Aus der Branche

Eine Chance für Young Professionals und angehende Fachkräfte, sich mit innovativen Unternehmen entlang der gesamten textilen Wertschöpfungskette zu vernetzen, bieten die Techtextil und Texprocess. Die international führenden Innovationsmessen, die vom 23. bis 26. April 2024 in Frankfurt am Main parallel zueinander stattfinden, halten für Studierende und Berufsanfänger*innen zahlreiche Vernetzungsmöglichkeiten und Wissensformate bereit.

Die Techtextil gibt einen gebündelten Überblick über die globale Innovationskraft technischer Textilien und Vliesstoffe und macht deren vielfältige Anwendungsbereiche sichtbar - von Automobil bis Bau, Fashion und Medizin. Gleichzeitig agiert die Texprocess als internationale Plattform neuester Maschinen, Verfahren und Dienstleistungen für die Konfektion von Bekleidung und textilen Materialien und präsentiert Lösungen von Nähtechnik bis hin zu Cutting-Technologien.

Für Young Professionals bedeutet dies zahlreiche Vernetzungsmöglichkeiten. Techtextil und Texprocess halten eine Vielzahl an Wissens- und Networking-Formaten bereit – darunter zahlreiche Präsentationen von Universitäten, Forschungsinstituten und Start-ups, die gezielt Berufseinsteiger*innen und interessierte Fachkräfte ansprechen. Darüber hinaus stehen am Messefreitag die Vortragsformate Techtextil Forum und Texprocess Forum im Zeichen der nächsten Generation.

„Nachwuchsförderung nimmt einen starken Fokus auf der Techtextil und Texprocess ein. Wir arbeiten sehr eng mit Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Newcomern der Branche zusammen. Die aktuelle Dringlichkeit der Textilbranche, neue Fachkräfte zu gewinnen, verleiht unserem Ansatz noch mal mehr Relevanz“, sagt Sabine Scharrer, Director Brand Management Technical Textiles & Textile Processing. „Als Teil des Konzeptes werden ausgewählte Hochschulen zu den Veranstaltungen eingeladen. Schon jetzt haben viele renommierte Institute zugesagt, die Messen mit Studierenden entsprechender Fachrichtungen zu besuchen und die Innovationskraft der Branche gebündelt live zu erleben“, berichtet Sabine Scharrer.

Campus & Research: neueste Erkenntnisse der Wissenschaft
Auf den Arealen Campus & Research in den Hallen 12.1 sowie 8.0 präsentieren internationale Hochschulen, Institute und Forschungseinrichtungen sowohl ihre Forschungskompetenz als auch ihr vielfältiges Angebot an Studien- und Weiterbildungsmöglichkeiten. Die Schwerpunkte liegen auf Textil und Technologien zur Herstellung und zur Be- und Verarbeitung von Textilien.
 
Techtextil und Texprocess finden vom 23. bis 26. April 2024 auf dem Frankfurter Messegelände statt.

Hängende Hochbeete, Organisationshelfer für zu Hause, die Werkstatt oder unterwegs und Bausätze für modische Taschen: Studierende aus dem sechsten und siebten Semester Textil- und Bekleidungstechnologie an der Hochschule Albstadt-Sigmaringen haben aus Gurt- und Sicherheitsbändern der Firma Carl Stahl aus Herbrechtingen innovative Produkte entwickelt. Bei der öffentlichen Abschlusspräsentation des Industrieprojekts beeindruckten sie die anwesenden Unternehmensvertreter ebenso wie das interessierte Publikum.

Die Studentin Sarah Sturm erklärte die Aufgabenstellung des von Prof. Manuela Bräuning betreuten Projekts: „Wir sollten neue Anwendungen für Gurtbänder finden.“ Diese fallen normalerweise nicht gerade durch kreative Nutzung auf, doch das Unternehmen möchte sich neue Absatzmärkte für seine Produkte erschließen – so kam die Zusammenarbeit mit der Hochschule zustande. Die Studierenden führten zu Beginn des Semesters zunächst eine Marktrecherche durch und sammelten erste Ideen. Anschließend verfolgten drei Gruppen ihre Ansätze.

Das „Team Grün“ beschäftigte sich mit dem Trendthema Urban Gardening. Für Menschen mit wenig Platz und ohne Garten entwickelten sie ein mehrstöckiges hängendes Hochbeet, das in der Wohnung ebenso genutzt und angebracht werden kann wie beispielsweise auf dem Balkon. Rankhilfen sind flexibel einbaubar, und auch an eine künstliche Beleuchtung zur Wachstumsförderung haben die Studierenden gedacht. Die Größe ist veränderbar, und dank der robusten Materialien der Firma Stahl ist das Hochbeet stabil, wetterbeständig und leicht.
 
Das „Team Tasche“ entwarf verschiedene Bausätze samt Anleitungen für Taschen, die zu Hause selber zusammengesetzt werden. „Uns war die Nachhaltigkeit unserer Produkte sehr wichtig“, erklärte die Studentin Klara Rauscher. „Deshalb werden für die Taschen nur Restposten der Firma Stahl benutzt.“ Die Taschen sind langlebig und sehr robust und können ohne Nähmaschine und Vorkenntnisse in rund einer Stunde gefertigt werden.

