Aus der Branche

Mit biobasierten, biologisch abbaubaren und recyclebaren Isolationstextilien nachhaltig Wärme dämmen und den Energieverbrauch und CO₂-Fußabdruck reduzieren – eine Lösung für diesen Traum vieler Bauherren hat das Aachener Start-up SA-Dynamics mit Industriepartnern entwickelt. Für diese Entwicklung gewinnt SA-Dynamics den zweiten Innovation Award in der Kategorie „New Technologies on Sustainability & Recycling“ der textilen Leitmessen Techtextil und Texprocess.

Die biobasierten und recyclebaren Isolationstextilen bestehen zu 100 Prozent aus biobasierten Aerogel-Fasern, also zu bis zu 90 Prozent aus Luft, eingeschlossen im Nano-Porensystem der Aerogel-Fasern. Der biobasierte Rohstoff wird nachhaltig gewonnen und ist zertifiziert. Die Isolationstextilien aus biobasierten Aerogel-Fasern sollen genauso gut und besser dämmen als synthetische Dämmstoffe fossilen Ursprungs wie PET, PP oder PE und als Mineral- und Steinwolle.

„Wenn wir biobasierte Aerogele einsetzen, verzichten wir auf fossile Materialien und tun so etwas für Umwelt und Klima“, erläutert Maximilian Mohr, Technischer Leiter (CTO) bei SA-Dynamics. „Damit treffen wir die regulatorischen Maßnahmen von EU und den Regierungen vieler Staaten für mehr Klima- und Umweltschutz. Durch den Einsatz von biobasierten recyclebaren Aerogelen können wir die Bauwelt revolutionieren.“

Das Aachener Start-up S- Dynamics besteht aus Forschern des Instituts für Textiltechnik (ITA) und des Instituts für Industrieofenbau und Wärmetechnik (IOB) der RWTH Aachen University.

Die biobasierten Aerogelfasern entstammen dem Forschungsprojekt LIGHT LINING des Innovationsraums BIOTEXFUTURE. Die Forschung bei LIGHT LINING betraf Sport- und Outdoortextilien. Die Forschungsergebnisse sind auf den Baubereich übertragbar.

Die Preisverleihung des Techtextil und Texprocess Innovation Awards findet am 23. April 2024 um 12.30 Uhr in Halle 9.0 in Frankfurt/Main statt.

Gewinner der diesjährigen Innovation Awards der internationalen Leitmessen Techtextil und Texprocess stehen fest. Insgesamt 15 Preisträger in acht Kategorien erhalten die begehrte Auszeichnung für ihre wegweisende Forschung, neuen Produkte, Verfahren oder Technologien. Die prämierten Innovationen zeigen: textile Lösungen sind essenzieller Treiber für Weiterentwicklungen in zahlreichen Branchen wie Luftfahrt, Automobil, Medizin oder Bau.

Gewinner Texprocess Innovation Award

„Weltneuheit für Deko- und Ziernähte“
Der Texprocess Innovation Award in der Kategorie „Innovation zur Qualitätssteigerung“ geht an den Industrienähmaschinenhersteller Dürkopp Adler aus Bielefeld für eine CNC-Nähanlage mit rotierender Näh-Kinematik für mittelschwere Industrie-Nahtanwendungen. Laut dem Unternehmen ist der neue CNC-Nähautomat mit dem Namen „911Revolve“ eine „Weltneuheit für Deko- und Ziernähte“. „Es ist die erste CNC-Anlage ihrer Art, die perfektes Nähen in alle Richtungen ermöglicht“, sagt Sebastian Kinnius, Leiter Produktmanagement und Marketing bei Dürkopp Adler. Autozulieferer, Hersteller hochwertiger Lederwaren oder technischer Textilien sollen damit künftig zum Beispiel Autositze und -interieur, Airbags, medizinische Bandagen, Filter und Handtaschen präziser und hochwertiger nähen können. Der neue Nähautomat ist Kinnius zufolge auch ein Schritt zu mehr Nachhaltigkeit: Je nach Anwendung mache der Einsatz der 911Revolve weitere Maschinen in einer Produktion überflüssig – das verbessere die Ressourceneffizienz und spare Energie. „Wir sind stolz darauf, dass unsere Neuentwicklung mit dem diesjährigen Texprocess Innovation Award ausgezeichnet wird, denn es zeigt einmal mehr, dass sich unsere Investitionen in Forschung und Entwicklung auszahlen“, so Kinnius. Dürkopp Adler plant die offizielle Markteinführung der 911Revolve auf der diesjährigen Texprocess.

Drei Preisträger in der Kategorie „Ökonomische Qualität“:

Innovative Nähmaschine
Einer von drei Texprocess Innovation Awards in der Kategorie „Ökonomische Qualität“ geht an Juki Central Europe für ihre innovative Industrienähmaschine „DDL-10000DX“. Waren Nähprozesse in der Bekleidungsproduktion, insbesondere beim dreidimensionalen Nähen, bisher von den Handhabungsfähigkeiten einzelner Bedienpersonen abhängig, kann laut Juki mit der prämierten Neuentwicklung nunmehr jeder das Nähen beherrschen. Und zwar durch den Einsatz eines speziellen Transportbandes, das das Bedienpersonal bei der Handhabung der Maschine unterstützen soll. Es soll die Zuführung des Stoffes bei allen Arten von Materialen und Mustern so erleichtern, dass das Bedienpersonal selbst dabei nicht mehr Hand anlegen muss. Juki zufolge handelt es sich bei der DDL-10000DX um eine „Weltneuheit in der Nähmaschinenindustrie“.

