Aus der Branche

• Einweihung SUSKULT-Demonstrationsanlage auf der Kläranlage Emscher-Mündung

Die Versorgung der wachsenden Bevölkerung mit nachhaltigen, lokalen und qualitativ hochwertigen landwirtschaftlichen Produkten ist eine enorme Herausforderung. Um den Bedarf gerade in urbanen Regionen zu decken, müssen neuartige Agrarsysteme etabliert werden. Ein Vorreiter auf dem Gebiet ist das Verbundprojekt SUSKULT, in dessen Rahmen jetzt eine Demonstrationsanlage feierlich eingeweiht wurde. Die Anlage steht auf dem Gelände einer Kläranlage des Wasserwirtschaftsverbandes Emschergenossenschaft in Dinslaken. In der SUSKULT-Vision sind dort alle wesentlichen Ressourcen für den Anbau von Gemüse und Co. – Nährstoffe, CO2, Wasser, Wärme – in großen Mengen verfügbar.

Endliche Phosphatressourcen, hoher Energieaufwand bei der Düngemittelproduktion, Verschmutzung von Gewässern und Böden durch Phosphor und Stickstoff – hinzu kommen Probleme in den Lieferketten durch Ereignisse wie Corona sowie massive Preissteigerungen aufgrund globaler Krisen. Das sind sicher keine guten Voraussetzungen, um die Erträge frischer und hochwertiger Agrarprodukte nachhaltig zu steigern. Expertinnen und Experten sind sich jedoch einig: Genau das muss geschehen, um eine größere Unabhängigkeit der deutschen Agrarwirtschaft sicherzustellen, zukünftigen Krisen gestärkt begegnen zu können und gleichzeitig besser auf Folgen des Klimawandels vorbereitet zu sein. Für den erforderlichen Transformationsprozess war bis dato der Zeitraum von 2040 bis 2050 vorgesehen – aktuelle Entwicklungen erfordern eine frühere Umsetzung.

Zu den zentralen Lösungsansätzen zählen mehr Regionalität und eine Kreislaufführung der eingesetzten Ressourcen. »Damit beschäftigen wir uns bei SUSKULT, indem wir ein Agrarsystem an Kläranlagen integrieren. Hier finden wir zum einen die für einen gartenbaulichen Anbau von Produkten notwendigen Ressourcen – Nährstoffe, CO₂, Wasser und Wärme. Zum anderen sind Kläranlagen häufig zentrumsnah verortet, was die Transportwege zu den Konsumentinnen und Konsumenten minimiert«, erklärt Volkmar Keuter vom Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT, der das Verbundprojekt koordiniert. »Mit der Einweihung der Demonstrationsanlage auf der Kläranlage Emscher-Mündung der Emschergenossenschaft (EG) beschreiten wir nun konsequent den nächsten Schritt auf dem Weg hin zu einem zukunftsfähigen Agrarsystem.«

In den vergangenen drei Jahren seit Projektstart haben die insgesamt 15 Partner – darunter Universitäten, Forschungseinrichtungen sowie Institutionen aus Industrie und Wirtschaft – die wissenschaftliche Grundlage für das Vorhaben gelegt und die einzelnen Bausteine entwickelt. Diese werden jetzt erstmals auf einer der größten Kläranlagen Europas zu einer Prozesskette zusammengeführt und in der Praxis getestet. »Die Modernisierung der Wasserwirtschaft ist seit Jahren getrieben durch Themen wie Energie- und Ressourceneffizienz. Phosphorrecycling aus Klärschlamm haben wir z. B. auf der Kläranlage Emscher-Mündung bereits erfolgreich halbtechnisch pilotiert. Die SUSKULT-Vision, dass Kläranlagen künftig sämtliche Nährstoffe liefern, die für die Agrarproduktion eingesetzt werden, stellt daher einen logischen nächsten Schritt dar«, so Dr. Emanuel Grün, Technischer Vorstand der Emschergenossenschaft.

Von außen betrachtet wirkt die Demonstrationsanlage, untergebracht in zwei Seecontainern und in einem Teil des sogenannten Technikums der Emschergenossenschaft, relativ unscheinbar. Anders sieht es im Inneren aus: Hier befinden sich die insgesamt fünf SUSKULT-Bausteine. Drei von ihnen wandeln die Ressource Abwasser in NPK-haltigen Flüssigdünger (NPK: Stickstoff, Phosphor und Kalium) um, in den anderen beiden wird dieser Dünger zur Kultivierung von z. B. Gemüse und Salat sowie gesundheitsfördernden Lebensmitteln wie Süßkartoffeln und Moringa verwendet. Der Anbau erfolgt vertikal, das ist platzsparend und saisonunabhängig. Des Weiteren werden Wasserlinsen produziert, die über einen hohen Vitaminanteil verfügen und als regionaler Sojaersatz dienen können.

