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North Carolina State University
17.01.2023

Mit Stickerei kostengünstig Wearable Electronics produzieren

Durch das Aufsticken von stromerzeugenden Garnen auf Stoff konnten Forscher ein selbstversorgendes, numerisches Touchpad und Bewegungssensoren in Kleidung einbetten. Die Technik bietet eine kostengünstige, skalierbare Methode für die Herstellung von tragbaren Geräten.
„Unsere Technik verwendet Stickerei, was ziemlich einfach ist - man kann unsere Garne direkt auf den Stoff aufbringen“, so der Hauptautor der Studie, Rong Yin, Assistenzprofessor für Textiltechnik, Chemie und Wissenschaft an der North Carolina State University. „Bei der Herstellung des Gewebes muss keine Rücksicht auf die tragbaren Geräte genommen werden. Man kann die stromerzeugenden Garne erst nach der Herstellung des Kleidungsstücks integrieren.“
 

Durch das Aufsticken von stromerzeugenden Garnen auf Stoff konnten Forscher ein selbstversorgendes, numerisches Touchpad und Bewegungssensoren in Kleidung einbetten. Die Technik bietet eine kostengünstige, skalierbare Methode für die Herstellung von tragbaren Geräten.
„Unsere Technik verwendet Stickerei, was ziemlich einfach ist - man kann unsere Garne direkt auf den Stoff aufbringen“, so der Hauptautor der Studie, Rong Yin, Assistenzprofessor für Textiltechnik, Chemie und Wissenschaft an der North Carolina State University. „Bei der Herstellung des Gewebes muss keine Rücksicht auf die tragbaren Geräte genommen werden. Man kann die stromerzeugenden Garne erst nach der Herstellung des Kleidungsstücks integrieren.“
 
In der Studie, die in der Zeitschrift Nano Energy veröffentlicht wurde, testeten die Forscher mehrere Designs für stromerzeugende Garne. Um sie so haltbar zu machen, dass sie der Spannung und Biegung beim Sticken standhalten, verwendeten sie schließlich fünf handelsübliche Kupferdrähte, die mit einer dünnen Polyurethanbeschichtung versehen waren. Dann nähten sie sie mit einem anderen Material - PTFE - auf Baumwollgewebe.

„Dies ist eine kostengünstige Methode zur Herstellung von tragbarer Elektronik mit handelsüblichen Produkten“, so Yin. „Die elektrischen Eigenschaften unserer Prototypen waren mit denen anderer Designs vergleichbar, die auf demselben Mechanismus zur Stromerzeugung basieren“.
Die Forscher stützten sich auf eine Methode zur Stromerzeugung, die als „triboelektrischer Effekt“ bezeichnet wird und bei der Elektronen, die von zwei verschiedenen Materialien ausgetauscht werden, wie statische Elektrizität nutzbar gemacht werden. Sie stellten fest, dass das PTFE-Gewebe in Kontakt mit den polyurethanbeschichteten Kupferdrähten die beste Leistung in Bezug auf Spannung und Stromstärke erbrachte, verglichen mit anderen getesteten Gewebetypen, darunter Baumwolle und Seide. Sie testeten ebenfalls die Beschichtung der Stickerei-Muster mit Plasma, um den Effekt zu verstärken.

„In unserem Muster gibt es zwei Schichten - eine ist der leitende, mit Polyurethan beschichtete Kupferdraht, die andere ist PTFE, und dazwischen befindet sich eine Lücke", so Yin. "Wenn die beiden nichtleitenden Materialien miteinander in Kontakt kommen, verliert das eine Material Elektronen und das andere erhält Elektronen. Verbindet man sie miteinander, so entsteht ein Strom.”

Die Forscher testeten ihre Garne als Bewegungssensoren, indem sie sie mit dem PTFE-Gewebe auf Jeansstoff bestickten. Sie platzierten die Stickereien auf der Handfläche, unter dem Arm, am Ellbogen und am Knie, um die elektrischen Signale zu verfolgen, die bei der Bewegung einer Person entstehen. Außerdem befestigten sie den bestickten Stoff an der Innensohle eines Schuhs, um seine Verwendung als Schrittzähler zu testen. Dabei stellten sie fest, dass die elektrischen Signale variierten, je nachdem, ob die Person ging, lief oder sprang.
Schließlich testeten sie ihre Garne in einem textilbasierten Ziffernblock am Arm, den sie anfertigten, indem sie Zahlen auf ein Stück Baumwollstoff stickten und dieses auf einem Stück PTFE-Gewebe befestigten. Je nach Zahl, die die Person auf dem Tastenfeld drückte, wurden unterschiedliche elektrische Signale erzeugt.

