Aus der Branche

Wie sieht eine zukunftssichere, kreislauforientierte und nachhaltige Kunststoffwirtschaft aus? Die Antwort darauf ist eine Balance zwischen Plastikreduktion und einem nachhaltigen Umgang mit recyclingfähigen Kunststoffen. Denn die steigende Nachfrage nach Kunststoffen in hochwertigen Anwendungen wie Lebensmittelverpackungen, Autoteilen oder synthetischen Textilien erfordert einen ganzheitlichen Wandel. Mit vier strategischen Ansätzen geben Forschende des Fraunhofer UMSICHT und des niederländischen Instituts TNO in ihrem aktuell erschienenen Whitepaper »From #plasticfree to future-proof plastics« nun Einblicke, wie diese Balance in Zukunft aussehen kann. Beide Organisationen starten zudem eine praktische Plattform für Kunststoffe in einer Kreislaufwirtschaft: European Circular Plastics Platform - CPP, die darauf abzielt, bestehende Hindernisse zu beseitigen und vielversprechende Lösungen auszutauschen.

Vielseitige und preiswerte Materialien mit geringem Gewicht und sehr guten Barriereeigenschaften: Das sind Kunststoffe. Neben den praktischen Vorteilen geht mit den Materialien aber auch ein erheblicher Anteil an den Treibhausgasemissionen der Menschheit einher. Herstellung und Verwendung von Kunststoffen verursachen Plastikmüll und Mikroplastik, erschöpfen fossile Ressourcen und führen zur Abhängigkeit von Importen. Gleichzeitig können Alternativen – wie z. B. Glas als Verpackung - zum Teil noch stärker die Umwelt belasten oder besitzen schlechtere Produkteigenschaften.

Forschende des Fraunhofer UMSICHT und TNO haben daher ein Whitepaper erarbeitet, das eine Grundlage für die Umgestaltung der Kunststoffproduktion und -verwendung bietet. Dafür berücksichtigen sie die Integration der Perspektiven aller Beteiligten und ihrer Werte und das Potenzial aktueller und künftiger Technologien. Außerdem sind die funktionalen Eigenschaften des Zielprodukts, der Vergleich mit alternativen Produkten ohne Kunststoffe sowie ihre Auswirkungen in einer Vielzahl von ökologischen, sozialen und wirtschaftlichen Kategorien über den gesamten Lebenszyklus entscheidend. So gelingt eine systematische Bewertung und schließlich eine systematische Entscheidung, wo wir Kunststoffe verwenden, ablehnen oder ersetzen können.

Strategien für die Circular Economy
Als Ergebnis beschreiben die Forschenden vier strategische Felder, um die heute noch weitgehend lineare Kunststoffwirtschaft in eine vollständig kreislauforientierte Zukunft zu überführen: Verengung des Kreislaufs (Narrowing the Loop), Betrieb des Kreislaufs (Operating the Loop), Verlangsamung des Kreislaufs (Slowing the Loop) und Schließung des Kreislaufs (Closing the Loop). Mit der Verengung des Kreislaufs empfehlen die Forschenden in einem ersten Schritt, die Menge der in einer Kreislaufwirtschaft mobilisierten Materialien zu reduzieren. Operating the Loop bezieht sich auf die Nutzung erneuerbarer Energien, die Minimierung von Materialverlusten sowie die nachhaltige Beschaffung von Rohstoffen. Um den Kreislauf zu verlangsamen, braucht es Maßnahmen zur Verlängerung der Nutzungsdauer. Für eine Schließung des Kreislaufs müssen Kunststoffe schließlich gesammelt, sortiert und hochwertig recycelt werden.

Unter die vier Felder fallen jeweils einzelne Strategien. Während solche, die unter Operating the Loop fallen (O-Strategien), laut den Forschenden parallel und möglichst vollständig angewendet werden sollen, setzt die Entscheidung für die weiteren Strategien in den anderen Feldern (R-Strategien) einen komplexen Prozess voraus: »In der Regel kommen für ein bestimmtes Produkt oder eine bestimmte Dienstleistung mehr als eine R-Strategie in Frage. Diese müssen hinsichtlich ihrer Durchführbarkeit und ihrer Auswirkungen im Zusammenhang mit dem Status quo und den zu erwartenden Veränderungen sorgfältig miteinander verglichen werden«, erklärt Jürgen Bertling vom Fraunhofer UMSICHT. Die Projektpartner haben daher ein Leitprinzip zur Priorisierung entwickelt, das sich an der Idee der Abfallhierarchie orientiert.