Mit der Demonstrationsanlage betritt der SUSKULT-Verbund Neuland. Entsprechend wichtig ist die technische und wissenschaftliche Begleitung: Während einzelne Bausteine wie etwa das Vertical Farming fernüberwacht werden, bedarf der gesamte Versuchsbetrieb einer intensiven Betreuung. Hier arbeitet ein Team aus Studierenden, Forschenden und Technik Hand in Hand.
 
Projektkonsortium
Fraunhofer UMSICHT (Koordination), Blue Foot Membranes GmbH, Emschergenossenschaft, Metro AG, Pacelum GmbH, Rewe Markt GmbH, Ruhrverband, YARA GmbH & Co. KG, Deutsches Forschungszentrum für künstliche Intelligenz GmbH DFKI, Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH-UFZ, Hochschule Osnabrück, ILS-Institut für Landes- und Stadtentwicklungsforschung gGmbH, Justus-Liebig-Universität Gießen, Montanuniversität Leoben (A), Technische Universität Kaiserslautern.

Förderhinweis
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) leistet mit der Förderlinie »Agrarsysteme der Zukunft« einen elementaren Beitrag für die Erforschung und Entwicklung zukunftsweisender Ansätze für die nachhaltige Transformation der Agrarwirtschaft in Deutschland. Das Verbundprojekt »SUSKULT – Entwicklung eines nachhaltigen Kultivierungssystems für Nahrungsmittel resilienter Metropolregionen« wird im Rahmen der Fördermaßnahme »Agrarsysteme der Zukunft« im Rahmen der »Nationalen Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030« der Bundesregierung durch das BMBF gefördert.

Ulrich Reifenhäuser, CSO der Reifenhäuser Gruppe, wurde im Rahmen des 31. Internationalen Kolloquiums Kunststofftechnik vom 7. bis 8. September 2022 in Aachen mit dem Georg-Menges-Preises 2022 ausgezeichnet. Der Preis würdigt Personen oder Gruppen, die sich in besonderer Weise um den Transfer von Forschungsergebnissen in die industrielle Praxis verdient gemacht haben. Stifter des Preises sind der Fachverband Gummi- und Kunststoffmaschinen im Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA), PlasticsEurope Deutschland e. V. sowie die Vereinigung zur Förderung des Instituts für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen e.V. Die Verleihung des Preises erfolgt traditionell alle zwei Jahre während des vom IKV veranstalteten Kolloquiums. Mit Ulrich Reifenhäuser wird der Georg-Menges-Preis erstmals an einen Kaufmann vergeben.

Die Auszeichnung wurde von Professor Dr.-Ing. Christian Hopmann, Leiter des IKV und Dr.-Ing. Herbert Müller, Vorstandsvorsitzender der IKV-Fördervereinigung, überreicht. Professor Hopmann hob in seiner Laudatio das große und erfolgreiche Engagement Ulrich Reifenhäusers in der Branche und seine unermüdliche Suche nach optimalen und im besten Sinne nachhaltigen Lösungen hervor und lobte ihn als integre und integrierende Persönlichkeit. „Der Georg-Menges-Preis wird verliehen für die konsequente Umsetzung von Forschung und Innovation in der Wirtschaft. Sicher wären die angeführten Leistungen unseres Preisträgers bereits hinreichend für die Auszeichnung. Von besonderer Bedeutung und letztlich ausschlaggebend für die Entscheidung war für die Preisstifter jedoch das ehrenamtliche Engagement von Ulrich Reifenhäuser um die K-Messe“, erklärte Professor Hopmann.

Ulrich Reifenhäuser gehört seit 1992 der Geschäftsleitung der Reifenhäuser Gruppe an und verantwortet den internationalen Anlagen-Vertrieb. Gemeinsam mit seinem Bruder Bernd Reifenhäuser führt er das Unternehmen in dritter Generation. Ulrich Reifenhäuser ist seit mehr als 25 Jahren Vorstandsmitglied im VDMA Fachverband Kunststoff- und Gummimaschinen und ist seit 2010 dessen Vorsitzender. 2020 wurde er, wie auch der Namensgeber des Preises, in die Plastics Hall of Fame aufgenommen und wird 2022 zum siebten Mal in Folge als „President of K show“ die Kunststoff-Weltleitmesse in Düsseldorf mitverantworten.

Geokunststoffe sind aus der Bauindustrie nicht mehr wegzudenken. Etwa PP-Vliesstoffe, mechanisch verfestigte Endlosfasern aus speziell UV-stabilisierten Polypropylenen, werden gerne als Trenn-, Schutz- und Filtervliese eingesetzt und verlängern durch ihre Stabilität die Lebensdauer von Bauprojekten. Ob für den Straßenbau, als Gletscher- oder Unkrautvlies – die Anwendungen sind vielfältig.

TenCate Geosynthetics recycelt seit kurzem PP-Vliesstoff auf PURE LOOPs ISEC evo. Das europäische Unternehmen mit Standorten in Österreich, Frankreich und den Niederlanden ist auf die Entwicklung und Produktion von Geokunstoffen für den modernen Tiefbau spezialisiert. Die bei der Produktion anfallenden Randbeschnitte und Produktionsausschüsse wurden bereits am Standort Linz recycelt, aber nicht in den eigenen Produktionsprozess zurückgeführt.

