Aus der Branche

In dem vom Bundeswirtschaftsministerium (BMWi) geförderten Verbundprojekt „AeroFurnace“ ist es dem Konsortium, bestehend aus dem Bayerischen Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. (ZAE Bayern) als Verbundkoordinator, dem Ofenbauer FCT Systeme und der SGL Carbon, gelungen, die Wärmedämmeigenschaften eines neuen Verbundwerkstoffs gegenüber kommerziell verfügbaren filzbasierten Kohlenstoff-Werkstoffen um bis zu 120 Prozent zu verbessern. Damit konnten die Projektpartner in eine neue Qualitätsstufe der Wärmedämmung bei industriellen Hochtemperaturanwendungen vorstoßen und den Weg für energieeffizientere Wärmedämmung ebnen.

Dr. Gudrun Reichenauer, Koordinatorin des Verbundprojekts und Leiterin der Arbeitsgruppe Nanomaterialien am ZAE Bayern: „In diesem Projekt ist es uns durch intensive Zusammenarbeit gelungen, neueste Erkenntnisse aus der Welt der Nanomaterialien für den Markt zugänglich zu machen und damit neue Maßstäbe im Bereich der Wärmedämmmaterialien zu setzen.“

Dr. Thomas Kirschbaum, Leiter des Projekts bei der SGL Carbon: „In Ofensimulationen beim Partner FCT konnten wir bereits nachweisen, was das neue Material kann: Je nach Temperaturprogramm können mit dem neuen Wärmedämmwerkstoff bis zu 40 Prozent der benötigten Prozessenergie eingespart werden. Das Potential des neuen Werkstoffs ist groß.“ Diese Vorhersage wird im Rahmen des noch laufenden BMWi-Projekts im zweiten Halbjahr 2020 in einem Demonstratorbauteil unter realen Bedingungen überprüft werden.

Dr. Jürgen Hennicke, Leiter des Projekts und der F&E-Abteilung bei FCT Systeme: „Als führender Hersteller von industriellen Vakuum- oder Schutzgas-Hochtemperaturöfen können wir mit der neuen Generation von Isoliermaterialien Öfen realisieren, die ein günstigeres Verhältnis von Nutzraum zu den Außenmaßen haben, und damit dem Kunden eine bessere Kosteneffizienz und Produktivität bieten.“

Aktuell konnte anhand von Labormustern in Form von Platten bereits gezeigt werden, dass sich die Herstellung des neuen Werkstoffs über technisch einfache Prozesse abbilden lässt und prinzipiell gut skalierbar ist. Bis zum serienreifen Produkt ist allerdings noch ein Stück Weg zu gehen.

Der drittgrößte Anteil der Endenergie in Deutschland wird für die Erzeugung von Wärme in industriellen Prozessen verbraucht (22,6 Prozent). In vielen Branchen, z. B. in der Stahl- und Keramikindustrie, laufen energieintensive Hochtemperaturprozesse oberhalb von 1000°C ab – diese allein benötigen knapp 50 Prozent der industriellen Prozesswärme. Geeignete Wärmedämmmaterialien können den Energiebedarf bei gleichbleibendem Nutzvolumen deutlich senken.

Die Medizinprodukte-Branche ist "mittelständisch geprägt, flexibel und innovationsstark, was alleine dadurch zum Ausdruck kommt, dass 9 Prozent des Umsatzes wieder in Forschung und Entwicklung investiert werden." Das sagte der Mittelstandsbeauftragte der Bundesregierung, Staatssekretär Thomas Bareiß MdB auf der Mitgliederversammlung des Bundesverbandes Medizintechnologie, BVMed, am 19. Juni 2020 in Berlin. "Der Mittelstand ist unser starker Anker in der Wirtschaft, auch weil die Unternehmen oftmals familiengeführt sind und langfristig Verantwortung übernehmen", so der Wirtschaftspolitiker vor rund 100 MedTech-Unternehmen in Berlin und am Computer per Livestream.

Thomas Bareiß ist seit dem 1. April 2020 der neue Beauftragte der Bundesregierung für den Mittelstand, Bundestagsabgeordneter aus Baden-Württemberg und Mitglied im CDU-Bundesvorstand.

