Aus der Branche

Ein Jahrzehnt Nachhaltigkeitsförderung: Der Green Product Award und der Green Concept Award feiern 2023 zehnjähriges Jubiläum und sind bis zum 7. November 2022 offen für Bewerbungen

Bereits zum zehnten Mal lobt der Green Future Club zwei Nachhaltigkeitspreise aus: den Green Concept Award sowie den Green Product Award. Die 2013 ins Leben gerufenen Auszeichnungen prämieren Produkte, Konzepte und Dienstleistungen, die in den Disziplinen Nachhaltigkeit, Innovation und Design überzeugen. Der Green Product Award richtet sich an Start-ups und etablierte Unternehmen. Mit dem Green Concept Award werden Studenten und Absolventen für visionäre Konzepte ausgezeichnet, die noch nicht auf dem Markt sind.

Beide Preise werden in vierzehn Kategorien vergeben: Architektur & Tiny Houses, Arbeitswelt, Beauty & Personal Care, Fashion, Freestyle, Gebäudekomponenten, Interior & Lifestyle, Kinder, Konsumgüter, Küche, Mobilität, Neue Materialien, Sport und Verpackung.

Über die Jahre konnte der Green Future Club zahlreiche zukunftsträchtige Produkte und Konzepte der Öffentlichkeit vorstellen und zum Erfolg verhelfen, darunter:

DESSERTO, der Gewinner der Kategorie „Neue Materialien“ des Green Product Award 2020 wurde durch den Preis erstmalig in Deutschland vorgestellt und hat sich in der Folge erfolgreich in der Modebranche etabliert. Nur ein Jahr später wurde das vegane Material aus Kaktusfasern von Amber Valetta für Karl Lagerfeld in Szene gesetzt; seither folgten Givency, Everlane und viele andere Brands als Partner.

Auch Vank Panele setzen auf kreislauffähige Naturfasern – in diesem Falle Hanf und Flachs, die sich Dank ihrer Leichtigkeit und Fähigkeit, Schall zu absorbieren, hervorragend als Materialien für Akustikplatten eigenen. 2022 hat der Hersteller Vank den Green Product Award in der Kategorie “Interior & Lifestyle” gewonnen. Mit der Vielfalt der Anwendungsmöglichkeiten erfolgte der Markteintritt zwölf Monate später – aktiv begleitet vom Green Future Club.

Die Awards 2023
Bis zum 7. November 2022 können sich Start-Ups, Unternehmen, Studenten und Absolventen für den Green Product Award bzw. den Green Concept Award bewerben. Am 7. Dezember werden die Nominierten bekanntgegeben. Danach erfolgt eine vierwöchige öffentliche Publikumswahl, während die Expertenjury die Gewinner und die "Best of"-Projekte in jeder Kategorie bewertet. Die Ergebnisse werden bei der Preisverleihung im März in Deutschland bekannt gegeben. Im Jubiläumsjahr erhalten Mitglieder des Green Future Club 50 % Rabatt auf Award-Einreichungen, Einladungen zu Club Events, die Vorstellung neuer Tools, Matchmaking Events, uvm.

Die internationale Jury des Green Product Award 2023 und des Green Concept Award 2023 besteht aus:

• Prof. Martin Charter
  Centre of Sustainable Design,
• Prof. Claus-Christian Eckhardt
  Lund University,
• Karsten Bleymehl
  The Circular Materials GmbH,
• Gabriele Cavallaro
  Isola Design Awards,
• Prof. Tina Kammer
  InteriorPark.,
• Andrea Herold
  InteriorPark.,
• Leonne Cuppen
  Yksi Expo Foundation,
• Prof. Xin Liu
  Tsinghua University,
• Kiersten Muenchinger
  University of Oregon,
• Katharina Feuer
  md INTERIOR DESIGN ARCHITECTURE,
• Dr. Robert Pludra
  Academy of Fine Arts Warsaw,
• Katja Reich
  DBZ Deutsche BauZeitschrift,
• Mimi Sewalski
  avocadostore.de,
• Anna Theil
  Studio Für Morgen,
• Sebastian Thies
  nat-2 / thies 1856®,
• Katarzyna Dulko-Gaszyna
  Head of Sustainability IKEA Deutschland
• Hon. Prof. Meike Weber
  Architektin und Kulturmanagerin,
• Julius Wiedemann
  DOMESTIKA,
• Melodie Abdollahi
  Haus von Eden,
• Katja Keienberg
  baby&junior,
• Petra Schmatz
  green Lifestyle,
• Raz Godelink
  Parsons School of Design,
• Katrin de Louw
  Trendfilter,
• Sven Fischer
  LUWE GmbH,
• Peter Michel Heilmann
  Reltime