„Die Anforderungen an uns waren hoch“, erinnert sich Patrick Wiesinger, Projektmanager bei PURE LOOP. „Das PP-Vlies ist hochreißfest, das bedeutet einen sehr anspruchsvollen Recyclingprozess. Mit unserer ISEC evo Maschine ist eine besonders schonende Aufbereitung des Produktionausschusses möglich, womit wir die gewünschte Qualitätssteigerung bei den Rezyklaten erreichten.“

Ein weiterer Vorteil der PURE LOOP Technologie ist die große Bandbreite an Formen, in denen die Produktionsausschüsse zur Verabreitung geliefert werden können. „Unsere ifeed Technologie mit Doppelschiebersystem und Einwellenzerkleinerer bietet die idealen Voraussetzungen für die direkte Verarbeitung dieser großen Rollen – und zwar ohne, dass das Inputmaterial extra von Mitarbeiterinnen oder Mitarbeitern für den Recyclingprozess vorher aufbereitet werden muss“, betont Patrick Wiesinger. Der Einsatz der ISEC evo Recyclinganlage macht es möglich, dass TenCate sein hochfestes PP-Vlies nun mit einem Rezyklatanteil von bis zu 10 Prozent herstellt.

Die Zukunft der E-Mobilität wird insbesondere von sicheren Batteriegehäusen mitbestimmt. Wenn Batterien für Elektrofahrzeuge immer leistungsfähiger werden, spielt die höhere volumetrische Energiedichte eine entscheidende Rolle. Soll in weniger Bauraum mehr Energie gespeichert werden, sind neue Material- und Designlösungen gefragt. Und die Entwicklung passender Gehäuse aus hochsicheren und hochstabilen Leichtbaumaterialien. Am Aachener Zentrum für integrativen Leichtbau (AZL) startet im Oktober 2022 ein Projekt zu Cell-to-Pack-Batteriegehäusen für batterieelektrische Fahrzeuge.

Der Aufbau von Batteriegehäusen ist entscheidend für die Sicherheit, Kapazität, Leistung und Wirtschaftlichkeit. Im Cell-to-Pack-Projekt wird die Entwicklung von Konzepten für Bauteile und deren Produktion auf Basis verschiedener Materialien und Konstruktionstechniken vorangetrieben. Die Konzepte werden in Bezug auf Leistung, Gewicht und Produktionskosten verglichen, so dass für OEM, Produzenten und deren Zulieferer in der gesamten Wertschöpfungskette von Batteriefahrzeugen neues Know-how entsteht. Unternehmen sind eingeladen, sich an diesem neuen, branchenübergreifenden Projekt zu beteiligen, um Batteriegehäusekonzepte für die vielversprechende und zukunftssichere Cell-to-Pack-Technologie zu entwickeln.

Basis für das Projekt ist die Leichtbau-Kompetenz der AZL-Experten, die sie bereits in früheren Projekten für Multimateriallösungen bei modul-basierten Batteriegehäusen gezeigt haben. Gemeinsam mit 46 Industriepartnern, darunter unter anderem Audi, Asahi Kasei, Covestro, DSM, EconCore, Faurecia, Hutchinson, Johns Manville, Magna, Marelli and Teijin, wurden 20 verschiedene Multimaterialkonzepte hinsichtlich Gewicht und Kosten optimiert und mit einem Referenzbauteil aus Aluminium verglichen. Alle Produktionsschritte wurden im Detail modelliert, um zuverlässige Kostenschätzungen für jede Variante zu erhalten. Es konnten je nach Konzept 20 % Gewichts- bzw. 36 % Kosteneinsparpotenzial durch den Einsatz von Multimaterial-Verbundwerkstoffen im Vergleich zur etablierten Aluminiumreferenz identifiziert werden.

Es wird erwartet, dass sich das Aufbaukonzept der Batteriegehäuse in Richtung eines effizienteren Layouts entwickeln wird. Hierbei werden die Zellen nicht mehr in zusätzlichen Arbeitsschritten in Modulen zusammengefasst, sondern direkt in das Batteriegehäuse integriert. Durch die Einsparung von Batteriemodulen und verbesserter, gewichtssparender Raumausnutzung wird eine höhere Packungsdichte ermöglicht, eine geringere Bauhöhe erzielt und Kosten eingespart. Zusätzlich werden verschiedene Ausbaustufen der konstruktiven Integration des Batteriegehäuses in die Karosseriestruktur erwartet. Diese neuen Designs bringen spezifische Herausforderungen, unter anderem zur Gewährleistung des Schutzes der Batteriezellen vor Beschädigung durch äußere Einflüsse sowie des Brandschutzes mit sich. Darüber hinaus können unterschiedliche Optionen für Recycling und Reparatur die künftigen Konstruktionen erheblich beeinflussen.