Nach der COVID-19-Krise sei es wichtig, wieder zu marktwirtschaftlichen Prinzipien zurückzukehren und den staatlichen Einfluss zurückzuschrauben. "Wir müssen längerfristig denken, um aus der Krise gestärkt hervorgehen zu können", mahnte Bareiß. Dazu gehöre es, die steuerlichen Rahmenbedingungen zu verbessern, die Energiekosten zu stabilisieren und Entbürokratisierung und Vereinfachung voranzutreiben. Bareiß verwies vor den MedTech-Unternehmen zudem darauf, dass ein Drittel des Gesamtpakets der Bundesregierung zur Bewältigung der Corona-Krise in neue Technologien, in künstliche Intelligenz und in das Gesundheitssystem investiert werde. Bei der notwendigen Digitalisierung müsse man "mehr tun für Infrastruktur und Anwendung".

Der BVMed-Vorstandsvorsitzende Dr. Meinrad Lugan hatte auf die besondere Bedeutung des MedTech-Mittelstands hingewiesen. "93 Prozent der Unternehmen unserer Branche haben weniger als 250 Mitarbeiter. Die KMUs sind also bei uns der Normalfall. Es gibt alleine 13.000 Kleinstunternehmen mit rund 60.000 Beschäftigten. Die Branche beschäftigt in Deutschland insgesamt über 215.000 Menschen. Alleine in den letzten 5 Jahren sind über 12.000 neue Stellen geschaffen worden." Lugan forderte vor allem innovationsfreundliche Rahmenbedingungen ein. "Dazu gehören schlanke und schnelle Prozesse und ein konsequenter Abbau an bürokratischen Hemmnissen."

Forschende aus aller Welt diskutierten Zellkonzepte von elektrochemischen Reaktoren

Eine Plattform bieten für den interdisziplinären Austausch auf dem Gebiet elektrochemischer Zellen – mit dieser Zielsetzung startete Jan Girschik die Planung für das erste »E3C – Electrochemical Cell Concepts Colloquium«. Dieses Ziel hat der Wissenschaftler des Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT definitiv erreicht: Über 130 Forschende aus 13 Ländern – darunter Kanada, die USA, Uruguay, Indien, Griechenland, Großbritannien und sieben weitere europäische Nationen – nahmen an der Online-Veranstaltung am 14. Mai teil. Ihre Vorträge und Diskussionen drehten sich um Gemeinsamkeiten und potenzielle Kombinationsmöglichkeiten von Zellkonzepten und Fluidführungen für Flow-Batterien, Brennstoffzellen, Elektrolyse-, Elektrosynthese- und Elektrodialysezellen.

In welche Richtung die weitere Entwicklung in Zukunft gehen könnte, verdeutlichte Edward Roberts von der University of Cagliary am Beispiel einiger »wacky ideas«, an denen sein Team und er aktuell arbeiten. Dazu gehören komplexe Zellen mit beweglichen Festbettelektroden, eine oszillierende Fluidführung sowie Modifikationen mit magnetischen Feldern.

Neue Wege zur Gestaltung von Elektroden
Innovative Ideen stellte auch Prof. Matthias Wessling vor. Der Wissenschaftler der RWTH Aachen hielt die zweite Keynote mit dem Titel »Free form fabrication of electrochemical membrane reactors« und betonte: »Die Integration von Reaktions- und Trennsystemen für Elektroden ist ein wunderbarer, wissenschaftlicher Spielplatz für elektrochemische Ingenieurinnen und Ingenieure.“ Auf dem Aachener Spielplatz sind u. a. nickelbasierte Anoden für die Oxidation von Lignin entstanden – und zwar in Gestalt keramischer Membranrohre. Diese können z. B. per 3D-Druck, selektivem Lasersintern und laserloser additiver Fertigung hergestellt werden, so Matthias Wessling.

Um die Kreativität der Teilnehmenden mit Blick auf die Gestaltung von Elektroden anzuregen, stellte er zudem verschiedene Formen vor, mit denen sein Team und er arbeiten. Abschließend thematisierte er Röhrenreaktoren sowie den Einsatz von Durchfluss- und Slurry-Elektroden.

