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Susan Gabler und Johannes Leis vom STFI bei Untersuchungen zum Recycling smarter Textilien. Foto: Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. (STFI)
Susan Gabler und Johannes Leis vom STFI bei Untersuchungen zum Recycling smarter Textilien.
20.09.2022

SmartERZ-Projekt zum Recycling von Smart Composites

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

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

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

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

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

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

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

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

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

STFI lädt ein zum Bautextilien-Symposium mit den Schwerpunkten Ressourcenscho-nung und Nachhaltigkeit (online) (c) STFI
bautex

STFI lädt zum Bautextilien-Symposium ein

  • Textiler Dauerlauf oder wie Geokunststoffe durch eine hohe Nutzungsdauer nachhaltig werden
  • STFI lädt ein zum Bautextilien-Symposium mit den Schwerpunkten Ressourcenschonung und Nachhaltigkeit (online)

Ressourcenschonung und Nachhaltigkeit – Verzicht oder Wachstumschance? Diese Frage begegnet uns immer häufiger, auch beim Thema Bauen mit Textil. Auswirkungen und Konsequenzen einer Entscheidung für mehr Nachhaltigkeit müssen wir dabei jedoch immer hinterfragen. Denken wir beispielsweise an die zweifelsfrei notwendige Infrastruktur, auf die eine moderne, industriell geprägte Gesellschaft angewiesen ist, müssen hier andere Lösungen als bloßer Verzicht gefunden werden.

Ressourcenschonung und Nachhaltigkeit durch Geokunststoffe - Unter diesem Leitthema lädt das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. zusammen mit seinen Mitveranstaltern ein zum 15. Symposium „BAUTEX – Bauen mit Textilien“ am 26. und 27. Januar 2022.

  • Textiler Dauerlauf oder wie Geokunststoffe durch eine hohe Nutzungsdauer nachhaltig werden
  • STFI lädt ein zum Bautextilien-Symposium mit den Schwerpunkten Ressourcenschonung und Nachhaltigkeit (online)

Ressourcenschonung und Nachhaltigkeit – Verzicht oder Wachstumschance? Diese Frage begegnet uns immer häufiger, auch beim Thema Bauen mit Textil. Auswirkungen und Konsequenzen einer Entscheidung für mehr Nachhaltigkeit müssen wir dabei jedoch immer hinterfragen. Denken wir beispielsweise an die zweifelsfrei notwendige Infrastruktur, auf die eine moderne, industriell geprägte Gesellschaft angewiesen ist, müssen hier andere Lösungen als bloßer Verzicht gefunden werden.

Ressourcenschonung und Nachhaltigkeit durch Geokunststoffe - Unter diesem Leitthema lädt das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. zusammen mit seinen Mitveranstaltern ein zum 15. Symposium „BAUTEX – Bauen mit Textilien“ am 26. und 27. Januar 2022.

Marian Hierhammer, Leiter der Prüfstelle am STFI, sagt dazu: „Geokunststoffe, die unsichtbaren Arbeiter im Untergrund, haben sich über die letzten Jahrzehnte zu einem bedeutenden Element bei innovativen Bauweisen im Erd- und Grundbau entwickelt. Dies ist nicht nur in den vielen Funktionen wie z. B. Filtern, Bewehren, Trennen, Dichten begründet, die sie bei den unterschiedlichsten Anwendungen übernehmen. Positive Praxiserfahrungen beim Einsatz von Geokunststoffen, ihre stetige Weiterentwicklung und ‚Ausstattung‘ mit neuen Funktionen tragen ebenso dazu bei. Mit dem Nachweis einer hohen Dauerhaftigkeit und damit verbundenen längeren Nutzungsdauer bieten die Geokunststoffe im Grunde ein perfektes Beispiel für Ressourcenschonung und Nachhaltigkeit.“

Das Symposium richtet sich an Akteure aus Industrie, Forschung und Bildung, aber auch an Vertreter aus Verwaltung und regelsetzenden Bereichen. Die BAUTEX wird – anders als zunächst geplant – als Onlineveranstaltung durchgeführt.