Award-Zeitplan 2022/23

22-30.10. Dutch Design Week Ausstellung
07.11. Einreichungsfrist für den Green Product & Concept Award
9-10.11. Design meets Industry: The Greener Manufacturing Show
7.12. Bekanntgabe der Nominierten
7.12.-01.22 Bewertung der Jury und öffentliche Publikumswahl
März 2023 Preisverleihung

Weitere Informationen:
Green Product Award: https://gp-award.com/de/gpaward
Green Concept Award: https://gp-award.com/de/gcaward
Green Future Club: https://www.greenfutureclub.com

Die AVK - Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e. V. trauert um Dr.-Ing. Rudolf Kleinholz, der im Alter von 82 Jahren am 4. Juli 2022 nach längerer Krankheit verstorben ist.
 
Seine Beziehung zu den „Verstärkten Kunststoffen“ begann 1968 beim Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Aachen, wo er als Abteilungsleiter „Verstärken“ arbeitete. Dort promovierte er 1971 über Verstärkte Kunststoffe unter Prof. Georg Menges und wechselte dann in die Industrie. Anfang der 1990er Jahre bis zu seinem Ruhestand arbeitete er bei Fibrit, Grefrath, später Johnson Controls und war dort als Director Materials and Process Engineering Europe europaweit für Innenraumteile zuständig.

Der AVK war er bereits von Beginn seines Berufslebens an, seit 1968, eng verbunden in verschiedenen Positionen und Gremien bei AVK-Arbeitskreisen und -Ausschüssen. Er war über viele Jahre organisatorisch für die AVK-Tagung mitverantwortlich und hat mit seinem außerordentlichen Know-how auch den AVK-Vorstand für viele Jahre bereichert und geprägt. Er gehörte auch nach dem Eintritt der Verrentung immer wieder kooptiert dem Vorstand an, trug für Jahrzehnte die Verantwortung für den AVK-Innovationspreis und war Vorsitzender der Jury.

Großer Beliebtheit erfreute sich das regelmäßig von der AVK durchgeführte „Einführungsseminar“, bei dem Dr. Kleinholz mit seinem tiefen Fachwissen, Neu- und Wiedereinsteigern eine immer auch humorvolle Einführung in die komplexe Welt der Verstärkten Kunststoffe gab. Bereits 2008 wurde Dr. Kleinholz der AVK-Ehrenpreis „Lesender Knabe“ für seine langjährigen Verdienste um die Verstärkten Kunststoffe / Composites verliehen.

• Austausch über das Netzwerkprojekt Hanfbast Sachsen (HaSaX) ´

Ende Februar besuchte Wolfram Günther, Staatsminister für Energie, Klimaschutz, Umwelt und Landwirtschaft des Freistaats Sachsen, das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) in Chemnitz. Gesprächsgegenstand des Besuchs war das Forschungsvorhaben „Hanfbast aus Sachsen“ für eine nachhaltige Produktion von textilen Halbzeugen und Produkten (HaSaX)“. Das STFI erarbeitet zum gegenwärtigen Zeitpunkt ein Forschungsnetzwerk in Kooperation mit der Firma texulting GmbH, Hohenstein-Ernstthal, in dem das Potenzial von Hanfbast als biobasiertes Leichtbaumaterial betrachtet wird.