Auf die Keynotes folgten weitere Vorträge in drei Sessions: Im Fokus von »Cell design and fluid flow« standen Zellkonzepte und innovative Strömungsführungen unterschiedlicher Reaktorarten. In der Session »Functional components« ging es u. a. um Membranen und poröse Elektroden, während sich die Session »Stack design, testing and sealing technology« primär um den bipolaren Aufbau von elektrochemischen Reaktoren drehte. Die Vortragenden kamen u. a. von dem Institut für Mikrosystemtechnik IMTEK, dem Karlsruher Institut für Technologie, dem DECHEMA-Forschungsinstitut, der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg, dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg, der TU Clausthal, der ZBT GmbH sowie dem Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB und dem UMSICHT.

Effiziente BCF-Garnvertangelung

Wesentliche technologische Änderungen an der Tangeleinheit RoTac³ von Oerlikon Neumag führen zu einer noch effizienteren BCF-Garnvertangelung. Zum einen wurde die Tangeldüse strömungstechnisch optimiert, sodass bei gleicher Knotenstärke der Luftdruck um ca. 10 Prozent im Vergleich zur Vorgängerversion gesenkt werden kann. Weiterhin sind die Lagerungen der Düsen verbessert worden. Folglich lassen sich entweder noch höhere Geschwindigkeiten oder Düsenringe mit höheren Lochzahlen fahren, was in noch mehr Knoten im Garn resultiert.

Mit RoTac³ lassen sich Tangelknoten deutlich gleichmäßiger setzen als mit anderen marktüblichen Tangeleinheiten, auch bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten. Häufige Tangelaussetzer gehören der Vergangenheit an. Das sorgt für eine bessere Garnqualität und wirkt sich positiv auf den Weiterverarbeitungsprozess aus. Das Ergebnis daraus: ein sichtbar ebenmäßigeres Erscheinungsbild des Teppichs. Für die Garnproduzenten ist eine stabile und effiziente Garnproduktion sehr wichtig. Nicht nur die Gleichmäßigkeit der Tangelknoten, auch die Energieeffizienz der RoTac3 macht die Investition interessant. Die Tangeleinheit spart bis zu 50 Prozent Energie für die Drucklufterzeugung. Vor dem Hintergrund steigender Energiepreise ist dies eine gute Voraussetzung für eine Optimierung der Produktionskosten. Diverse Nachrüstaufträge konnte Oerlikon Neumag seit der Markteinführung der RoTac3 im Jahr 2015 bereits abschließen. Auch Neuanlagen sind vorwiegend mit RoTac³ ausgerüstet. Bei der neueren BCF S8 gehört die RoTac³ zum Standardlieferumfang. Optional ist die Tangeleinheit sowohl für die einfädige Sytec One Anlage als auch für die dreifädige S+ verfügbar und lässt sich auf Wunsch nachrüsten.
 

Mit einem klaren Fokus auf die Bedürfnisse des afrikanischen Marktes präsentiert sich das Oerlikon Manmade Fibers Segment vom 5. bis 8. März 2020 auf der Egy Stitch & Tex 2020 in Kairo. Auf dem Stand des Oerlikon Vertreters ATAG Export & Import in Halle 1, Standnummer B2 werden auch Experten von Oerlikon Barmag und Oerlikon Neumag as umfassende Produkt- und Serviceportfolio des Weltmarktführers für Chemiefasergarnanlagen erläutern.

Im Mittelpunkt stehen beim Messeauftritt des Oerlikon Segments Manmade Fibers zwei Kerntechnologien: Zum ersten Mal im afrikanischen Markt wird die neue Texturiermaschinengeneration eAFK Evo von Oerlikon Barmag vorgestellt. Sie verspricht eine höhere Geschwindigkeit und Produktivität bei konstant hoher Produktqualität, sowie einen geringeren Energieverbrauch und eine einfachere Bedienung als vergleichbare Marktlösungen. Unter den vielfältigen Features, die für spürbaren Mehrwert sorgen, überzeugen zwei besonders mit cooler Technik: der optimierte, innovative EvoHeater und der EvoCooler, eine komplett neu entwickelte aktive Kühlung.

