Aus der Branche

Ob in Gastronomie und Handel, auf der Baustelle oder in der Produktion, viele Millionen Berufstätige in Deutschland tragen täglich Arbeitskleidung. Dabei sie dient der funktionalen Unterstützung oder optischen Team- Zugehörigkeit, in manchen Branchen schützt sie Mitarbeitende vor Gefahren.

Dominique Frühauf, Produktmanagerin bei CWS Workwear, erklärt die Unterschiede zwischen Arbeitskleidung und Schutzkleidung.
Arbeitgeber setzen für ihre Angestellten auf Berufsbekleidung, da diese Sicherheit und einen gewissen Wiedererkennungswert des Unternehmens bietet. Firmenlogo und Namensschild sollten dabei nicht fehlen. So fördert die Kleidung den Zusammenhalt der Mitarbeitenden und sorgt für ein professionelles, repräsentatives Erscheinungsbild.

Aber gut ausgestattet in den Tag zu starten, bedeutet mehr als nur eine professionelle Optik. Je nachdem in welchem Bereich ein Mitarbeitender tätig ist, kann auch eine Schutzkleidung notwendig sein.

Funktionalität und Sicherheit
Zunächst muss Arbeitskleidung richtig passen und gut aussehen. Funktionalität und Komfort sorgen dabei für das ideale Gesamtpaket. Sollte keine Schutzkleidung benötigt werden, reicht eine Workwear. Je nach Tätigkeitsfeld der Mitarbeitenden gilt es dabei, die Anforderungen an Abnutzung und gegebenenfalls Besonderheiten wie Arbeiten im Knien, Bücken oder im Freien einzubeziehen. Auf dieser Basis sollten die Dicke und Widerstandsfähigkeit des Gewebes, und funktionale Details wie Verstärkungen oder Polster für den Kniebereich ausgewählt werden. Bewegungsfreiheit und Wohlfühlen steht bei den Anforderungen einer Arbeitskleidung ganz oben auf der Liste für Mitarbeitende.

Risiko oder nicht?
Wird eine Persönliche Schutzausrüstung, PSA, benötigt so muss diese Mitarbeitenden vom Arbeitgeber zur Verfügung gestellt werden. Durch eine Risikobewertung des Arbeitsplatzes wird das Risiko beziehungsweise die Wahrscheinlichkeit eines Gesundheitsschadens durch bestimmte Gefahrenstoffe oder Tätigkeiten bestimmt. In Deutschland legen oft die Berufsgenossenschaften für Branchen fest, welche Berufskleidung getragen werden muss. Die Unternehmen müssen für die Sicherheit der Mitarbeitenden während der Arbeitszeit sorgen.

Die Risikogruppen der Schutzkleidung
Es gibt drei verschiedene Risikokategorien von PSA. Je nachdem, ob und wie wahrscheinlich das Risiko einer Verletzung besteht, fällt die Gruppe aus. In Kategorie I fällt Schutzkleidung, die vor einer geringfügigen Gefährdung schützt, wie z.B. Wetterschutz. Kategorie II bedeutet Schutz gegen ein mittleres Risiko. Ein Beispiel dafür ist die Warnschutzkleidung. Bei Kategorie III handelt es sich um komplexe PSA, die vor lebensbedrohlichen Gefahren schützt. Dazu gehört u.a. Hitze- und Flammschutz. Zudem unterliegt jede Schutzkleidung mindestens einer Norm, innerhalb derer es auch noch Abstufungen hinsichtlich der Schutzanforderungen geben kann.

Passform und Komfort
Passt und sitzt eine Arbeitskleidung richtig, fühlen sich Mitarbeiter:innen automatisch wohler. Bei PSA spielt der Tragekomfort zusätzlich eine wichtige Rolle. Denn sind gute Bewegungsmöglichkeiten in der Schutzkleidung gegeben, können Mitarbeitende Gefahren schneller ausweichen. Bei der Zertifizierung der Normen einer PSA wird daher auch die Passform überprüft.