Hands-on-Plattform für sektorenübergreifende Zusammenarbeit
»Ein ganzheitlicher Wandel, wie wir ihn uns vorstellen, kann nur gelingen, wenn Wissenschaft, Industrie, Politik und Bürger sektorenübergreifend zusammenarbeiten. Dies erfordert mehrere, teilweise recht drastische Veränderungen auf vier Ebenen: Gesetzgebung und Politik, Zusammenarbeit in der Kreislaufwirtschaft, Design und Entwicklung sowie Bildung und Information. Zu den Innovationen in Design und Entwicklung gehört beispielsweise die Umgestaltung von Polymeren in sauerstoffreichere Polymere auf der Grundlage von Biomasse und CO2-Nutzung. Die derzeitigen Recyclingtechnologien müssen für ein quantitativ und qualitativ hochwertiges Recycling verbessert werden", erklärt Jan Harm Urbanus von TNO.

»Daher bauen TNO und das Fraunhofer UMSICHT in einem nächsten Schritt eine Hands-on-Plattform für Kunststoffe in einer Kreislaufwirtschaft (European Circular Plastics Platform – CPP) auf«, erklärt Esther van den Beuken, Principal Consultant bei TNO. Sie wird Unternehmen, Verbänden und Nichtregierungsorganisationen die Möglichkeit geben, sich zu vernetzen und gemeinsam an bestehenden Hindernissen und vielversprechenden Lösungen für eine Kreislaufwirtschaft der Kunststoffe zu arbeiten. Außerdem wird die Plattform ihren Mitgliedern regelmäßige praktische Workshops zu Kunststoffthemen, Diskussionsrunden zu aktuellen Fragen und die Teilnahme an Multi-Client-Studien zu drängenden technischen Herausforderungen anbieten. Regelmäßige Treffen werden in der grenzüberschreitenden Region Deutschland/Niederlande sowie online stattfinden. Ziel ist, den Wandel in die Öffentlichkeit und die Industrie zu tragen.

Manfred Hackl, CEO der EREMA Group GmbH, wurde am 11. Mai auf der Plastics Recycling Show Europe als „Plastics Recycling Ambassador of the Year“ mit einem Award geehrt. In dieser Kategorie werden Persönlichkeiten ausgezeichnet, die sich in besonderem Ausmaß für das Kunststoffrecycling engagieren.

Manfred Hackl ist seit 1995 für EREMA tätig und war, bevor er in die Geschäftsführung eintrat, für die Produktentwicklung und Markteinführung der VACUREMA Technologie verantwortlich, wodurch der Kreislauf im Bottle-to-Bottle Segment wirtschaftlich und technologisch sinnvoll geschlossen werden konnte. Nicht nur in seiner aktuellen Rolle als CEO der EREMA Gruppe, sondern auch in diversen Funktionen in namhaften nationalen und internationalen Vereinigungen treibt er das Thema Kunststoffrecycling und Kreislaufwirtschaft regional und europaweit aber auch vor allem auf EU in der gesamten Branche voran, sucht und forciert dabei die Zusammenarbeit aller Akteure in der Branche.

„Die Auszeichnung als „Recycling Ambassador of the Year“ widme ich den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern der EREMA Gruppe. Wir feiern heuer unser 40-jähriges Firmenjubiläum und dieser Award genauso wie alle anderen, die wir in den vergangenen Jahren für unsere Technologien erhalten haben, sind Beweis dafür, dass wir auf das, was wir in dieser Zeit gemeinsam geleistet und erreicht haben, sehr stolz sein können“, freut sich Manfred Hackl über diesen Award. Allein im abgelaufenen Geschäftsjahr 2022/23 wurde mit den von den Unternehmen der EREMA Gruppe ausgelieferten Extrudern eine zusätzliche Recyclingkapazität von 1,6 Millionen Tonnen Regranulat ermöglicht.