Der zweite Technologieschwerpunkt bietet speziell dem ägyptischen Markt und den Märkten im mittleren Osten neue Chancen: Mit der BCF S8 Mono- und Tricolor Anlage von Oerlikon Neumag wird das Segment sein neues Flaggschiff im Bereich Teppichgarnproduktion vorstellen. Höchste Spinngeschwindigkeiten, bis zu 700 Einzelfilamente, feine Titer bis zu 2,5 dpf – die Leistungsdaten und technologischen Feinheiten der neuen Anlage machten bereits auf zahlreichen Messen und Roadshows im vergangenen Jahr großen Eindruck. Die Kernkomponente der Tricolor Lösung ist die neue, zum Patent angemeldete Color Pop Compacting Einheit (CPC-T) für eine noch flexiblere und gleichmäßigere Farbseparation. Individuell kontrollierbare Luftdrücke je Farbe sorgen in der CPC-T für eine Vorvertangelung, welche eine Akzentuierung der Farben zur Folge hat und dadurch über 200.000 verschiede Farbschattierungen möglich macht. War es bisher auch nur schwer möglich, stark farbseparierte oder akzentuierte BCF Garne aus Polyamid 6 herzustellen, ist dies zukünftig dank der CPC-T machbar. Durch das neue Design ist die CPC-T nun auch für Prozesse mit niedrigen Fadenspannungen geeignet.

Erweitertes Produktangebot für die Herstellung von Teppichgarnen
Das Wissen über alle relevanten Technologien in der Chemiefaserspinnerei ermöglicht es Oerlikon als einzigem Hersteller weltweit, sein Leistungsangebot für die Produktion von Teppichgarnen zu erweitern. Das Anlagenkonzept auf Basis eines POY- und Texturier-Prozesses ist für einen Teppich- und Heimtextil- Produktbereich ausgelegt, der besonders weiche und bauschige Polyesterfäden mit BCF-ähnlichen Eigenschaften fordert. Zielrichtung sind hierbei Garne mit einem Titer bis zu maximal 1300dtex und typischerweise über 1000 Filamente. Typische Produkte sind zum Beispiel ein 1300dtex f1152 oder 660dtex f1152 sowie 990dtex f768. Das Maschinenkonzept besteht aus dem bekannten WINGS HD POY Wickler sowie der eAFK Big-V Texturiermaschine.

In der Kategorie „Industrie & Material“ setzte sich das Thüringische Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt e.V. (TITK) im diesjährigen Wettbewerb gegen zahlreiche Mitkonkurrenten durch. Die flexiblen, metallfreien Heizfolien mit integriertem Überhitzungsschutz überzeugten die Jury unter Vorsitz von Prof. Dr. habil. Ulrich S. Schubert. Institutsdirektor Benjamin Redlingshöfer wertet den am 27. November 2019 in Weimar verliehenen Preis als herausragende Auszeichnung für eine exzellente Leistung in der wirtschaftsnahen Forschung sowie für den erfolgreichen Transfer von Forschungsergebnissen in die Industrie.

Weimar / Rudolstadt – Der Rudolstädter Wettbewerbsbeitrag lautete „PTC-ThermoMat“ – Effizientes Thermomanagement mittels flexibler, metallfreier Heizmaterialien auf Polymerbasis". Die Heizfolien mit dem sogenannten PTC-Effekt waren in diesem Jahr auch auf der Hannover Messe vorgestellt worden. Die Abkürzung PTC steht für „positive temperature coefficient“ und beschreibt die starke Zunahme des Widerstands mit der Temperatur. Getreu diesem Prinzip reduziert die Heizfolie ihre Leistung selbst, sie bringt also ihre eigene Thermosicherung mit. Ganz ohne zusätzliche Steuerungstechnik schützt sie so empfindliche Güter, Personen und Aggregate vor Hitzeschäden.

Das leitfähige Material kommt mit einer geringen Energiezufuhr aus und lässt sich in verschiedensten Dicken herstellen. Es ist flexibel, thermisch verformbar und unempfindlich gegenüber Strukturverletzungen. Verwendung finden kann es nicht nur in Elektrofahrzeugen, wo sich völlig neue Bereiche im Innenraum oder auch im Motorraum effizient erwärmen lassen. Einsatzgebiete eröffnen sich auch in elektrischen Fußboden- und Wandheizungen, Operationstischen, Wasserbetten, Sessel-Liften oder Aquarien.