Das Neue ist; dieser Hanfbast wird aus ungerösteten also naturbelassenen Hanfpflanzen gewonnen und behält damit sein naturgegebenes, sehr hohes Leistungspotenzial. Das Verfahren der Gewinnung ist neu und deshalb gibt es bis zur industrieprozesstauglichen Verarbeitung der Bastfasern viele Entwicklung-schritte, welche bis zur Nutzung des Materials noch zu bewältigen sind. Zusammen mit einer Gruppe sächsischer Mittelständler sucht das STFI deshalb Unterstützung bei der sächsischen Politik zur Umsetzung der noch offenen Entwicklungsaufgaben für die Nutzbarmachung von Hanfbast.

Verfolgt wird die Vision einer vollumfänglichen Nutzung des Hanfes z. B. im Baubereich. Ziel ist es, mit hanfbasierten Sandwichelementen künftig Baustoffe anzubieten, die eine sehr gute Kreislauffähigkeit aufweisen. Hinsichtlich des CO2-Fußabdruckes können hanfbasierte Sandwichelemente mit klassischen Systemen konkurrieren. Neben den Gebäudeinnenschichten, die wegen der guten Dämmeigenschaften auch aus Hanf bestehen, kann dann auch die Gebäudehülle ein Tragelement aus Hanflaminat sein. Der Markt für leichte Gebäudehüllen wächst ständig und legt europa- und deutschlandweit momentan um jährlich 5 % zu – eine gute Perspektive für Bauwerke aus Hanf.

Der Einsatz nachhaltiger und biobasierter Materialien gewinnt in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung. Gründe dafür sind zum einen das steigende Bewusstsein bezüglich Umwelt- und Ressourcenschonung, Verknappung von Rohstoffen jedoch auch die zunehmende Verschärfung der gesetzlichen Vorgaben.

Composites, die aus mineralischen und/oder erdölbasierten Rohstoffen bestehen, weisen von der Erzeugung bis zum Recycling einen erheblichen CO2-Footprint auf. Um die CO2-Emission zu reduzieren, ist der Einsatz biobasierter Hochleistungsfasern anstelle der Glas- oder Kunststofffasern ein Lösungsansatz. Das mechanische Leistungspotenzial von Hanfbast ist vergleichbar mit dem von Glasfasern und wurde unter Nutzung einer neuen Bastfaser-Gewinnungsmethode erstmals 2015 nachgewiesen. So besitzen die aus derart isoliertem Hanfbast hergestellten Composites um bis zu 40 % höhere mechanische Kennwerte als jene Bauteile, bei denen ausschließlich konventionell aufgeschlossene Naturfasern eingesetzt werden.

• Ein Sprungbrett für Unternehmer in der Verbundwerkstoffindustrie

Innerhalb von wenigen Jahren hat sich der JEC Composites Startup Booster zu einer Referenz für das Unternehmertum in der weltweiten Verbundwerkstoffindustrie entwickelt. Unter den Startups, die ihre Bewerbung eingereicht haben, werden jedes Jahr vor der JEC World 20 ausgewählt, die an der führenden Fachmesse für Verbundwerkstoffe teilnehmen, um ihr Projekt vor einer Expertenjury vorzustellen.  

 Dieser Wettbewerb ist eine besondere Gelegenheit, Netzwerke zu knüpfen und einen Blick auf die Zukunft der Verbundwerkstoffindustrie zu werfen. Zwei Pitch-Sessions mit jeweils 10 Präsentationen finden auf der Agora-Bühne (Halle 5) statt, und zwar am Dienstag, den 3. Mai, von 10 bis 11.25 Uhr (Kategorie Produkte und Materialien) und von 16.30 bis 17.55 Uhr (Kategorie Verfahren, Herstellung und Ausrüstung). Die Jury wird drei Gewinner auswählen, und einen Gewinner für die nachhaltigen Aspekte des Projekts. Die Preisverleihung findet am Mittwoch, den 4. Mai, um 14.45 Uhr statt.  Der diesjährige Wettbewerb wird von Airbus und Mercedes-Benz (Hauptinnovationspartner, sowie von Magna Exteriors (Innovationspartner) gesponsert.

Startup Booster wurde 2017 ins Leben gerufen und in drei verschiedenen Regionen (Europa, USA und Asien) er hat bereits über 500 innovative Projekte aus über 50 Ländern, 80 Finalisten und 30 Gewinner hervorgebracht, darunter Arevo, Continuous Composites, ComPair, Fortify und Vartega...
 