„Man kann unsere Garne auf Kleidung sticken, und wenn man sich bewegt, wird ein elektrisches Signal erzeugt, und diese Signale können als Sensor verwendet werden“, sagte Yin. „Wenn wir die Stickerei in einen Schuh einnähen, erzeugt sie beim Laufen eine höhere Spannung als beim bloßen Gehen. Wenn wir Zahlen auf den Stoff gestickt haben und sie drücken, wird für jede Zahl eine andere Spannung erzeugt. Das könnte als Interface genutzt werden.”

Da Textilprodukte unweigerlich gewaschen werden, testeten sie die Haltbarkeit ihres Stickdesigns in einer Reihe von Wasch- und Reibungstests. Nach dem Waschen mit der Hand, dem Durchwaschen mit Waschmittel und dem Trocknen im Ofen, stellten sie keinen Unterschied oder einen leichten Anstieg der Spannung fest. Bei dem mit Plasma beschichteten Prototyp wurde eine schwächere, aber immer noch bessere Leistung im Vergleich zum Originalmuster festgestellt. Nach einem Abriebtest konnte festgehalten werden, dass sich die elektrische Ausgangsleistung nach 10.000 Scheuerzyklen nicht signifikant verändert hatte.

Für die Zukunft planen sie, ihre Sensoren mit anderen Geräten zu integrieren, um weitere Funktionen hinzuzufügen. „Der nächste Schritt ist die Integration dieser Sensoren in ein tragbares System“, so Yin.

Die Studie mit dem Titel " Flexible, durable and washable triboelectric yarn and embroidery for self-powered sensing and human-machine interaction " wurde online in Nano Energy veröffentlicht. Zu den Koautoren gehören Yu Chen, Erdong Chen, Zihao Wang, Yali Ling, Rosie Fisher, Mengjiao Li, Jacob Hart, Weilei Mu, Wei Gao, Xiaoming Tao und Bao Yang. Die Finanzierung erfolgte durch die North Carolina State University über den NC State Faculty Research & Professional Development Fund und das NC State Summer REU-Programm.

Quelle:

North Carolina State University, Rong Yin, Laura Oleniacz

Foto: Unsplash
05.09.2022

McKinsey zum Strommix 2030: Deutschland auf Erdgas angewiesen

  • Erneuerbaren-Ausbau ist Herkulesaufgabe
  • Geschwindigkeit muss zur Erreichung der Ziele massiv zunehmen
  • Indikatoren zum Status der Energiewende in Deutschland verbessern sich leicht: Anteil Erneuerbarer am Bruttostromverbrauch im ersten Halbjahr 2022 bei 49%

Die Rahmenbedingungen für die Energiewende in Deutschland haben sich durch den russischen Angriff auf die Ukraine dramatisch verändert. Die neuen geopolitischen Realitäten und die EU-Entscheidung, zukünftig auf russisches Gas zu verzichten, treffen auch den Stromsektor – denn flexible Gaskraftwerke sollen helfen, die Volatilität erneuerbarer Energien auszugleichen. Vom massiven Ausbau der Erneuerbaren, über eine stärkere Nutzung des Stroms aus Europa bis hin zu weitgehender Selbstversorgung auf Basis von Kohle und Kernkraft – eine Analyse dreier Szenarien für den Strommix im Jahr 2030 zeigt: Deutschland bleibt weiterhin auf Erdgas angewiesen.

  • Erneuerbaren-Ausbau ist Herkulesaufgabe
  • Geschwindigkeit muss zur Erreichung der Ziele massiv zunehmen
  • Indikatoren zum Status der Energiewende in Deutschland verbessern sich leicht: Anteil Erneuerbarer am Bruttostromverbrauch im ersten Halbjahr 2022 bei 49%