„Erste Industriepartner haben wir bereits für diese Technologie“, sagt TITK-Direktor Benjamin Redlingshöfer. „Wir würden uns freuen, wenn der Innovationspreis dazu beiträgt, weitere Interessenten auf unsere Innovation aufmerksam zu machen. Möglicherweise können wir gemeinsam noch ganz andere Anwendungsfelder ausloten.“

Der geschäftsführende Direktor zeigt sich stolz auf das gesamte Team der TITK-Gruppe. Er dankt allen Forscherinnen und Forschern für ihr tagtägliches Engagement und gratuliert besonders dem verantwortlichen Team der Abteilung Funktionspolymersysteme mit Abteilungsleiter Prof. Dr. Klaus Heinemann, dem zuständigen Projektleiter Dr. Mario Schrödner sowie Dr. Thomas Welzel, Hannes Schache und Frank Schubert.

Seit kurzem stehen für Oerlikon Barmag Wickler der Baureihe ACW Upgrades und Retrofits zur Verfügung, mit dem für Betreiber einer POY Spinnanlage mit ACW Technologie die Vorteile des WINGS Konzeptes in greifbare Nähe rücken. Weltweit kommen für eine solche Anlagenmodernisierung mehrere tausend Wickler in Frage.

Die Vorteile des WINGS Konzeptes liegen neben Einsparungen bei Energie, Abfall und Personal vor allem auch in der gleichmäßig hohen Garnqualität: Damit punktet WINGS Garn in der Weiterverarbeitung. Besonders in der Anfärbung hebt sich das Garn von mit konventioneller Wicklertechnologie hergestellten Produkten ab.

Diese WINGS typischen Eigenschaften können Garnproduzenten jetzt auch mit dem ACW Wickler erreichen – mit einer entsprechenden Anlagenmodernisierung. Die dazu benötigten Umbaukomponenten ACW WINGS Streckfelder und ACW-Modifikationen sind als plug-in Einheiten innerhalb kürzester Zeit eingebaut, und minimieren dadurch die Stehzeit der produzierenden Anlage. Analog zu WINGS ist das neue ACW WINGS Streckfeld kompakter und führt das Garn ebenso über Röllchen statt über Fadenführer. Damit ist die Reibung für den Faden minimiert, und die Ablenkwinkel sind gleichbleibend, was wiederum Fadenspannung auf allen Spulen optimiert.

In China schon im Einsatz
Eine erste Ausbaustufe mit 96 Positionen läuft bereits erfolgreich beim chinesischen Polyestergarnhersteller Zhejiang Rongsheng. „Wir hatten bereits nach vier Tagen exzellente Garnwerte. Die Garne haben eine AA Qualität bei einer Vollspulenrate von 98% und einer Fadenbruchrate von 0,5 pro Tonne“, resümiert Xu Yongming, Werksleiter bei Rongsheng, das Modernisierungspaket. „Damit spielen wir auch mit unseren ACW Garnen wieder in der ersten Liga.“ Eine zweite Ausbaustufe mit 88 weiteren Positionen folgt Ende 2019.

Interessant ist das Umbaupaket vor allem auch durch seinen schnellen ROI (Return on investment) von unter einem Jahr. Zur Verfügung steht ACW WINGS für alle POY / HOY Wickler vom Typ ACW für Polyester, Polyamid 6 und Polyamid 6.6.

„Mit unseren Lösungen sind wir am Puls der Zeit.“ So bringt Peter Wirtz, Geschäftsbereichsleiter Industriegewebe von GKD – Gebr. Kufferath AG (GKD), sein Fazit zum GKD-Messeauftritt bei der FILTECH in Köln auf den Punkt. Noch nie konnte das Unternehmen eine vergleichbar hohe Besucherresonanz bei dieser Leitmesse für Filter- und Trenntechnik verzeichnen. Insbesondere die gezeigten Lösungen zur Wasseraufbereitung mit immer feineren Geweben, zum Mikroplastikrückhalt und zur Energieeinsparung bei der Heißgasfiltration wurden so stark nachgefragt, dass viele Besucher mehrmals kommen mussten, bis ein Ansprechpartner frei war.

