Aus der Branche

Im Automobilbau, dem Schiffsbau und der Luftfahrtindustrie sowie bei Windenergieanlagen steigen die Materialanforderungen zusehends. Die verwendeten Werkstoffe sollen leicht, ressourcenschonend und gleichzeitig hochbelastbar sein. Faserverstärkte Kunststoffe (Composites) rücken immer mehr in den Vordergrund, da deren Eigenschaften in Kombination mit Glas- oder Carbonfasern metallischen Materialien oftmals überlegen sind. Mit Fokus auf die klimaneutrale Herstellung und Nutzung von Produkten wächst auch der Bedarf an Recyclinglösungen. Im SmartERZ-Projekt TRICYCLE arbeiten Unternehmen gemeinsam an geeigneten skalierbaren und wirtschaftlich tragfähigen Prozessen zum Recycling von Smart Composites. Momentan gibt es dafür keine Anbieter oder Konzepte am Markt.

Smart Composites bestehen aus Werkstoffen, deren Funktionalisierung durch die Integration oder Applikation elektrisch leitfähiger Komponenten, z. B. Sensoren oder Mikroprozessoren, erreicht wird. Dazu zählen zum Beispiel smarte Textilien, die elektronisch wärmen, Lichtsignale geben oder zur Datenübertragung genutzt werden können. Das breite Anwendungsspektrum und die vielseitigen Einsatzgebiete dieser intelligenten Verbundwerkstoffe und Multimaterialverbunde werden perspektivisch zu einem wachsenden Bedarf und einer stärkeren Nachfrage führen.

Die funktionale und vielschichtige Verbindung verschiedener Materialien wie Kunststoff, Metall und Textil wirft beim Thema Recycling Nachhaltigkeitsfragen auf. Im Erzgebirge werden dafür bereits heute Lösungen entwickelt. Im Rahmen des WIR!-Projektes SmartERZ ist das Verbundprojekt TRICYCLE entstanden. Mit dem Fokus auf den Strukturwandel im Erzgebirge haben sich acht ortsansässige Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft zusammengetan, um ein Recyclingkonzept aufzustellen und die Grobplanung für ein erzgebirgisches Recycling Center zu entwickeln. Das Ende des Produktlebenszyklus und die Nachnutzung bzw. Wiederaufbereitung stehen dabei im Mittelpunkt des Entwicklungsprozesses. Im Ergebnis sollen effektive und maßgeschneiderte Maßnahmen für eine möglichst hochwertige Wiederverwendung entstehen. Diese sollen dem steigenden Aufkommen an Abfällen aus diesem wachsenden Bereich der deutschen Industrie begegnen und anwendungsbereit sein.

Klassische Herausforderungen für die Projektbeteiligten sind die irreversiblen Verbindungstechniken (z. B. Kleben, Faser-Matrix-Haftung), die Integration vieler verschiedener Materialien in geringen Mengen sowie Form und Größe der Bauteile. Eigene Untersuchungen sowie Feedback von Partnerunternehmen bestätigen die Notwendigkeit sowie den Nutzen eines passgenauen Recyclingprozesses für Smart Composites und intelligente Multimaterialverbünde. Das Projekt soll dazu beitragen, den Wirtschaftsstandort Erzgebirge attraktiver und zukunftsfähiger zu gestalten.

Am 1. September 2021 gestartet, kann TRICYCLE erste Ergebnisse vorweisen. Zunächst wurden die Bedarfe bei mittelständischen Unternehmen in der Region Erzgebirge abgefragt, um die aktuellen Gegebenheiten und den Status quo in Bezug auf technologische Recyclingkonzepte bestmöglich abzubilden. Für ein fundiertes Recyclingkonzept hat das TRICYCLE-Team drei Referenzbauteile für den vorgesehenen Prozess ermittelt, die in der erzgebirgischen Wirtschaft Verwendung finden, und folgenden Bereichen zugeordnet: Automotive, Technische Textilien mit applizierter Zusatzfunktion und Technische Textilien mit integrierter Zusatzfunktion.

Basierend auf dieser Auswahl, analysiert das Projektteam momentan die Herstellungs- und bisherigen Recyclingprozesse der Referenzbauteile. Das beinhaltet auch die Planung praktischer Versuche zum Recycling. Dabei fokussieren sich die Projektpartner auf ihr Know-how in verschiedenen chemischen, thermischen und mechanischen Prozessen zur Separierung, Rückführung und Wiederverwendung der eingesetzten Materialien. Um die Produkte den Recyclingtechnologien zugänglich zu machen, wurde die Herangehensweise innerhalb des Projekts angepasst, da insbesondere Textil aufgrund von Form und Struktur (z. B. endlose Struktur) herausfordernd sein kann.

Obwohl die Materialien selbst recycelbar sind, müssen diese dennoch für den Prozess optimal vorbereitet bzw. fachgerecht aufbereitet werden. Die Expertise und die Technologiekompetenz, die hierfür benötigt werden, ist bei den beteiligten Projektpartnern durch jahrzehntelange Erfahrung und zahlreiche Innovationen vorhanden. Das Zusammenspiel aller Beteiligten im Projekt TRICYCLE stellt bereits jetzt die Weichen für das geplante Recycling Center, um dieses später zum Drehkreuz zwischen regionalen Produktionsunternehmen und dem Recycling weiterzuentwickeln. Dieses soll als „Open Factory“ aufgebaut werden, um den Unternehmen des SmartERZ-Bündnisses bzw. perspektivisch der Region Erzgebirge eine gemeinsame Nutzung zu ermöglichen.

„Die Wiederverwendung der eingesetzten Ressourcen ist sowohl aus ökonomischer als auch aus ökologischer Sicht zwingend geboten. Momentan gibt es weder Anlagenbauer noch Dienstleistungsanbieter mit den entsprechenden Kompetenzen zum Recycling von Smart Composites oder Multimaterialverbünden am Markt,“ stellt Johannes Leis, der Verbundkoordinator vom Sächsischen Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) in Chemnitz fest.Unter Leitung des STFI als Verbundkoordinator mit seiner über 30-jährigen Erfahrung in der Textilbranche und speziellem Know-how im Recycling von Carbonabfällen haben sich weitere Unternehmen und Forschungseinrichtungen zusammengefunden. Dazu zählen das Textilunternehmen Curt Bauer GmbH, die Professur Fabrikplanung und Fabrikbetrieb der TU Chemnitz, das Ingenieurbüro Matthias Weißflog, der Hersteller für Faserverbundbauteile Cotesa GmbH, der Spezialvlieshersteller Norafin Industries (Germany) GmbH, das Recyclingunternehmen Becker Umweltdienste GmbH und die Hörmann Rawema Engineering & Consulting GmbH. Am Ende der Projektlaufzeit sollen ein einsatzfähiges, technologisches Recyclingkonzept für die zukünftigen entstehenden smarten Produkte sowie die in der Produktion entstehenden Abfälle (bspw. durch fehlerhafte Bauteile und Randbeschnitte) und ein Konzept für den Aufbau eines Recycling Centers vorliegen, das im Erzgebirge entstehen soll.

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.