Wie die verschiedenen Material- und Strukturoptionen für zukünftige Generationen von Batteriegehäuse für die Cell-to-Pack Technologie aussehen könnten und wie sie in Bezug auf Kosten und Umweltauswirkungen zu vergleichen sind, wird in dem neuen AZL-Projekt untersucht. Neben den Material- und Produktionskonzepten aus der Konzeptstudie für modulbasierte Batteriegehäuse werden auch Ergebnisse eines aktuell laufenden Benchmarkings von verschiedenen Materialien für die Impact-Schutzplatte sowie eine neue Methode zur Ermittlung von mechanischen Eigenschaften während eines Brandtest eingebracht.

Das Projekt startet am 27. Oktober 2022 mit einem Kick-Off Treffen des Konsortiums, interessierte Firmen können sich bis dahin noch für die Teilnahme bewerben.

Im Wettbewerb um die beste Social-Media-Kommunikation für Architektur konnte das Hamburger Projekt Alter Wall die Experten-Jury mit seiner Kompetenz überzeugen. Initiiert vom Rat für Formgebung gilt der Iconic Award als einzigartige Würdigung von Architektur- und Designlösungen. Im Mittelpunkt des Projektes stand die Gewinnung der Fashion-Influencerin Aylin Koenig als Mieterin für den Alten Wall, die mit ihrer eigenen Kommunikation aktiv dazu beiträgt, das Image des Gebäude-Ensembles als neues Wahrzeichen von Hamburg zu stärken.

Mit einem Angebot aus gehobenem Shopping, inspirierender Kunst sowie Gastronomie hat sich der Alte Wall seit Fertigstellung schnell einen guten Namen gemacht. Zur Erschließung neuer Zielgruppen, die den Flanier-Boulevard im Herzen der City besuchen sollen, entschied sich das Kommunikations- und Projektteam mit Aylin Koenig eine der führenden Mode-Influencerinnen anzusprechen. Das Mode-Label by Aylin Koenig wurde 2018 gegründet und hat seitdem über 700.000 Followern auf Social Media. Im Gegensatz zu anderen Influencer-Kooperationen ist Aylin Koenig eine dauerhafte Markenbotschafterin für den Alten Wall und transportiert ihrer Community authentisch, was vor Ort passiert. So zeigt sie ihre Mode in ihrem Store, besucht das Bucerius Kunst Forum und ist häufig im Wallter’s anzutreffen

Mikroplastik reichert sich aufgrund seiner Langlebigkeit in der Meeresumwelt an. Es gelangt in Nahrungsnetze und ist eine potenzielle Gefahr für Meeresorganismen. Das  Institut für Fischereiökologie hat in Nord- und Ostsee untersucht, in welchem Maße Fische Mikroplastik aufnehmen und im Labor getestet, ob Fische durch Mikroplastikfasern geschädigt werden.

Die Belastung der Meeresumwelt mit Plastikabfällen ist ein vielschichtiges Problem. Kunststoffe sind in der Regel langlebig und werden im Meer nur langsam abgebaut. Allerdings werden sie durch UV-Bestrahlung und Biofouling porös und dann durch mechanische Einwirkung zerkleinert. Dabei entsteht Mikroplastik, was ebenfalls nur langsam weiter zersetzt wird. Mikroplastik kann allerdings auch direkt in die Meere eingetragen werden, z. B. über die Luft oder mit unzureichend geklärten Abwässern. Eine Form von Mikroplastik-Partikeln, die aktuell in der Umwelt am zahlreichsten gefunden werden, sind mikroskopisch kleine Fasern, die bei der Herstellung und dem Waschen von kunststoffhaltigen Textilien in die Umwelt gelangen.

Am Thünen-Institut wurden deshalb mögliche Belastungen von Fischen durch Plastikabfälle genauer untersucht. In einem vom BMEL geförderten Projekt (PlasM) wurde erforscht, wieviel Mikroplastik tatsächlich in Wildfischen vorhanden ist. Dazu wurden Fische, insbesondere Klieschen, eine Plattfischart, in der Nord- und Ostsee bei Routinebefischungen beprobt. Aus den Verdauungstrakten der Fische wurden Proben extrahiert und mittels Spektrometrie auf Plastikrückstände untersucht. Tatsächlich ließen sich Mikroplastikpartikel (meist Polypropylen) in Verdauungstrakten der Fische nachweisen. Typische Befunde zeigten allerdings weniger als 10 Mikroplastikpartikel pro Fisch.

Diese Untersuchungen belegen, dass Fische in ihrer marinen Umwelt Mikroplastik aufnehmen. Die relativ niedrige Anzahl von Mikroplastikpartikeln pro Fisch deutet aber darauf hin, dass Mikroplastik nicht im Verdauungstrakt von Fischen angereichert wird und die Partikel ausgeschieden werden.