„ITA Aachen und ITA Augsburg sind Teil der ITA Group International Centre for Sustainable Textiles. Erleben Sie unsere textilen Innovationen anschaulich auf zwei Messeständen,“ erläutert ITA-Institutsdirektor Professor Dr. Thomas Gries. „Sehen Sie am Stand H3-B304 unseren Ringspinntester, der Recyclingfasern nachhaltig und individuell in einer bisher nicht gekannten Feinheit verspinnt. Zudem erfolgt eine digitale Garnüberwachung, was neue Marktpotentiale ermöglicht. Machen Sie sich am Stand H3-A207 ein Bild vom Recycling Atelier des ITA Augsburg und sehen Sie den textilen Kreislauf vom Alttextil bis hin zu Lösungsschritten für die industrielle Umsetzung gemeinsam mit Industriepartnern. Gehen Sie mit uns gemeinsam den Walk4Recycling und verfolgen Sie auf der Messe in einem Rundgang den Weg vom Alttextil zu einem neuen Strickpullover. So werden wir unserem Anspruch als ITA Group gerecht: nachhaltig – digital – individuell.“

ITA Aachen – Digitaler Ringspinntester für Recyclingfasern ermöglicht das Ausspinnen feiner Garne mit hohen Recyclingfaseranteilen
Das Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA) zeigt einen digitalen Ringspinntester, der Recyclingfasern in einem besonders hohen Umfang von 60-70 Prozent direkt und konventionell verspinnt. Bisher wurden Recyclinggarne gerade in diesem Mischungsverhältnis hauptsächlich rotorgesponnen. Dies führt zu eher groben Garnen und ist für feinere Textilien wie Oberbekleidung nicht geeignet. Das Ringspinnen von Recyclinggarnen ermöglicht nun das Spinnen von feineren Garnen und damit eine höhere Anwendungsstufe für Recyclingmaterialien.

Ein Alleinstellungsmerkmal des ITA-Ringspinntesters ist das simultane Verspinnen im Direktspinnverfahren aus dem Band und im klassischen Ringspinnverfahren. Dazu werden Festigkeit und Dehnung des gesponnenen Garns erstmals online und digital bestimmt. Die Echtzeitmessung erlaubt es, Prozessparameter und Garneigenschaften iterativ und schnell anzupassen.

Der Ringspinntester wurde aus einem bestehenden Tester auf Industrie 4.0-Standard gebracht und wird über ein Tablet bedient. Die Bedienung per Tablet ermöglicht die Anpassung der Prozessparameter einschließlich einer Online- Qualitätsüberwachung remote von jedem Ort der Welt aus. Dazu ist Ringspinntester in der Lage, auch fein ausgesponnene Ringgarne zu verarbeiten. Die Anwendung fein ausgesponnener Ringgarne aus Recyclingmaterial erschließt eine Vielzahl weiterer Anwendungsfelder im Bereich der Web- und Maschenwaren. So können Bekleidungs- und technische Textilien aus Recyclingmaterial hergestellt werden, deren Produktion vorher nicht möglich war - wie Oberbekleidung aus Recycling-Material. Die Erschließung neuer Branchen und Anwendungsfelder eröffnet neue Marktpotentiale für Recycling-Garne - auch und gerade für die Verarbeitung in Europa. So ergibt sich die Chance, Schlüsseltechnologien und Arbeitsplätze an kostenintensiven Standorten zu erhalten.

ITA Augsburg – Recycling Atelier: Walk4Recycling
Das Recycling Atelier des Instituts für Textiltechnik Augsburg gGmbH stellt den textilen Recycling Kreislauf vom Alttextil in neue Produkte über die verschiedenen Prozessschritte dar und eröffnet zusammen mit den Industriepartnern Lösungswege für die industrielle Umsetzung.

Unter der Headline „Walk4Recycling“ zeigt ein Rundgang über die Messe den Kreislauf von Alttextilien aus getragener Maschenware in einen neuen Strickpullover über ein Ringgarn aus einer Mischung von 65 Prozent recycelter Baumwolle und 35 Prozent Virgin-Polyester. Die zentrale Innovation ist der hohe Anteil von recycelten Fasern aus Post-Consumer-Textilien für ein Ringgarn dieser Feinheit. Heute werden vornehmlich grobe Rotorgarne für minderwertige Textilien aus diesen Materialien gesponnen. Die am Walk4Recycling teilnehmenden Industriepartner sind Partner des Recycling Ateliers und tragen mit ihren Technologien dazu bei, dass Fasermaterial aus Altkleidern in verschiedenen Prozessstufen zu einem neuwertigen Garn und hochwertigen Konfektionsartikeln verarbeitet werden kann.