Das „Team Orga“ entwickelte schließlich eine Organisationswand, die aus Gurt- und Gummibändern von Hand gewebt wurde. Sie kann zu Hause ebenso aufgehängt werden wie in der Werkstatt oder auch im Transporter und bietet jede Menge Stauraum für Werkzeug, Schreibsachen, Fotos und etliches mehr. „Alle Gurtbänder kommen von Carl Stahl, und unser Produkt kann an Wänden und fast allen anderen Oberflächen angebracht werden“, erklärte die Studentin Tugce Sarikaya.

Frank Bez, Leiter der Entwicklungsabteilung bei Carl Stahl, zeigte sich nach der Abschlusspräsentation der Studierenden komplett begeistert: „Sie hatten wirklich sensationelle Ideen. Ich bin überrascht, was man aus unseren Produkten alles machen kann“, sagte er. „Es ist immer etwas Besonderes aus etwas Kleinem etwas Großes zu machen und einem Gurtband so viel Leben einzuhauchen.“ Er hofft nun, dass der ein oder andere seine Ideen noch weiter vorantreiben möchte, „vielleicht in Form einer Bachelorarbeit“, und bedankte sich im Namen des Unternehmens für das gelungene Projekt.

Forschende des ITA, der Uni Bonn und der Heimbach GmbH haben eine neuartige Methode entwickelt, mit der Ölverschmutzungen energiesparend, kostengünstig und ohne Einsatz toxischer Substanzen von Wasseroberflächen entfernt werden können. Ermöglicht wird dies durch ein technisches Textil, das in einen schwimmenden Behälter integriert wird. So können mit einem einzigen kleinen Gerät bis zu 4 L Diesel innerhalb einer Stunde zu entfernen. Dies entspricht etwa 100 m2 Ölfilm auf einer Wasseroberfläche.

Trotz des stetigen Ausbaus erneuerbarer Energien haben die weltweite Ölproduktion, der Ölverbrauch und das Risiko der Ölverschmutzung in den letzten zwei Jahrzehnten stetig zugenommen. Im Jahr 2022 belief sich die weltweite Ölförderung auf 4,4 Milliarden Tonnen! Dabei kommt es bei der Förderung, dem Transport und der Verwendung von Öl häufig zu Unfällen, die zu schweren und manchmal irreversiblen Umweltverschmutzungen und Schäden für den Menschen führen.  

Es gibt verschiedene Methoden diese Ölverschmutzungen von Wasseroberflächen zu entfernen. Jedoch weisen alle Methoden verschiedene Defizite auf, die ihren Einsatz erschweren und insbesondere die Entfernung von Öl aus Binnengewässern einschränken.

Für viele technische Anwendungen gibt es unerwartete Lösungen aus dem Bereich der Biologie. Jahrmillionen der Evolution haben dazu geführt, dass die Oberflächen lebender Organismen für ihre Interaktion mit der Umwelt optimiert wurden. Lösungen, die für Materialwissenschaftler oft eher ungewohnt und schwer zu akzeptieren sind. Die langjährige Untersuchung von rund 20.000 verschiedenen Arten an der Uni Bonn zeigte, dass es eine nahezu unendliche Vielfalt an Strukturen und Funktionalitäten gibt. Einige Arten zeichnen sich besonders durch ihre hervorragende Öladsorption aus. Beispielsweise adsorbieren die Blätter des Schwimmfarns Salvinia molesta Öl sehr schnell, separieren es gleichzeitig von Wasseroberflächen und transportieren es auf ihren Oberflächen (Abbildung 1).  

Die Beobachtungen inspirierten dazu, den Effekt auf technische Textilien zur Trennung von Öl und Wasser zu übertragen. Es handelt sich um ein superhydrophobes Abstandsgewirk, das industriell hergestellt werden kann und daher leicht skalierbar ist.

Das biologisch inspirierte Textil kann in eine Vorrichtung zur Öl-Wasser-Trennung integriert werden kann. Dieses gesamte Gerät wird Bionischer Öladsorber (BOA) genannt (Abbildung 2).

Ausgehend von der Verunreinigung in Form eines Ölfilms auf der Wasseroberfläche funktioniert der Separations- und Sammelprozess nach den folgenden Schritten:

• Der BOA wird in den Ölfilm eingebracht.
• Das Öl wird vom Textil adsorbiert und gleichzeitig vom Wasser getrennt.  
• Das Öl wird durch das Textil in den Auffangbehälter transportiert.
• Das Öl tropft aus dem Textil in den Auffangbehälter.  
• Das Öl wird bis zur Entleerung des Behälters aufgefangen.

Der Vorteil dieser neuartigen Ölabscheidevorrichtung ist, dass keine zusätzliche Energie für den Betrieb aufgewendet werden muss. Das Öl wird durch die Oberflächeneigenschaften des Textils vom umgebenden Wasser getrennt und allein durch Kapillarkräfte, auch gegen die Schwerkraft, durch das Textil transportiert. Am Ende des Textils im Sammelbehälter angekommen, desorbiert das Öl ohne weitere äußere Einwirkung allein durch die Schwerkraft. Mit dem derzeitigen Maßstab können mit einem Gerät des Bionic Oil Adsorber pro Stunde ca. 4 l Diesel von Wasser getrennt werden.

Es scheint unwahrscheinlich, dass ein funktionalisiertes Abstandsgewirk günstiger ist als ein herkömmliches Vlies, wie es üblicherweise für Ölsorptionsmittel verwendet wird. Da es sich jedoch um ein funktionelles Material handelt, müssen die Kosten im Verhältnis zur Menge des entfernten Öls stehen. Vergleicht man den Verkaufspreis des BOA-Textils mit den Verkaufspreisen verschiedener ölbindender Vliesstoffe, so ist das BOA-Textil mit 10 ct/L ca. 5 bis 13 Mal günstiger.

