Aus der Branche

Mit über 60 Teilnehmern aus Europa und den USA fand die zweite Ausgabe der SMCCreate Design Conference vom 7. bis 8. November in Prag statt. Die Konferenz wurde gemeinsam von der AVK und der European Alliance for SMC BMC organisiert, um den Einsatz von SMC zu fördern und Designern Werkzeuge für die Anwendung dieser vielseitigen Materialien zur Verfügung zu stellen.

Die Themen der SMCCreate 2023-Konferenz deckten das breite Spektrum des Designs mit Faserverbund-/Composites-Bauteilen in SMC- und BMC-Technologie ab, vom konzeptionellen Design bis zur Entwicklung, mit besonderem Schwerpunkt auf Recycling- und Nachhaltigkeitslösungen. 18 Referenten aus verschiedenen europäischen Ländern zeigten, wie sie im Umfeld der aktuellen Markttrends und veränderten Kundenbedürfnisse agieren und welche Lösungen ihre Unternehmen in Bezug auf Materialien, Leistung und vieles mehr anbieten.

Zur Einführung stellten Referenten – darunter CTC/Airbus und Teijin – verschiedene Anwendungsmöglichkeiten für SMC- und BMC-Komponenten vor, darunter Flugzeuginnenräume, Fahrradboxen und Anwendungen in der E-Mobilität. Das Thema Nachhaltigkeit wurde umfassend abgedeckt, wobei Recyclinglösungen und -erfahrungen (Siemens, IDI, OC, AOC), der Einsatz nachwachsender Rohstoffe sowie neue LCA-Modelle der SMC BMC Alliance (LCS) hervorgehoben wurden.

Speziell für Designer wurde die Verwendung der SMC-Fluss- und Aushärtungsmodellierung (ESI, OC) sowie die SMC-Positionierung im Vergleich zu Aluminium (Spartners) vorgestellt. Der zweite Tag endete mit Beiträgen zu Prozessoptimierungsmöglichkeiten in der Bauteilfertigung, darunter Vorträge von Dieffenbacher, Netzsch und EBG.

Bis 2030 sollen in der EU 55 % der Kunststoffverpackungen werterhaltend recycelt werden. Inwieweit sich Rezyklate dabei für die Herstellung hochwertiger Verpackungsprodukte eignen und wann die Umstellung auf Recyclingkunststoffe für KMU wirtschaftlich sinnvoll ist, darüber informiert das VDI Zentrum Ressourceneffizienz im Rahmen einer neuen Studie.

Die Verwendung von Kunststoffen geht mit hohen Aufwänden an Primärressourcen bei der Werkstoffherstellung einher. Kunststoffrecycling stellt daher einen Schwerpunkt der politischen und regulatorischen Bestrebungen dar, um eine weitgehende stoffliche Verwertung von Kunststoffabfällen bis 2030 zu etablieren.
 
Um die Wiedereinsatzquote recycelter Kunststoffabfälle im Verpackungssektor zu erhöhen und Kunststoffkreisläufe nachhaltig zu schließen, braucht es Rezyklate, die u. a. mit Blick auf die gebotene Qualität eine möglichst geringe Schwankungsbreite aufweisen. Zugleich müssen die Preise für Rezyklate konkurrenzfähig gegenüber sogenannten virgin plastics (Kunststoffneuware) sein.

Hier setzt die neue Studie „Ökologische und ökonomische Bewertung des Ressourcenaufwands – Einsatz von rezyklierten Kunststoffen in Verpackungsmaterialien“ des VDI ZRE an. Sie bietet einen praxisrelevanten Überblick zu Aspekten der Nutzung von Kunststoffrezyklaten für die Herstellung hochwertiger Verpackungsprodukte – auch für Anwendungsbereiche mit hohen Anforderungen an Maßhaltigkeit und mechanische Eigenschaften.
 