Der Walk4Recycling bietet dem Besucher die Möglichkeit, einen vollständigen Recycling-Kreislauf mit den zahlreichen Prozessstufen vom Reißen der Alttextilien, dem Aufbereiten und Spinnen der Fasern und dem Stricken eines neuen Pullovers live während der Messe zu erleben. Ein kurzer Film vermittelt zusätzliche Einblicke über die verschiedenen Prozesse zur Produktion des Pullovers.

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.

Der Hersteller von Nonwoven-Anlagen Reifenhäuser Reicofil – eine Business Unit der Reifenhäuser Gruppe – stellt vom 18. bis 21. April auf der international führenden Vliesstoffmesse INDEX 23 in Genf erstmals seine neue Fertigungsplattform RF5 XHL vor.

Der Zusatz XHL steht für Extra High Loft. RF5 XHL - die Weiterentwicklung der RF5-Technologie - ist auf superweiche und perfekt drapierbare Vliesstoffe für die Hygiene-Industrie ausgerichtet.

„Durch hochgekräuselte Fasern mit reduzierter Fasergröße bieten unsere XHL-Vliesstoffe ein neues Qualitätslevel mit superweichem Griff für daraus hergestellte Vliesstoffprodukte, wie Topsheet oder Backsheet“, erklärt Markus Müller, Vice President Sales & Marketing der Reifenhäuser Gruppe. „Gleichzeitig erzielen wir dank reduziertem Ressourceneinsatz eine enorme Verbesserung des CO2-Fußabdrucks um bis zu 30 Prozent.“

Die RF5 XHL-Technologie setzt auf das patentierte BiCo-Verfahren. Dabei werden im Spinnvliesverfahren zwei verschiedene Rohstoffe in einer Faser kombiniert, wodurch ein Bimetall-Effekt erzielt wird und die Faser sich optimal kräuselt. So gelingt eine Gewichtsreduzierung von bis zu 25 Prozent bei Fasergrößen von 1,0 Denier. Die Dicke steigt gleichzeitig um bis zu 30 Prozent im Vergleich zu marküblichen modernen Vliesstoffen.

Die neuen RF5-XHL-Linien sind mit besonders energieeffizienten Komponenten für eine ressourcenschonende Vliesstoffproduktion bei hohen Anlagengeschwindigkeiten ausgestattet. Um Produktionsabfälle auf ein Minimum zu reduzieren, bestehen alle Rohstoffe aus Polypropylen (PP), was ein einfaches und effizientes Inline-Recycling ermöglicht. Übliche, nicht sortenreine, Vliesstoffe aus PP/PE oder PET/PE sind dagegen nur schwer zu recyceln. Um den anhaltenden Bedarf nach nachhaltigeren Vliesstoffprodukten zu bedienen, verarbeiten RF5-Anlagen zudem auf Wunsch auch biobasierte Rohstoffe.

Mit dem c.Hub, der neuen Plattform zur Datenvernetzung der Reifenhäuser Gruppe, bietet Reicofil eine Digitalisierungslösung, die gezielt auf die Anforderungen von Vliesstoffproduktionen zugeschnitten ist. Kunden haben die Möglichkeit, die Daten ihrer Reicofil-Anlagen, Peripheriegeräte sowie ERP- und MES-Systeme sicher über die c.Hub Middleware zu vernetzen, zentral zu speichern sowie einfach zu analysieren. Anlagenbetreiber können so die Fertigung überwachen, dokumentieren und datenbasiert die Produktionseffizienz steigern. Gemeinsam mit verschiedenen Software Bundles wird der c.Hub als On-Premise-Lösung angeboten, kann also lokal betrieben werden und bleibt unter der vollen Datenhoheit des Anwenders.

Das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) wird in Genf Neues aus der Vliesstoffforschung präsentieren. Gezeigt werden unter anderem ein biobasierter Hygienevliesstoff, das Recycling von Hochleistungsfasern am Beispiel des Projekts VliesSMC, ein innovatives Schlauchlinersystem und Wasserstrahlvliesstoffe aus recycelten Fasern.