Die Rahmenbedingungen für die Energiewende in Deutschland haben sich durch den russischen Angriff auf die Ukraine dramatisch verändert. Die neuen geopolitischen Realitäten und die EU-Entscheidung, zukünftig auf russisches Gas zu verzichten, treffen auch den Stromsektor – denn flexible Gaskraftwerke sollen helfen, die Volatilität erneuerbarer Energien auszugleichen. Vom massiven Ausbau der Erneuerbaren, über eine stärkere Nutzung des Stroms aus Europa bis hin zu weitgehender Selbstversorgung auf Basis von Kohle und Kernkraft – eine Analyse dreier Szenarien für den Strommix im Jahr 2030 zeigt: Deutschland bleibt weiterhin auf Erdgas angewiesen. Diese Zahlen liefert der aktuelle Energiewende-Index (EWI) von McKinsey. Aktuelles Fazit – und eine Verbesserung im Vergleich zum vorherigen EWI aus dem März 2022: 6 der 15 untersuchten Indikatoren  zum Status der Energiewende in Deutschland sind in ihrer Zielerreichung stabil realistisch – 6 stehen auf der Kippe, drei sind unrealistisch. Positiv entwickelte sich vor allem der Indikator Anteil Erneuerbarer am Bruttostromverbrauch, der wegen des guten Wetters im ersten Halbjahr von 41% auf fast 49% zulegte.

Erneuerbaren-Ausbau ist Herkulesaufgabe
„Deutschlands Energiewende steht vor der größten Bewährungsprobe ihrer Geschichte“, sagt Thomas Vahlenkamp, Senior Partner von McKinsey. „Unsere Szenarienanalyse zeigt: Erdgas wird auch zukünftig eine Rolle im Strommix spielen müssen. Wichtig ist es daher, die Importabhängigkeit durch Streuung von Lieferanten zu verringern. Teil der Strategie muss es außerdem sein, vermehrt grünen Wasserstoff für die Verstromung verfügbar zu machen.“

Wo Deutschland im Jahr 2030 bei der Energiewende stehen wird, kommt demzufolge entscheidend auf den Ausbau der Erneuerbaren Energien (EE) und die Situation am Gasmarkt an. Mit ihrer neuen Ambition, den EE-Anteil in Deutschland bis zum Ende dieses Jahrzehnts auf 80 % zu erhöhen, hat sich die Bundesregierung viel vorgenommen. Vahlenkamp: „Dieses Ziel zu erreichen, ist eine Herkulesaufgabe. Dafür muss die komplette Wertschöpfungskette rund um den EE-Ausbau befähigt werden: angefangen bei der Aufstockung der Produktionskapazitäten über schnellere Genehmigungsverfahren bis hin zur Anwerbung bzw. Weiterqualifikation ausreichend vieler Fachkräfte für den Bau und Betrieb der Anlagen.“ Um das 80%-Ziel zu erreichen, müssten jährlich PV-Anlagen mit einer Kapazität von 18 GW errichtet werden; in der Onshore-Windkraft müssten pro Jahr 1.800 Anlagen in Betrieb gehen – umgerechnet fünf pro Tag – und in der Offshore-Windkraft müsste sich die Kapazität nahezu vervierfachen. Auch Erdgas wird weiter eine Rolle spielen. Eine Entspannung der Lage aufgrund der breiteren Streuung von Lieferanten erscheint ebenso denkbar wie eine Fortschreibung der aktuell angespannten Situation. Die Folgen von letzterem wurden im aktuellen EWI modelliert. Vor diesem Hintergrund liegt es nahe, dass Politik und Energiewirtschaft danach streben, dass alle neuen Gaskraftwerke zugleich alternativ auch mit grünem Wasserstoff betrieben werden können.

Jedes der im aktuellen EWI modellierten Szenarien geht davon aus, dass der Strombedarf wie von der Bundesregierung prognostiziert bis 2030 auf 750 TWh ansteigt und der CO2-Preis bei 100 €/t liegt.

Im Basisszenario werden alle Vorgaben der  Bundesregierung zum EE-Ausbau bis 2030 erreicht (215 GW Solar PV, 115 GW Onshore- und 30 GW Offshore-Windkraft). Der Atomausstieg 2022 und der Kohleausstieg bis 2038 finden wie geplant statt; 17 GW Kohlekraftwerke sind 2030 noch in Betrieb. In diesem Szenario steigt 2030 die Produktion aus Erneuerbaren inklusive Biomasse, Wasserkraft und Geothermie auf 751 TWh – das entspricht einem EE-Anteil von 84 % an der deutschen Bruttostromproduktion (Netzverluste und Exporte eingeschlossen). Trotzdem – und ungeachtet der hohen Gaspreise – werden noch immer 68 TWh aus Erdgas erzeugt. Wasserstoff wiederum trägt mit 48 TWh zur Deckung der Stromnachfrage bei, umgerechnet rund 3 Mio. t. Zur Sicherstellung einer lückenlosen Versorgung bleibt Kohlestrom mit 63 TWh weiterhin ein wichtiger Energieträger, wenngleich die Stromproduktion aus Kohle gegenüber 2021 um mehr als 61 % sinken würde. In diesem Szenario würde Deutschland in Phasen hohen EE-Ertrags sogar mehr Strom produzieren als für den Eigenbedarf nötig (rund 91 TWh) und somit zum Netto-Stromexporteur.