Automatisiertes Nähen
Während die Textilindustrie bei Design, Druck und Zuschnitt bereits weitgehend digitale und automatisierte Wege geht, erfolgt einer der wichtigsten Fertigungsschritte nach wie vor vollständig manuell oder höchstens halbautomatisch: das Nähen. In der Kategorie „Ökonomische Qualität“ geht ein Texprocess Innovation Award an das dänische Unternehmen Mikkelsen Innovation für „FastSewn“ – eine patentierte Technologie, die digital gesteuert das automatische Nähen und Schneiden von der Rolle ohne Vorschneiden auf einer einzigen Arbeitsfläche ermöglicht. Rahmen und Schablonen müssen damit nicht mehr manuell ein- und ausgeladen werden. Zweidimensionale Textilprodukte, wie Industriefilter oder maßgefertigte Kissen, werden bei FastSewn automatisch zu einem Flachbett-Nähsystem transportiert, das das Verbinden beliebiger – auch komplexer – Konturen ermöglichen soll. "Das System ist außerdem in der Lage, die genähten Muster gleichzeitig mit einem Laser zu schneiden, was den Arbeitsaufwand noch weiter reduziert", so Steve Aranoff, Business Development Director bei Mikkelsen Innovation. Laut Aranoff zielt FastSewn zunächst auf die Fertigung von Airbags, Autositzen und genähten Möbelteilen. Auf der Texprocess will das Unternehmen die preisgekrönte Innovation erstmals in voller Größe präsentieren.

Mehr Nachhaltigkeit in der Textilpflege
Ebenfalls in der Kategorie „Ökonomische Qualität“ erhält VEIT aus dem bayerischen Landsberg am Lech einen Texprocess Innovation Award für einen patentierten Kompaktfinisher mit dem Namen „CF20 DesFin“. Mit ihm sollen sich Gerüche, Schimmel, Verunreinigungen und Krankheitserreger ohne Chemie aus Kleidungsstücken entfernen bzw. unschädlich machen lassen. Entwickelt hat ihn VEIT, Hersteller von Bügeltischen, Fixier- und Laminiermaschinen, gemeinsam mit dem Krefelder Textilforschungsinstitut wfk - Cleaning Technology Institute. Zum Einsatz kommen soll er künftig etwa in der Bekleidungslogistik, bei Onlinehändlern, in Wäschereien und Textilreinigungen. „Bekleidung aus Retouren oder über weite Strecken mit dem Schiff transportierte Ware lässt sich mit dem neuen Kompaktfinisher chemikalienfrei desinfizieren, desodorieren und gleichzeitig aufbügeln“, sagt Christopher Veit, Geschäftsführer des gleichnamigen Unternehmens, das unter anderem Hugo Boss und Zara zu seinen Kunden zählt. Die ausgezeichnete DesFin-Technologie wird laut VEIT auf der diesjährigen Texprocess erstmals einem breiten internationalen Fachpublikum vorgestellt.

Zwei Preisträger in der Kategorie „Digitalisierung + KI“:

Textilien besser recyceln mit KI
Weniger als 1 Prozent der Altkleider werden wieder zu neuer Kleidung verarbeitet.  Erschwert wird das Recycling unter anderem dadurch, dass Kleidungsstücke oft Teile wie Reißverschlüsse, Knöpfe, Etiketten oder Gummibänder enthalten. Sie zu entfernen, erfordert einen mühsamen Sortierprozess, der auch heute noch oft von Hand erfolgt. Um die textile Recyclingquote in Zukunft zu erhöhen, hat das belgische Unternehmen Valvan nun eine Maschine entwickelt, die nicht-textile Teile in Altkleidung automatisch erkennen und daraus entfernen soll. Dafür erhält das Unternehmen einen von zwei Texprocess Innovation Awards in der Kategorie „Digitalisierung + KI“. „Die Auszeichnung ist eine großartige Anerkennung unserer Arbeit im Bereich der textilen Kreislaufwirtschaft“, sagt Jean-François Gryspeert, Sales & Business Developer bei Valvan. Wie die Idee zu Trimclean entstand, ist durchaus kurios: Den Anstoß gab offenbar die Qualitätskontrolle bei der Herstellung belgischer Pommes frites. „Wir fragten uns, ob eine Technologie, die fehlerhafte Pommes aussortiert, nicht auch in der Lage wäre, nicht-textile Teile in Textilien zu erkennen“, sagt Gryspeert. Die verwendete Sortiersoftware profitiert laut Gryspeert auch von jüngsten Fortschritten auf dem Gebiet der Künstlichen Intelligenz (KI): „Wir nutzen KI in Kombination mit einer speziellen Kamera, um Stoffteile besser von nicht-textilen Teilen separieren zu können.“ Das funktioniere so gut, dass Trimclean im Unterschied zu anderen Lösungen sogar Aufnäher, Nähte und Drucke entfernen könne. „Die KI-Technologie, die Trimclean möglich macht, gab es vor ein paar Jahren so noch gar nicht“, sagt Gryspeert.

