Aus der Branche

Die nachhaltige, textile und leichtgewichtige Propylat-Technologie von Autoneum reduziert sowohl Innen- als auch Außengeräusche von Fahrzeugen. Propylat wurde ursprünglich von Borgers Automotive entwickelt. Das Unternehmen wurde im April 2023 von Autoneum übernommen. Die vielseitige Technologie zeichnet sich durch eine flexible Materialzusammensetzung aus Natur- und Synthetikfasern mit einem hohem Recyclinganteil aus und trägt dank der vollständigen vertikalen Integration zu einer deutlichen Abfallreduktion bei. Die komplett rezyklierbare Technologievariante Propylat PET ist Teil des Nachhaltigkeitslabels Autoneum Pure.

Die fortschreitende Elektrifizierung der Mobilität sowie steigende gesetzliche Anforderungen an die Leistung von Fahrzeugen in Bezug auf Nachhaltigkeit und Akustik stellen Automobilhersteller weltweit vor neue Herausforderungen. Mit Propylat bietet Autoneum nun eine weitere leichtgewichtige, faserbasierte und vielseitig einsetzbare Technologie an, deren schalldämmende und -absorbierende Eigenschaften sowie hohe Anteil an rezykliertem Material Kunden unterstützt, diese Herausforderungen zu meistern. Produkte auf Propylat-Basis tragen nicht nur zur Verringerung des Vorbeifahrgeräuschs und einem erhöhten Fahrerkomfort bei, sie sind auch bis zu 50% leichter als vergleichbare Kunststoffalternativen; dies führt zu einem geringeren Fahrzeuggewicht und entsprechend einem reduzierten Kraftstoff- und Energieverbrauch sowie zu weniger CO2-Emissionen.

Die Propylat-Technologie von Autoneum besteht aus einer Mischung von rezyklierten synthetischen und natürlichen Fasern – zu letzteren gehören unter anderem Baumwolle, Jute, Flachs oder Hanf –, die durch thermoplastische Bindefasern ohne Zusatz weiterer chemischer Bindemittel verfestigt werden. Dank der flexiblen Faserzusammensetzung sowie der variablen Dichte und Dicke des porösen Materials können die Eigenschaften der jeweiligen Propylat-Variante, zum Beispiel in Bezug auf die akustische Leistung, auf individuelle Kundenbedürfnisse zugeschnitten werden. Dies ermöglicht einen vielseitigen Einsatz der Technologie in verschiedenen Innen- und Außenkomponenten wie Radhaus- und Kofferraumverkleidungen, Unterbodensystemen und Teppichen. So reduzieren beispielsweise Radhausverkleidungen auf Propylat-Basis die Abrollgeräusche sowohl im Innen- als auch im Außenbereich des Fahrzeugs erheblich und bieten darüber hinaus optimalen Schutz vor Steinschlag und Spritzwasser.

Bezüglich Nachhaltigkeit enthält Propylat stets einen hohen Anteil an rezyklierten Fasern – in einigen Varianten bis zu 100% – und kann abfallfrei produziert werden. Dank der vollständigen vertikalen Integration von Propylat und der umfassenden Expertise von Autoneum in Bezug auf Recycling-Prozesse trägt die Technologie zudem zu einer weiteren deutlichen Reduzierung von Produktionsabfall bei. Darüber hinaus ist die Technologievariante Propylat PET, die zu 100% aus PET besteht, wovon bis zu 70% rezyklierte Fasern sind, am Ende der Produktlebensdauer voll-ständig rezyklierbar. Aus diesem Grund wurde die Variante Propylat PET für Autoneum Pure aus-gewählt – das Nachhaltigkeitslabel des Unternehmens für Technologien mit einer hervorragenden Umweltleistung während des gesamten Produktlebenszyklus –, wo sie künftig die bisherige Mono-Liner-Technologie ersetzen wird.

Auf Propylat basierende Komponenten sind derzeit in Europa, Nordamerika und China erhältlich.

Die Anfänge der Textilherstellung reichen über 30.000 Jahre zurück. Nicht nur Kleidung, sondern auch technische Textilien wurden aus teilweise überraschenden Materialien hergestellt. Mehr als 2500 Textilfragmente aus den Pfahlbausiedlungen am Bodensee und Oberschwaben waren Grundlage für ein großes Projekt, das das prähistorische Textilhandwerk erforscht. Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) waren für die Materialprüfung mit modernen Analysemethoden zuständig.

