich mit Kelheim Fibres zusammengetan, einem führenden Viskose-Spezialfaserhersteller mit jahrzehntelanger Erfahrung im Hygienebereich.

Gemeinsam mit dem Sächsischen Textilforschungsinstitut STFI haben Sumo und Kelheim Fibres eine leistungsstarke Saugeinlage entwickelt, die ohne fossile Materialien auskommt und bereits mit dem Techtextil Innovation Award ausgezeichnet wurde. Die Basis für die innovative Konstruktion sind Kelheims funktionalisierte Spezialviskosefasern mit angepassten Querschnitten. Sie gewährleisten eine besonders hohe Saugkraft der Einlage, ebenso wie äußerst niedrige Rücknässewerte.

Um die Waschbarkeit des Produkts zu gewährleisten, wurden vernadelte / thermisch verfestigte Vliese mit einer Mischung aus Spezialviskose- und PLA-Bikomponentenfasern gewählt. Mit der Verbindung von Nonwovens, die sonst vor allem im Single-Use-Bereich eingesetzt werden, und wiederverwendbaren Produkten haben die Beteiligten einen neuen Weg gewählt.

Natalie Wunder, Projektmanagerin bei Kelheim Fibres, und Luisa Kahlfeldt, Gründerin und Designerin von SUMO, erklären in ihrem gemeinsamen Vortrag auf der Cellulose Fibre Conference, wie Open Innovation zur erfolgreichen Entwicklungszusammenarbeit geführt hat, wie so eine Antwort auf aktuelle Konsumentenbedürfnisse entstanden ist und welche Schritte in Zukunft noch geplant sind.

Als interdisziplinäres Kompetenznetzwerk aus Industrie- und Forschungspartnern ist futureTEX 2014 gestartet, um den Wandel der traditionsreichen Textilbranche im Zeitalter der Digitalisierung zu einem zukunftsfähigen Industrieplayer zu gestalten. Dazu wurden Technische Textilien (TechTex) mit innovativen Produkten, Technologien, Organisationsformen und Geschäftsmodellen erforscht. Bis Ende 2022 werden die letzten Projekte abgeschlossen sein. Für futureTex Anlass genug, um jetzt nochmals Bilanz zu ziehen und in einem Video insbesondere der jungen Generation das Anliegen des Projektes näher zu bringen. Mit der Zielsetzung, die Anwendungen von Technischen Textilien, Beispiele für futureTEX-Ergebnisse, den Nutzen und die Nachhaltigkeit des Projektes zu verdeutlichen, entstand ein Kurzvideo, das die Textilbranche, Nachwuchs, Partner und Multiplikatoren ansprechen soll.

Dazu wird die Geschichte einer Auszubildenden erzählt, die eine Facharbeit zur Zukunft der Technischen Textilien schreibt und bei der Recherche im Internet die Webseite von futureTEX findet. Über die Kontaktanfrage kommt sie mit einem Mitarbeiter des Sächsischen Textilforschungsinstitutes e.V. (STFI) ins Gespräch und dieser schickt ihr verschiedene Videos zur Entwicklung und Produktion Technischer Textilien zu. Schließlich lädt er sie in ein Entwicklungslabor zur Textilfabrik der Zukunft ein, um die Zukunft der Branche der Technischen Textilien live zu erleben.

Die Story spielt bei drei ausgewählten Akteuren des futureTEX-Projektes und beginnt im Textile Prototyping Lab in Berlin am Pop-Up Lab im Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration, IZM. Hier werden auch zukünftig Forscher, Designer und Industrie-Akteure frühzeitig zusammengebracht, um gemeinsam an neuen Produkten und Ideen zu arbeiten. Im Unternehmen Norafin Industries (Germany) GmbH in Mildenau im Erzgebirge wird die Produktion von hochwertigen wasserstrahlverfestigten und vernadelten Vliesstoffen erlebt und in der Textilfabrik der Zukunft am STFI wird dargestellt, wie Industrie 4.0 in der Textilindustrie aussehen kann. Am Demonstrator einer Spielmatte wird anschaulich gezeigt, wie eine vernetzte Produktion mit Robotern, fahrerlosen Transportsystemen und Ortungssystemen funktioniert.

Der Brasilianische Nationale Dienst für Industrielle Ausbildung (SENAI), das SENAI-Institut für Innovation in Biosynthese und Fasern (ISI B&F) und das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) haben gemeinsam eine Absichtserklärung zur Vertiefung der Zusammenarbeit in den Bereichen Forschung, Entwicklung und Innovation unterzeichnet. Im Fokus der gemeinsamen Arbeiten werden die Bereiche biobasierte Werkstoffe aus Faserpflanzen und Abfällen der Agrarwirtschaft, digitale Fertigung, Industrie 4.0 und Oberflächenfunktionalisierung stehen.