Ein Beitrag zur Ressourcenschonung und zum Klimaschutz
Die ökologisch-ökonomische Bewertungsstudie, die in Zusammenarbeit mit Forschenden des Öko-Institut e. V. und der Institut cyclos-HTP GmbH ausgearbeitet wurde, richtet sich insbesondere an kleine und mittlere Unternehmen (KMU) der kunststoffverarbeitenden Industrie, die den Einstieg in die Verwendung von Rezyklaten erwägen. Die Studie beinhaltet zum einen eine ökobilanzielle Vergleichsrechnung nach den VDI-Richtlinien 4800 Blatt 1 und 2 sowie eine Sensitivitätsanalyse. Zum anderen liefert sie einen Kostenvergleich für die zwei gegenübergestellten kunststoffbasierten Verpackungsvarianten und gibt Empfehlungen zur Evaluierung.

Aus ökologischer Sicht zeigt sich, dass das Treibhausgaspotenzial des Produkts aus rezykliertem Polypropylen (PP) um 25 % geringer ausfällt als das der Produktvariante aus PP-Neuware. Aus ökonomischer Sicht hat der Einkaufspreis den größten Einfluss an den gesamten spezifischen Betriebskosten. Zum Zeitpunkt der Erhebung beliefen sie sich auf 54 % für die Produktvariante aus recyceltem PP und auf 62 % für das Produkt aus primärem PP.

Die Studie „Ökologische und ökonomische Bewertung des Ressourcenaufwands – Einsatz von rezyklierten Kunststoffen in Verpackungsmaterialien“ des VDI ZRE wurde im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) erarbeitet und kann kostenfrei heruntergeladen werden.

Um zu verhindern, dass Mikroplastik aus Waschmaschinen in die Umwelt gelangt, haben Forschende des Fraunhofer UMSICHT den Zentrifugalfilter fibrEX entwickelt. Der flexibel integrierbare und wartungsfreie Filter trennt aus Waschwasser mikroskopisch kleine Kunstfasern ab. Aktuell werden potenzielle Partner für die letzten Schritte bis zur Markteinführung gesucht.

Textilien aus Kunstfasern wie Polyester und Elasthan halten Regen ab, sind strapazierfähig und dabei trotzdem elastisch. Ihr Anteil in hiesigen Kleiderschränken liegt bei über 60 Prozent liegt. Auch diese Kleidung muss gewaschen werden –im Fall von Sportbekleidung sogar sehr oft. Während des Waschvorgangs werden Fragmente der Kunstfasern abgerieben, die höchstens ein Fünftel so dick sind wie ein menschliches Haar. Aufgrund von Größe und Material zählen sie zu Mikroplastik, jenen mikroskopisch kleinen Kunststoffpartikeln, die – einmal in die Umwelt gelangt – nur schwer abbaubar sind.

„Zwischen 20 und 35 Prozent des weltweit verbreiteten Mikroplastiks sind synthetische Mikrofasern aus Textilien. Synthetische Textilien sind demnach eine der größten Mikroplastik-Quellen und stehen im Fokus von Politik und Gesellschaft“, so Dr.-Ing. Ilka Gehrke, Leiterin der Abteilung Umwelt und Ressourcennutzung am Fraunhofer UMSICHT. Auf europäischer Ebene laufen bereits Prozesse zur Vorbereitung von Richtlinien gegen die Freisetzung von synthetischen Mikrofasern. „In Frankreich etwa dürfen ab 2025 keine Waschmaschinen ohne Mikrofaserfilter mehr in Verkehr gebracht werden.“

Bisher sind kaum Waschmaschinen mit entsprechenden Filtern auf dem kommerziellen Markt erhältlich. Und solche, die es zu kaufen gibt, halten zwar die Mikrofasern zurück, verlieren aber schnell an Leistung. Die Kleinstfasern werden am Filtermaterial zurückgehalten, bilden eine Deckschicht und führen so zur Verblockung des Filters. Im schlimmsten Fall kann kein Waschwasser mehr abfließen, sodass der Waschprozess zum Stillstand kommt.

Als Lösung dieses Problems haben Forschende des Fraunhofer UMSICHT den kürzlich patentierten Zentrifugalfilter fibrEX entwickelt. Anders als ein Siebsystem, nutzt er die Dichteunterschiede von Kunstfasern und Wasser und trennt beim Schleudern die beiden Komponenten voneinander. Der Zentrifugalfilter kann sowohl in die Waschmaschine eingebaut als auch als externes Gerät betrieben werden; zum Betrieb wird keine weitere nennenswerte Energie benötigt.