Was könnte also passieren, wenn eine gute Passform nicht gegeben ist? Bei Normen wie Hitze- und Flammschutz müssen beispielsweise Hose und Jacke stets überlappen, selbst dann, wenn die Arme gestreckt werden. So soll sichergestellt werden, dass der Körper auch bei Bewegungen gut geschützt ist. Bei Warnschutz sollte insbesondere die Bein- und Armlänge für den Mitarbeitenden stimmen. Denn ist die Hose zu lang und verschwinden die Reflexstreifen in der Schuhfalte, ist die Sichtbarkeit nicht mehr gegeben und eine erhöhte Gefahr für den Träger besteht.

Design und Verarbeitung
Unternehmen, die Arbeitskleidung und Schutzkleidung für ihr Team einsetzen, wünschen sich übergreifend eine ansprechende Optik und einen einheitlichen Look. Hersteller bieten daher Arbeits- und Schutzkleidung in gleichen Farben und ähnlichen Designs an, damit alle Mitarbeitenden miteinander optisch harmonisieren.

Bei Schutzkleidung gibt es einige Einschränkungen beim Design. Denn es gilt das Dachziegelprinzip: Schweißperlen, Flüssigmetalle – alles muss von oben nach unten an dem Textil abperlen können. Nichts darf in Nähten hängen bleiben. Daher hat Schutzkleidung meist weniger Nähte, auch weil sie häufig aus dickerem Gewebe besteht, das schwieriger zu verarbeiten ist. Auch bei den Taschen gibt es spezielle Vorgaben was Größe und Winkel betrifft. Zudem sind die Hersteller bei den Farbvarianten eingeschränkt, da gewisse Hightech-Gewebe nur eingeschränkt einfärbt werden können.

Pflege und Kontrolle
Schutzkleidung erfordert professionellen Umgang beim Waschen und regelmäßige Kontrollen, insofern möglich, auch der Schutzfunktionen. So muss die richtige Temperatur und Handhabung der Kleidung eingehalten werden, damit die PSA langfristig Sicherheit bietet. In der privaten Haushaltswäsche ist dies nicht umsetzbar. Insbesondere auch, da bei jeglichen Änderungen und Reparaturen stets mit Original- Materialien gearbeitet werden muss. Bei Workwear sind die Vorgaben weniger komplex, doch auch hier sollte auf eine fachgerechte Pflege geachtet werden.

Serviceanbieter CWS Workwear bietet im Bereich Arbeitskleidung und PSA Kleidung aus hochwertigen Materialien, die für Unternehmen gewaschen und professionell instandgehalten werden. So haben Arbeitgeber Gewissheit, dass die Arbeitskleidung ihrer Mitarbeitenden sauber und funktional bereitgestellt wird und bei Schutzkleidung alle Sicherheitsbestimmungen eingehalten werden. Denn der Serviceanbieter übernimmt mit der Textilübernahme auch die Verantwortung.

Die AVK – Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe hat 2021 erneut Innovationspreise an Unternehmen, Institute und deren Partner vergeben. Jeweils drei Composites-Innovationen aus den drei Kategorien „Produkte und Anwendungen“, „Prozesse und Verfahren“ sowie „Forschung und Wissenschaft“ wurden während des neuen Events JEC Forum DACH am 23. November 2021 ausgezeichnet, das in seiner ersten Ausgabe in Frankfurt stattfand.

„Auch in diesem Jahr waren wieder viele sehr interessante und vielversprechende Produkte und Verfahren dabei. Der Innovationspreis zeigt, wie leistungsfähig, wirtschaftlich und nachhaltig sich Faserverstärkte Kunststoffe und mit ihnen die Firmen und Institute präsentieren,“ erklärte AVK-Geschäftsfüher Dr. Elmar Witten. Die hochkarätig besetzte Fachjury ehrte in diesem Jahr u.a. folgende Innovationen:

Kategorie Forschung und Wissenschaft
Den 1. Platz in der Kategorie „Forschung und Wissenschaft“ erhielt das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit der Bondline Control Technologie (BCT). Das innovative Verfahren dient der Qualitätskontrolle und -sicherung von Klebverbindungen. Kernelement ist ein poröses Gewebe, das mittels Epoxidklebstoff oder Matrixharz auf eine Fügefläche appliziert wird. Das Abschälen des Gewebes erzeugt eine chemisch reaktive und hinterschnittige Oberfläche und kann gleichzeitig als Adhäsionstest zum Untergrund dienen Die BCT bietet verschiedene Anwendungsmöglichkeiten. Zum Beispiel können Abreißgewebe durch das BCT-Gewebe ersetzt werden, um Verbundbauteile mit optimierter Fügefläche herzustellen. Der kostengünstige Schältest kann in der Couponprüfung und zur Prozesskontrolle genutzt werden. Außerdem kann die kombinierte Haftprüfung und Oberflächenvorbehandlung zur Qualitätssicherung geklebter Reparaturen an Faserverbundstrukturen eingesetzt werden.