Insgesamt bietet das BOA-Gerät eine kostengünstige und nachhaltige Methode zur Öl-Wasser-Trennung im Gegensatz zu den gängigen Reinigungsmethoden durch die folgenden Vorteile:  

• Es ist kein zusätzlicher Energiebedarf, wie bei Ölskimmern, notwendig.
• Es werden keine giftigen Substanzen in das Gewässer eingebracht, wie z.B. bei Öl-Dispersionsmitteln.
• Die Textilien und Geräte können mehrfach wiederverwendet werden.
• Es verbleibt kein Abfall im Gewässer.
• Es ist kostengünstig in Bezug auf die Menge des entfernten Öls.

Das Team der Forschenden vom ITA, der Uni Bonn und der Heimbach GmbH konnte nachweisen, dass die neuartige biomimetische BOA-Technologie für eine selbstgesteuerte Abtrennung und automatische Sammlung von Ölfilmen einschließlich ihrer vollständigen Entfernung aus dem Wasser überraschend effizient und nachhaltig ist.

Darüber hinaus kann sie in verschiedenen verwandten Abscheidungsprozessen eingesetzt werden. Derzeit wird das Produkt so weiterentwickelt, dass es in 2-3 Jahren in den Markt eingeführt werden kann. 

Mit jeweils einjährigen Stipendien möchte die Stadt Mönchengladbach Startups aus den Bereichen Textiltechnik, Cyber-Security und Aviation für den Niederrhein gewinnen. Ab sofort können sich geeignete Gründungsteams auf das bundesweit einzigartige Programm bewerben.

Unter dem Namen „Startup.Starterkit.MG“ wird es den drei Gewinnerteams ermöglicht, zwölf Monate lang mit Partnern aus Forschung, Entwicklung und etablierter Unternehmerschaft an der Marktreife ihres Produkts oder ihrer Dienstleistung zu arbeiten. So stehen für das Stipendium Cyber-Security etwa der Cyber-Management-Campus der Hochschule Niederrhein und das Beratungsunternehmen SureSecure als Partner bereit, für das Aviation-Stipendium der Fachbereich Luft- und Raumfahrttechnik der Fachhochschule Aachen sowie Unternehmen vom Innovationsflughafen MG und für das Textil-Stipendium die Hochschule Niederrhein und Firmen aus dem Verband der Rheinischen Textil- und Bekleidungsindustrie e.V. Mietkostenfreies Wohnen in Startup-WGs, gratis Arbeitsplätze und eine Reihe weiterer attraktiver Leistungen von Partnern wie der örtlichen Stadtsparkasse und einem bekannten Sportverein runden die Stipendien ab.

Ermöglicht werden diese durch finanzielle Unterstützung der Stadt Mönchengladbach, durch die intensive Mit- und Zusammenarbeit von WFMG (Wirtschaftsförderung), EWMG (Entwicklungsgesellschaft), MGMG (Marketinggesellschaft), Flughafen Mönchengladbach, Stadtsparkasse Mönchengladbach, Gladbacher Hockey- und Tennisclub (GHTC), der Digitalisierungs- und Gründungsinitiative nextMG e.V. sowie durch die Bereitschaft von Partnern aus branchennahen Bildungseinrichtungen und örtlichen Unternehmen, den Startups als Sparringspartner zur Seite zu stehen.

Voraussetzungen für die Bewerbung für vorzugsweise zwei- bis dreiköpfige Gründungsteams sind ein aussagekräftiges Pitchdeck (max. 10 Seiten), eine erfolgte bzw. unmittelbar bevorstehende Gründung (innerhalb der nächsten drei Monate) sowie die Bereitschaft, für die Dauer des geförderten Jahres nach Mönchengladbach zu ziehen. Liegt ein fertiger Businessplan vor, kann dieser mit eingereicht werden. Angesprochen sind sowohl lokale und regionale als auch nationale oder internationale Startups.

Gesucht werden im Bereich Textiltechnik Innovationen unter anderem aus den Themenfeldern Neue Werkstoffe und Materialien, Technische/Smarte Textilien, Lieferketten/Logistik, Kreislaufwirtschaft/Recycling, Textiler Maschinenbau oder Digitale Märkte/Geschäftsmodelle.

Die Bewerbungsphase ist ab sofort eröffnet und läuft bis 15. Juli 2023.
Bewerbungen sind an startupmg@wfmg.de zu richten, Stichwort „Startup-Stipendium“. Alle Informationen unter www.startupmg.de.

Vom 25. bis zum 27. April 2023 findet die diesjährige JEC WORLD, die international führende Leichtbaumesse, in Paris statt. Das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) wird seine jüngsten Innovationen aus dem textilen Leichtbau und dem Textilrecycling auf dem Stand der sächsischen Wirtschaftsförderung präsentieren. Das STFI fokussiert seinen Messeauftritt in Paris dieses Jahr vor allem auf erfolgreiche Beispiele aus Industriekooperationen, die zur Nachhaltigkeit des Herstellungsprozesses beitragen.