Nach einer einjährigen Testphase im Waschlabor und technischen Optimierungen hält fibrEX nun dauerhaft und wartungsfrei mindestens 80 Prozent der synthetischen Mikrofasern aus dem Waschwasser zurück. Es werden Waschmaschinenhersteller gesucht, fibrEX gemeinsam zur Marktreife zu bringen.

In Zeiten von Überkonsum und auffälliger Markenpräsenz entsteht ein neuer Trend: Quiet Luxury. Dieser Trend, der zurückhaltende Eleganz und nachhaltige Qualität in den Mittelpunkt stellt, findet seinen Ausdruck in der simply Kollektion von Speidel. Als Familienunternehmen, das seit 1952 nachhaltige Wäsche mit höchsten Qualitätsansprüchen in Europa produziert, ist Quiet Luxury für Speidel nicht nur ein modisches Statement, sondern ein Kernbestandteil der Unternehmensphilosophie.

Quiet Luxury bezieht sich nicht darauf, was alle sehen können, sondern auf das, was nur jene wertschätzen, die es verstehen: die Qualität der Materialien, die Handwerkskunst hinter jedem Detail und das luxuriöse Gefühl, das bleibt, auch wenn die Wäsche aus dem Blickfeld der anderen unter der Kleidung verschwindet. Die simply Kollektion von Speidel steht für diesen subtilen Luxus: hochwertige Wäsche, die sich sanft an den Körper schmiegt und für ein rundum gutes Gefühl sorgt.

Mit 93% CO2-neutraler Lyocellfaser TENCEL™ und 7% Elastan LYCRA® schafft simply ein neues Maß an Tragekomfort. Die Wasseraufnahmefähigkeit der klimaneutral zertifizierten Faser ist um 50 Prozent höher als bei Baumwolle. So wird Feuchtigkeit zuverlässig vom Körper weggeleitet, Bakterien und unangenehme Gerüche haben keine Chance. Die Designs von simply sind bewusst schlicht gehalten. Sie folgen der Quiet Luxury Philosophie und drängen sich nicht in den Vordergrund, sondern schaffen eine unaufdringliche Wohlfühlatmosphäre. Zu simply gehören drei moderne Slipformen: Minislip, Midislip und Pant. Ergänzt werden sie durch den Soft BH und den Schalen BH Triangle (erhältlich bis Cup D) sowie ein Achselhemd. Slips und Hemdchen begleiten dank flacher Verarbeitung und ohne störende Seitennähte bequem durch den Tag. simply gibt es in klassischem Schwarz und Weiß als auch in modernem Frappé und angesagtem Lapis.

ANDRITZ erhielt von Lotus Teknik Tekstil A.Ş., Türkei, den Auftrag zur Installation einer Metris All-In-One-Digitalisierungsplattform für die neue WetlaceTM CP-Vliesstoff-Produktionslinie von ANDRITZ. Die Integration wird im September 2023 abgeschlossen sein.

Lotus Teknik Tekstil A.Ş. Produzent von Rollenware aus Vliesstoff und Mitglied der Sapro-Gruppe, ist einer der drei weltweit führenden Hersteller von Feuchttüchern.

Die von ANDRITZ entwickelte Metris All-in-One-Plattform unterstützt Industrieanlagen über deren gesamten Lebenszyklus. Sie vereint alle Funktionalitäten für ein professionelles Produktionsmanagement, Simulation und Optimierung mit modernsten Methoden der künstlichen Intelligenz sowie Cybersicherheit und Zustandsüberwachung mit intelligenten Sensoren in einem integrierten Konzept.

Die Plattform wird Lotus Teknik Tekstil dabei unterstützen, die Betriebsleistung der ANDRITZ Wetlace CP-Linie weiter zu optimieren durch

• Sicherstellung eines stabilen Produktionsprozesses mittels Datenerfassung und Prozessüberwachung,
• Senkung der Betriebskosten durch optimierte Rückverfolgbarkeit der Produktion und Energieüberwachung,
• Verbesserung der Qualität des Endprodukts durch einen stabilen Prozess und
• Reduzierung der Produktionsabfälle durch Optimierung des Rohstoffmanagements.