Den 2. Platz erhielt das Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen University und seinen Partnern AEROVIDE GmbH, Altropol Kunststoff GmbH, Basamentwerke Böcke GmbH, TechnoCarbon Technologies GbR mit „StoneBlade - Leichtbau mit Granit für die Windindustrie“. Die Innovation ermöglicht die Reduzierung von nicht-recyclefähigem Material im Rotorblattbau. Gleichzeitig wird das Gewicht reduziert und die mechanischen Eigenschaften zur Standsicherheit von Windkraftanlagen erhöht. Hierzu wird glasfaserverstärkter Kunststoff in den Blattkomponenten durch Hartgestein als naturbasiertes, kostengünstiges und verwertbares Leichtbaumaterial ersetzt. Die auf wenige Millimeter Dicke geschliffenen Gesteinsplatten werden in ein Faserverbund-Laminat mit Carbonfasern eingebracht und so für wechselnde Lastfälle stabilisiert. Das vorgespannte Material ist im Verbund druckstabil und kann ohne einen Verlust von Steifigkeit Zugkräfte im Dauerwechsellastfall aufnehmen.

Platz 3 ging an die Technische Universität Dresden – Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) mit dem Partner Mercedes Benz AG mit der interdisziplinären Entwicklung eines hochintegrierten induktiven Lademoduls für Elektrofahrzeuge. Das ultra-dünne Lademodul sollte dabei den Raum im Fahrzeugunterboden optimal ausnutzen ohne die Bodenfreiheit zu verringern. Dafür wurde ein interdisziplinärer Entwicklungsprozess angewendet und eine übergreifende elektrische, mechanische und prozesstechnische Charakterisierung von Hochfrequenzlitzen, ferromagnetischer Folie und Metalldrahtgeweben durchgeführt und ein Simulationsmodelll erstellt. Das Ergebnis ist ein Demonstrator für ein Ladesystem mit  einer Aufbauhöhe von 15 mm und einem Gesamtgewicht von 8 kg. Es erreicht eine Übertragungseffizienz von bis zu 92 Prozent bei 7,2 kW Nennleistung und aktiver Luftkühlung. Der Hardware-Demonstrator wurde in einem 3-stufigen Prozess unter Nutzung des RTM- und VARI-Verfahrens hergestellt.

Übersicht aller Preisträger in den drei Kategorien:
Kategorie „Innovative Produkte und Anwendungen“
1. Platz: „Verkehrsschilder von Nabasco (N-BMC)“ – Nabasco Products BV und Lorenz Kunststofftechnik GmbH, Partner: Pol Heteren BV und NPSP BV
2. Platz: „Neuentwickeltes ultratoughes Vinylesterharz für den Großschiffbau“ Evonik Operations GmbH
3. Platz: „Lufteinlassgehäuse in Multi-Material-Design für Gasturbinen“ – MAN Energy Solutions SE, Leichtbau-Zentrum Sachsen GmbH und Leichtbau-Systemtechnologien KORROPOL GmbH
Kategorie „Innovative Prozesse und Verfahren“
1. Platz: „In-Mould Wrapping“ werkzeugfallende, folierte Faserverbundbauteile für Exterieur-Anwendungen– BMW Group, Partner: Renolit SE
2. Platz: „Adaptive automatisierte Reparatur von Composite-Strukturkomponenten in der Luftfahrt“ – Lufthansa Technik AG, Partner: iSAM AG
3. Platz: „Automatisierte Oberflächenvorbehandlung mittels VUV-Excimer Lampen – CTC GmbH
Kategorie „Forschung und Wissenschaft“
1. Platz: „Bondline Control Technologie (BCT)“ – Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
2. Platz: „StoneBlade - Leichtbau mit Granit für die Windindustrie“ – Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University, Partner: AEROVIDE GmbH, Altropol Kunststoff GmbH, Basamentwerke Böcke GmbH, TechnoCarbon Technologies GbR
3. Platz: „Interdisziplinäre Entwicklung eines hochintegrierten induktiven Lademoduls für Elektrofahrzeuge“ – Technische Universität Dresden – Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK), Partner: Mercedes Benz AG

Die Ausschreibung für den nächsten Innovationspreis startet Ende Januar 2022.