Neue Vermessungsmethode für besser sitzende BHs
Der zweite Texprocess Innovation Award in der Kategorie „Digitalisierung + KI“ geht an das Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) und die Professur für Entwicklung und Montage von textilen Produkten an der TU Dresden für ein neues Auswerteverfahren für Bodyscans auf Basis von 4D-Scans. Das prämierte Verfahren soll es ermöglichen, weiche Körperpartien wie die weibliche Brust auch in Bewegung zu vermessen und nicht – wie bei vielen 3D-Bodyscannern – nur in ruhender Pose. Laut ITM können damit dynamische 4D-Scans von Personen erstellt werden, die viel genauer sind und die sich zudem digital miteinander vergleichen lassen. Mit solchen 4D-Körperdaten könnten Bekleidungshersteller künftig unter anderem individuellere BHs mit höherem Tragekomfort entwickeln und zudem Zeit und Kosten bei der Produktentwicklung sparen.

Christoph Kowitz, derzeit Leiter der WACKER-Konzernforschung, übernimmt Anfang Mai die Leitung der US-Landesgesellschaft Wacker Chemical Corporation (WCC). Er folgt David Wilhoit nach, der seit 2015 für das Nord- und Mittelamerikageschäft des Konzerns verantwortlich war und nun in den Ruhestand geht.

Kowitz war bereits in unterschiedlichsten Führungspositionen tätig. Nach seiner Promotion in den Fächern Organische Chemie und Polymerchemie startete er 1996 seine Berufskarriere als Produktentwickler bei der BASF AG in Ludwigshafen. Von 1997 an war er mehrere Jahre als Unternehmensberater für McKinsey in Asien und in Europa tätig. Nach mehreren Stationen in der chemischen Industrie, unter anderem beim Spezialchemiehersteller Cognis, wechselte Kowitz 2013 zu WACKER, wo er die Leitung der Performance Silicones-Einheit innerhalb des Geschäftsbereichs WACKER SILICONES übernahm. Seit 2018 leitete er die zentrale Konzernforschung und damit auch das Innovationsmanagement im WACKER-Konzern.

Wissenschaftsteams des Instituts für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA) forschen gemeinsam mit Partnern aus der Industrie und außeruniversitären Forschungseinrichtungen gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) an Wegen, die Textilindustrie von fossilen auf biobasierte Rohstoffe, Ausrüstungen sowie neue umweltfreundliche Verfahren umzustellen, um auf diese Weise, die gesamte textile Wertschöpfungskette zu transformieren.

Die Fäden dafür laufen im Innovationsraum BIOTEXFUTURE mit einer Vielzahl an einzelnen Textilforschungsprojekten zusammen. Die enge Verknüpfung von universitärer mit anwendungsnaher Forschung und marktrelevanter Umsetzung mit Wirtschaftsunternehmen soll dazu führen, dass der Textilindustrie die Wende zu einem zukunftsfähigen biobasierten Wirtschaften zielgerichtet gelingen kann.

Erste konkrete Ergebnisse ausgewählter Projekte präsentiert BIOTEXFUTURE auf den Gemeinschaftsstand Bioökonomie des BMBF auf der Hannover Messe (22. bis 26.4.2024) sowie auf der fast zeitgleich stattfindenden Internationalen Leitmesse für technische Textilien und Vliesstoffe, Techtextil, in Frankfurt / Main (23. bis 26.4.2024). Folgende Projekte werden vorgestellt:

• BioTurf: der Kunstrasen der Zukunft ist grün (Hannover Messe / Techtextil)
• CO₂Tex: innovative elastische Garne binden CO₂ (Hannover Messe / Techtextil)
• DegraTex: biologisch abbaubare Geotextilien (Techtextil)
• BioBase: Textilien für Innenräume, Sport, Auto und Technik werden bio (Hannover Messe / Techtextil)

BioTurf: der Kunstrasen der Zukunft ist grün
Die Forscher*innen des Projekts BioTurf arbeiten an der Lösung eines Problems, mit dem hunderte von Städten und Gemeinden konfrontiert sind. Ziel ist es, eine Kunstrasenstruktur aus Bio-Polyethylen (PE) zu entwickeln, das sich qualitativ nicht von erdölbasiertem PE unterscheidet. Diese Monomaterial-Struktur soll ein hochwertiges Materialrecycling ermöglichen. Eine wichtige Basis für die spätere Kreislaufführung des Produktes. Darüber hinaus wird die neuartige Kunstrasenstruktur ohne die Zugabe von Einstreu-Granulat auskommen und damit das aktuelle Mikroplastik-Problem von Kunstrasenplätzen lösen. Es existiert bereits ein BioTurf-Fußballplatz in Aachen als Demonstrationsspielfeld, auf denen Sportler*innen spielen und trainieren, und dadurch die Forscher*innen regelmäßig Rückmeldung bekommen. Man befindet sich in der Phase der Feinjustierung, um das Ziel zu erreichen den Kunstrasen der Zukunft aus 100% biobasiertem Polyethylen herstellen zu können.