Um das genauer zu überprüfen, wurde im Laborexperiment Fischfutter mit Mikroplastik-Fasern versetzt und an Dreistachlige Stichlinge verfüttert. Dabei wurden die Mikroplastikfasern in relativ niedrigen und umweltnahen Konzentrationen, zum anderen aber auch in sehr hohen Konzentrationen in das Futter gemischt. So sollte geprüft werden, ob das Wachstum oder die Gesundheit der Fische beeinträchtigt werden könnte, wenn die Belastung der Meere mit Mikroplastik weiter zunimmt. Zum Vergleich wurde außerdem noch Futter mit Zusätzen natürlicher Fasern (Baumwolle) und Futter ganz ohne Faserzusatz verfüttert.

Nach neun Wochen Fütterung wurden die Fische gründlich untersucht. Die inneren Organe wurden gewogen und auf mögliche pathologische Veränderungen hin inspiziert. Zusätzlich wurden den Fischen Immunzellen entnommen, um mögliche Entzündungsreaktionen im Darm feststellen zu können. Interessanterweise zeigten sich bei allen vorgenommenen Untersuchungen keine Unterschiede, unabhängig davon, ob Futter mit wenig oder viel Mikroplastikfasern, mit Naturfasern oder ohne Faserzusatz verwendet wurde. Mikroskopische Kot-Untersuchungen zeigten, dass sowohl die Mikroplastikfasern als auch die Baumwollfasern den Fischdarm passierten und mit dem Kot abgegeben werden. Die fehlenden Effekte auf das Wachstum und die Gesundheit der untersuchten Fische weisen darauf hin, dass die Fische von den hier verwendeten Mikroplastikfasern im Futter nicht beeinträchtigt wurden.

Mikroplastik könnte nicht nur durch die Aufnahme mit der Nahrung, sondern auch durch seine Anwesenheit im Wasser, also von außen, auf Fische wirken. Besonders empfindliche biologische Prozesse wie die Befruchtung der Fischeier und die Entwicklung der Embryonen in den Eiern könnten betroffen sein. Dies wurde in einem weiteren Versuch mit Dreistachligen Stichlingen untersucht. Von laichbereiten Weibchen wurden die Eier abgestreift und anschließend mit Spermien versetzt. Im Wasser findet dann unmittelbar die Befruchtung statt und die Eier beginnen sich zu entwickeln. In dem Experiment wurden bereits während der Befruchtung der Eier Mikroplastikfasern ins Wasser gegeben und die Entwicklung bis zum frühen Larvenstadium nach dem Schlupf beobachtet. Auch bei diesem Experiment zeigten sich keine negativen Effekte. Befruchtungs- und Schlupfraten waren gleich hoch, auch wenn sich Mikroplastikfasern an den Eischalen anhafteten. Auch Messungen der Herzschlagfrequenz der frisch geschlüpften Larven ergaben keine Hinweise auf Wirkungen der Fasern.

In einer Folgestudie wurden am Institut in Filets das Muskelgewebe von Stichlingen untersucht, die zuvor mit Mikroplastik-Partikeln gefüttert wurden. Ein Übergang der Partikel in das Filet konnte nicht nachgewiesen werden. Dies steht in Einklang mit zahlreichen anderen Studien, die zu ähnlichen Ergebnissen kommen. Insgesamt ergaben die Untersuchungen keine Hinweise darauf, dass die Gesundheit von Fischen oder ihr essbarer Anteil durch Mikroplastikpartikel in den gegenwärtig vorhandenen Konzentrationen im Meer beeinträchtigt werden.

Link zur Studie

Der Fachbereich Textil- und Bekleidungstechnik der Hochschule Niederrhein (HSNR) ist mit zehn Graduierten auf der Neo.Fashion (6. bis 8. September) im Rahmen der Berlin Fashion Week vertreten. Bei der Neo.Fashion stehen Nachwuchskräfte aus den Bereichen Mode- und Textildesign im Mittelpunkt.

Die HSNR-Absolventinnen und Absolventen zeigen innovative, diverse und nachhaltige Kollektionen. Als Design-Ingenieure und Masterstudierende sind sie nicht nur in der Lage ästhetisch schöne Bekleidung und Textilien zu entwickeln; die Ausbildung in den Ingenieursfächern und die Nutzungsmöglichkeit der 32 Labore an der Hochschule versetzen sie vielmehr in die Lage, von der Faser bis zum fertigen Produkt ihre Kollektionen entlang der gesamten textilen Kette zu gestalten. Das beinhaltet die Flächen- und Formgestaltung an hochmodernen Strickmaschinen genauso wie das Erarbeiten von gedruckten und gelaserten Flächen und die Fertigung mit moderner Ultraschalltechnologie.  

Ihre Themenstellung und Inspiration für die Kollektion „Melt Down“ findet Antonia Dannenberg im Klimawandel. Übertragen auf sechs Outfits wird die desaströse Entwicklung des weltweiten Gletscherschmelzens in Folge der Erderwärmung visualisiert.