Ein Novum in der Geschichte des BIOPOLYMER Innovation Awards: 2023 machen drei Innovationen aus Deutschland das Rennen um die international begehrten Trophäen unter sich aus! Ob der Hauptpreis nach Rheinland-Pfalz, Thüringen oder Hessen geht, wird traditionsgemäß erst auf dem Kongress „BIOPOLYMER – Processing & Moulding“ bekannt gegeben, der am 13. Juni in Halle (Saale) stattfindet. Preisverleihung und Tagung können wie in den letzten Jahren per Videostream kostenfrei in Echtzeit verfolgt werden.

Ist Deutschland noch innovativ genug, um in der Weltspitze ganz vorn mitzuhalten? „Wenn es darum geht, Kunststoffe und Kunststoffanwendungen auf biologischer Basis und für nichtfossile Kreisläufe zu entwickeln, lautet die Antwort: ja!“, ist Jury-Vorsitzender Peter Putsch nach den diesjährigen Nominierungen für den BIOPOLYMER Innovation Award überzeugt: „Mehrere deutsche Beiträge setzten in diesem Jahr die Benchmarks im Wettbewerb.“

Gingen Preise in den letzten nach Finnland, Italien, Belgien oder Brasilien, so nominierte die Jury in diesem Jahr erstmals ausschließlich deutsche Bewerber für den mit 2.000 Euro dotierten Hauptpreis.

Die Green Elephant GmbH aus Gießen macht sich für ihr Produkt CellScrew® unter anderem eine Eigenschaft des Biokunststoffs und klassischen 3D-Druck-Materials PLA (Polymilchsäure) zunutze, die bislang wenig Beachtung fand: seine hohe Biokompatibilität. Das Start-up stellt aus vollständig biobasiertem PLA in additiver Fertigung neuartige Zellkulturflaschen her, in denen Gewebezellen beispielsweise für Gen- und Zelltherapien oder für die Erforschung von Kosmetika und Medikamenten auf neue, komfortablere Weise vermehrt werden können. Forschung, Entwicklung und Industrie produzieren damit bedeutend effizienter und umweltfreundlicher als bisher. Eine archimedische Schraube sowie konzentrisch angeordnete Zylinder im Flascheninneren sorgen für eine riesige Oberfläche zur Anheftung der Zellen und für die automatische Benetzung der inneren Oberflächen mit Kulturmedium bei rollender Lagerung. Eine CellScrew® ersetzt bis zu 400 herkömmliche Zellkulturflaschen aus fossilen Kunststoffen. Selbst wenn das biobasierte PLA nach der Einmalverwendung aus Sterilitätsgründen nicht kompostiert, sondern verbrannt wird, entsteht dabei nur so viel CO2, wie zuvor in den Bioorganismen, aus denen der Werkstoff entstand, gebunden war.

Die SoBiCo GmbH aus Bad Sobernheim (Rheinland-Pfalz) verfolgt seit mehreren Jahren einen innovativen Ansatz, um das von Natur aus recht begrenzte Einsatzspektrum von PLA (Polymilchsäure) systematisch zu erweitern. „Die geringe Reißdehnung von reinem PLA ist zum Beispiel ein entscheidender Grund dafür, dass der Biokunststoff kaum als Verpackungsmaterial genutzt wird“, erklärt SoBiCo-Geschäftsführer Johannes Fuchs. Klassische Modifikationsversuche scheiterten meist am komplexen Migrations- und Kristallisationsverhalten von Weichmachern und anderen Additiven. Fuchs‘ Team fand mit dem Potsdamer Fraunhofer Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) eine eigene Lösung und taufte sie auf den Namen Plactid®. Hinter der Marke verbirgt sich eine PLA-Copolymer-Familie, die in einem neuartigen Verfahren – der reaktiven Compoundierung – hergestellt wird. Neben Lactid, das stets biobasiert ist, kommen dabei verschiedene Polyole zum Einsatz, die je nach Anwendungsfall aus biologischen oder fossilen Quellen stammen können. Die PLA-Copolymere lassen sich auf diese Weise gezielt von hart/ spröde bis weich/ duktil einstellen. So werden zum Beispiel weiche Folien von hoher Kristallinität möglich. Aber auch Spritzgusstypen mit einer deutlich höheren Kristallisationsgeschwindigkeit und Schlagzähigkeit als Standard-PLA können erzeugt werden. Darüber hinaus eignen sich die PLA-Copolymere auch als Additive zur Modifizierung von Standard-PLA.