CO₂Tex: innovative elastische Garne binden CO₂
Die Textilwissenschaftler*innen des BIOTEXFUTURE Projekts CO₂Tex entwickeln elastische Filament-Garne, in deren Ausgangsmaterial das für die Erderwärmung mitverantwortliche Treibhausgas CO₂ gebunden ist. Gleichzeitig verwenden sie für die Garnherstellung Schmelzspinnprozesse, für die keine giftigen und umweltschädlichen Lösungsmittel notwendig sind. Den Forscher*innen ist es zudem gelungen, die Elastizität der auf thermoplastischen Polyurethanen (TPU) beruhenden Entwicklung für bestimmte Garntypen an das Leistungsvermögen der konventionellen Elastane heranzuschrauben. Das Projekt-Konsortium erwartet, dass für die entwickelten CO₂-haltigen elastischen TPU-Filament-Garne eine Hochskalierung der Produktionsprozesse auf eine massentaugliche Fertigung im Industriemaßstab in absehbarer Zeit möglich sein wird. Dabei hält das CO₂Tex-Team vergleichbare Herstellungskosten wie bei konventionellen Garnen sowie leichte Vorteile bei der Energiebilanz gegenüber bestehenden Prozessen für möglich.

DegraTex: biologisch abbaubare Geotextilien
Das Ziel von DegraTex ist die Entwicklung biobasierter, abbaubarer Geotextilien für kurzfristige Anwendungen wie die zeitlich begrenzte Sicherung von Erdstrukturen oder für den Vegetationsschutz. Die Materialien erfüllen ihre Funktion, bis sie von natürlichen Komponenten, wie z.B. bodenstabilisierenden oder bodendeckenden Pflanzen, übernommen werden oder simpel einfach nicht mehr benötigt werden. Es geht darum, konventionelle, erdölbasierte Geotextilien in technisch und ökologisch sinnvollem Rahmen durch biobasierte und abbaubare Produktlösungen zu ersetzen. Das Forschungsteam des ITA hat bereits erste Demonstratoren auf Basis von Biopolymeren im Außeneinsatz.

BioBase: Textilien für Innenräume, Sport, Auto und Technik werden bio
Im BioBase-Projekt wird die gesamte textile Wertschöpfungskette der jeweiligen Produkte abgebildet und in jedem Prozessschritt der technologische Reifegrad für die industrielle Produktion von biobasierten und nachhaltigen Chemiefasern schrittweise erhöht. Zunächst entstehen hierbei in Kooperation zwischen den Forschungseinrichtungen und Industriepartner*innen industriell gefertigte Anschauungsmodelle (Demonstratoren), die das Potenzial der am Markt verfügbaren biobasierten Polymere demonstrieren sollen. Die Herstellung der Polymere, Garne und textilen Flächen, orientiert sich sehr anwendungsbezogen an den existierenden technischen Anforderungen in den unterschiedlichen Industrie-Sektoren.
Das Team in Aachen beschäftigt sich mit der Herstellung von Chemiefasergarnen und betrachtet dabei die Arbeitsschritte Schmelzspinnen und Texturieren der Wertschöpfungskette und teilweise auch die Flächenherstellung. Die Forschungen zeigen, dass biobasierte Polymere existieren, die auf bestehenden Anlagen entlang der textilen Prozesskette bis zum Demonstrator verarbeitbar sind, wobei die Garn- und Textileigenschaften je nach Anforderungsprofil angepasst werden können.

Das Gebäude TEXOVERSUM der Hochschule Reutlingen wurde beim Deutschen Hochschulbaupreis 2024 in Berlin ausgezeichnet. Eine weitere Auszeichnung ging an die Technische Universität Braunschweig für das dortige Studierendenhaus. Beide Auszeichnungen erhalten jeweils 5.000 Euro. Den mit 15.000 Euro dotierten Deutschen Hochschulbaupreis 2024 erhielt der Umbau des Fritz-Foerster-Baus der Technischen Universität Dresden.

Das TEXOVERSUM wurde von Südwesttextil e.V. an das Land Baden-Württemberg für den Campus der Hochschule Reutlingen gespendet. Seit Beginn des Sommersemesters im März diesen Jahres ist die TEXOVERSUM Fakultät Textil nach knapp drei Jahren Bauzeit Nutzer des Gebäudes.

Das durch das Architektenbüro allmannwappner in Kooperation mit Menges Scheffler Architekten und Jan Knippers Ingenieure geplante und realisierte TEXOVERSUM beindruckt nicht nur die Jury des Deutschen Baupreises durch die innovative, identitätsstiftende und einzigartige Fassade. „[…] Vor allem der experimentelle Ansatz in der Fassade als Beispiel für das sichtbar machen der Arbeit in Forschung und Lehre ist hier beispielhaft umsetzt.“, so ein Auszug aus der Jurybegründung.

Im architektonisch anspruchsvollen Gebäude kommen Studierende, Auszubildende sowie Industrie und Forschung zusammen, um die Textil- und Bekleidungsindustrie gemeinsam zu gestalten. Auf knapp 3.000 Quadratmeter ist Platz für hochmoderne Werkstätten und Labore, die international renommierte und einzigartige Gewebesammlung der Hochschule Reutlingen sowie Think-Tank-Flächen und Unterrichtsräume.