Im Szenario „Strom aus Europa“ strebt Deutschland die europäische Integration im Stromsektor an und wird zum Netto- Stromimporteur. Der Grund: Es wird davon ausgegangen, dass Deutschland zwar den EE-Ausbau beschleunigt, aber seine ambitionierten Ziele nicht vollständig erreicht, weil nicht jedes Jahr Zubaurekorde zu erzielen sind. Vielmehr wird angenommen, dass die Ausbauraten einen Mittelwert aus historischem Durchschnitt und historischer Bestleistung bilden. 2030 werden nach diesem Szenario 112 GW Solar PV, 93 GW Onshore- und 23 GW Offshore-Windkraft installiert sein. Die stärkste Abweichung gegenüber dem ersten Szenario weist dabei Solar PV auf, da die Ausbauziele der Bundesregierung für diese Technologie im Vergleich die mit Abstand ambitioniertesten sind. In dem Szenario „Strom aus Europa“ wird simuliert, was passiert, wenn Deutschland hinter die ambitionierten EE-Ausbauziele zurückfällt. Stattdessen werden 33 TWh aus anderen europäischen Ländern importiert, hauptsächlich aus Dänemark, Norwegen und Schweden. Auf eine vermehrt CO2-intensive Stromproduktion wird damit verzichtet. Die Produktion aus Kohle allerdings ist in diesem Szenario trotz der Importe mit 88 TWh deutlich höher als im Basisszenario. Die Erzeugung aus Erdgas liegt mit 69 TWh auf einem vergleichbaren Niveau.

Im Szenario „Weitgehende Selbstversorgung“ versucht Deutschland, seine Energieabhängigkeit von anderen Ländern zu reduzieren und – falls keine Eigenproduktion möglich ist – seine Lieferanten breiter zu streuen. Zur Sicherstellung der Energieversorgung wird zum einen der Kohleausstieg nicht vollständig umgesetzt, so dass 2030 weiterhin Kohlekraftwerke mit einer Leistung von rund 34 GW zur Verfügung stehen. Zum anderen wird die Kapazität von Biomassekraftwerken von rund 9 auf 14 GW erhöht, indem die existierenden Anlagen am Netz gehalten und die jährlich geplanten Ausschreibungsmengen von 600 MW als Neuanlagen hinzugefügt werden. Hierzu müssten ausreichende Flächen für den Anbau von Energiepflanzen bereitgestellt werden, die dann allerdings weder für die Produktion von Nahrungsmitteln oder Biokraftstoff zur Verfügung stünden noch renaturiert werden könnten. Der EE-Ausbau vollzieht sich wie im Szenario „Strom aus Europa“, während sich Stromimport und -export hier in etwa die Waage halten. Hinsichtlich der Nutzung von Atomkraft werden zwei Varianten modelliert: Weiterbetrieb der Atommeiler bis mindestens 2030 und Abschaltung wie geplant. In diesem Szenario „Weitgehende Selbstversorgung“ werden die ambitionierten EE-Ausbauziele 2030 ebenfalls unterschritten und nur rund 520 TWh aus Erneuerbaren erzeugt – rund ein Drittel weniger als im Basisszenario. Stattdessen geht das Szenario von einer weit gehenden Ausnutzung der inländischen Ressourcen aus: Da der Kohleausstieg nicht wie geplant vollzogen worden ist, kann mehr Kohlestrom die Lücke schließen (+91 TWh bzw. +145 % im Vergleich zum Basisszenario). Gleichzeitig rechnet das Szenario mit einer teilweisen Kompensierung durch eine deutlich höhere Produktion von Biomasse (80 TWh gegenüber 49 TWh im Basisszenario). Erdgas- und wasserstoffbasierte Stromerzeugung gehen auf 65 bzw. 38 TWh zurück, denn Kohle ist trotz der CO2-Kosten immer noch günstiger. Die Werte ändern sich leicht, wenn Atomkraftwerke bis 2030 weiterlaufen: In diesem Fall wird die CO2-intensive Kohle- und Gasstromproduktion durch rund 30 TWh Atomstrom zumindest teilweise substituiert, so dass nur noch 143 TWh aus Kohle (-7 %) und 64 TWh (-1 %) aus Gas erzeugt werden. Der EE-Anteil liegt in diesem Szenario (sowohl mit als auch ohne Atomkraft) bei knapp über 67 % und damit unter dem Zielwert von 80 %.