Die 20 Finalisten werden in zwei Kategorien unterteilt:  
●    Verfahren, Herstellung und Ausrüstung  
●    Materialien und Produkte
 
Der Jury gehören an:  
 
•    Jelle BLOEMHOF, Head of Manufacturing Technologies of Composite, Airbus
•    Karl-Heinz FUELLER, Head of Future Outside & Materials Daimler  
•    Florent ILLAT, Head of Safran Corporate Ventures, Safran
•    Brian KRULL, Global Director of Innovation, Magna Exteriors
•    Tim VORAGE, Founder and Manager Growth Garage Accelerator , Mitsubishi Chemicals Advanced Materials

Kategorie “Products & Materials”
o Blackleaf (France)
o Dongnam Realize (South Korea)
o FibreCoat (Germany)
o FVMat (Israel)
o Ora Graphene Audio (Canada)
o Pangolin Defense (France)
o Phononic Vibes (Italy)
o Revolve (Germany)
o Smart Resilin (Israel)
o Space Walker (Japan)

Kategorie “Process, Manufacturing & Equipment”
o Antefil Composite Tech (Switzerland)
o ANYBRID (Germany)
o Atomic-6 (USA)
o Carbon-Drive (Germany)
o Continuum (Denmark)
o Fibraworks (Germany)
o Herone (Germany)
o RVmagnetics (Slovakia)
o Touch Sensity (France)
o XARION Laser Acoustics (Austria)

HeiQ kündigt mit der Einführung von HeiQ AeoniQ - einem hochleistungsfähigen Zellulosegarn auf Basis einer neuen Faser aus kohlenstoffnegativen Materialien - einen potenziellen Wendepunkt für die Textilindustrie an. Diese neue Faser, die aus zellulosehaltigen Biopolymeren der dritten Generation gewonnen wird, befindet sich auf dem Weg zur Pilotproduktion, bevor sie in großem Umfang auf den Markt kommt. The LYCRA Company ist der erste Entwicklungspartner von HeiQ.

HeiQ AeoniQ-Zellulosegarn aus klimafreundlichen Rohstoffen
HeiQ AeoniQ-Garne (Aeon: Streben nach ewiger Zirkularität) werden aus zellulosehaltigen Biopolymeren hergestellt, die während des Wachstums Kohlenstoff aus der Atmosphäre binden und gleichzeitig Sauerstoff erzeugen. Dieses Hochleistungsgarn ist in der Lage, synthetische Filamentgarne zu ersetzen, die mehr als 60% der weltweiten jährlichen Textilproduktion von 108 Millionen Tonnen ausmachen.² Im Vergleich zu herkömmlichen Zelluloseprodukten werden für die Herstellung von HeiQ AeoniQ-Garnen weder Ackerland noch Pestizide oder Düngemittel benötigt.

HeiQ AeoniQ-Garne sind für den Kreislaufgedanken konzipiert und können bei gleichbleibender Faserqualität mehrfach recycelt werden. Der Herstellungsprozess soll 99% weniger Wasser verbrauchen als bei Baumwollgarnen, und HeiQ AeoniQ soll vergleichbare Leistungseigenschaften wie Polyester, Nylon und herkömmliche Garne aus regenerierter Zellulose bieten.

Einladung von Erstanwendern
Die führenden Branchenexperten von HeiQ stehen bereit, um im zweiten Quartal 2022 die ersten HeiQ AeoniQ-Garne aus der Pilotproduktionsanlage zu liefern. Angesichts der herausragenden Qualitäten, des einzigartigen Dekarbonisierungspotenzials und der hervorragenden ESG³-Eigenschaften lädt HeiQ maximal 20 auf Nachhaltigkeit ausgerichtete Markenpartner ein, als erste Produkte aus diesem zukunftsweisenden Garn auf den Markt zu bringen.