Lindenbast und Flachs
Als die Menschen sesshaft wurden, intensivierten sie die Kultivierung der Leinenpflanze als Öl- und Faserlieferantin. Ihre feinen Fäden wurden für Stellnetze in der Fischerei eingesetzt und unterschiedliche Pflanzenmaterialien, vor allem Bast aus der Lindenrinde, wurden zu Seilen, Körben, Sieben, Beutel, Rückentragen verarbeitet oder dienten als Wetterschutz. An den archäologischen Funden lässt sich ablesen, wie professionell der Umgang mit diesem Baumbast schon damals war. Verschiedene Herstellungstechniken, die Auswahl der Pflanzenteile, ihre Aufbereitung und Verarbeitung ermöglichten die Anfertigung zwei- und dreidimensionaler Textilien mit beliebigen Funktionen. Die Textilfaser Flachs konnte zumindest in der Jungsteinzeit mit den Eigenschaften von Lindenbast nicht konkurrieren. Welche Eigenschaften waren es, die Flachs für die Stellnetze so attraktiv machte? Man vermutete, dass die Langfaserigkeit der Leinfasern, die auch bei alten Leinensorten gegeben war, nicht der einzige Grund war.

Dieser Frage wurde im Rahmen des Verbundprojektes THEFBO (thefbo.de) nachgegangen, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wurde. Die Textilarchäologie des Landesamtes für Denkmalpflege in Baden-Württemberg (LAD) koordinierte unter der Leitung von Dr. Johanna Banck-Burgess das Forschungsvorhaben.

Die Proben wurden von Hildegard Igel, einer professionellen Hand-Spinnerin und Weberin hergestellt. Dazu wurden Fäden aus Faserlein gesponnen und aus Linden- und Weidenbast gespleißt. Unter Spleißen versteht man hier die Herstellung der Fäden ohne Hilfsmittel. Während das Spinnen von Lindenbast mit Hilfe einer Handspindel kaum möglich war, kann Bast gut gespleißt werden Diese Proben wurden im Dienstleitungszentrum Prüftechnologien der DITF umfangreichen Materialprüfungen unterzogen. Hier wurden unter anderem die Faserlänge und Faserfeinheit sowie die Zwirnfeinheit bestimmt, verschiedene Zugversuche im trockenen und nassen Zustand durchgeführt und das Wasseraufnahmevermögen untersucht.

Es zeigte sich, dass die Fadenqualität sehr unterschiedlich war, was in erster Linie mit den naturbedingten Gegebenheiten und der Aufbereitung der Baste zusammenhängt. Maßgeblicher Faktor für die Qualität der Zwirne war auch der „Faktor Mensch“, der unabhängig davon, wie die Fäden hergestellt wurden, nur selten eine gleichbleibende Qualität produzieren kann. Im Gegensatz dazu sind moderne Materialien und Herstellungsverfahren untereinander vergleichbar und hoch standardisiert. Deshalb bildeten die Analysewerte und Photodokumentationen keine Grundlage für eine statistische Auswertung – und dies unabhängig von der Anzahl der Proben, die untersucht wurden.

„Im Alltag, bei der Prüfung moderner Materialien, werden wir mit solchen Bedingungen nicht konfrontiert“ erklärt Matthias Schweins, Leiter des Dienstleistungszentrums Prüftechnologien an den DITF. „Die Aufgabenstellung im Projekt war deshalb nicht nur herausfordernd, sondern äußerst reizvoll.“ Die Forschungsarbeit war trotzdem nicht vergeblich. Sie liefert wertvolle Informationen über Merkmale und Eigenschaften der Rohstoffe bezüglich ihrer Reißfestigkeit, dem Wasseraufnahmevermögen oder der Witterungsbeständigkeit. So war Flachs für die Herstellung von Stellnetzen vermutlich deshalb so beliebt, weil er leicht spinnbar war und die benötigte große Menge an Zwirn schneller hergestellt werden konnte. Auch standen wegen der hohen Wasseraufnahmefähigkeit von Flachs die Netze stabiler senkrecht im Wasser als vergleichbare Netze aus Lindenbast.