Im Rahmen einer Online-Veranstaltung haben die Kooperationspartner SENAI, ISI B&F und STFI einem breiten Teilnehmerkreis von Vertretern brasilianischer Unternehmen und Forschungseinrichtungen ihre Forschungsschwerpunkte und technologischen Möglichkeiten vorgestellt. Frau Dr. Yvette Dietzel, Forschungsleiter des STFI, sieht sehr gute Voraussetzungen für gemeinsame Kooperationen: „Die Kompetenzen des STFI und des ISI & BF ergänzen sich ideal in den verschiedenen Bereichen, in denen wir enger kooperieren wollen. In der Kombination ergibt sich ein hohes Potenzial, gemeinsam mit brasilianischen und deutschen Unternehmen innovative neue Produkte und Anwendungen zu entwickeln, beispielsweise im Bereich der Funktionalisierung von Textilien, Medizin- und Geotextilien sowie Nachhaltigkeit.“

Dr. David Domingos, Abteilungsleiter des Fraunhofer IPK, stellte im Anschluss der Veranstaltung verschiedene Möglichkeiten für brasilianische Unternehmen zur Finanzierung der internationalen Zusammenarbeit vor.

In den nächsten Wochen und Monaten sind weitere Workshops geplant, um die neuen Möglichkeiten zu Kooperation und Innovation den Textilunternehmen der Region vorzustellen. Gemeinsam mit den brasilianischen Kollegen sollen Ideen konkretisiert und in gemeinsame Kooperationsprojekte überführt werden.

Frau Dr. Illing-Günther, Geschäftsführender Direktor des STFI, freut sich auf die zukünftig engere Zusammenarbeit mit dem ISI B&F: „Gemeinsam können wir im Bereich biobasierter Materialien, deren Anwendung im Zusammenspiel mit neuen digitalen Fertigungstechnologien Entwicklungen vorantreiben und, was besonders wichtig ist, der Industrie Lösungsvorschläge unterbreiten.“

Im Automobilbau, dem Schiffsbau und der Luftfahrtindustrie sowie bei Windenergieanlagen steigen die Materialanforderungen zusehends. Die verwendeten Werkstoffe sollen leicht, ressourcenschonend und gleichzeitig hochbelastbar sein. Faserverstärkte Kunststoffe (Composites) rücken immer mehr in den Vordergrund, da deren Eigenschaften in Kombination mit Glas- oder Carbonfasern metallischen Materialien oftmals überlegen sind. Mit Fokus auf die klimaneutrale Herstellung und Nutzung von Produkten wächst auch der Bedarf an Recyclinglösungen. Im SmartERZ-Projekt TRICYCLE arbeiten Unternehmen gemeinsam an geeigneten skalierbaren und wirtschaftlich tragfähigen Prozessen zum Recycling von Smart Composites. Momentan gibt es dafür keine Anbieter oder Konzepte am Markt.

Smart Composites bestehen aus Werkstoffen, deren Funktionalisierung durch die Integration oder Applikation elektrisch leitfähiger Komponenten, z. B. Sensoren oder Mikroprozessoren, erreicht wird. Dazu zählen zum Beispiel smarte Textilien, die elektronisch wärmen, Lichtsignale geben oder zur Datenübertragung genutzt werden können. Das breite Anwendungsspektrum und die vielseitigen Einsatzgebiete dieser intelligenten Verbundwerkstoffe und Multimaterialverbunde werden perspektivisch zu einem wachsenden Bedarf und einer stärkeren Nachfrage führen.

Die funktionale und vielschichtige Verbindung verschiedener Materialien wie Kunststoff, Metall und Textil wirft beim Thema Recycling Nachhaltigkeitsfragen auf. Im Erzgebirge werden dafür bereits heute Lösungen entwickelt. Im Rahmen des WIR!-Projektes SmartERZ ist das Verbundprojekt TRICYCLE entstanden. Mit dem Fokus auf den Strukturwandel im Erzgebirge haben sich acht ortsansässige Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft zusammengetan, um ein Recyclingkonzept aufzustellen und die Grobplanung für ein erzgebirgisches Recycling Center zu entwickeln. Das Ende des Produktlebenszyklus und die Nachnutzung bzw. Wiederaufbereitung stehen dabei im Mittelpunkt des Entwicklungsprozesses. Im Ergebnis sollen effektive und maßgeschneiderte Maßnahmen für eine möglichst hochwertige Wiederverwendung entstehen. Diese sollen dem steigenden Aufkommen an Abfällen aus diesem wachsenden Bereich der deutschen Industrie begegnen und anwendungsbereit sein.