Im Forschungsvorhaben „optiformTEX“ innerhalb des BMBF-Förderprogramms „Zwanzig20 – futureTEX“ wurde eine neue Technologie für flächige Naturfaser (NF)-Halbzeuge mit belastungsgerechter topologischen Fasermasseverteilung entwickelt. Dies lässt eine signifikante Gewichtsreduzierung von bis zu 30 % bei Leichtbauteilen vor allem im automobilen Interieur zu.

Es entstand das Modul „3D-Lofter“ zur lokalen Verstärkung von Vliesstoffen mittels definierter Faseranhäufungen; entwickelt und gebaut durch den Projektpartner Oskar Dilo Maschinenfabrik KG, Eberbach. Ein Exemplar des Moduls wurde in eine Labornadelvliesstoffanlage im Technikum des STFI integriert und steht für Kundenversuche sowie nachfolgende Forschungsvorhaben zur Verfügung.

Im Ergebnis des internationalen BMBF-Vorhabens „HiPeR – Orientierte Carbonfaserstrukturen aus Luftfahrt-Produktionsabfällen zum Wiedereinsatz im Flugzeug“ entstand ein Strukturbauteil für die Luftfahrt aus Recycling-Carbon. Dafür wurden am STFI rCF-Tapes sowohl aus recoverten, mechanisch aufbereiteten Abfällen als auch aus pyrolysierten Fasern entwickelt. Die rCF-Tapes werden auf dem STFI-Stand, das Bauteil selbst am CU-Messestand/CTC präsentiert.

Für den ressourceneffizienten Einsatz von Kunststoffen entwickelt Fraunhofer UMSICHT neue Werkstoffe. Im Fokus stehen dabei Biokunststoffe, eine zirkuläre Kunststoffwirtschaft sowie Strategien zur Reduzierung von Makro- und Mikroplastik in der Umwelt. Fraunhofer UMSICHT präsentiert sich auf der K 2022 mit chemischen Zwischenprodukten aus Kaffeesatz, Folienwerkstoff auf Basis von TPU, PLA-Compounds für technische Bauteile mit erhöhtem Brandrisiko und abbaubaren Mulchfolien.

Forschende des Fraunhofer UMSICHT gewinnen im Projekt »InKa«, das die Wertschöpfungskette von Kaffeesatz erforscht, aus dem ungenießbaren Kaffeeöl ein chemisches Zwischenprodukt, das bei der Herstellung von Additiven für Kunststoffe zum Einsatz kommt. Den entölten Kaffeesatz versuchen sie, als alternativen Rohstoff für die Papier- und Kartonindustrie zu nutzen. »Eine besondere Herausforderung bei unserem Projekt ist das Scale-up der Verfahrensschritte vom Labor zur industriellen Fertigung. Das angestrebte Verfahren als Ganzes ist hoch innovativ und leistet einen wichtigen Beitrag bei der Nutzung von biobasierten Rohstoffen im Rahmen der Bioökonomie. Im Labormaßstab sehen wir bereits, dass unser Konzept aufgeht: Wir konnten die entwickelten Additive bereits in neuen Werkstoffrezepturen testen«, erklärt Inna Bretz, Abteilungsleiterin Zirkuläre und Biobasierte Kunststoffe des Fraunhofer UMSICHT.

Röntgendetektierbare Mehrwegschutzbekleidung
Die Entwicklung eines Folienwerkstoffs auf Basis von thermoplastischen Polyurethanen (TPU) und röntgendetektierbaren Additiven war das Ziel des Projekts »DetekTPU«. Bei der Produktion von Nahrungsmitteln ist Einwegschutzbekleidung zu tragen, um Sicherheits- und Hygienevorschriften einzuhalten. Neben einer großen Mengen Plastikmüll ergibt sich dabei zusätzlich das Problem, dass Teile der Schutzbekleidung in den Nahrungsmitteln landen können und dort nicht detektiert werden. Der entwickelte Werkstoff soll für zuverlässig röntgendetektierbare Mehrwegschutzbekleidung eingesetzt werden. Dies ist für dünne Kunststofffolien eine bisher nicht gelöste Herausforderung. »Die bisherigen Projektergebnisse sind vielversprechend, aktuell planen wir weitere Entwicklungsschritte mit unserem Projektpartner. Hierzu soll das Team um Experten aus dem Bereich Folienherstellung erweitert werden.«  berichtet Christina Eloo, Gruppenleiterin Kunststoffentwicklung.

Biobasierte Kunststoffe für technische Bauteile mit erhöhtem Brandrisiko
Technische Bauteile mit erhöhtem Brandrisiko, etwa in der Elektronikindustrie, erfordern flammgeschützte, wärmeformbeständige und schlagzähe Kunststoffe. Ein Großteil davon wird auf Erdölbasis hergestellt, dessen Vorräte begrenzt sind. Biokunststoffe erreichen jedoch oftmals noch nicht im vollen Umfang das vom Markt geforderte Eigenschaftsniveau konventioneller technischer Kunststoffe. Die Grenzen liegen insbesondere beim Brandverhalten, einer ausreichenden Temperaturbeständigkeit oder Schlagzähigkeit. Hier setzt »TechPLAstic« an: Es werden PLA-Compounds für langlebige Produkte anwendungs- und marktnah entwickelt - unter Berücksichtigung der jeweiligen Anforderungen und Kosten. Der Anwendungsfokus liegt zunächst auf technischen Produkten des Elektronik- und Bausektors wie beispielsweise Leuchten oder Schalter und Tasten in der Gebäudetechnik.

