Aus der Branche

Für den ressourceneffizienten Einsatz von Kunststoffen entwickelt Fraunhofer UMSICHT neue Werkstoffe. Im Fokus stehen dabei Biokunststoffe, eine zirkuläre Kunststoffwirtschaft sowie Strategien zur Reduzierung von Makro- und Mikroplastik in der Umwelt. Fraunhofer UMSICHT präsentiert sich auf der K 2022 mit chemischen Zwischenprodukten aus Kaffeesatz, Folienwerkstoff auf Basis von TPU, PLA-Compounds für technische Bauteile mit erhöhtem Brandrisiko und abbaubaren Mulchfolien.

Forschende des Fraunhofer UMSICHT gewinnen im Projekt »InKa«, das die Wertschöpfungskette von Kaffeesatz erforscht, aus dem ungenießbaren Kaffeeöl ein chemisches Zwischenprodukt, das bei der Herstellung von Additiven für Kunststoffe zum Einsatz kommt. Den entölten Kaffeesatz versuchen sie, als alternativen Rohstoff für die Papier- und Kartonindustrie zu nutzen. »Eine besondere Herausforderung bei unserem Projekt ist das Scale-up der Verfahrensschritte vom Labor zur industriellen Fertigung. Das angestrebte Verfahren als Ganzes ist hoch innovativ und leistet einen wichtigen Beitrag bei der Nutzung von biobasierten Rohstoffen im Rahmen der Bioökonomie. Im Labormaßstab sehen wir bereits, dass unser Konzept aufgeht: Wir konnten die entwickelten Additive bereits in neuen Werkstoffrezepturen testen«, erklärt Inna Bretz, Abteilungsleiterin Zirkuläre und Biobasierte Kunststoffe des Fraunhofer UMSICHT.

Röntgendetektierbare Mehrwegschutzbekleidung
Die Entwicklung eines Folienwerkstoffs auf Basis von thermoplastischen Polyurethanen (TPU) und röntgendetektierbaren Additiven war das Ziel des Projekts »DetekTPU«. Bei der Produktion von Nahrungsmitteln ist Einwegschutzbekleidung zu tragen, um Sicherheits- und Hygienevorschriften einzuhalten. Neben einer großen Mengen Plastikmüll ergibt sich dabei zusätzlich das Problem, dass Teile der Schutzbekleidung in den Nahrungsmitteln landen können und dort nicht detektiert werden. Der entwickelte Werkstoff soll für zuverlässig röntgendetektierbare Mehrwegschutzbekleidung eingesetzt werden. Dies ist für dünne Kunststofffolien eine bisher nicht gelöste Herausforderung. »Die bisherigen Projektergebnisse sind vielversprechend, aktuell planen wir weitere Entwicklungsschritte mit unserem Projektpartner. Hierzu soll das Team um Experten aus dem Bereich Folienherstellung erweitert werden.«  berichtet Christina Eloo, Gruppenleiterin Kunststoffentwicklung.

Biobasierte Kunststoffe für technische Bauteile mit erhöhtem Brandrisiko
Technische Bauteile mit erhöhtem Brandrisiko, etwa in der Elektronikindustrie, erfordern flammgeschützte, wärmeformbeständige und schlagzähe Kunststoffe. Ein Großteil davon wird auf Erdölbasis hergestellt, dessen Vorräte begrenzt sind. Biokunststoffe erreichen jedoch oftmals noch nicht im vollen Umfang das vom Markt geforderte Eigenschaftsniveau konventioneller technischer Kunststoffe. Die Grenzen liegen insbesondere beim Brandverhalten, einer ausreichenden Temperaturbeständigkeit oder Schlagzähigkeit. Hier setzt »TechPLAstic« an: Es werden PLA-Compounds für langlebige Produkte anwendungs- und marktnah entwickelt - unter Berücksichtigung der jeweiligen Anforderungen und Kosten. Der Anwendungsfokus liegt zunächst auf technischen Produkten des Elektronik- und Bausektors wie beispielsweise Leuchten oder Schalter und Tasten in der Gebäudetechnik.