Anne-Sophie Haupt hat sich von dem portugiesischen Eco Street Artist Vhils inspirieren lassen, der ausschließlich mit bereits existierendem Material arbeitet und durch die Technik des Abtragens neue Motive erzeugt. Die Design-Ingenieurin übersetzt diese Arbeitsweisen textil, in ihrer Bachelorarbeit „Subversive“, mit der Umgestaltung von Brautmode zu Streetwear.

Die Abschlussarbeit von Lion Busch „Constricted“ befasst sich mit der japanischen Färbetechnik Shibori. Im Fokus steht die Re-Interpretation des traditionellen Handwerks und die Frage, wie sich Färbeprozesse nachhaltig und innovativ gestalten lassen.

„SINFUL“ ist der englische Begriff für sündig und der gleichnamige Titel der Bachelorarbeit von Nicole Juhlke. Mittels Gestaltungselementen wie Formen, Farben und Strukturen wird versucht Emotionen darzustellen und zum Nachdenken anzuregen.

Das Designer-Duo Anna-Lena Sander und Laura Cholewa stellte sich die Frage: Gefühle und Emotionen unterdrücken? Wieso nicht einfach mit dem täglichen Outfit zeigen, was in einem vorgeht. Seine eigene Welt erschaffen und Gefühlszustände nach außen offenbaren. Ihr Konzept besteht aus der Tag-Kollektion „LucidDreams“ und der Nacht-Kollektion „NightVision“.

Burak Germiyanoglu möchte mit seiner Kollektion „Heritage“ die in Vergessenheit geratene Tradition der türkischen Heimat seiner Eltern wiederaufleben lassen. Er hat dabei nicht die traditionellen Trachten reproduziert, sondern Elemente dieser mit westlichen Bekleidungsformen fusioniert, so dass neue innovative Entwürfe, mit der Essenz der traditionell türkischen Bekleidung entstanden.

Nadine Gottwald möchte mit ihrer Arbeit der Vielfalt einer offen gelebten Geschlechterzugehörigkeit etwas Verbindendes geben. Sie schaffte mit „To appear as we please“ eine Modekollektion fernab stereotypischer Farb- und Formgebung. Eine Mode, die das Augenmerk nicht gleich auf die geschlechtliche Zugehörigkeit richtet, sondern frei macht von tradierten Vorstellungen und Diversität verkörpert.

Die Kollektion „un//used“ von Franziska Jauch ist das Ergebnis eines Alternativ-Konzeptes zur herkömmlichen Jeans-Herstellung. Der nachhaltige Kern der Idee: Den Used Look durch Digitaldruck anstatt durch chemische oder mechanische Behandlung zu realisieren.

Gabriela Lopes transferiert in ihrer Kollektion „MOTIRÕ“ die grafische Kunst der Urbevölkerung ihrer brasilianischen Heimat in moderne Strickoutfits. Die in Zusammenarbeit mit der indigenen Bevölkerung ausgewählten Formen und Farben sollen als Statement die Forderungen der Urbewohner unterstützen, ein politisches Zeichen setzen und die internationale Sichtbarkeit ihres Anliegens ermöglichen.

Ziel des Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE ist es, die Wertschöpfungskette Kunststoff zirkulär zu gestalten. Sechs Fraunhofer-Institute erforschen am Beispiel Kunststoff, wie der Wandel von einer linearen zur einer zirkulären Kunststoffwirtschaft gelingen kann. Auf der ACHEMA in Frankfurt, der internationalen Messe für die Prozessindustrie, stellt das Fraunhofer CCPE vom 22. bis zum 26. August zwei technische Produktinnovationen und ein Bewertungstool für Unternehmen der Circular Economy vor.

Seit 2018 erforschen die sechs Fraunhofer-Institute — IAP, ICT, IML, LBF, IVV und UMSICHT – wie eine nachhaltige Transformation einer gesamten Wertschöpfungskette unter Prinzipien der Circular Economy erfolgen kann. Durch einen Multi-Stakeholder-Ansatz können FuE-Kompetenzen gebündelt werden, um Produkte zirkulär zu gestalten, passende Geschäftsmodelle zu entwickeln und End-of-Life Verluste bei Kunststoffabfällen zu reduzieren. Auf der ACHEMA werden die folgenden Projekte ausgestellt:

• Faserverstärktes Monomaterialkomposit aus PLA
  Biobasierte Kunststoffe werden zunehmend für technisch anspruchsvolle Einsatzbereiche z.B. in der Automobil- und Textilindustrie nachgefragt. Zwei zentrale Anforderungen sind dabei ihre Stabilität und ihre Recyclingfähigkeit. Forschende der Fraunhofer-Institute IAP und ICT entwickelten innovative PLA-basierte Monomaterial-Komposite (Organobleche), die technische Applikationen adressieren und insbesondere mit Hinblick auf die Rezyklisierbarkeit einen Beitrag zur Umsetzung der Sustainable Development Goals der UN leisten können.
• Optisch und mechanisch verbesserte Folienrezyklate
  Bei der Herstellung von Folien zählt neben den mechanischen Eigenschaften besonders der visuelle Eindruck. Es dürfen keine Fehlstellen in Form von Stippen, Fischaugen oder Abrissen auftreten, die insbesondere bei Verwendung von Rezyklaten zu Problemen führen können. Die direkte Verwendung eines Folienregranulats führt jedoch häufig zu vielen Abrissen während der Folienherstellung, die zudem fatale Auswirkungen auf die mechanischen Materialeigenschaften haben. Durch die Zugabe einer geeigneten Additivformulierung konnte die Folienqualität nun signifikant verbessert werden.