Mulchfolien mit angepasster Abbaubarkeit
Biologisch abbaubare Kunststoffe sind in umweltoffenen Anwendungen sinnvoll, bei denen ein Recyclingprozess nicht möglich oder mit einem zu hohen Aufwand verbunden ist. Beispiele hierfür sind Geotextilien oder Mulchfolien. Fraunhofer UMSICHT forscht an Kunststoffen mit angepasster Abbaubarkeit, die während der Nutzungsdauer die gewünschten Eigenschaften erfüllen. Zur Untersuchung und Bewertung der Eigenschaftsänderungen von Kunststoffen während der Alterung durch Umwelteinflüsse werden durch die Forschenden im Labor die Bedingungen so anwendungsnah wie möglich eingestellt. Dazu können je nach Produkt verschiedene Substrate (Kompost, Erde, Wasser), verschiedene Temperaturen und UV-Licht eingesetzt werden.
 
Förderhinweise

• Das Projekt »InKa – Intermediate aus industriellem Kaffeesatz« wird im Rahmen der Fördermaßname »Nationalen Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030« der Bundesregierung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.
• Das Projekt »DetekTPU« wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
• Das Projekt »TechPLAstic« wird durch die Fachagentur Nachwachsende Rohrstoffe e. V. (FNR) und aus Mitteln des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert.

Fokus auf Exzenterschneckenpumpen und Pumpen für schersensible Stoffe

Gesteigerte Produktivität, erhöhte Lebensdauer und maßgeschneiderte Lösungen auch für anspruchsvollste Aufgaben in verfahrenstechnischen Anlagen der Chemie- und Kunststoff-Industrie sowie in der PUR-Anwendung – mit diesen Argumenten überzeugen die Präzisionszahnradpumpen, die Oerlikon Barmag auf der diesjährigen Achema vom 22. bis 26. August 2022 in Frankfurt vorstellt. Im Fokus steht die neue Pumpe für schersensible Fördermedien sowie die neue Exzenterschneckenpumpe.

Exzenterschneckenpumpen
Die Ansprüche an die Pumpen sind hoch, da die Nachfrage nach maßgeschneiderten Lösungen für immer kompliziertere Prozesse steigt. Das gilt insbesondere auch für die neue Exzenterschneckenpumpen-Baureihe von Oerlikon Barmag. Hohe Verschleißfestigkeit, gesteigerte Langlebigkeit und robustes Auftreten – die neue Pumpe ist maßgeschneidert für die Förderung von stark gefüllten, hochviskosen und abrasiven Medien, wie zum Beispiel gefüllten Klebstoffen, gefüllten Silikonen oder gefüllten Vergussmassen. Highlight ist das mehrstufige Dichtungssystem, das die Lebensdauer der Pumpe wesentlich steigert. Der vorgelagerte Wellendichtring schützt die Gleitringdichtung vor zu schneller Abnutzung durch schwierige Medien. Die optimierte Ausrichtung der kugelgelagerten, mittig durch den Wellendichtring führenden Antriebswelle wiederum verhindert jeglichen Metallabrieb und sorgt so für deutlich längere Standzeiten. Die Produzenten profitieren von einer deutlich gesteigerter Produktivität, da die Wartungsintervalle der Pumpen verringert und damit die Maschinenstillstandszeiten signifikant reduziert werden.    

Neue Pumpe für schersensible Stoffe
Für die immer komplexer werdenden kundenspezifischen Prozesslösungen hat Oerlikon Barmag die bewährte GA-Serie, die speziell für die anspruchsvolle Förderung höherviskoser Medien entwickelt worden ist, jetzt um die GAB51F für schersensible Fördermedien ergänzt. Die neu entwickelte Pumpe mit einem Viskositätsbereich von maximal 300 Pas ist maßgeschneidert für die Förderung hochviskoser, scherempfindlicher Stoffe, wie zum Beispiel Klebstoffe oder Silikone. „Die Scherkräfte, die in der Pumpe auf das Medium einwirken, werden durch eine speziell eingebaute Geometrie auf ein Minimum reduziert“, erläutert Thorsten Wagener, Senior Sales Manager im Geschäftsbereich Pumpen. Der Stoff wird dadurch so schonend und pulsationsarm wie möglich durch die Pumpe gefördert und am Ausgang präzise dosiert; damit behält er seine individuellen Eigenschaften.

High-Speed-Dosierpumpe mit abgedichtetem Produktraum
Die High-Speed-Dosierpumpe ist speziell für das Dosieren von schlecht schmierenden und abrasiven Medien entwickelt worden. Der Hauptvorteil liegt in dem abgedichteten Produktraum, der die Lebensdauer der Pumpe erheblich verlängert. Der von den Medien berührte Raum wird auf den Bereich um die Zahnräder begrenzt. „Damit ist die Schnellläufer-Pumpe besonders für den Einsatz in der chemischen Industrie, die häufig aggressiven Säuren fördert, geeignet,“ so Thorsten Wagener.