Mulchfolien mit angepasster Abbaubarkeit
Biologisch abbaubare Kunststoffe sind in umweltoffenen Anwendungen sinnvoll, bei denen ein Recyclingprozess nicht möglich oder mit einem zu hohen Aufwand verbunden ist. Beispiele hierfür sind Geotextilien oder Mulchfolien. Fraunhofer UMSICHT forscht an Kunststoffen mit angepasster Abbaubarkeit, die während der Nutzungsdauer die gewünschten Eigenschaften erfüllen. Zur Untersuchung und Bewertung der Eigenschaftsänderungen von Kunststoffen während der Alterung durch Umwelteinflüsse werden durch die Forschenden im Labor die Bedingungen so anwendungsnah wie möglich eingestellt. Dazu können je nach Produkt verschiedene Substrate (Kompost, Erde, Wasser), verschiedene Temperaturen und UV-Licht eingesetzt werden.
 
Förderhinweise

• Das Projekt »InKa – Intermediate aus industriellem Kaffeesatz« wird im Rahmen der Fördermaßname »Nationalen Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030« der Bundesregierung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.
• Das Projekt »DetekTPU« wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
• Das Projekt »TechPLAstic« wird durch die Fachagentur Nachwachsende Rohrstoffe e. V. (FNR) und aus Mitteln des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert.

Sächsische Mittelständler kämpfen mit Innovation und Know-how im Bereich der FFP2-Masken gegen minderwertige Qualität aus Asien.

„Den Mittelständlern wurden von der Bundesregierung viele Millionen für die Entwicklung von textiler Schutzausrüstung in der Pandemie versprochen. Doch angekommen ist bei den Textilern in Sachsen bis jetzt nichts“, stellt Dr.-Ing. Jenz Otto, Hauptgeschäftsführer des Verbandes der Nord-Ostdeutschen Textil- und Bekleidungsindustrie e.V. (vti), enttäuscht fest. Während die deutschen Bürger in den Apotheken nach wie vor Masken aus China mit teilweise fragwürdigen Kennzeichnungen auf die Gutscheine der Bundesregierung erhielten, würden für die Qualitätsmasken „made in Germany“ internationale Vertriebswege aufgebaut.

Sächsische Textilunternehmen aus dem vti-Verbandsgebiet, die den Aufrufen der Regierung zur Produktion von Schutzausrüstung im Frühjahr 2020 mit Euphorie, viel Enthusiasmus, hohen Investitions- und Entwicklungskosten gefolgt sind und den Versprechungen vertraut haben, seien bei der Förderung leer ausgegangen.

Das weltweit agierende Unternehmen Norafin Industries (Germany) GmbH (Norafin) führt die Tradition der Textil- und Vliesstoffindustrie fort.
Als die Corona-Pandemie im Frühjahr 2020 in Deutschland ankam, entstand ein neuer Produktionszweig bei Norafin.

Der Vliesstoffspezialist Norafin fand sich mit dem Anlagenbauer XENON Automatisierungstechnik GmbH aus Dresden zusammen. Beide Unternehmen entwickelten eine High-Tech-Maskenproduktionsanlage, die zertifizierte FFP2-Masken vollautomatisiert, ohne manuelle Arbeitsschritte produziert. Ab Juni waren 20.000 Alltagsmasken „Nora LIGHT“ pro Woche mit der ersten Pilot-Anlage möglich. Mittlerweile ist bereits der Nachfolgetyp mit einer Kapazität von 250.000 Masken pro Woche in Betrieb.

Die zertifizierte FFP2 Maske „Nora F“ filtert mindestens 94 Prozent der Partikel und Aerosole größer als 0,6 μm. Damit minimiert sie für den Träger und sein Gegenüber das Corona-Infektionsrisiko im geforderten Standard.Die Maske besteht aus vier Schichten Spezialvliesstoff. Die Außenlage (100 Prozent PET) sorgt für Stabilität und eine erste Filterung von Staub, die doppelte Mittellage (100 Prozent Polypropylen) sichert die Filtration der Aerosole ab und die Innenlage (ebenfalls 100 Prozent PET) transportiert die Feuchtigkeit der Atemluft nach außen.