• Trimetric Filtermedien: Top in Temperaturbeständigkeit, Rückhalterate und Robustheit

Das innovative, hochporöse Filtermedium aus Sinterwerkstoffen, Trimetric, verbindet in einem Medium alles, was effiziente Heißgasfiltration erfordert: Hohe Rückhalteraten, thermische Beständigkeit bis 600 °C, mechanische Robustheit gegen Schwingungen sowie Regenerierbarkeit im laufenden Betrieb. Mit dieser neuen Produktfamilie macht die international führende technische Weberei GKD – Gebr. Kufferath AG (GKD) jetzt erstmals die in der IMVT-Studie nachgewiesene Effizienz von Kombinationen aus Optimierten Tressen und Metallfaservlies in der Praxis verfügbar. Anwendungsspezifisch auslegbar, können die eigenstabilen Filterelemente in allen kostengünstigen Bauformen von Standard-Staubfiltern eingesetzt werden – mit geringen Anpassungen bei der Fixierung auch in Schlauchfilteranlagen.

Ob zur Herstellung von Farbpigmenten und Katalysatoren, zur Rückgewinnung von Wertstoffen oder bei der Verbrennung von Holzschnitzeln, industriellen und kommunalen Abfällen: Die Filtration und Aufbereitung heißer Gasströme hat eine Schlüsselfunktion, um steigenden Anforderungen an Umweltschutz und Wirtschaftlichkeit gerecht zu werden. Von entscheidender Bedeutung für CO2-Footprint und Gesamtwirkungsgrad der Anlagen ist die Rückgewinnung der thermischen Energie nach dem Filtrationsprozess. Betriebstemperaturen über 260 °C vermeiden nicht nur ein energieintensives Wiederaufheizen des Abgases, sondern tragen auch zum Schutz nachgelagerter Aggregate wie Wärmetauscher, Katalysatoren oder Gaswäscher bei. Dort kann bei niedrigen Prozesstemperaturen die Ablagerung von Teer einen nur schwer zu entfernenden Belag verursachen, der zeit- und kostenaufwendige Reinigungsarbeiten erfordert. Höhere Betriebstemperaturen stellen jedoch entsprechend hohe Anforderungen an die eingesetzten Filtermedien, um sehr gute Rückhalteraten auch von Feinstpartikeln unter 0,1 μm Größe aus dem Gasstrom zu gewährleisten. Das derzeit am häufigsten eingesetzte Temperaturspektrum zur Partikelabscheidung aus heißen Gasströmen liegt im Bereich von 300 bis 500 °C. Mit zunehmender Temperatur steigt bei dieser kuchenbildenden Staubfiltration jedoch auch der Druckverlust. Eine regelmäßige Abreinigung der Filtermedien durch Druckimpulse ist deshalb für den Leistungserhalt des Filters unverzichtbar.

Der Einsatz von Filtermedien aus PTFE oder anderen synthetischen Fasern ist auf Temperaturen von maximal 260 °C begrenzt. Zudem können sie durch glimmende Partikel beschädigt werden oder sogar in Brand geraten und damit die Sicherheit der gesamten Anlage gefährden. Bei höheren Temperaturen sind deshalb Keramikfilter Stand der Technik. Sie sind jedoch in ihrer Länge begrenzt, da sie durch den zur Regenerierung eingesetzten Druckpuls ins Schwingen geraten – mit daraus resultierender Bruchgefahr. Filtermedien aus metallischen Werkstoffen sind bis 600 °C temperaturbeständig, nicht brennbar und widerstehen auftretenden Schwingungen mit mechanischer Robustheit. Bisher erreichten sie jedoch nicht den Rückhaltegrad von PTFE-Medien.