GM-Baureihe für niedrig-viskose Medien
Pumpen der GM- und der GA-Baureihe stehen für exaktes Dosieren durch eine pulsationsarme Einspeisung des Förderstroms. Die mehrstufige GM-Pumpe fördert auch unter Hochdruck und schwierigsten Einsatzbedingungen niedrig-viskose Medien (z. B. 250 bar, 100 mPas). Standardpumpe für viele Dosieraufgaben ist die bewährte GM-Baureihe in eckiger Ausführung. Mit der Entwicklung der mehrstufigen Pumpe hat die Einsatzpalette der GM-Baureihe eine deutliche Erweiterung erfahren. Die runde 2-stufige GM-Pumpe ist speziell für den Einsatz in der Hochdrucktechnologie entwickelt worden. Sie erfüllt die besondere Herausforderung der Förderung von kleinen Durchsätzen mit niedrigen Viskositäten. Die Pumpe bedient Fördergrößen von 0,05 bis 20 ccm/U und eignet sich damit bestens zur Herstellung etwa von PUR-Formteilen, Blockschaum, Kühlmöbel-Isolationen oder Sandwichpanels.

GA-Baureihe für höherviskose Medien
Die GA-Baureihe von Oerlikon Barmag ist speziell für die anspruchsvolle Förderung höherviskoser Medien entwickelt worden. Die GA-Baureihe ist in Fördervolumina von 1,25 - 30 cm³/U (0,6-144 l/h) lieferbar. Sie ist ausgelegt für Drücke bis 200 bar, für Viskositäten bis 1.500 Pas sowie für Temperaturen bis maximal 225°C. Mit dieser Pumpenbaureihe bietet Oerlikon Barmag maßgeschneiderte Lösungen für viele verfahrenstechnische Prozesse, bei denen auf eine hochgenaue und gleichmäßige Dosierung Wert gelegt werden muss.

Die Fasspumpe — fördern und dosieren in einer Einheit
Mit der Fasspumpe stellen die Pumpenexperten von Oerlikon Barmag eine Pumpe vor, die speziell zur Förderung und Dosierung hochviskoser Materialien wie Klebstoffe, Silikone und anderen hochviskosen Materialien aus Fässern und anderen großen Gebinden und für Drücke bis zu 250 bar ausgelegt ist. Zu ihrer Besonderheit gehört nicht nur, dass sie hochviskose Materialien aus dem Fass austrägt, sondern dass das Medium ohne einen weiteren Zwischenstopp direkt dosiert werden kann.

Über 200 Vertreter*innen aus der Faserverbundbranche, dem Bauwesen und der Wissenschaft nahmen im Januar 2022 am Abschlussforum des BMBF-Innovationsforums „FiberBuild – Faserverbundindustrie erschließt Bauwesen“ teil, um das Potenzial von faserverstärkten Werkstoffen für Bauanwendungen zu diskutieren, neue Geschäftsfelder zu analysieren und sich branchenübergreifend zu vernetzen. Zu dem zweitägigen Online-Event hatte der Projektinitiator, das Fachnetzwerk CU Bau des Composites United e V., eingeladen.
 
Über 200 Interessenten waren der Einladung gefolgt und erhielten Einblicke in die Welt der Faserverbundwerkstoffe. Neben einer Studie zum Marktpotenzial dieser Materialien im Bauwesen sowie dem Konzept einer Ideen-TransferPlattform stellten Referenten aus dem gesamten DACH-Raum ihre bisherigen Erfahrungen mit Produkten aus faserverstärkten Werkstoffen für bspw. Brückenbauten und -sanierungen, Türme und Masten, Leichtbaudächer oder -fassaden vor.

Diese Werkstoffe zeichnen sich insbesondere durch überzeugende strukturelle Eigenschaften bei vergleichsweise niedrigem Materialeinsatz aus und bieten somit ökologische Vorteile. Durch die höhere Lebensdauer, reduzierte Wartungsaufwände, einfache Handhabung und geringere Transportlasten bieten sie gleichzeitig auch ökonomische Vorzüge. Sie erlauben ebenfalls eine besondere Designfreiheit und die Integration von erweiterten Funktionalitäten, wie etwa die Schadensüberwachung durch integrierte Sensoren.

Am zweiten Veranstaltungstag lag der Fokus auf der Bauindustrie, die sich aktuell mit der Forderung nach klimaschonenden und nachhaltigen Werkstoffen und Technologien konfrontiert sieht. Benötigt werden material- und energieeffiziente Lösungen zur Reduktion von CO2-Emissionen. Faserverbundverstärkte Baustoffe können hier Lösungen aufzeigen.

Außerdem setzen die stagnierende Produktivität sowie der andauernde Fachkräftemangel bei steigenden Personalkosten die Baubranche zusätzlich unter Druck. Hier bieten sich Ansatzpunkte über digitales, vollautomatisiertes Bauen sowie Produktionssysteme mit mehr Standardisierung bzw. einer Vorfertigung in der Fabrik. Leichtbauweisen mit Faserverbunden verfügen über einen hohen Vorfertigungsgrad, durch additive Fertigungsverfahren (z. B. 3D-Druck) können Planungsdaten zeit- und kosteneffizient direkt vor Ort in die Ausführung übertragen werden.

Die größte Hürde für den flächendeckenden Einsatz von faserverstärkten Bauprodukten ist aber das Baurecht. Im Gegensatz zu bekannten, herkömmlichen Baumaterialien fehlen für faserverstärkte Werkstoffe grundlegende Normenwerke und bauaufsichtliche Regelungen. Daraus entsteht für jedes Projekt die Notwendigkeit einer Zustimmung im Einzelfall, einer gutachterlichen Stellungnahme sowie von experimentellen Untersuchungen. Dies ist mit zusätzlichen Kosten und Zeitaufwand verbunden, was einen Einsatz von neuen Werkstoffen natürlich erschwert. Die Schwierigkeiten bei der Zusammenfassung in einer Norm entstehen auch durch die Werkstoffvielfalt und die unterschiedlichen Herstellungsprozesse. So sind verschiedene, kombinierbare Harz- und Fasersysteme am Markt, unterschiedliche Fertigungstechnologien sind ausschlaggebend für Toleranzen im Material. Die ersten normativen Grundlagen entstehen aktuell auf Bemühungen des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (DAfStb).  