Biobasierter Hygienevliesstoff: BioHyg
Ausgangspunkt für die Innovation war die Suche nach einer waschbaren und somit wiederverwendbaren Saugeinlage aus vollständig biobasierten Materialien für Anwendungen in der Baby-, Damen- und Inkontinenzhygiene. Zwei Hauptanforderungen standen im Fokus: Eine schnelle und effiziente Flüssigkeitsverteilung sowie eine hohe Saugfähigkeit sollen Rücknässung und Auslaufen minimieren. Beides gewährleisten Spezial-Viskosefasern von Kelheim Fibres, die seit vielen Jahren diesen essenziellen Beitrag in absorbierenden Hygieneprodukten wie Tampons leisten.
Dabei sind die Vorteile von Vliesstoffen in Kombination mit Spezial-Viskosefasern hinsichtlich Absorptionsfähigkeit (durch z. B. offenporigere Strukturen) aus dem Bereich der petrochemisch- in die Welt der biobasierten Fasermaterialien transferiert worden.

Wiederverwendbare Produkte müssen beim Waschen und über mehrere Nutzungszyklen hinweg stabil bleiben. Um das zu gewährleisten, wurde am Sächsischen Textilforschungsinstitut e.V. eine innovative Vliesstoffkonstruktion entwickelt. Sie schließt die technologische Lücke aus ausreichender Dimensionsstabilität und möglichst geringer Faserschädigung durch die Verfestigungsmechanismen. Die entwickelten Vliesstofflagen können als eigenständige Lösung als Single-Use Produkt mit biobasierten Materialien verwendet oder in eine waschbare Verbundstruktur, wie der Windel vom Start-up Sumo, integriert werden. Die neue Lösung vereint die Welten von Hygiene und Nachhaltigkeit und zeigt, dass leistungsstarke wiederverwendbare absorbierende Produkte ohne fossile Materialien entwickelt werden können.

Recycling von Hochleistungsfasern: VliesSMC
Das STFI informiert auf der INDEX über 23 Neuerungen im Recycling von Hochleistungsfasern. Ausgestellt wird ein Batteriegehäuse, das gemeinsam mit dem Forschungspartner Fraunhofer ICT, Pfinztal, erarbeitet wurde. Am STFI, Chemnitz, erfolgten detaillierte Untersuchungen zum Einsatz rezyklierter Carbonfasern in der SMC-Prozesskette. Hierzu wurden Vliesstoffe entwickelt, die es ermöglichen, die rezyklierten Carbonfasern der SMC-Anlage zuzuführen. Die hergestellten SMC-Halbzeuge konnten anschließend sowohl im Form- als auch Fließpressverfahren verarbeitet werden. Der Vergleich mit konventionellen SMC-Produkten zeigt, dass bei niedrigerem Faservolumengehalt vergleichbare Kennwerte erzielt werden konnten. Zukunftsweisende Materialien bieten zudem die Entwicklungen aus dem Bereich nachwachsender Rohstoffe in Kombination mit biobasierten Harzsystemen.   
 
Von der Recyclingfaser zum Wasserstrahlvliesstoff
Das STFI stellt Vliesstoffstrukturen aus, die nach dem mechanischen Recycling mittels Reißmaschine durch das Wasserstrahlverfahren bzw. Nähwirktechnologien verfestigt wurden. Die Vliesstoffe zeichnen sich insbesondere durch ihre weiche Haptik und Optik aus. Ob nassfeste Wipes, klassische Polfaserwirkvliesstoffe mit Polster- und Isolationseigenschaften oder nachhaltige Nadelvliesstoffe; durch den Einsatz von Reißfasern in Kombination mit etablierten Vliesbildungsprozessen werden am STFI neue Anwendungen für Alttextilien gefunden und Stoffkreisläufe geschlossen.  

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, führender Hersteller von Viskose-Spezialfasern, hat sich dem Recycling Atelier Augsburg angeschlossen. Das Recycling Atelier Augsburg ist ein Zentrum für Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet des Textilrecyclings. Es ist am Institut für Textiltechnik Augsburg angesiedelt, einem An-Institut der Hochschule Augsburg. Die beiden Institutionen gründeten das Recycling Atelier im Juni 2022 zusammen mit zwölf Partnern aus der deutschen Textilindustrie.

Im Recycling-Atelier steht der Dreiklang aus technischer und ökologischer Sinnhaftigkeit sowie ökonomischem Nutzen im Vordergrund. Damit stemmen sich die Partner des Recycling Ateliers gegen Fast-Fashion, die ausgelagerte Unternehmensverantwortung und eine allgemein sinkende Rohstoffqualität, die oftmals ein Downcycling – die minderwertige Wiederverwendung – der Materialien befeuern.