Das Thüringische Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt (TITK) hat sich eines bislang ungelösten Problems angenommen, von dem jeder Mensch im Alltag umgeben ist: Klebstoffen. Sie stecken in fast jedem Produkt, enthalten zum allergrößten Teil Polymere, sind typische Einmalprodukte, in Recyclingprozessen kaum separierbar und enden so allzu oft als Mikroplastik in der Umwelt. Die Antwort der Thüringer Forscher auf diese Herausforderung heißt Caremelt® und ist ein biobasierter und bioabbaubarer Schmelzklebstoff, dessen Endeigenschaften und Anwendungsprofil mit denen etablierter Schmelzkleber vergleichbar sind. Die Formulierung aus Biopolymeren wie Polymilchsäure (PLA), Polybernsteinsäure (PBS), Terpen- und Kolophoniumharzen, natürlichen Wachsen und Zitronensäure-Derivaten ist nicht nur für kurzlebige Produkte wie Einkaufstüten, Windeln oder Kartonagen geeignet. Auch Schuhe, Textilien, Möbelteile, Fahrzeuginterieur oder Bücher lassen sich damit zuverlässig und dauerhaft zusammenfügen, wie Praxistests zeigten. Das Herstellungsverfahren wurde bereits so optimiert, dass die Formulierungen in einem kontrollierten Prozess reproduziert werden können.

Die Schwarzwälder Textil-Werke Heinrich Kautzmann GmbH (STW Kautzmann) aus Schenkenzell, ein Unternehmen der Kautzmann-Gruppe, übernimmt wesentliche Vermögenswerte der insolventen Advansa Manufacturing GmbH, führender Anbieter von Polyesterfasern mit Sitz in Hamm. Darauf einigte sich der Insolvenzverwalter der Advansa Manufacturing, RA Holger Rhode, mit den Verantwortlichen von STW. Der Kaufvertrag wurde am Montag unterzeichnet. Der Investor übernimmt den Standort in Hamm sowie 65 Beschäftigte des Unternehmens, die ursprünglich noch bis Ende Juni 2023 die Ausproduktion des insolventen Betriebs abwickeln sollten. Insolvenzverwalter Rhode und Geschäftsführer Frank Heimann konnten so die Schließung des Geschäftsbetriebs in Hamm doch noch verhindern.

Möglich macht diesen Erfolg auch die Beharrlichkeit des Investors. „Nachdem der Verkaufsprozess ursprünglich gescheitert war, weil der Gesellschafter der Advansa Manufacturing kurz vor Unterzeichnung des Kaufvertrags unrealistische Forderungen für benötigte Geschäftsbereiche von Schwestergesellschaften gestellt hatte, haben wir mit STW weiter intensiv nach einer Lösung gesucht und sie gefunden“, sagt Insolvenzverwalter Rhode. Allen Verantwortlichen war bewusst, dass in den Standort investiert werden musste, um den Geschäftsbetrieb aufrechterhalten zu können.

So wird die Fortführung zunächst im Rahmen eines Geschäftsbesorgungsvertrages der insolventen Advansa Manufacturing GmbH realisiert. „Bis zum Jahresende sind dann die notwendigen Investitionen getätigt, um mit der neu gegründeten Engineered Fiber Solutions GmbH unter dem Dach von STW zu operieren“, erklärt Frank Heimann, der auch Geschäftsführer der neuen Gesellschaft sein wird. „Wir entwickeln, produzieren und vertreiben künftig technische Spezialfasern mit einem Schwerpunkt in der Papier- und Vliesstoffindustrie“, gibt Heimann die Aufgaben vor.

Das Produktportfolio und der Produktionsstandort der insolventen Advansa Manufacturing GmbH bleiben somit erhalten. „Dieser Weg wurde auch vom Standortortbetreiber Celanese unterstützt, indem er Zugeständnisse für den Fortbetrieb des Unternehmens gemacht hat“, sagt Heimann. Tatkräftige Unterstützung bekam er mit seinem Team auch von Impuls. Die Hammer Wirtschaftsagentur GmbH. Die Agentur, die den Wirtschaftsstandort Hamm fördert, wird das neue Unternehmen auch weiterhin begleiten, bestätigt Marina Heuermann, Leiterin Unternehmensentwicklung bei Impuls.