Der Deutsche Hochschulbaupreis wurde von der Deutschen Universitätsstiftung (DUS) unter der Schirmherrschaft des Bundesministeriums für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen zum siebten Mal ausgelobt. Die Auszeichnung unterstützt die Eberhard-Schöck-Stiftung mit einem Preisgeld in einer Gesamthöhe von 25.000 Euro. Um den Preis hatten sich 18 Hochschulen aus zehn Bundesländern mit 20 Projekten beworben.

Zum Tag der offenen Tür der Hochschule Reutlingen am 04. Mai 2024 wird das TEXOVERSUM erstmals in Teilen für die interessierte Öffentlichkeit zugänglich sein.

Im Rennen um den sächsischen Landespreis „Baupraxis der Zukunft – nachhaltig, innovativ, zirkulär“ gehören zu den zehn Finalisten zwei Entwicklungen, die aus sächsischen Industrieforschungsprojekten erwachsen sind. Zum einen überzeugte das Holz-Textil-Faltwerk die Jury als innovatives Raumkonzept für modulares Arbeiten und Wohnen. Zum anderen fand die Jury Gefallen an einem Hybridbauteil für Holz-Beton-Verbunddecken, bei dem ein biobasiertes Hanffaserkunststofflaminat als Balkenverstärkung größere Spannweiten ermöglicht. Beide Projekte wurden am 8. März 2024 zur Preisverleihung im Rahmen der Baumesse HAUS in Dresden mit einer undotierten Anerkennung gewürdigt.

Holz-Textil-Faltwerke
Ein interdisziplinäres Entwicklerteam hat Holz-Textil-Faltwerke (HTF) konzipiert, die temporär zum Zweck des Schallschutzes, Sichtschutzes oder der räumlichen Abgrenzung aufstellbar sind. Die HTF sind selbsttragend und zeichnen sich durch kleines Packvolumen und Leichtbauweise aus. Unter Nutzung der Origami-Mathematik wurden mehrschichtige Holz-Textil-Verbunde entwickelt. Das Textil dient als zweidimensionales Scharnier der fertigen Konstruktion. Auf der Oberseite des Textils ist je nach technischer Anforderung eine entsprechende funktionale Schicht (z. B. Holz- oder Kunststoffelemente) zu fixieren. Dabei wird die Faltkinematik durch die Geometrie der biegesteifen Holzelemente bestimmt. Durch den Verbund aus biegeschlaffen textilen Materialien mit biegesteifen Holzelementen sind Faltbewegungen möglich, die eine selbsttragende Struktur entstehen lassen. Ein wahlweiser Einbau von Funktionselementen erhöht die Schallabsorption und -dämmung. Insgesamt entsteht durch die Origamifaltung von Holz und Textil ein ästhetisches Design. An der Entwicklung waren das Ressort Physik und Bauteile des Instituts für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH (IHD), die Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE) mit seinem Fachbereich Holzingenieurwesen sowie das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) (Chemnitz) beteiligt.
Das IGF-Vorhaben 20946BR der Forschungsvereinigung Trägerverein Institut für Holztechnologie Dresden e.V. (TIHD) wurde unter dem Titel „Akustisch wirksame Origami-Faltwerke mit bedarfsgerecht anpassbarer Raumgeometrie auf Basis von Holz/Textilverbunden“ über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz auf Grund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert

Gro-Coce – Zukunftsfähiges Hybridbauteil aus Holz, Beton und Hanffasern
Zukunftsweisende Materialien bieten die Entwicklungen aus dem Bereich nachwachsender Rohstoffe in Kombination mit biobasierten Harzsystemen. Ein interdisziplinäres Team modifizierte die Herstellungstechnologie von Holz-Beton-Verbunddecken. Das Forschungsprojekt Gro-Coce verfolgte das Ziel, durch die Verbindung nachhaltiger Bauprodukte und -weisen ein innovatives Deckensystem zu entwickeln, welches auf Grundlage der Holz-Beton-Verbundbauweise (HBV-Bauweise) als ökonomische und ökologisch vorteilhafte Alternative zu den momentan vorherrschenden, energie- und ressourcenintensiven Deckenkonstruktionen aus Stahlbeton funktioniert. Das Deckensystem besteht aus Holzstegen, deren Zugzone durch hochleistungsfähige hanffaserbasierte Armierungstextilien verstärkt wird. Dadurch gelingt eine deutliche Reduktion des notwendigen Holzquerschnittes und eine anforderungsgerechtere sowie verantwortungsvollere Nutzung des Querschnitts für alle üblichen Spannweiten des Hoch- und Geschossbaus. Ziel war die Nutzbarmachung bisher nicht erreichter mechanischer Kennwerte der Hanfbastfasern, durch die Entwicklung neuartiger Bastfasergewinnungs- und Aufbereitungsmethoden. Für die Entwicklung des neuartigen Deckensystems kooperierten die Partner Hanffaser Uckermark (Prenzlau), Holzbau Meyer (Stollberg/Erzgebirge), Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur (Leipzig) sowie das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI), Fachbereich Web- und Maschenwaren, Verstärkungsstrukturen (Chemnitz). Das Forschungsprojekt ZIM KF4013848KI9 wurde unter dem Titel „Green organic reinforced high performance Timber Concrete Ceilings – Hanffaserkunststoffverstärkte, hochleistungsfähige und ressourceneffiziente Holz-Beton-Verbund-Decken“ über das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz auf Grund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Das Nova-Institut für Ökologie und Innovation vergab im Rahmen der „International Conference on Cellulose Fibres 2024“ in Köln den ersten Platz des Innovationspreises an die Projektpartner des EU-geförderten Projektes HEREWEAR. Vorgestellt wurde ein Kleid aus Cellulosefasern, das vollständig aus Strohzellstoff hergestellt worden ist.