Projekt futureTEX präsentiert Highlights aus sieben Jahren Textilforschung (c) P3N MARKETING GMBH
In der Labtour durch die „Textilfabrik der Zukunft“ konnten die Vor-Ort-Teilnehmer Industrie 4.0 in der Textilindustrie live erleben
11.10.2021

Projekt futureTEX präsentiert Highlights aus sieben Jahren Textilforschung

Als interdisziplinäres Kompetenznetzwerk aus Industrie- und Forschungspartnern ist futureTEX 2014 gestartet, um den Wandel der traditionsreichen Textilbranche im Zeitalter der Digitalisierung zu einem zukunftsfähigen Industrieplayer – mit Technischen Textilien (TechTex) als Fundament – zu gestalten. In dieser Zeit ist das Konsortium auf mehr als 300 involvierte mittelständische Unternehmen, wissenschaftliche Einrichtungen und textile Branchenverbände angewachsen, die sich in insgesamt 34 Vorhaben der textilen Zukunft verschrieben haben. Das erklärte Ziel der Akteure bestand darin, die Position Deutschlands als Weltmarktführer im Textilmaschinenbau zu stärken sowie den Weg zu einer globalen Spitzenposition bei den Technischen Textilien bis 2025 zu ebnen.

Nun befindet sich das Projekt auf der Zielgeraden: Über 20 der insgesamt 34 Vorhaben wurden bereits erfolgreich abgeschlossen – Die noch in Arbeit befindlichen werden in den kommenden Monaten folgen.

Als interdisziplinäres Kompetenznetzwerk aus Industrie- und Forschungspartnern ist futureTEX 2014 gestartet, um den Wandel der traditionsreichen Textilbranche im Zeitalter der Digitalisierung zu einem zukunftsfähigen Industrieplayer – mit Technischen Textilien (TechTex) als Fundament – zu gestalten. In dieser Zeit ist das Konsortium auf mehr als 300 involvierte mittelständische Unternehmen, wissenschaftliche Einrichtungen und textile Branchenverbände angewachsen, die sich in insgesamt 34 Vorhaben der textilen Zukunft verschrieben haben. Das erklärte Ziel der Akteure bestand darin, die Position Deutschlands als Weltmarktführer im Textilmaschinenbau zu stärken sowie den Weg zu einer globalen Spitzenposition bei den Technischen Textilien bis 2025 zu ebnen.

Nun befindet sich das Projekt auf der Zielgeraden: Über 20 der insgesamt 34 Vorhaben wurden bereits erfolgreich abgeschlossen – Die noch in Arbeit befindlichen werden in den kommenden Monaten folgen.

Um die erreichten Ziele der vergangenen Projektjahre Revue passieren zu lassen sowie einen Ausblick zu geben, wie es nach Projektende weitergeht, hatte der Konsortialführer – das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) – zur hybriden Abschlussveranstaltung geladen. Rund 50 Teilnehmer folgten online und vor Ort dem abwechslungsreichen Rahmenprogramm.*

 

*Weitere Informationen finden Sie im Anhang.

Martin Dulig (rechts), Sächsischer Staatsminister für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr, bei der Übergabe des Zuwendungsbescheides für den Aufbau des Forschungs-, Entwicklungs- und Beratungszentrums für Schutzausrüstungen gegen Infektionserreger an den Geschäftsführenden Kaufmännischen Direktor des Sächsischen Textilforschungsinstitutes e. V. (STFI), Andreas Berthel. Foto: SMWA/Jungmann.
06.10.2020