Der Investor STW Kautzmann ist ein Familienbetrieb mit über 100jähriger Geschichte. Das Unternehmen steht für Stabilität, Wachstum und Erfolg bei Herstellung und Vertrieb von Kurzschnittfasern, Fibriden und Pulp unter anderem für die Bau-, Fahrzeug-, Gummi- und Kunststoffindustrie. „Das Portfolio der Engineered Fiber Solutions GmbH wird unsere Produktpalette sinnvoll ergänzen. Wir können gemeinsam Synergien nutzen und sehen deutliche Entwicklungspotenziale“, sind Dr. Frank Kautzmann und Nico Kautzmann, die beiden Geschäftsführer in vierter Generation der Eigentümerfamilien, überzeugt. „Die Übernahme ist ein Erfolg, von dem viele Seiten profitieren: Die Kunden, STW und natürlich auch die Beschäftigten am Standort Hamm-Uentrop“, so die neuen Eigentümer.

Die größte Abteilung des Thüringischen Instituts für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt (TITK) hat einen neuen Chef. Zum 30. April 2023 folgte auf Dr. Frank Meister sein bisheriger Stellvertreter Philipp Köhler, der den Bereich Native Polymere und Chemische Forschung und damit ein fast 60-köpfiges Team aus Wissenschaftlern, Technikern und Laboranten übernimmt.

„Dr. Frank Meister hat in seiner langen und bemerkenswerten Laufbahn maßgeblich dazu beigetragen, dass die TITK-Gruppe heute so solide aufgestellt ist und gerade durch die Celluloseforschung weltweit eine hohe Anerkennung als kompetenter und vertrauenswürdiger Forschungspartner genießt. Mit Philipp Köhler setzt nun eine überzeugende und noch dazu sehr sympathische Führungspersönlichkeit die erfolgreiche Arbeit dieser wichtigen Abteilung fort,“ so der geschäftsführende Direktor des TITK, Benjamin Redlingshöfer.

Als promovierter Polymerchemiker war Dr. Frank Meister zum 1. Juni 1993 von der zentralen Forschung der Leuna-Werke nach Rudolstadt gewechselt. Sein erstes Arbeitsfeld wurde die chemische Modifizierung von Cellulose, um sie direkt, ohne jedes Lösungsmittel verformbar zu machen. Damals hatte das Institut bereits begonnen, die Grundlagen für ein Direktlöseverfahren – das Alleinstellungsmerkmal des TITK – zu legen. In der Folgezeit setzte sich dieser Prozess zur Direktauflösung und Trocken-Nass-Verformung von Cellulose durch. Die daraus erhaltenen Spezialfasern konnten in den kommerziellen Maßstab überführt werden.

Nach drei Jahren wurde Frank Meister stellvertretender Abteilungsleiter, 2001 Chef der Chemischen Forschung am TITK. Meilensteine seiner Laufbahn sind mehr als 50 wissenschaftliche Publikationen, über 30 Patente und mindestens 100 Fachvorträge im In- und Ausland.
Für die Entwicklung des Instituts war die Mitwirkung am Wachstumskern „ALCERU-Hightech“ rund um das patentierte Verfahren zur Herstellung von Cellulose-Funktionsfasern von großer Bedeutung. Die neue Methode zur Direkteinarbeitung unverträglicher flüssiger oder schmelzbarer Substanzen in eine Cellulosefaser brachte dem TITK 2008 auch den Thüringer Forschungspreis.

Das „letzte Highlight“ war für Meister Lyohemp® – die erste Lyocellfaser aus 100 Prozent nicht holzbasiertem Zellstoff. Diese Neuentwicklung auf Grundlage von bisher ungenutzten Hanf-Reststoffen steht beispielhaft für einen Forschungsschwerpunkt am TITK - die Verwendung von alternativen Rohstoffen und Recycling-Materialien.

Bereits seit knapp drei Jahren hat Meister Philipp Köhler auf seine Aufgabe vorbereitet. „Er ist ein exzellenter Wissenschaftler mit sehr genauen Vorstellungen von seiner eigenen Entwicklung. Und er ist mit einer hohen sozialen Kompetenz ausgestattet“, begründet Meister seine Wahl. Philipp Köhler ist mit 33 Jahren einer der jüngsten Abteilungsleiter, die das TITK je hatte.