The LYCRA Company als primärer Entwicklungspartner
HeiQ gibt bekannt, dass The LYCRA Company mit ihrer Markenkollektion, ihrem globalen Einzelhandelskundennetzwerk und ihren Fähigkeiten zur Stoffinnovation ein primärer Partner für die Bekleidungsentwicklung für HeiQ AeoniQ-Garne mit einer Exklusivität für Stretch- und Leistungsstoffe sein wird. The LYCRA Company verfügt über ein komplettes Angebot an zertifizierten, nachhaltigen Produkten und ergänzt dieses Angebot kontinuierlich durch die Entwicklung neuer LYCRA®-Fasertypen. Diese Fasern haben das Potenzial, mit HeiQ AeoniQ-Garn kombiniert zu werden, um einzigartige dekarbonisierende und abbaubare elastische Stoffe zu schaffen.

² Statista
³ Environment, Social, Governance

Trützschler Nonwovens und Voith unterstützen das indische Unternehmen Tufropes, seine Pentamer-Technologie zu realisieren. Die neue Vliesstoffanlage wird in der Lage sein, fünf verschiedene umweltfreundliche, wasserstrahlverfestigte Produkttypen herzustellen.

Die von Tufropes zum Patent angemeldete Pentamer-Technologie basiert auf Trützschler/Voith-Kernkomponenten zum Nasslegen und Kardieren der Fasermaterials sowie zur nachfolgenden Wasserstrahlverfestigung des Vlieses. Zusätzliche Eigenentwicklungen werden die Herstellung sehr unterschiedlicher, wasserstrahl-verfestigter Vliesstoffe ermöglichen – insbesondere umfasst das Produktspektrum biologisch abbaubare, umweltfreundliche Hochleistungsvliesstoffe. Das erste industrielle Vliesprojekt auf Basis der Pentamer-Technologie von Tufropes wird nächstes Jahr in Gujarat in Betrieb genommen.

Dr.-Ing. Larissa Born, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Textil- und Fasertechnologien (ITFT), wurde am 02. Juli 2021 im Rahmen der Abschlussfeier der Masterabsolvent:innen der Maschinenbau-Fakultäten an der Universität Stuttgart mit dem Manfred Hirschvogel Preis 2021 ausgezeichnet. Der mit 5.000 Euro dotierte Preis wird jährlich an allen TU9-Universitäten für die beste Dissertation aus dem Bereich Maschinenbau verliehen. Die prämierte Doktorarbeit trägt den Titel „Grundlagen für die Auslegung und Gestaltung eines Hybridmaterials für außen liegende, adaptive Fassadenbauteile aus Faserverbundkunststoff“. Dr.-Ing. Marc Hirschvogel, Kuratoriumsvorsitzender der Frank Hirschvogel Stiftung, lobte bei der Preisverleihung insbesondere den innovativen Ansatz und die wissenschaftliche Tiefe der Arbeit.

Mit ihrer Doktorarbeit stellt Larissa Born eine grundlegende Methodik zur Entwicklung adaptiver Faserverbundkunststoffe zur Verfügung und wandte diese beispielhaft auf ein Hybridmaterial aus glasfaserverstärktem Kunststoff, Elastomer und thermoplastischem Polyurethan an. Zwischen steifen Bauteilbereichen werden lokal nachgiebige Bereiche (Gelenke) durch Anpassung des Materialaufbaus integriert. Um die adaptiven Material-eigenschaften analysieren zu können, entwickelte sie darüber hinaus ein neues Prüf-verfahren, das die Biegung eines Prüfkörpers um bis zu 180° ermöglicht. Das neuartige Hybridmaterial lässt eine Dauerbelastung von 5.000 Biegezyklen um 180° mit lediglich marginalem Festigkeitsverlust zu. Ergebnis der durchgeführten Analysen ist eine Datenbasis inklusive Regressionsmodell auf deren Grundlage sich die mechanischen Eigenschaften eines Gelenk-Bauteils einstellen lassen.