Eine zentrale Rolle spielte bei vielen Gesprächen das Thema Umwelt. Hier punkten die GKD-Filtermedien und -systeme aus recycelbarem Edelstahl grundsätzlich durch mechanische Robustheit, Verschleißbeständigkeit, Schweißbarkeit und Möglichkeit zur Wiederbespannung. Die zunehmende Sensibilität der Kunden gegenüber jedwedem Einsatz von Kunststoffen oder Klebern führte gleich mehrere verantwortliche Entwickler an den Stand des Technologieführers unter den technischen Webereien. Für die unterschiedlichen Prozesse der Wasseraufbereitung standen die Gewebefamilien der Optimierten Tressen (OT) oder Porometric-Gewebe im Mittelpunkt des Interesses. Bei den Optimierten Tressen präsentierte GKD weitere Abstufungen in den Öffnungsbereichen 15 bis 5 μm. Hohe Schmutzaufnahmekapazität, geringe Verblockungsneigung und exzellente Reinigungseigenschaften qualifizieren sie für zahlreiche Schlüsselanwendungen in der Industrie. In der Mikrosiebung sind die OT mit einer geometrischen Porenöffnung von 5 μm unerreicht in Feinheit und Permeabilität. Damit setzen sie auch in der großtechnischen Wasseraufbereitung neue Maßstäbe. Porometric-Gewebe sind eine vielfach ausgezeichnete Weiterentwicklung der Optimierten Tressen. Sie gelten in der Prozess- und Ballastwasser-, ebenso wie in der Öl- und Gasfiltration als eines der leistungsstärksten Filtermedien überhaupt. Ihre konstruktiv bedingte Porosität von bis zu 80 Prozent und mehr mit entsprechend hoher Permeabilität und Bestmarken bei der Abreinigung erschließt bislang unbekanntes Effizienzpotenzial. Die meisten Standbesucher, die wegen dieser beiden Gewebefamilien das Gespräch mit GKD suchten, waren bereits von den Vorteilen dieser Gewebe für ihre Anwendungen überzeugt. Ihr Interesse galt deshalb der Verfahrens- und Engineering-Kompetenz der Filtrationsexperten. So diskutierten sie mit ihnen Fragestellungen zur Verarbeitung, zum Schweißen oder zur konstruktiven Unterstützung der dünnen Gewebe gegen Rückspüldrücke. In diesem Rahmen angedachte Lösungen gilt es nun, im Nachgang der Messe miteinander im Detail zu erarbeiten.

• 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.

• Kombination aus wässriger Textilbeschichtung mit nachwachsenden Fasern

Covestro und die österreichische Lenzing Gruppe haben ein besonders umweltverträgliches Kunstleder für die Schuhindustrie entwickelt. Die Kompetenzen beider Partner ergänzen sich: Covestro bringt seine Expertise als Rohstoff-Spezialist für Polyurethan (PU)-Textilbeschichtungen ein, die auf der wässrigen INSQIN® Technologie basiert. Lenzing verfügt über ein einzigartiges Know-how in der Produktion von Fasern, die auf dem erneuerbaren und natürlichen Material Holz basieren.

Die Umweltverträglichkeit von beschichteten Textilien hängt von einer ganzen Reihe von Faktoren ab. Bedeutsam sind etwa die Herkunft der Rohstoffe, die Verwendung von organischen Lösemitteln, der Energie- und Wasserverbrauch. Das Treibhauspotential von wässrigen PU-Beschichtungen der INSQIN® Technologie ist deutlich niedriger als das von lösemittelbasierten Systemen. Die TENCEL™ Lyocell Faser von Lenzing reduziert den ökologischen Fußabdruck von Kunstleder ebenfalls erheblich, unter anderem, weil sie ressourcenschonend mittels eines innovativen Kreislaufverfahrens hergestellt wird.

„Somit kann die Schuhindustrie jetzt auf Kunstleder zugreifen, das neue Standards hinsichtlich Nachhaltigkeit setzt – ermöglicht durch die Kombination einzigartiger und innovativer Lösungen beider Partner“, sagt Thomas Michaelis, bei Covestro Leiter Textilbeschichtung für die Region Europa, Naher Osten, Afrika und Lateinamerika (EMEA/LA). Ihre Kooperation liefert somit ein hervorragendes Beispiel für „Nachhaltigkeit (Englisch: sustainability) durch Innovation“ oder kurz: „Sustainnovation“. Sie passt somit auch perfekt zum Motto „Material Solutions inspired by Sustainnovation“ des Auftritts von Covestro am Stand D 22 in Halle 3.0 auf der Techtextil 2019 Messe.