Beratungszentrum für Schutzausrüstungen erhält Förderung vom Freistaat Sachsen

Die Maskenpflicht hilft während der Corona-Pandemie, die Ausbreitung der Viren einzudämmen. Viele Schutzfunktionen von Atemschutzmasken sind materialseitig vorgegeben und werden bereits am Ausgangsmaterial oder an den Materialverbunden ermittelt. Ist dies erfolgt, besteht für die nachfolgende Stufe der Konfektion einer Maske die berechtigte Möglichkeit einer auch am Endprodukt vorhandenen Schutzfunktion. Diese muss jedoch unabdingbar am gesamten Schutzsystem (z. B. der Atemschutzmaske) nachgewiesen, d. h. geprüft und nachfolgend zertifiziert sein. Daher müssen für Forschung und Entwicklung von Spinnvlies- oder Meltblown-Vliesstoffen bzw. deren Verbünde Möglichkeiten geschaffen werden, die eine über alle Prozessstufen vom Material bis zum Endprodukt reichende Bewertung der Schutzfunktion verlässlich erlauben.

Die Maskenpflicht hilft während der Corona-Pandemie, die Ausbreitung der Viren einzudämmen. Viele Schutzfunktionen von Atemschutzmasken sind materialseitig vorgegeben und werden bereits am Ausgangsmaterial oder an den Materialverbunden ermittelt. Ist dies erfolgt, besteht für die nachfolgende Stufe der Konfektion einer Maske die berechtigte Möglichkeit einer auch am Endprodukt vorhandenen Schutzfunktion. Diese muss jedoch unabdingbar am gesamten Schutzsystem (z. B. der Atemschutzmaske) nachgewiesen, d. h. geprüft und nachfolgend zertifiziert sein. Daher müssen für Forschung und Entwicklung von Spinnvlies- oder Meltblown-Vliesstoffen bzw. deren Verbünde Möglichkeiten geschaffen werden, die eine über alle Prozessstufen vom Material bis zum Endprodukt reichende Bewertung der Schutzfunktion verlässlich erlauben.

Das Sächsische Textilforschungsinstitut e. V. (STFI) verfügt über verschiedene Prüfmethoden und -geräte zur Materialklassifizierung hinsichtlich Staubpartikel-Filtrationsleistung (Druckdifferenz, Abscheidegrad fester Partikel, Porengrößenanalyse) sowie ausgewählte Anzug- und Flächenprüfungen zum Chemikalienschutz. Technik für eine anforderungsgerechte Prüfung der für Atemschutz erforderlichen Einsatzmaterialien ist gegenwärtig aber weder in Sachsen noch im Institut verfügbar.

„Das ist ein Zustand, der sich in Zukunft ändern muss.“ so Andreas Berthel, Geschäftsführender Kaufmännischer Direktor des STFI. „Daher haben wir beim Sächsischen Staatsministerium für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr (SMWA) den Antrag zum Aufbau eines Forschungs- Entwicklungs- sowie Beratungszentrums für Schutzausrüstung gegen Infektionserreger gestellt.“

Im Mittelpunkt steht dabei der Aufbau eines Prüfstandes für Atemschutzmasken und sonstiger medizinischer Schutzausrüstung. Damit wird auch dem Wunsch des Bundes entsprochen, dass die Bundesländer Möglichkeiten zur Überprüfung von Atemschutzmasken, auch über jetzige Krisensituationen hinaus, schaffen.

Zur Jahresmitgliederversammlung des Verbandes der Nord- Ostdeutschen Textil- und Bekleidungsindustrie e. V. (vti) am 24.09.2020 wurde der Grundstein für das Projekt gelegt. Martin Dulig, sächsischer Staatsminister für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr überreichte Andreas Berthel einen Förderbescheid vom SMWA. Mit Mitteln der Landestechnologieförderung und mit einem GRW-Investitionszuschuss wird das Vorhaben des Sächsischen Textilforschungsinstitutes unterstützt, um die dringend benötigten Prüfkapazitäten zur Zertifizierung von FFP-Masken zur Bewältigung der Corona-Pandemie zu schaffen.