Ist ein Produkt reif für die Circular Economy?
Weiterhin präsentieren die Forschenden nun auf der ACHEMA das webbasierte Tool CRL®, mit dem Unternehmen den Reifegrad von Produkten oder Produktsystemen im Hinblick auf die Circular Economy selbst bewerten können. Es prüft, inwieweit ein Produkt die Strategien der Kreislaufwirtschaft in den Bereichen Produktdesign, Produktdienstleistungssystem, End-of-Life-Management und Kreislaufwirtschaft bereits berücksichtigt und wo noch Verbesserungspotenzial besteht.

Laut Weltgesundheitsorganisation (WHO) gehören Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu den häufigsten natürlichen Todesursachen. Weltweit sterben daran jährlich etwa 17 Millionen Menschen. Mit dem Peter Dornier-Stiftungspreis 2022 wurde nun am 21. Juli 2022 eine Forschungsarbeit von Herrn Dipl.-Ing. Mathis Bruns vom Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden ausgezeichnet, die die medizinische Versorgung von Menschen mit unzureichender Herzklappenfunktion künftig verbessern und das Leben der Patienten verlängern soll.

Das menschliche Herz ist eine Hochleistungsmaschine: Über die Lebenszeit eines Menschen hinweg schlägt es fast drei Milliarden Mal, pumpt dabei rund 200 Millionen Liter Blut durch den Körper. Enorme Belastungen, die mitunter zu lebensgefährlichen Verschleißerscheinungen führen können. Gerät eine Herzklappe aus dem Tritt, erhalten Patienten in der Regel künstlich-mechanische oder biologische Klappen als Ersatz. Mechanische Lösungen sind jedoch mit einer lebenslangen Einnahme blutverdünnender Medikamente verbunden. Außerdem kann es zu hörbaren Schließgeräuschen kommen; so klagt fast ein Viertel der Patienten mit mechanischer Herzklappe über Schlafstörungen. Biologische Herzklappen wiederum, etwa aus tierischem Gewebe, haben einen hohen manuellen Herstellungsaufwand und eine kürzere Lebensdauer.
 
Potenzial des Webens für Medizinprodukte aufgezeigt
Deshalb forscht Diplomingenieur Mathis Bruns am Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden an einer Implantat-Alternative aus Gewebe. Im Rahmen eines Forschungsprojekts, an dem auch Herzchirurgen aus dem Herzzentrum Dresden sowie der Uniklinik Würzburg beteiligt waren, lieferte Herr Bruns mit seiner Diplomarbeit wichtige Erkenntnisse für das Weben einer künstlichen Herzklappe. Für seine Arbeit mit dem Titel „Entwicklung von Schlauchstrukturen mit integrierter Ventilfunktion“ hat Mathis Bruns nun den mit 5.000 Euro dotierten Peter Dornier-Stiftungspreis 2022 erhalten. Dr. Adnan Wahhoud, ehemaliger Leiter der Entwicklungsabteilung Luftwebmaschine bei der Lindauer DORNIER, sagte bei seiner Laudatio: „Der Preisträger demonstriert mit seiner Arbeit sehr anschaulich, welches Potenzial in der Webtechnik steckt, um Gewebe komplexer Form, Geometrie und Gestalt herzustellen mit dem Ziel, das Leben von Menschen zu verlängern und zu verbessern.“ Die ausgezeichnete Diplomarbeit, sei eine Bereicherung der Forschung an dreidimensionalen Geweben zum Einsatz in der Medizin.

Ersatzherzklappen ohne Naht weben
„Ein besonderer Vorteil unseres Ansatzes liegt in der integralen Herstellungsweise“, sagt Stiftungspreisträger Mathis Bruns. Die Geometrie und Funktion einer Herzklappe sei derart komplex, dass sich gewebte Herzklappen bislang nicht in dieser Form herstellen ließen. Durch den kombinierten Einsatz einer Spulenschützen-Bandwebmaschine und einer Jacquard-Maschine sei es jedoch gelungen, die Ersatzherzklappe so zu weben, dass sie nicht mehr zusammengenäht werden müsse. Selbst die Schlauchstrukturen für die Blutgefäße und die integrierte Ventilfunktion seien „aus einem Guss“. „Nähte sind immer eine Schwachstelle in textilen Medizinprodukten“, sagt Bruns. Ein weiterer Vorteil der gewebten Herzklappe: Sie soll sich auch mit Hilfe einer minimal-invasiven Operation einsetzen lassen. Demnach soll die eingefaltete Klappe, die etwa so groß ist wie ein Teelicht, mit einem Katheter über die Blutbahn an die Zielstelle im Herzen geschoben und dort entfaltet werden. Brustkorb und Herz der Patienten müssten dann nicht mehr aufgeschnitten werden, erklärt Preisträger Bruns.
 