Das Hybridmaterial hat bereits in verschiedenen Demonstratoren Anwendung gefunden, die mit dem AVK Innovation Award (Flectofold) und dem Materialica Gold Award (Flexafold) ausgezeichnet wurden. „Mit ihrer Arbeit ist es Larissa Born gelungen, eine völlig neue, materialtechnische Grundlage für die Entwicklung adaptiver Faserverbundkunststoffe zu schaffen.“, lobte Prof. Dr.-Ing. Götz T. Gresser, Doktorvater und Institutsleiter des ITFT, die Arbeit anlässlich der Preisverleihung. „Die Anwendung ist nicht beschränkt auf den architek-tonischen Kontext, sondern kann ebenso auf andere Bereiche wie beispielsweise Automobil und Luftfahrt übertragen werden. So können mechanische, wartungsintensive Gelenke durch verschleißarme, nachgiebige Mechanismen ersetzt werden.“

Nach der abgeschlossenen Promotion wird Larissa Born als stellvertretende Institutsleiterin des ITFT ihre Forschungsarbeiten am Institut fortsetzen. Gemeinsam mit Prof. Gresser gilt es, das bisherige Forschungsfeld zu vertiefen und neue Forschungsthemen im Bereich Faserverbund zu eröffnen.

Der Maschinenbau ist eine Stärke der deutschen Industrie. In Leitbranchen, deren Produkte in einem globalisierten Umfeld starker Konkurrenz ausgesetzt sind, kann der Einsatz Künstlicher Intelligenz (KI) dazu beitragen, Industriekapazitäten und Knowhow in Deutschland zu halten, im Maschinenbau und nachgelagerten Branchen. Doch erst durch praxisnahe Anwendung in der Industrie kann KI seine Stärken für Unternehmen voll entfalten. Wie das mit dem Beitrag angewandter Forschung geht, zeigen Textilindustrie und -maschinenbau ebenso wie die Kunststoffbranche.

Mit der Corona-Krise sind Vliesstoffe über die Fachwelt hinaus bekannt geworden, denn sie bilden das Ausgangsmaterial für Schutzmasken. Die aufgetretenen Engpässe am Markt 2020 zeigten, wie stark Deutschland hier von Lieferungen aus dem Ausland abhängig ist. Zugleich ist Deutschland in anderen Vliesstoff-Segmenten und bei Maschinen für die Vliesstoffherstellung eine wichtige Größe auf den Weltmärkten. Damit das so bleibt, arbeitet die Branche an Innovationen. Ein zentraler Baustein dafür: Die Nutzung Künstlicher Intelligenz (KI).

Das Auge auf der lernenden Maschine

Am ITA Augsburg hat man dafür Grundlagen in einem Projekt gelegt, auf denen sich nun aufbauen lässt. Die Vision: Die Maschine zur Vliesstoffproduktion passt die Parameter entsprechend den Erfordernissen im laufenden Betrieb autonom an. Etwaig auftretende Fehler werden von der Maschine selbstständig diagnostiziert, die Drehzahlen entsprechend angepasst. „Wir haben im Projekt EasyVlies gezeigt, wie sich mit der Nutzung von Algorithmen für die Vliesstoffproduktion Material- und Energiekosten einsparen lassen. Zusammen mit Partnern aus der Industrie haben wir erreicht, dass die Maschine zentrale Parameter wie Drehzahlen und Abstände, von denen eine große Kombinationsmenge für das Erreichen der gewünschten Produktqualität notwendig sind, durch das entwickelte KI-Modell vorhergesagt werden. „Die Abstände der bis zu 40 Arbeitselemente in der Maschine bestimmen dabei in Kombination mit den Drehzahlen der beteiligten Walzen die Öffnung der Faserflocken bis zur Einzelfaser und die Bildung des Vlieses“, erläutert ITA-Augsburg Geschäftsführer Prof. Stefan Schlichter. Die naturwissenschaftlichen Zusammenhänge und Wechselwirkungen zwischen den Drehzahlen und den Qualitätsparametern der Vliesstoffproduktion sind nicht eindeutig bekannt. Gerade deshalb kann KI hier seine Vorteile ausspielen. „Denn Künstliche Intelligenz kann auch diffuse Zusammenhänge modellieren und simulieren“, betont Schlichter. Die Algorithmen dafür hat Maschinenbauingenieur Dr. Frederik Cloppenburg aus dem Aachener ITA-Stammhaus entwickelt, 280 Versuche wurden im Zusammenspiel mit der KI-Entwicklung durchgeführt.