„Wir haben an beiden Eventtagen gesehen, wie die Zukunft der Baubranche aussehen kann“, resümierte Roy Thyroff, Geschäftsführer des CU Bau. „Für den Einsatz von nichtmetallischen Bewehrungen sind umfassende Kenntnisse zu Material- und Tragverhalten notwendige Voraussetzung. In anderen Industrien, wie der Luftfahrt oder dem Automobilbau, werden Faserverbund-Bauteile schon in Serie gefertigt, da Forschung und Testing dort schon viel weiter vorangeschritten sind. Das Fachnetzwerk CU Bau ist die richtige Plattform um diese Lücke auch für den Bausektor zu schließen. Wir werden branchenübergreifend und werkstoffneutral Wissenschaft und Praxis miteinander verbinden.“  
 
Weitere Informationen zum Projekt online: https://composites-united.com/projects/fiberbuild/

Claudia Güntert wird ab dem 1. November 2021 die Leitung Unternehmenskommunikation bei Autoneum übernehmen. Sie folgt auf Dr. Anahid Rickmann, Head Corporate Communications, die das Unternehmen per Ende August verlassen wird.

Claudia Güntert studierte Rechtswissenschaften an der Universität Basel, Schweiz, sowie Germanistik und Osteuropäische Literatur an den Universitäten Basel und Zürich, Schweiz.

Von 2008 bis 2013 war sie als Marketing & Product Communications Manager bei der Von Roll Management AG in Wädenswil, Schweiz, tätig. Dabei sammelte sie umfassende Erfahrung in der Marketing- und Kundenkommunikation in der Industrie und gewann ein tiefes Verständnis für die industriellen Beziehungen zwischen Lieferanten und ihren Kunden. Von 2013 bis 2021 war sie Head of Corporate Communications & Investor Relations bei der Von Roll Holding AG in Wädenswil und Breitenbach, Schweiz. In dieser leitenden Funktion baute sie ihre Expertise in der internen und externen Kommunikation mit Fokus auf Unternehmensvision und -strategie, Branding, Global Change Management und Social-Media-Präsenz aus. Claudia Güntert wird an Matthias Holzammer, CEO, berichten.

Dr. Anahid Rickmann verlässt Autoneum per Ende August auf eigenen Wunsch. Nach fast neun-jähriger Tätigkeit hat sie sich entschieden, eine neue berufliche Herausforderung anzunehmen. Anahid Rickmann hat die Kommunikation des Unternehmens nach der Verselbständigung 2011 strategisch neu ausgerichtet und so maßgeblich die Außenwahrnehmung und Reputation von Autoneum geprägt. Zu ihren besonderen Leistungen zählen der messbare Erfolg der externen Kommunikation, die Markenpositionierung und die Lancierung der Nachhaltigkeitsstrategie von Autoneum. CEO Matthias Holzammer und der Verwaltungsrat danken Anahid Rickmann herzlich für ihren erfolgreichen, stets engagierten und loyalen Einsatz für Autoneum und wünschen ihr das Beste für ihre persönliche und berufliche Zukunft.

Im September und Oktober 2021 wird Luzia Schoeck, Communications Manager, interimistisch die Leitung der Unternehmenskommunikation übernehmen.

• Batteriedeckel aus SMC – Was Composites für die Elektromobilität leisten können

Die schnelle Entwicklung der Elektromobilität hat die gesamte Werkstoffentwicklung vor neue Herausforderungen gestellt. Besonders die Batterie, ein Herzstück der Elektrofahrzeuge, stellt ausgesprochen hohe Anforderungen an die eingesetzten Materialien und Lösungen.

Bei dem Batteriegehäuse (sog. Wanne) stellen metallische Werkstoffe in Profilform (vor allem Aluminium und spezielle Stähle) bezüglich der Crashanforderungen eine etablierte Lösung dar. Bei den Batteriedeckeln stehen verschiedene Lösungen in Wettbewerb. Je nach Konzept und Hersteller werden metallische (Aluminium, bzw. Stahl) sowie nichtmetallische Werkstoffe (Kunststoffe) bzw. deren Kombinationen eingesetzt.

Welche Anforderungen werden an die potenziellen Materialien für Batteriedeckel gestellt, um in Betracht gezogen zu werden?

Dieser Artikel betrachtet vorrangig die sehr guten Verwendungsmöglichkeiten von Sheet Molding Compounds (SMC). Fünf wichtige Merkmale der Funktion eines Batteriedeckels werden nachstehend kommentiert.