HEREWEAR ist ein EU-weites Forschungsprojekt, bei dem sich Partner aus Forschung und Industrie zusammengefunden haben. Sie arbeiten an der Etablierung einer europäischen Kreislaufwirtschaft für lokal produzierte Textilien und Bekleidung aus biobasierten Ausgangsstoffen.
Das HEREWEAR-Konsortium ist dabei von klein- und mittelständischen Unternehmen geprägt und wird durch Forschungseinrichtungen ergänzt. Dabei deckt HEREWEAR die gesamte erforderliche Expertise und Infrastruktur aus akademischer bzw. angewandter Forschung und Industrie aus neun EU-Ländern ab.

Der Ansatz in Herewear umfasst technische und ökologische Innovationen in der Herstellung der Fasern, Garne, Gewebe und Gestricke und Bekleidung ebenso wie die Nutzung regionaler Wertschöpfungsstrukturen und eine kreislauffähige Entwicklung der Modeartikel.

Die technische Grundlage bilden neue Technologien für das Nass- und Schmelzspinnen von Zellulose und biobasierten Polyestern, z.B. PLA, aus denen Garne und Stoffe hergestellt werden. Beschichtungs- und Färbeverfahren konnten im Rahmen des Projektes entwickelt und erprobt werden. Neben der Verringerung des Product Carbon Footprints ist die Reduzierung der Mikrofaserfreisetzung innerhalb des gesamten textilen Herstellungsprozesses und des Lebenszyklus ist ein weiteres ökologisches Ziel.

Eine Verbesserung der Nachhaltigkeit und Kreislauffähigkeit der entwickelten Bekleidung ist durch Design for Circularity und durch digital vernetzte Produktionsmittel gewährleistet. In sogenannten „Microfactories“ wird eine „On-Demand Fertigung“ realisiert, die individualisiert und nur für den tatsächlichen Bedarf produziert. Diese Fertigungsweise kann gerade durch regionale, vernetzte Wertschöpfungsketten geleistet werden und ermöglicht die Rückverfolgbarkeit von Materialien und Verarbeitungsprozessen.

Das auf der Preisverleihung präsentierte Kleid zeigt die Zusammenarbeit und die unterschiedlichen Qualifikationen der Projektpartner: TNO (Niederländische Organisation für Angewandte Naturwissenschaftliche Forschung) stellte nachhaltig erzeugten Zellstoff zur Verfügung. Die Herstellung der HighPerCell-Fasern erfolgte in den Spinntechnika der DITF. Gleichzeitig entwarfen die Designerinnen des Modelabels Vretena das Design für das flexible, zweiteilige Kleid, welches ohne Zuschnittabfälle formgestrickt werden kann. Textilexperten der DITF entwickelten zusammen mit den Designerinnen das Strickmuster. Die Gestrickherstellung und die Konfektion des Kleides erfolgte durch Textilingenieure und -techniker der DITF im Technikum der Institute. Informatiker und Ingenieure der DITF erstellten die „Value Chain“ und „Digital Twins“ für die digitale Rückverfolgung der Produktionsprozesse.

Der Innovationspreis wurde das HEREWEAR-Konsortium für seine gemeinsame Leistung verliehen. Vertreter der DITF und der Firma Vretena nahmen die Auszeichnung stellvertretend für die Partner des EU-Projektes in Empfang.

Im Februar fand im Sächsischen Textilforschungsinstitut e. V. (STFI) in Chemnitz das Abschlussmeeting des Verbundprojekts „TRICYCLE – Entwicklung und Konzeptionierung eines SmartERZ Smart Composites Recycling Centers“ statt. TRICYCLE ist ein Projekt des disziplinübergreifenden Innovationsvorhaben SmartERZ aus dem Erzgebirge, welches durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Programm „WIR! – Wandel durch Innovation in der Region“ gefördert wird. SmartERZ ist ein branchenübergreifendes Technologiebündnis zur Entwicklung von funktionsintegrierten Faserverbundwerkstoffen.