 

More information:
STFI Masken Atemschutzmasken
Source:

Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. (STFI)

16.09.2019

Digitalisierung konkret: Textil vernetzt stößt weitere Projekte mit dem textilen Mittelstand an

Die Digitalisierung kommt in der Textilindustrie an

Nach knapp zwei Jahren Laufzeit des Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrums Textil vernetzt haben die fünf Partner mit 20 Mittelständlern unternehmensindividuelle und transferierbare Lösungen erarbeitet.

„Wir erreichen den textilen Mittelstand mit unserer Unterstützungsleistung punktgenau“, freut sich Textil vernetzt-Geschäftsführerin Anja Merker über die Entwicklung. „Ein Großteil der Mittelständler hat mittlerweile erkannt, dass sie sich verstärkt der Digitalisierung widmen müssen, um erfolgreich am Markt zu agieren.“

Die Digitalisierung kommt in der Textilindustrie an

Nach knapp zwei Jahren Laufzeit des Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrums Textil vernetzt haben die fünf Partner mit 20 Mittelständlern unternehmensindividuelle und transferierbare Lösungen erarbeitet.

„Wir erreichen den textilen Mittelstand mit unserer Unterstützungsleistung punktgenau“, freut sich Textil vernetzt-Geschäftsführerin Anja Merker über die Entwicklung. „Ein Großteil der Mittelständler hat mittlerweile erkannt, dass sie sich verstärkt der Digitalisierung widmen müssen, um erfolgreich am Markt zu agieren.“

An die Partner Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung (DITF), Hahn-Schickard, Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen sowie Sächsisches Textilforschungsinstitut (STFI) unter Leitung des Gesamtverbandes textil+mode haben sich bislang kleine und mittlere Firmen vornehmlich aus der Textilproduktion und -veredlung gewandt. Aber auch Textilmaschinenbauer, Dienstleister der Textilindustrie und Start-ups treten an das Netzwerk heran. Die Unternehmen kommen mit individuellen Fragestellungen auf Textil vernetzt zu, beispielsweise zum automatischen Handling von biegeschlaffen Textilien, der Erarbeitung von Kontaktierungsmöglichkeiten für Heiztextilien oder der Überwachung einer Rundstrick-maschine mittels Sensorik.

Der Fokus bei der Zusammenarbeit mit den Textilern liegt oftmals auf der Anpassung von Unternehmensprozessen, wie der Optimierung oder Automatisierung von Produktions-abläufen. „Die Textiler wissen schon meist recht genau, wohin die Reise für ihr Unternehmen gehen soll. Für viele ist auch die Neuentwicklung von Produkten ein Thema“, so die Textil vernetzt-Chefin Anja Merker.

Die Ergebnisse sprechen für sich: Werner Moser, Prokurist beim Maschenwarenproduzenten Mattes & Ammann, freut sich über „neue Impulse für die Digitalisierung unserer Produktion“, die das Team von Hahn-Schickard und den DITF vermittelt hat. Für Sven Damian, Geschäftsführer beim Start-up Nanoedge, haben sich in der Zusammenarbeit mit den Textil vernetzt-Kollegen „neue Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der Smart Textiles“ ergeben. Vom Textil vernetzt-Team vermittelte „interessante Lösungen und praxisnahe Beispiele“ schätzt Ralf Hellmann, Geschäftsführer des Textildienstleisters Dibella. Neben der Zusammenarbeit mit diesen drei Unternehmen haben die Kollegen Projekte mit u. a. mit Gerster, Gruschwitz Textilwerke, Güth & Wolf, MADEIRA Garnfabrik, Moeck & Moeck, Otto Markert & Sohn, pro4tex, Reiners+Fürst, Rösch Fashion, Sporlastic, Textildruckerei Mayer, thoenes Dichtungstechnik und Wagenfelder Spinnereien realisiert.