Dass es darauf ankommt, nicht nur im Hier und Jetzt zu leben, sondern den Blick schon voraus zu richten, ist ein Prinzip, das er unbedingt beibehalten will. „Denn auch nachwachsende Rohstoffe wie Holz sind nur begrenzt verfügbar. Deshalb müssen wir uns schon heute Gedanken machen, was danach als Faserrohstoff dienen könnte.“ Zum Beispiel Proteine oder Bakterien-Zellulose, sagt Köhler. „Da, wo andere suchen, müssen wir schon Lösungen durchdacht und industrietaugliche, anwendbare Prozesse parat haben, die noch dazu nachhaltig und ressourceneffizient sind.“

Der gebürtige Saalfelder kam unmittelbar nach dem Studium der Werkstofftechnik 2014 als „Master of Engineering“ ans TITK. Als wissenschaftlicher Mitarbeiter übernahm er bestehende Projekte und half unter anderem mit, die vorhandenen Produkte mit Funktionsfasern weiter zu verbessern. Aktuell promoviert er bei Professor Chokri Cherif an der TU Dresden zu alternativen Materialien für die Faserherstellung.

Gemeinsam mit den Projektpartnern CG TEC, Cordenka, ElringKlinger, Fiber Engineering und Technikum Laubholz entwickeln die DITF einen neuen Faserverbundwerkstoff (CELLUN) mit Verstärkungsfasern aus Cellulose. Die Matrix des Werkstoffs ist ein thermoplastisches Cellulosederivat, das sich in industriellen Verarbeitungsverfahren wie Heißpressen oder Pultrusion verarbeiten lässt. CELLUN aus nachwachsenden Biopolymeren ermöglicht den Ersatz von Glas- oder Carbonfasern in der Herstellung industrieller Formteile.

Innerhalb des schnell wachsenden Segments des Faserverbund-Leichtbaus werden zunehmend Organosheeets eingesetzt. Organosheets sind vorkonsolidierte Platten-Halbzeuge mit einer Matrix aus thermoplastischen Kunststoffen und verschiedenen Verstärkungsfasern in unterschiedlichster textiler Ausführung. Die Thermoplastmatrix erlaubt die Verarbeitung der Organosheets mit in der Industrie etablierten „schnellen“ Verfahren wie Heißpressen, Thermoformen, Spritzgießen mit Organoblech-Einlegern oder Pultrusion. Die Verfahren erzeugen sehr gut recycelbare, hoch funktionalisierte Bauteile mit reproduzierbarer Qualität.

Die textile Verstärkung der Organosheets besteht vor allem aus Glas-, Carbon-, Basalt- oder Aramidfasern. Diese Fasern besitzen hohe Steifigkeiten und Zugfestigkeiten, sind jedoch in ihrer Herstellung und im Recycling energieintensiv und können nur in einem zunehmend minderwertigen Zustand recycelt werden.

Im Gegensatz dazu ist der an den DITF entwickelte CELLUN-Verbundwerkstoff eine wesentlich nachhaltigere Alternative. Für die Herstellung von CELLUN wird die Verstärkungskomponente aus nicht schmelzbaren Cellulosefasern sowie thermoplastischen, derivatisierten Cellulosefasern als Matrix zu einem Hybridroving kombiniert. Als cellulosische Verstärkungsfasern kommen Regeneratfasern der Firma Cordenka und die an den DITF entwickelten HighPerCell®-Cellulosefasern zum Einsatz.

CELLUN wird nun im Rahmen eines vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Verbundprojekts zur industriellen Reife weiterentwickelt. Die Aufgaben der DITF im CELLUN-Verbundprojekt sind vor allem die Herstellung von geeigneten Verstärkungsfasern auf Basis von Cellulose und die Einbettung der Fasern in die thermoplastische Cellulose-Derivat-Matrix. Das Material wird in den hauseigenen Technika zu technischen Hybridrovingen und zu Hybridtextilien weiterverarbeitet. Über Pultrusions- und Thermoformverfahren oder im Spritzguss können schließlich Formteile hergestellt werden, die die technischen Einsatzmöglichkeiten des neuen Materials veranschaulichen.