Im Vorhaben wurde ein technologisches Recyclingkonzept für die zukünftig entstehenden smarten Produkte sowie die in der Produktion entstehenden Abfälle in der Region entwickelt. Ziel war die Entwicklung standardisierter, skalierbarer Verfahren, mit größtmöglichem Automatisierungsgrad unter Einhaltung der geltenden Gesetze, Verordnungen und Normen. Das Projekt lief vom 01.09.2021 bis 31.12.2023. Im Abschlussmeeting einer 28-monatigen Projektarbeit wurden den Teilnehmenden die Ergebnisse vorgestellt. Die Arbeit beinhaltet das Centerkonzept sowie eine Datenerhebung zu potenziell regional verfügbaren Mengen und anschließenden Verwertungsoptionen sowie die Entwicklung gewisser Designrichtlinien für das Recycling.

Eingegossen in die bestehenden Strukturen der SmartERZ Region und darüber hinaus, ist das Konzept für ein Center entstanden, welches als eine Art Drehkreuz für regionale Abfälle rund um diese Thematik fungieren soll. Darüber können Abfallströme gesammelt, erstbehandelt und für das rohstoffliche Recycling vorbereitet werden. Die Erstbehandlung schließt Technologien der Qualitätskontrolle/Qualitätsmanagement, Zerkleinerung, Pelletierung und Kompaktierung ein. Über dieses Drehkreuz sollen auch Kleinstmengen wirtschaftlich attraktiven Verwertungswegen und einer Weiterverwendung zugänglich gemacht werden.

Neben der stofflichen Vernetzung beinhaltet das Konzept für das Recycling Center die Voraussetzungen um als Vernetzungsstelle rund um die Thematik (textiler) Kreislaufwirtschaft zu fungieren. Unternehmen, Forschung, Lehre und öffentliche Einrichtungen können und sollen in Diskurs treten, um die bestmöglichen Verwertungsoptionen für entsprechende Abfälle zu finden, aber auch die Vermeidung und Wiederverwendung von Abfällen voranzutreiben, langlebige Produkte zu schaffen und Wissen zu teilen.

Die Projektpartner stimmen überein, dass nun nach Wegen gesucht werden muss, um das entstandene Konzept umzusetzen. Zusätzlich bahnen sich bereits Kooperationen mit anderen Forschungsvorhaben an. Johannes Leis als Projektleiter TRICYCLE und Dr. Stefan Minar seitens des Projekts WIRreFa sehen nun die Chance, gar die Notwendigkeit, die offensichtlichen Schnittstellen beider Projekte so schnell wie möglich zusammenzubringen. Vielleicht noch während der zweiten Phase des Projektes WIReFa.

Der am 19. März veröffentlichte Patent Index 2023 zeigt eine neue Höchstmarke: Beim Europäischen Patentamt (EPA) wurden im vergangenen Jahr insgesamt 199.275 Patentanmeldungen eingereicht, was einem Anstieg von +2,9 % gegenüber dem Vorjahr entspricht. Der positive Trend aus den Jahren 2021 (+4,7 %) und 2022 (+2,6 %) hat sich weiter fortgesetzt. Patentanmeldungen stehen als wichtiger Frühindikator für Investitionen der Unternehmen in Forschung und Entwicklung. Zugleich unterstützen sie die Vermarktung von Erfindungen.

Aus Deutschland wurden beim EPA im vergangenen Jahr 24.966 Patentanmeldungen eingereicht, +1,4% mehr als im Vorjahr, die erste Zunahme nach drei Jahren mit stagnierendem Anmeldeaufkommen. Deutschland bleibt an der Spitze der europäischen Staaten und steht im weltweiten Ranking der europäischen Patentanmeldungen weiterhin auf dem zweiten Platz hinter den USA. 2023 stammten rund 12,5% aller beim EPA eingereichten Anmeldungen aus Deutschland.  
 
Starkes Wachstum aus China und Korea
Die fünf Länder mit den meisten europäischen Patentanmeldungen im letzten Jahr waren die USA, auf die 24% des gesamten Anmeldeaufkommens entfielen, Deutschland, Japan (11%), China (10%) und die Republik Korea (6%). Der Anstieg der Patentanmeldungen im vergangenen Jahr beruht vor allem auf der weiterhin starken Zunahme aus Korea (+21% zum Vorjahr) und China (+8,8% gegenüber 2022). Damit rückt das Land auf den 5. Platz im Länderranking vor.
 
Technologietrends: Deutschland weiterhin in der Mobilität führend – starkes Wachstum bei Elektrische Maschinen/Energie, in der Computertechnik und Biotechnologie
Die zahlenmäßig stärksten Technologiefelder bei den Patentanmeldungen aus Deutschland waren erneut die traditionell patentintensiven Bereiche Elektrische Maschinen/Geräte/Energie, Transport (einschließlich der Fahrzeugtechnologien) sowie Messtechnik. Daneben wurden insbesondere in zukunftsträchtigen Segmenten wie der Computertechnik (+13,5%) und der Biotechnologie (+13,4%) wieder deutlich mehr Patente angemeldet. Im Länder-Ranking für die Biotechnologie ist Deutschland die Nummer zwei hinter den USA. Unter den 25 anmeldestärksten Unternehmen in diesem Bereich finden sich fünf deutsche Firmen, angeführt von BASF, das auf dem achten Platz rangiert. In der Computertechnik liegt Deutschland auf Rang 3 hinter den USA und China. Unter den Top 25 in Computertechnik befinden sich mit Siemens und der Fraunhofer-Gesellschaft ebenfalls zwei deutsche Anmelder.  
 