Echter Alleskönner

Mit dem hochporösen Trimetric Filtermedium bietet GKD jetzt ein Filtermedium, das alle positiven Eigenschaften bisher bewährter Filtertypen in einem Medium vereint. Das vierlagige, eigenstabile Produkt kombiniert drei verschiedene Filtermedien – darunter Metallvlies – zu hochleistungsfähigen Filtern für die Heißgasfiltration. Als gesintertes Filtermedienlaminat basiert Trimetric auf den bei GKD langjährig bewährten Prozessen zur Herstellung des Gewebelaminats Gekuplate und den Ergebnissen der IMVT-Studie. Sie wies nach, dass die Kombination aus Metallfaservlies auf der Abström- und Optimierter Tresse auf der Anströmseite in Abreinigung und Filtrationseffizienz unübertroffen ist. Die hohe Schmutzaufnahmekapazität dieser Kombination gewährleistet einen langsamen Druckverlustanstieg bei hohem Abscheidegrad. Temperaturbeständig bis 600 °C ist das Laminat aus Edelstahl-Medien auch dort einsetzbar, wo polymere Filtermedien nicht mehr funktionieren. Der Werkstoff gewährleistet gute Schweißbarkeit und somit auch die notwendige Abdichtung zwischen Roh- und Reingasseite.

Dank seiner Stützstrukturen benötigt das selbsttragende Filterelement keinen Stützkorb. Zur Abreinigung wird der Filterkuchen durch lokale Differenzdruckumkehr von dem starren Filtermedium abgelöst. Die aus der sehr guten Regenerierbarkeit der Trimetric Filterkerzen resultierenden langen Standzeiten sind die Basis für einen ebenso dauerhaften wie zuverlässigen Betrieb. Anders als Keramikkerzen erlauben Filterkerzen aus Trimetric zudem die Reinigung außerhalb des Filtergehäuses per Hochdruckreiniger und somit eine mehrfache Wiederverwendung. Diese mechanische Stabilität macht sie Keramikkerzen generell deutlich überlegen: Auch schwingender Belastung durch impulsartigen Druckanstieg bei der Abreinigung oder zu fest angezogener Schraubverbindungen halten Trimetric-Kerzen ohne Bruchgefahr stand.

Universell einsetzbar

Die Kerzenlänge ist mit diesem neuen Filtermedium grundsätzlich nicht limitiert: Aus bis zu 900 Millimetern langen Segmenten werden die benötigten Formate anwendungsspezifisch ohne Werkzeuge oder kostspielige Formen montiert. Dadurch sind auch Reparatur oder Austausch defekter Einzelsegmente jederzeit möglich. Mit individuell wählbaren Außendurchmessern von 60 bis 600 Millimetern haben Trimetric-Filtermedien standardmäßig einen zylindrischen Zuschnitt. Grundsätzlich ist jedoch auch ein quadratischer Zuschnitt oder jede andere Geometrie denkbar. Diese Modularität ermöglicht den Einsatz von Trimetric Filtermedien in allen kostengünstigen Bauformen der Standard-Staubfilter. Dort gewährleistet sie eine optimale Schmutzaufnahme bei den üblichen Anströmgeschwindigkeiten von 0,7 bis 1 Meter pro Minute. Ohne Umbau können die innovativen Trimetric-Filtermedien von GKD in vorhandene Kerzenfilteranlagen eingesetzt werden. Auch existierende Schlauchfilteranlagen oder Anlagen auf Basis von Filterplatten lassen sich mit nur leichter Modifikation der Befestigungselemente im Filtergehäuse umrüsten.

Anhand von Serienaufbauten auf VDI-Prüfständen wurden die Abreinigungseigenschaften und Filtrationseffizienz von Trimetric Filtermedien getestet: Verglichen mit reinen Metallfaservlies- oder Pulverkerzen sehr gute Regenerierbarkeit, zudem bruchresistent und im Rückhaltegrad gleichwertig zu PTFE-Medien – jedoch für Temperaturen bis 600 °C – tragen Trimetric Filtermedien signifikant zur Steigerung der Prozesseffizienz, Reduktion der CO2-Emissionen und Wirtschaftlichkeit bei.