Textile Struktur ähnelt menschlichem Gewebe
Seit jeher entstehen verschiedenste Medizinprodukte auf den Webmaschinen der Lindauer DORNIER. Kunden fertigen auf ihnen unter anderem Gewebe für Bandagen, Prothesen, Blutfilter und Orthesen. Dass auf den Maschinen aus Lindau in Zukunft vermehrt auch Implantate wie Herzklappen gewebt werden, ist für Mathis Bruns nur naheliegend. „Textiles Gewebe ist dem menschlichen Gewebe sehr ähnlich“, sagt er. Wie ein textiles Gewebe sich aus Tausenden Einzelfäden zusammensetze, bestehe auch der menschliche Körper zu einem großen Teil aus fadenförmigen Materialen. „Muskelfasern leiten Kraftimpulse, Nervenbahnen senden Reize wie beispielsweise Schmerzen und Gehirnzellen leiten über fadenförmige Dendriten und Axone Informationen.“ Aufgrund ihrer „Fadenförmigkeit“ seien gewebte Implantate deshalb besonders geeignet für medizinische Anwendungen.

Die FACHPACK in Nürnberg zählt zu den wichtigsten Veranstaltungen der Verpackungsbranche. Vom 27. bis 29. September 2022 stellt Sappi seine neusten Produkte und Lösungen in den Bereichen funktionelle Papierverpackungen, flexible Verpackungspapiere, Etikettenpapiere, Wellpappenpapiere und Frischfaserkartons vor. Besonderen Fokus legt das Unternehmen dabei auf Nachhaltigkeit, Recyclefähigkeit und Innovationen.

• Weltweit umfangreiches Portfolio von Barrierepapieren für nachhaltige und recyclefähige Verpackungen
• Markenauftritt, der Emotionen weckt, dank Fusion Nature Plus in Kombination mit Fusion Topliner für Wellpappenanwendungen
• Nassleimetikettenpapier Parade Label Pro für eine effiziente Verarbeitung und ein brillantes Erscheinungsbild

Umfangreiches Portfolio von Barrierepapieren
Das ultimative Ziel von Sappi als Barrierepapier-Spezialist besteht darin, nicht recyclefähige Aluminium- und Kunststoff-Mehrschichtlaminate zu ersetzen und eine wirklich nachhaltige Alternative aus erneuerbarem Material anzubieten, die alle Marktanforderungen in Bezug auf Produktschutz erfüllt. Deshalb baut Sappi sein Portfolio an Barrierepapieren mit Heißsiegelfähigkeit stetig aus. Auf der Messe stellt Sappi verschiedene Musterverpackungen für Food- als auch Non-Food-Anwendungen vor.

Glatte Oberfläche und hohe Weiße: Parade Label Pro Etikettenpapier
Sappi präsentiert außerdem sein umfangreiches Sortiment an Nassleim-Etikettenpapieren – darunter das neue Parade Label Pro. Die glänzende, einseitig doppelt gestrichene Qualität bietet eine sehr glatte Oberfläche und einen hohen Weißgrad. Das Papier eignet sich für zahlreiche Etiketten- und flexible Verpackungsanwendungen, wie etwa für Etiketten von Einwegflaschen, Food- und Nonfood-Behältern sowie für Wickler für verschiedene Produkte. Es kann im Offset, Flexo- und Tiefdruck bedruckt und unter anderem mit Heißfolien- und Blindprägungen veredelt werden.

Markenauftritt, der Emotionen weckt
„Für Markenartikelhersteller wird es immer wichtiger, die Markenwerte und Produkteigenschaften auf eine emotionale Weise zu vermitteln und regelrecht zu inszenieren“, weiß Luis Mata, Sales Director Packaging of Sappi Europe. Auf der FACHPACK präsentiert Sappi unter anderem seine Topliner-Kartons, die mit ihrer Farbwiedergabe die Wirkung der Produkte im Regal erhöhen und eine Markendifferenzierung bieten. Ein neueres Produkt, das Sappi gemeinsam mit dem Verpackungs- und Displayhersteller Brohl Wellpappe entwickelt hat, ist das neue Papier Fusion Nature Plus mit dem bewährten Fusion Topliner. Komplett aus Wellpappe hergestellt, besteht die Paket-Lösung aus Versandverpackung, Produktverpackung und Inlay. Erst beim Öffnen der Verpackung wird der eigentliche Effekt sichtbar: Denn die mit Digitaldruck bedruckten Fusion Nature Plus Innenseiten des Versandkartons strahlen dem Betrachter regelrecht entgegen.

Auch das beliebte Algro-Design-Portfolio von Sappi bietet Gestaltungsspielraum, um Markenwerte auf emotionale Weise zu vermitteln.