1.    Mechanische Eigenschaften

Das Batteriegehäuse besteht hauptsächlich aus Aluminium – bzw. Stahlprofilen, es kann allerdings auch im Aluminiumdruckverfahren hergestellt werden. Das Gehäuse beherbergt die Zellen, die Kühlung, die Verkabelung und schützt die Batterie vor Crash - / Crush – Schäden. Außerdem ist das Gehäuse ein Teil der gesamten Fahrzeugstruktur. Für die mechanischen Anforderungen des Batteriedeckels ist faserverstärkter Kunststoff (SMC) eine passende Lösung, die folgende Vorteile bietet:

•    gute Zug – und Biegefestigkeit erhöhen die Steifigkeit,
•    SMC ermöglicht die Verteilung dieser Eigenschaften über das gesamte Bauteil,
•    Verwendung verschiedenster Fasertypen und Glaskugeln ist möglich,
•    mögliche Fasersysteme, wie uni – und multidirektionale, sowie randomisierte Schnittfasern, erhöhen die mechanischen Eigenschaften,
•    lokale Verstärkungen der Wanddicken unterstützen diese Verbesserungen und
•    stabile und vorhersehbare Eigenschaften im breiten Temperaturbereich von minus 60°C bis 150°C und darüber hinaus, keine Versprödung, kein Schmelzen bzw. Aufweichen sprechen für diesen Werkstoff.

2.    Flammwidrigkeit und Temperaturbeständigkeit

Im Falle eines Batteriebrandes hat der Insassenschutz höchste Priorität, damit die Passagiere rechtzeitig das Fahrzeug verlassen können, das Elektrofahrzeug muss den sog. 'Run away test‘ bestehen. Ein Brand kann entstehen, wenn folgende Faktoren eintreten:

•    elektrische Überladung, Kurzschluss, Fehlfunktion der Steuerelektronik
•    mechanische Einwirkungen, wie z. B. ein Crash des Fahrzeuges.

Im Brandfall können Flammen oder heiße Gase mit Temperaturen von bis zu 1100°C auftreten, die feste Partikel der Zellen beinhalten, also wie ein Sandstrahlgebläse wirken. Dünne Blechdeckel widerstehen hier nur kurzzeitig, weshalb zusätzliche Platten aus Stahl oder Geweben verwendet werden müssen, um die Sicherheitsanforderungen zu erfüllen.
SMC bietet hier folgende Vorteile:
•    die Nutzung von unterschiedlichen Füllstoffen ergeben höchste Flammwidrigkeiten,
•    durch die Verwendung von einer Faserverstärkung wird eine Formstabilität und elektrische Isolation garantiert und
•    es gibt kein Spontanversagen aufgrund von Erweichen (Thermoplaste) oder Schmelzen (Metalle).

3.     Teilegeometrie und Werkzeugkosten

Batterien aus dem Bereich der Elektromobilität haben in der Regel große Dimensionen und ein komplexes Design, um die Zellmodule, Elektronik, Verkabelung und Kühlung aufnehmen zu können. Das führt zu reliefartigen Deckelformen, die als Metallversion nur durch einen mehrstufigen Tiefziehprozess hergestellt werden können.
SMC bietet hier folgende Vorteile:
•    Herstellung mit nur einem Werkzeug,
•    Bauteilhöhen von 20mm bis 800 mm sind im gleichen Teil möglich,
•    umlaufender Rand incl. Dichtungsnut ausführbar,
•    Materialschwindung ist einstellbar und kann auch als sogenannte Null-schwinder eingestellt werden,
•    partielle Wandstärkenerhöhungen für die Flammwidrigkeit sind möglich,
•    einstufiger Herstellprozess (Fließpressverfahren).

Bei der Montage gewinnt die Geometriegenauigkeit der SMC – Deckel eine besondere Wichtigkeit, wodurch die Dichtungspressung optimiert und der fast verzugsfreie Deckel einfach montiert werden kann.
Hier ist das SMC den metallischen oder thermoplastischen Lösungen deutlich über-legen.

4.     EMV Abschirmung

Wie alle Kunststoffe, hat SMC - im Gegensatz zu Metallen - keine elektromagnetische Abschirmwirkung. Daher müssen SMC Bauteile mit einem zusätzlichen Bauteil (Blech bzw. Folie) großflächig verbunden werden, was zusätzliche Kosten verursacht. Trotzdem bleibt ein SMC- Deckel mit entsprechender Abschirmungshilfe als Systemlösung absolut funktions- und wettbewerbsfähig.

5.      Emission

Da sich die Batteriegehäuse mit dem Interieur im Karosserieinnenraum befinden, sind Anforderungen an die Emissionseigenschaften (VOC und andere) zu erfüllen. Dies stellt folgende hohen Anforderungen an:

•    die chemische Zusammensetzung des Basisharzes,
•    das sorgfältige Rezeptieren,
•    die für die Aushärtung verantwortlichen Stoffe (Initiatoren, Inhibitoren, usw.),
•    die Sauberkeit in der Halbzeugproduktion und
•    die Kontrolle des Herstellungsprozesses.

All diese Elemente sind entscheidende Voraussetzungen, um die Emissionswerte unter Kontrolle zu bringen und nachhaltig zu garantieren. Dieser Herausforderung stellt sich die SMC Industrie und hat mittlerweile bewiesen, die notwendigen Mittel und Fähigkeiten zu haben, um die geforderten Emissionswerte zu erreichen.

Das Zusammenwirken aller oben genannten Faktoren zeigt eindeutig, dass Batteriedeckel aus SMC eine technische, die Sicherheit verbessernde und wirtschaftliche Alternative zu Bauteilen aus metallischen Werkstoffen darstellen. Es handelt sich also um einen optimalen Werkstoff für die Batterielösungen der E-Mobilität, der bereits bei einigen Fahrzeugen Verwendung in der Serienproduktion gefunden hat!