Energiewende-Index September 2022: die 15 Indikatoren im Überblick
Die jüngste Entwicklung der 15 Indikatoren liefert ein gemischtes Bild. Gegenüber dem letzten Energiewende-Index vom März sinkt die Zahl der Indikatoren mit unrealistischer Zielerreichung von fünf auf drei und die mit stabil realistischer Zielerreichung steigt von drei auf sechs. Weitere sechs Indikatoren stehen auf der Kippe.

Der EE-Anteil am Bruttostromverbrauch steigt von 41 % in 2021 auf 49 % in der  ersten Jahreshälfte 2022. Die Verbesserung ist vor allem auf deutlich günstigere Witterungsverhältnisse zurückzuführen. Obwohl der Ausbau der Erneuerbaren weiterhin stockt, bewegt sich die Zielerreichung des Indikators weiter im stabil realistischen Bereich und steigt von 111 % auf 133 %. Allerdings dürfte es mit dem neuen Ziel der Bundesregierung, den EE-Anteil bis 2030 auf 80 % zu erhöhen, zunehmend schwieriger werden, auf dem Zielpfad zu bleiben. Der EE-Anteil am Bruttoendenergieverbrauch stieg um 0,4 Prozentpunkte auf 19,7 %. Hauptgrund ist die wirtschaftliche Erholung in 2021 und der damit einhergehende gestiegene Energiebedarf. Da die Zielmarke jedoch um 1,2 Prozentpunkte angehoben worden ist, sinkt die Zielerreichung des Indikators deutlich von 121 % auf 107 %. Sowohl Haushaltsstrompreis als auch Industriestrompreis haben sich trotz gestiegener Stromkosten deutlich verbessert. Das mag auf den ersten Blick überraschen, liegt aber in der Berechnungsmethodik des Indikators begründet, der die deutsche Strompreisentwicklung im Vergleich zum europäischen Durchschnitt abbildet: Steigen also die Preise im europäischen Ausland stärker als in Deutschland, verbessert sich der Indikator. Beim Haushaltsstrompreis betrug die Differenz zwischen Deutschland und dem europäischen Durchschnitt 2021 noch 22,7 %, im Juni 2022 dagegen nur mehr 16,2 %. Verbessert hat sich der Indikator vor allem deshalb, weil die Preise im europäischen Ausland schneller steigen als in Deutschland. Die Zielerreichung steigt von 111 % auf 137 %. Ob der Trend anhält, ist jedoch fraglich – steigende Großhandelspreise werden wahrscheinlich mit Verzögerung an die Endkunden weitergereicht. Andererseits wiederum dürfte der Wegfall der EEG-Umlage im Juli 2022 auf die hiesigen Haushaltsstrompreise mittelfristig entlastend wirken. Auch der Industriestrompreis ist zuletzt in Deutschland deutlich geringer gestiegen als im Ausland und liegt jetzt nur noch 16 % über dem europäischen Durchschnitt (Vorhalbjahr: 32 %). Der Indikator springt dadurch von 56 % auf jetzt 128 % Zielerreichung und wechselt damit in den realistischen Bereich. Auch hier bedeutet die Verbesserung des Indikators lediglich, dass die Preissteigerungen im Ausland (+33 %) höher ausgefallen sind als in Deutschland (+17 %). Verantwortlich ist dafür vor allem der höhere Anteil an Gebühren und Entgelten am deutschen Industriestrompreis, die durch die steigenden Energiepreise nicht beeinflusst werden. Für den Indikator Ausfall Stromversorgung wurden keine neuen Daten veröffentlicht. Er verharrt deshalb bei einer Zielerreichung von 117 %. Gleiches gilt für die Verfügbare Kapazität für Import aus Nachbarländern. Damit verbleibt auch dieser Indikator mit einer Zielerreichung von 208 % im realistischen Bereich.