In seinen traditionell anmeldestarken Technologiesegmenten hat das „Autoland Deutschland“, im Jahr 2023 seinen Spitzenplatz verteidigt, besonders im Bereich Transport: Mehr als 20% aller im vergangenen Jahr eingereichten europäischen Patentanmeldungen in diesem Sektor stammten aus Deutschland. In der Messtechnik, die auch die für die 4. Industrielle Revolution wichtigen Sensoren umfasst, meldeten nur US-amerikanische Unternehmen mehr Patente an als die deutschen Firmen (+6,5% im Jahresvergleich). Auf dem Gebiet Elektrische Maschinen, Geräte, Energie steht Deutschland weltweit an dritter Stelle beim EPA, hinter den Spitzenreitern China und der Republik Korea. Hier stiegen die Patentanmeldungen aus Deutschland um +7,7% gegenüber dem Vorjahr. Die Firma Robert Bosch liegt im internationalen Vergleich auf Rang 12 der Patentanmelder beim EPA für Erfindungen in der Batterietechnik, einem Teilgebiet von Elektrische Maschinen / Geräte / Energie. 

87 Prozent des weltweiten Textilabfalls in der Bekleidungsindustrie landen auf Deponien oder werden verbrannt. Von den 13 Prozent, die noch mechanisch weiterverarbeitet werden, enden die meisten Alttextilien als Dämmmaterial (Downcycling). Nicht einmal ein Prozent werden zu hochwertigen Fasern aufbereitet, aus denen wieder neue Kleidung entsteht.
 
Gemeinsam mit Bache Innovative als Antragstellerin hat die Hochschule Niederrhein (HSNR) ein großes Forschungsprojekt gestartet: „KnitCycle – kreislaufgerechte Produktentwicklung für Flachstricktextilien“. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) fördert das Vorhaben für zwei Jahre mit insgesamt rund 290.000 Euro, davon fließen 225.000 Euro an die HSNR.
 
Wo Textilabfall recycelt und damit in den Kreislauf zurückgeführt werden kann, muss auch weniger entsorgt werden. Werden Produktionsabfälle und -überhänge vernichtet, ist das nicht nur teuer für die Unternehmen. Für die Herstellung neuer Kleidung müssen auch wieder neue Fasern erzeugt werden. Je nach Faserstoff kommt es dabei zu großem Wasserverbrauch, starkem Pestizid- und Düngemitteleinsatz sowie langen Transportwegen mit hohen CO2-Emissionen.  
 
Die Projektpartner erarbeiten ein Konzept, mit dem gestrickte Produkte so entwickelt werden können, dass sie sich am Produktlebensende durch ein Faser-zu-Faser-Recycling zu hochwertigen Fasern neu aufbereiten lassen. Aus diesen Fasern kann anschließend neues, industriell verarbeitbares Garn für Bekleidung hergestellt werden, das im Idealfall später abermals recycelt werden kann.
 
Unter dem Motto „Design for Recycling“ analysieren die Partner, welche Faktoren und Verfahren am besten geeignet sind, Textilien schon bei ihrer Entstehung so zu planen, dass sie am Produktlebensende optimal recyclingfähig sind. Gleichzeitig dürfen sich Ästhetik, Qualität und Langlebigkeit der Produkte nicht verschlechtern. Die Frage ist also: Welche Parameter im mechanischen Recycling werden benötigt und welche Produkteigenschaften erzielen das beste kreislauffähige Ergebnis?
 
„KnitCycle“ konzentriert sich auf Pulloverwaren und Produkte, die auf Flachstrickmaschinen endformgerecht in Deutschland produziert werden. Dafür liefert und produziert die auf 3D-Strickwaren spezialisierte Firma Bache Innovative eigenes Abfall- und Forschungsmaterial.
 
Unterstützung mit Experten-Knowhow gibt es auch von TURNS Faserkreisläufe. Dieses Unternehmen stellt recycelte Garne aus verschiedenen gebrauchten, ausrangierten Alttextilien her.
 
Die Faser-zu-Faser-Recycling-Versuche finden am hochschuleigenen Forschungsinstitut für Textil und Bekleidung (FTB) statt. Dazu schafft die HSNR von dem Fördergeld eine Reißmaschine für das Textilrecycling an. Hiermit werden vor Ort die optimalen Prozessparameter für das Recycling der jeweiligen Produkttypen ermittelt. Die in diesem Prozess gewonnenen Reißfasern werden dann u.a. mit Unterstützung der Firma Textechno H. Stein GmbH & Co. KG aus Mönchengladbach analysiert und bewertet.

Mittels unterschiedlicher Aufbereitungs- und Spinnverfahren werden aus den Reißfasern anschließend neue Garne hergestellt. Die Forschenden testen, wie sich die Fasern wiederverspinnen lassen – auch in Kombination mit anderen Naturfasern, um mit möglichst hochwertigen neuen Produkten den Produktkreislauf zu schließen.

An Labor-Strickmaschinen erzeugt das FTB-Team erste 2D-Strickproben. Die finalen Strickprodukte aus den recycelten Garnen stellt der Kooperationspartner Bache Innovative her.