Im weiteren Projektverlauf liegt der Fokus auf der vollständigen Kreislaufführung des CELLUN-Materials nach dem End of Life (EOL). Dazu werden zwei unterschiedliche Ansätze erforscht. Einerseits besteht die Möglichkeit, CELLUN-Formteile ohne Qualitätsverlust thermisch umzuformen. Ein zweiter möglicher Weg besteht darin, das CELLUN-Material wieder chemisch in die einzelnen Komponenten zu trennen. Diese können dann erneut wieder zu 100% als neue Ausgangsmaterialien eingesetzt werden.

CELLUN-Werkstoffe werden als umweltfreundliche, ressourcenschonende und kostengünstige Alternative zu etablierten Verbundwerkstoffen im Leichtbau- und Automotivsektor Vorteile im Markt der technischen Halbzeuge bieten. Durch die Verwendung nachwachsender Biopolymere soll ein wesentlicher Beitrag zum Umwelt- und Klimaschutz geliefert werden: Einerseits können herkömmliche Kunststoffe auf Rohölbasis substituiert werden, andererseits können CELLUN-Verstärkungs- und Matrixfasern mit nur geringem Energieeinsatz und aus natürlichen Rohstoffen hergestellt werden.

Viskosespezialfaser-Hersteller Kelheim Fibres, Vliesstoffproduzent Sandler und Hygieneprodukt-Hersteller pelzGROUP haben eine neue Slipeinlage entwickelt, die gemäß der europäischen Einwegkunststoff-Richtlinie (SUPD) plastikfrei ist. Dies ist ein Schritt zur Reduzierung des Plastikanteils in Hygieneprodukten – und damit auch ein Beitrag zur Bewältigung des Problems der Plastikverschmutzung.

Laut einer Studie der UNEP zu „Marine Litter and Microplastics“ gelangen jedes Jahr acht Millionen Tonnen Plastik in die Ozeane. Ein großer Teil dieser Verschmutzung stammt aus Einweg-Kunststoffprodukten, einschließlich herkömmlicher Periodenprodukte wie Binden oder Slipeinlagen.

Die Partnerschaft zwischen den drei Unternehmen wurde unter dem Open Innovation Prinzip gebildet, was einen kreativen Ideenaustausch ermöglichte und die Entwicklung eines innovativen Produkts erleichterte. Laut Jessica Zeitler, R&D Specialist bei Sandler ist "unsere Zusammenarbeit mit Kelheim Fibres und pelzGROUP ein großartiges Beispiel dafür, wie Unternehmen zusammenarbeiten können, um Lösungen zu schaffen, die sowohl der Umwelt als auch den Verbrauchern zugutekommen. Wir sind stolz darauf, Teil dieses Projekts zu sein und auf die Möglichkeiten, die es bietet."

Für Hygieneprodukthersteller pelzGROUP ist es wichtig, Nachhaltigkeit und Leistung zu kombinieren, um große Akzeptanz auf dem Markt zu erreichen. "Unsere Slipeinlage entspricht den strengen Anforderungen der Europäischen Einwegkunststoff-Richtlinie (SUPD) und steht dabei herkömmlichen synthetischen Produkten in puncto Leistung in nichts nach. Gleichzeitig steht hinter unserer neuen Slipeinlage eine komplett europäische Lieferkette. Das bedeutet kurze Wege und damit einen geringen CO₂-Ausstoß und - gerade in Zeiten weltweiter Verwerfungen - Verlässlichkeit für unsere Kunden", betont Dr. Henning Röttger, Head of Business Development der pelzGROUP.

„Unsere Viskosespezialfasern sind eine umweltfreundliche und gleichzeitig leistungsstarke Alternative zu synthetischen Materialien“, so Dominik Mayer, Projektleiter Faser-& Anwendungsentwicklung bei Kelheim Fibres. „Sie stehen ganz am Anfang der Produktwertschöpfungskette und haben dennoch einen enormen Einfluss auf die Funktionalität des Endprodukts. Open Innovation ermöglicht es uns, alle Partner der Wertschöpfungskette an einen Tisch zu holen und gemeinsam in sehr kurzer Zeit die beste Lösung zu finden und zur Kommerzialisierung zu bringen – die Zusammenarbeit mit Sandler und pelzGROUP ist ein wichtiger Meilenstein unserer AHP-Reise.“