Sechs Indikatoren auf der Kippe
Die aktuellen Hochrechnungen für den CO2e-Ausstoß und den Primärenergieverbrauch sehen beide Indikatoren auf der Kippe. Die Emissionen belaufen sich wie schon im Halbjahr zuvor auf 762 Mio. t CO2e; damit verharrt der Zielerreichungsgrad hier bei 84 %. Der Primärenergieverbrauch wiederum liegt nach wie vor bei 12.265 PJ – das entspricht einer Zielerreichung von 70 %. Für den Indikator Sektorkopplung Wärme wurden neue Hochrechnungen veröffentlicht. Der EE-Anteil am Endenergieverbrauch im Bereich Wärme und Kälte liegt danach aktuell bei 16,5 % und damit 0,9 Prozentpunkte über dem Wert des Vorhalbjahres. Damit bewegt sich der Indikator im Zielkorridor, steht aber auf der Kippe. Um dort auch in Zukunft zu bleiben, müsste der EE-Anteil bis Ende dieses Jahres auf 20,2 % steigen. Der Anteil der Gesamtenergiekosten Haushalte am Warenkorb der Verbraucher stieg zuletzt von 10,3 % auf 11,2 %. Damit sinkt die Zielerreichung erneut von 96 % auf jetzt 78 % und der Indikator bewegt sich in der Kategorie „auf der Kippe“ weiter nach unten. Grund hierfür sind die gestiegenen Preise für Benzin und Diesel, aber auch für Erdgas, wo sich die Neukundenpreise für Haushalte innerhalb eines Jahres vervielfacht haben. Für den Indikator Arbeitsplätze in erneuerbaren Energien liegen weiterhin keine neuen Daten vor. Er verharrt deshalb bei seiner bisherigen Zielerreichung von 96 %. Die gesicherte Reservemarge wird seit 2019 nicht mehr von den Übertragungsnetzbetreibern (ÜNB) veröffentlicht. Deshalb wird ab dieser Index-Ausgabe die Reservemarge basierend auf der Methodik und den Kernannahmen der ÜNB sowie öffentlich zugänglichen Daten neu berechnet. Im Ergebnis steht die Reservemarge aktuell mit 0,2 % nur knapp über Null und damit stärker denn je auf der Kippe. Der Rückgang gegenüber dem letzten von den ÜNB veröffentlichten Stand (2,3 %) erklärt sich aus der Stilllegung einiger fossiler Kraftwerke. Werden dann Ende dieses Jahres noch Kernkraftwerke mit einer Gesamtleistung von rund 4 GW heruntergefahren, fällt die Reservemarge aller Voraussicht nach bereits in den negativen Bereich. Bei einem Kohleausstieg bis 2030 wären es sogar mehr als 40 GW, die noch in diesem Jahrzehnt vom Netz gehen würden. Das würde die gesicherte Reservemarge massiv unter Druck setzen und fordert Anpassungen im Strommarktdesign, um die Versorgungssicherheit auch in Zukunft jederzeit zu gewährleisten.

Zielerreichung für drei Indikatoren unrealistisch
Der Indikator Sektorkopplung Verkehr sinkt leicht von 44 % auf 43 %. 2021 waren insgesamt 1,3 Mio. E-Fahrzeuge zugelassen, doch es wären 2,8 Mio. nötig, um im Plan zu bleiben. Ganz unerreichbar ist das 2030er-Ziel dennoch nicht, da die E-Mobilität derzeit überproportional wächst, während der Energiewende-Index in seiner Berechnung von einer linearen Entwicklung ausgeht. Die Kosten für Netzeingriffe sind mit aktuell 8,1 € pro MWh weiterhin weit vom Startwert (1 € pro MWh) entfernt. Gegenüber der ersten Jahreshälfte hat sich dieser Wert aufgrund geringerer Aufwendungen für das Einspeisemanagement allerdings leicht verbessert. Der Zielerreichungsgrad steigt von 39 % auf 50 % . Kaum Fortschritte gibt es beim Indikator Ausbau Transportnetze: Zwar wurden in den vergangenen beiden Quartalen rund 160 km fertiggestellt; die Gesamtlänge beträgt jetzt 2.005 km. Allerdings bleibt der Ausbau weiter deutlich hinter dem Zielwert von 4.977 km insgesamt und knapp 500 km pro Halbjahr zurück. Die Zielerreichung des Indikators beträgt 37 %.

Quelle:

McKinsey & Company, Deutschland

Foto: Unsplash, Bastian Pudill
17.05.2022

Die Industriezukunft braucht klimaneutrale Prozesswärme

IN4climate.NRW veröffentlicht Impulspapier

Nicht nur private Haushalte, sondern vor allem Industriebetriebe haben einen hohen Wärmebedarf. Auf dem Weg zur Klimaneutralität muss die Prozesswärmeversorgung der Industrie stärker in den Fokus rücken – besonders im Industrieland Nordrhein-Westfalen. Das zeigt das Impulspapier des Klimaschutz-Thinktanks IN4climate.NRW.