Diese Masken können auch in der industriellen Anwendung in rauen Arbeitsumgebungen für den sicheren Arbeitsschutz im Umgang mit Glasfasern, Metall, diversen Kunststoffen und Ölnebel sorgen.

Die nächste Innovationsstufe der „Nora F“ ist mit drei Schwerpunkten bereits fest geplant. Dabei stehen die Nachhaltigkeit mit recyclingfähigen und kompostierbaren Materialien, die antivirale und bakterielle Funktionalität sowie der Tragekomfort im Blickpunkt des Entwicklungsteams um Marc Jolly, Head of R&D und Johannes Loos, Business Unit Manager bei Norafin.

André Lang, Geschäftsführer von Norafin, und sein Team sind hochmotiviert an die Entwicklung und Herstellung der Masken gegangen, haben viele Zusatzschichten mit den XENON-Ingenieuren für die Maske „made in Saxony“ aufgebracht und jeweils hohe sechsstellige Summen investiert. Umso enttäuschter war das Team als der Ablehnungsbescheid für die Förderung der sächsischen Maskenproduktion vom Bundeswirtschaftsministerium einen Tag vor Weihnachten ankam.
Norafin geht daher jetzt auch eigene internationale Vertriebswege.

Dr.-Ing. Jenz Otto vom vti plant für die Unterstützung der Vertriebsaktivitäten der Unternehmen aus dem Verband auch in diesem Jahr wieder eine Präsentationsveranstaltung mit Anwendern textiler Gesundheits- und Schutzausrüstung am 28. September 2021 in Chemnitz.

Der IVGT ( Industrieverband Veredlung - Garne - Gewebe - Technische Textilien e.V. ) befürwortet effiziente Maßnahmen zum Klimaschutz. Das geplante Brennstoffemissionshandelsgesetz sei jedoch wenig durchdacht und solle eilig durch den Bundestag getrieben werden. Die geplante Umsetzung werde dazu führen, dass insbesondere die Textilveredlungsbetriebe und die Vliesstoffhersteller in Deutschland die geplanten hohen zusätzlichen Mehrkosten finanziell nicht mehr tragen könnten, da sie bereits seit vielen Jahren in energiesparende Techniken investiert hätten, so der Verband in einer Pressemitteilung.

Bereits heute belasteten hohe Energiesteuern und Abgaben die Unternehmen in der Textilindustrie. Mit einem Gesetz über ein nationales Emissionshandelssystem für Brennstoffemissionen soll die von der Bundesregierung vorgeschlagene CO2-Bepreisung umgesetzt werden.

Die Textilindustrie, insbesondere die Textilveredlung und die Vliesstoffherstellung, werden von der Erhöhung der Brennstoffkosten massiv betroffen sein. Die Auswirkungen des Gesetzes auf die Unternehmen werden erheblich sein, weil die geplanten 10 Euro/t CO2 bei den mittelständisch geprägten Unternehmen hohe sechsstellige Mehrkosten verursachen und dies nur der Beginn eines Preispfades ist und die Kosten weiter ansteigen sollen. Für viele Textilveredlungsbetriebe und Vliesstoffhersteller ist diese Entwicklung existenzbedrohend.

Die Textilveredlung und die Vliesstoffherstellung gehören zu den energieintensiven Branchen. Dort geht praktisch nichts ohne Energie. Für die wichtigsten Prozesse werden Gas oder Heizöl zur Wärmeerzeugung benötigt.

Je nach Struktur und Produktionssortiment des Betriebes sind mittlerweile mehr als ein Viertel der Kosten Energiekosten. Mit dieser dramatischen Entwicklung der Energiekosten sehen viele Unternehmer(innen) akute Gefahr für ihren Betrieb und die damit verbundenen Arbeitsplätze.