In der unternehmerischen Praxis lernen die Algorithmen nun hinzu. Das zeigt  bei einem Vliesstoffbetrieb der Fahrzeugbranche bereits erste Erfolge in der betrieblichen Praxis. Im nächsten Schritt arbeiten die ITA-Forschenden daran, Messtechnik wie Kamerasysteme und strahlungsbasierte Messsysteme für die Gleichmäßigkeit des Vliesstoffs in die Maschinen zu integrieren. Ziel: Fehler so prognostizieren, dass sie gar nicht erst auftreten. Das Aufkommen an Vliesstoff-Ausschuss soll so um 30 bis 50 Prozent sinken. Angesichts von bislang jährlich allein in Deutschland anfallender Ausschussware im Wert von 150 Mio. Euro, das entspricht 10 Prozent des Branchenumsatzes, ein erheblicher Anreiz. „Die hoch qualifizierten Facharbeiter beaufsichtigen sozusagen die lernende Maschine“, erklärt Schlichter.

Industrie 4.0 wird in der Kunststoffbranche künftig auch benötigt, um das Ziel höherer Recyclingquoten zu erreichen. Denn eine weniger einheitliche Rohstoffbasis macht lernende Maschinen noch wertvoller. Das ist auch Ausgangspunkt des vom Bundesforschungsministerium (BMBF) geförderten Verbundprojekts CYCLOPS des Kunststoff-Zentrums (SKZ) und namhaften Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft. Durch den Einsatz von KI sollen Materialströme automatisiert klassifiziert werden, damit sie sich optimal verwenden lassen. „Die Maschinen sollen künftig eigenständig erkennen, in welche Anwendungen produzierte Materialien eines bestimmten Typs gehen können“ erläutert SKZ-Gruppenleiter Digitalisierung, Christoph Kugler. Ein Faktor: Die Fließfähigkeit des Kunststoffs, seine Viskosität. Je kürzer die Polymerketten des Materials, desto größer, vereinfacht gesagt, ihre Fließfähigkeit. Für diese Fließfähigkeit spielt andererseits auch das Druckniveau in der Maschine eine Rolle. Hier kommt wiederum die KI ins Spiel: „Durch Künstliche Intelligenz können Materialeigenschaften und selbst lernende Maschinensteuerungen sehr gut ineinanderwirken, so unsere Erwartung“, erklärt Kugler. Grundlage für die angewandte Forschung im Projekt CYCLOPS sind sowohl Prozessdaten aus den Maschinen, welche die Materialqualität beschreiben können, als auch Daten entlang des Lebenswegs von Material und Produkt. Im Rahmen des Projektes werden damit die Transparenz und die Informationsdichte erhöht, welche nach wie vor einige der größten Hemmnisse der Kreislaufwirtschaft sind.

Neue Expertisefelder wie Erklärbare KI erschlossen

Das SKZ baut mit dem Projekt auf KI-Expertise auf, die über abgeschlossene und noch laufende Projekte erarbeitet wurde. In der Vergangenheit lag der Schwerpunkt in der Entwicklung sogenannter Softsensoren aus Prozessdaten zur Berechnung komplexer Qualitätskennwerte wie z.B. Viskosität oder Vernetzungsgrad des Kunststoffs. Durch die Weiterentwicklung der Technologie werden neue Expertisefelder erschlossen, so z.B. Optimierung der Prozessmodellierung durch KI, Prognose von Materialverhalten unter Last oder auch erklärbare KI (XAI), sie beschreibt den Weg, auf dem Algorithmen zu ihren Ergebnissen gelangen. In den letzten Jahren wurde ebenfalls der Einsatz von digitalen Technologien und KI im Kontext der Kreislaufwirtschaft am SKZ forciert, so in den noch jeweils bis ins nächste Jahr hinein laufenden Projekten Di-Plast und DiLinK. Während Di-Plast ein EU-Projekt ist, wird DiLink ebenfalls vom BMBF gefördert. Mit dem FIR e.V. ist ein weiteres Institut der Zuse-Gemeinschaft im DiLink-Projektkonsortium vertreten, mit dem Fokus auf dem Thema Geschäftsmodelle. Denn diese verändern sich durch das Vordringen der KI in immer mehr Aspekten des Maschinenbaus.