„Das Recycling Atelier Augsburg verbindet als Modellwerkstatt die wichtigsten Prozesse des textilen Recyclings und bietet so eine ganzheitliche und umfassende Forschung entlang der Wertschöpfungskette“, wie Georg Stegschuster, Leiter des Recycling Ateliers ausführt. Die Wissenschaftler forschen an allen Prozessschritten des Textilrecyclings: von der Materialanalyse über die Sortierung, Aufbereitung und Textilverarbeitung bis hin zum nachhaltigen Produktdesign. Dabei spielen eine umfassende Datenerfassung und der Einsatz künstlicher Intelligenz sowie innovativer Materialien eine zentrale Rolle.

Kelheim Fibres ist Produzent hochwertiger Viskose-Fasern, die aus Cellulose bestehen, dem Hauptbestandteil des nachwachsenden Rohstoffs Holz, und weltweit für Produkte in Bereichen wie Hygiene, Textilien und technische Anwendungen eingesetzt werden

"Im New Business Development und bei der Faser- und Anwendungsentwicklung folgen wir dem Open Innovation Konzept - die Kooperation mit dem Recycling-Atelier bietet uns eine ideale Plattform dafür. Hier können wir gemeinsam mit Partnern Nachhaltigkeit und Performance voranbringen“, erläutert Maik Thiel, Projektleiter bei Kelheim Fibres.

Recycelte Baumwollfasern sind häufig sehr kurz bzw. von ungleichmäßiger Länge, was eine Weiterverarbeitung von 100 % Recyclingmaterial zu einer Herausforderung macht. Beimischungen der Spezialfasern von Kelheim Fibres sollen die Produktion hochwertiger neuer Produkte, wie z.B. Vliesstoffen ermöglichen. Perspektivisch sollen die von Kelheim Fibres dafür bereitgestellten Fasern ebenfalls aus recyceltem Zellstoff hergestellt werden.

Dibella engagiert sich seit Jahren in verschiedenen Projekten für das Recycling von Objekttextilien. Beim jüngsten Projekt, das die Möglichkeiten einer Faser-Kreislaufführung auslotete, erwies sich die Identifizierung der Alttextilien als größte Barriere. Das Unternehmen will diese Hürde nun nehmen: Im Rahmen des von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) geförderten Projekts „KICKup“ (KI-gestützte, chemische Cellulose-Kreisläufe) soll die Sortierung von Geweben aus Baumwolle und Polyester automatisiert und damit die Grundlage für ein reibungsloses Faserrecycling geschaffen werden.

In Textilservice-Unternehmen werden große Mengen gleichartiger Bett-, Tisch- und Frottierwäsche eingesetzt, die nach Ablauf der Nutzungsphase als Alttextilien anfallen. Diese bieten aufgrund der hohen Volumina, der einheitlichen Zusammensetzung und einer begrenzten Zahl von Sammelstellen optimale Voraussetzungen für ein zukunftsfähiges Faser-zu-Faser-Recyclingsystem. In der Praxis scheitert ein solches Konzept jedoch an einer mangelnden Unterscheidbarkeit der Materialien. Zu diesem Ergebnis kam ein Pilotprojekt¹, an dem Dibella beteiligt war.

Effektive Sortierung von Alttextilien verbessert die Zirkularität
„Im textilen Mietservice werden Gewebe in unterschiedlichen Baumwoll-Polyester-Mischungen, aus reiner Baumwolle und sogar aus 100% Polyester verwendet. Für jedes dieser Materialien gibt es spezielle Recycling-Technologien. Die Zuordnung zum geeigneten Prozess hängt allerdings wesentlich von der Sortierung der Ware ab: Je besser die Qualitäten unterschieden werden, desto größer sind die Effekte für die Kreislaufführung. Bisher fehlt jedoch ein geeignetes, automatisiertes Sortiersystem für eine qualitative Erfassung gängiger Objekttextilien. Dazu haben wir gemeinsam mit ausgesuchten Partnern das Projekt Aufbau KI-gestützter geschlossener Kreisläufe für B2B-Textilien aus Baumwoll-Polyester-Mischungen auf der Basis chemischen Upcyclings ins Leben gerufen. Dank einer Förderung der DBU können wir dieses in den kommenden zwei Jahren entwickeln“, fasst Ralf Hellmann, Geschäftsführer von Dibella zusammen.