Klassische Herausforderungen für die Projektbeteiligten sind die irreversiblen Verbindungstechniken (z. B. Kleben, Faser-Matrix-Haftung), die Integration vieler verschiedener Materialien in geringen Mengen sowie Form und Größe der Bauteile. Eigene Untersuchungen sowie Feedback von Partnerunternehmen bestätigen die Notwendigkeit sowie den Nutzen eines passgenauen Recyclingprozesses für Smart Composites und intelligente Multimaterialverbünde. Das Projekt soll dazu beitragen, den Wirtschaftsstandort Erzgebirge attraktiver und zukunftsfähiger zu gestalten.

Am 1. September 2021 gestartet, kann TRICYCLE erste Ergebnisse vorweisen. Zunächst wurden die Bedarfe bei mittelständischen Unternehmen in der Region Erzgebirge abgefragt, um die aktuellen Gegebenheiten und den Status quo in Bezug auf technologische Recyclingkonzepte bestmöglich abzubilden. Für ein fundiertes Recyclingkonzept hat das TRICYCLE-Team drei Referenzbauteile für den vorgesehenen Prozess ermittelt, die in der erzgebirgischen Wirtschaft Verwendung finden, und folgenden Bereichen zugeordnet: Automotive, Technische Textilien mit applizierter Zusatzfunktion und Technische Textilien mit integrierter Zusatzfunktion.

Basierend auf dieser Auswahl, analysiert das Projektteam momentan die Herstellungs- und bisherigen Recyclingprozesse der Referenzbauteile. Das beinhaltet auch die Planung praktischer Versuche zum Recycling. Dabei fokussieren sich die Projektpartner auf ihr Know-how in verschiedenen chemischen, thermischen und mechanischen Prozessen zur Separierung, Rückführung und Wiederverwendung der eingesetzten Materialien. Um die Produkte den Recyclingtechnologien zugänglich zu machen, wurde die Herangehensweise innerhalb des Projekts angepasst, da insbesondere Textil aufgrund von Form und Struktur (z. B. endlose Struktur) herausfordernd sein kann.

Obwohl die Materialien selbst recycelbar sind, müssen diese dennoch für den Prozess optimal vorbereitet bzw. fachgerecht aufbereitet werden. Die Expertise und die Technologiekompetenz, die hierfür benötigt werden, ist bei den beteiligten Projektpartnern durch jahrzehntelange Erfahrung und zahlreiche Innovationen vorhanden. Das Zusammenspiel aller Beteiligten im Projekt TRICYCLE stellt bereits jetzt die Weichen für das geplante Recycling Center, um dieses später zum Drehkreuz zwischen regionalen Produktionsunternehmen und dem Recycling weiterzuentwickeln. Dieses soll als „Open Factory“ aufgebaut werden, um den Unternehmen des SmartERZ-Bündnisses bzw. perspektivisch der Region Erzgebirge eine gemeinsame Nutzung zu ermöglichen.

„Die Wiederverwendung der eingesetzten Ressourcen ist sowohl aus ökonomischer als auch aus ökologischer Sicht zwingend geboten. Momentan gibt es weder Anlagenbauer noch Dienstleistungsanbieter mit den entsprechenden Kompetenzen zum Recycling von Smart Composites oder Multimaterialverbünden am Markt,“ stellt Johannes Leis, der Verbundkoordinator vom Sächsischen Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) in Chemnitz fest.Unter Leitung des STFI als Verbundkoordinator mit seiner über 30-jährigen Erfahrung in der Textilbranche und speziellem Know-how im Recycling von Carbonabfällen haben sich weitere Unternehmen und Forschungseinrichtungen zusammengefunden. Dazu zählen das Textilunternehmen Curt Bauer GmbH, die Professur Fabrikplanung und Fabrikbetrieb der TU Chemnitz, das Ingenieurbüro Matthias Weißflog, der Hersteller für Faserverbundbauteile Cotesa GmbH, der Spezialvlieshersteller Norafin Industries (Germany) GmbH, das Recyclingunternehmen Becker Umweltdienste GmbH und die Hörmann Rawema Engineering & Consulting GmbH. Am Ende der Projektlaufzeit sollen ein einsatzfähiges, technologisches Recyclingkonzept für die zukünftigen entstehenden smarten Produkte sowie die in der Produktion entstehenden Abfälle (bspw. durch fehlerhafte Bauteile und Randbeschnitte) und ein Konzept für den Aufbau eines Recycling Centers vorliegen, das im Erzgebirge entstehen soll.