Hohe Transparenz mit moderner Technik
Das Projekt ist Teil einer aktuellen DBU-Förderinitiative für textile Kreisläufe, die zu ressourcenschonenden Produkt-, Material- und Stoffkreisläufen beiträgt. Das Hauptziel des von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt fachlich und finanziell mit 397.266 Euro geförderten Vorhabens ist die Entwicklung eine Anlage, die mittels Infrarot-Technologie und künstlicher Intelligenz eine möglichst sortenreine Sortierung der aus dem Mietservice stammenden Warenströme vornehmen kann. Die Projektpartner fokussieren sich dabei im Wesentlichen auf reine Baumwolltextilien sowie auf Mischgewebe aus Polyester und Baumwolle bzw. Regeneratfasern. Sie sollen zukünftig mit hoher Genauigkeit identifiziert und dem ihnen zugeordneten chemischen oder mechanischen Recycling-Prozess zugeführt werden können.

Zukunftsweisendes Projekt
„Je sortenreiner Materialien zurückgewonnen werden, desto besser lassen sie sich wiederverwerten. Dieser für eine Circular Economy zentrale Faktor spielt auch bei Textilien eine Rolle“, sagt Dr. Volker Berding, Leiter des DBU-Referats Ressourcenmanagement. Das Vorhaben von Dibella hat nach seinen Worten daher Potenzial, den Rohstoffeinsatz zu verringern und eine höherwertige Nutzung der Alttextilien zu verbessern.

¹Digitale Technologien als Enabler eine ressourceneffizienten kreislauffähigen B2B Textilwirtschaft (Ditex)

Die Epson Deutschland GmbH startet im April in ihr neues Geschäftsjahr 2023/2024. Trotz der gesellschaftlichen und politischen Einschnitte im letzten Jahr und der daraus resultierenden Unsicherheit in der Wirtschaft kann das Unternehmen auf eine stabile Entwicklung im noch laufenden Geschäftsjahr verweisen und blickt optimistisch auf das kommende. Basis hierfür ist die konsequent nachhaltige Ausrichtung des Technologiekonzerns und die Realisierung dieser Planungen. Das Ziel zu 100 Prozent mit Ökostrom weltweit in allen Produktionsstätten und Niederlassungen zu arbeiten, wird in 2023 erfüllt. Neue Technologien wie die Dry-Fiber-Technologie (DFT) und Metal Injection Molding (MIM) sind Ergebnisse einer Forschungs- und Entwicklungsarbeit, die den japanischen Konzern in Sachen Nachhaltigkeit zukunftsfähig aufstellen.

100 Prozent Ökostrom weltweit
2023 kann Epson einen wichtigen Meilenstein seiner Umweltvision erfüllen: alle Produktionsstätten und Vertriebsniederlassungen werden weltweit auf Strom aus erneuerbaren Energien umgestellt. Aktuell setzen bereits alle Epson-Standorte in Japan, in Europa und in einzelnen Werken im asiatischen Raum auf Ökostrom.

Umwelttechnologien: Recycling von Kleidung
Die einhundertprozentige Nutzung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen ist Teil der Epson Umweltvision 2050. Eine weitere wichtige Säule dieses Programms ist die Entwicklung von Umwelttechnologien. Mit der Dry-Fiber-Technologie arbeitet Epson an einer Recyclingtechnologie, die bereits im Einsatz ist, zukünftig aber noch viel breiter Anwendung finden kann. Basis der Technologie ist die Zerlegung von Ausgangsstoffen in ihre Fasern, die sich dann auf verschiedenen Wegen wieder zusammenführen lassen. Auf dem Markt bereits erhältlich ist das PaperLab, Epsons Papierrecyclingmaschine, die aus altem Büropapier neues herstellt. Mit dieser Technologie lassen sich auch Textilien zerfasern und zu Stoffbahnen (Vlies) wieder zusammenfügen.

New Work in Düsseldorf
2023 wird überdies ein Aufbruchsjahr für die Mitarbeitenden in der Meerbuscher Vertriebszentrale. Nach 20 Jahren geht die Epson Deutschland GmbH wieder zurück nach Düsseldorf. Das Unternehmen hat ab dem Frühjahr 2023 rund 3.000 Quadratmeter im gerade im Bau befindlichen Gebäude TRIGON in Düsseldorf-Heerdt angemietet.