Prozesswärme machte 2020 einen Großteil des industriellen Energiebedarfs aus - 67 Prozent des Energieverbrauchs der deutschen Industrie - und wird heute noch überwiegend aus fossilen Energieträgern gedeckt (BMWi 2021a). Das sind fast 20 Prozent des gesamten deutschlandweiten Energiebedarfs. Kein Wunder: Egal ob Glas, Metall, Zement oder Papier geschmolzen, geschmiedet, gebrannt oder getrocknet werden – all diese Verfahren benötigen Prozesswärme. Und das teilweise bis zu einer Temperatur von 3 000 °C.

IN4climate.NRW veröffentlicht Impulspapier

Nicht nur private Haushalte, sondern vor allem Industriebetriebe haben einen hohen Wärmebedarf. Auf dem Weg zur Klimaneutralität muss die Prozesswärmeversorgung der Industrie stärker in den Fokus rücken – besonders im Industrieland Nordrhein-Westfalen. Das zeigt das Impulspapier des Klimaschutz-Thinktanks IN4climate.NRW.

Prozesswärme machte 2020 einen Großteil des industriellen Energiebedarfs aus - 67 Prozent des Energieverbrauchs der deutschen Industrie - und wird heute noch überwiegend aus fossilen Energieträgern gedeckt (BMWi 2021a). Das sind fast 20 Prozent des gesamten deutschlandweiten Energiebedarfs. Kein Wunder: Egal ob Glas, Metall, Zement oder Papier geschmolzen, geschmiedet, gebrannt oder getrocknet werden – all diese Verfahren benötigen Prozesswärme. Und das teilweise bis zu einer Temperatur von 3 000 °C.

IN4climate.NRW formuliert in dem Impulspapier »Prozesswärme für eine klimaneutrale Industrie« Ansätze und Handlungsempfehlungen für eine Prozesswärmewende. Insgesamt dreizehn Partner der Initiative haben das Papier mitgezeichnet.

Samir Khayat, Geschäftsführer von NRW.Energy4–Climate: »Die Umstellung auf eine nachhaltige Prozesswärmebereitstellung ist einer der entscheidenden Hebel, damit die Transformation der Industrie gelingen kann. Mit der Initiative IN4climate.NRW bringen wir die Kompetenzen aus Wissenschaft, Politik und Wirtschaft an einen Tisch und entwickeln konkrete Strategien, um Klimaneutralität in der Industrie in die Praxis umzusetzen.«

Verschiedene Zahlen verdeutlichen den notwendigen Handlungsbedarf: Nur 6 Prozent des Energiebedarfs für Prozesswärme werden bislang durch Erneuerbare Energien gedeckt. Auch Strom macht derzeit nur einen Anteil von 8 Prozent aus – als Energiequelle ist er im heutigen Strommix noch längst nicht emissionsfrei, muss es aber durch die Umstellung auf 100 Prozent Erneuerbare perspektivisch werden.

40 Prozent des Prozesswärmebedarfs von ganz Deutschland benötigt allein NRW
Tania Begemann, Projektmanagerin Industrie und Produktion bei NRW.Energy4Climate und Autorin des Papiers: »Die nachhaltige Umstellung von Prozesswärme war bei IN4climate.NRW schon immer ein wichtiges und dringendes Thema, wird in Zeiten einer globalen Energiekrise aber noch brisanter. Schätzungsweise 40 Prozent des Prozesswärmebedarfs von ganz Deutschland benötigt allein NRW. Um langfristig wirtschaftsstark und Industrieland zu bleiben, ist es für NRW daher von ganz besonderer Bedeutung, zeitnah unabhängig von fossilen Prozesswärmequellen zu werden. Darauf möchten wir mit dem Papier aufmerksam machen. Gleichzeitig bietet sich mit dieser enormen Herausforderung für NRW auch die Chance, Vorreiter zu werden.«

Wie das gehen kann? Das Impulspapier zeigt zentrale Ansätze und Handlungsempfehlungen auf:

  • Effizienz steigern: Die Entwicklung und der Einsatz von Hochtemperatur-Wärmepumpen sollte im Rahmen von Pilotanlagen und -konzepten gezielt gefördert werden. Zudem sollten Unternehmen bei der Erstellung und Umsetzung von Konzepten unterstützt werden, die Prozesstemperaturen minimieren und innerbetrieblich Abwärme nutzen.
  • Erneuerbare Wärmequellen fördern: Lokale, erneuerbare Energiequellen wie Tiefengeothermie und Solarthermie können ein wichtiger Baustein zur klimaneutralen Prozesswärmeversorgung sein und gleichzeitig die Abhängigkeit von Energieimporten reduzieren. Dort, wo Erneuerbare industrielle Wärmebedarfe decken können, sollten sie auch genutzt werden. Diese Energieformen sollten deswegen durch Erkundungen und Ausschreibungen gezielt unterstützen werden.
  • Erneuerbaren Strom erhöhen: Die Elektrifizierung von Prozessen und Anwendungen ist die Voraussetzung für die Energiewende. Die erneuerbare Stromerzeugung mitsamt einem soliden Stromnetz auszubauen, wettbewerbsfähige Preise für grünen Strom zu schaffen und flexible Systeme zu entwickeln, sind somit zentrale Aufgaben.
  • Speicherbare alternative Energieträger forcieren: Um Prozesswärme auch dann erzeugen zu können, wenn Erneuerbare Energien nicht zur Verfügung stehen, benötigt die Industrie große Mengen an speicherbaren Energieträgern. Insbesondere nachhaltiger Wasserstoff muss zu wettbewerbsfähigen Preisen verfügbar sein und die dafür nötigen Voraussetzungen wie zum Beispiel eine Transport- und Speicherinfrastruktur geschaffen werden. Neben Wasserstoff ist Biomasse ein wertvoller und speicherbarer Energieträger und zugleich Rohstoff. Diese limitierte Ressource gilt es daher gezielt und effizient einzusetzen.

Prozesswärme klimaneutral zu erzeugen, ist für ganz Deutschland, aber besonders für das Industrieland NRW von hoher Bedeutung und gleichzeitig eine große Herausforderung. Die Wärmewende der Industrie erfordert eine gesamtsystemische und überregionale Betrachtung und Strategieentwicklung. Einerseits sollten solche Strategien das Zusammenspiel verschiedener Sektoren berücksichtigen. Andererseits sollten sie alle Wärmebedarfe – von Gebäuden bis zur Industrie – miteinbeziehen. Entscheiderinnen und Entscheider aus Politik, Wirtschaft und Gesellschaft finden in diesem Papier erste Anhaltspunkte und Impulse für diese wichtige, gemeinsame Aufgabe.

Das Papier hat die Initiative IN4climate.NRW unter dem Dach der Landesgesellschaft NRW.Energy4Climate erarbeitet. Mitgetragen wird es von den Instituten Fraunhofer UMSICHT, RWTH Aachen (Lehrstuhl Technische Thermodynamik), der Forschungseinrichtung des VDZ sowie dem Wuppertal Institut, den Unternehmen Amprion, Currenta, Deutsche Rohstofftechnik (RHM-Gruppe), Georgsmarienhütte, Kabel Premium Pulp and Paper, Lhoist, Pilkington Deutschland (NSG Group) und Speira sowie dem Bundesverband Glasindustrie.

Quelle:

Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

Foto: Lalit Kumar, Unsplash
29.03.2022

Die Chemiefaserindustrie in der Zeitenwende

„Man reißt kein Haus ab, bevor das neue bezugsfertig ist.“

Textination sprach mit dem Geschäftsführer der Industrievereinigung Chemiefaser e.V., Dr. Wilhelm Rauch über seine Einschätzung zur Zeitenwende, der sich die Chemiefaserindustrie aktuell stellen muss. Wo liegen die Risiken und Bedrohungen, was muss sich ändern, um weiterhin ein wettbewerbsfähiger Player auf dem globalen Markt zu bleiben.

„Man reißt kein Haus ab, bevor das neue bezugsfertig ist.“

Textination sprach mit dem Geschäftsführer der Industrievereinigung Chemiefaser e.V., Dr. Wilhelm Rauch über seine Einschätzung zur Zeitenwende, der sich die Chemiefaserindustrie aktuell stellen muss. Wo liegen die Risiken und Bedrohungen, was muss sich ändern, um weiterhin ein wettbewerbsfähiger Player auf dem globalen Markt zu bleiben.

US-Präsident Joe Biden hat seinen russischen Amtskollegen Wladimir Putin im Zusammenhang mit dem Einmarsch in die Ukraine als Kriegsverbrecher bezeichnet. Das höchste Gericht der Vereinten Nationen, der Internationale Gerichtshof in Den Haag, hat angeordnet, dass Russland den Krieg gegen die Ukraine sofort beenden muss. Wie bewerten Sie persönlich das Verhalten Russlands?
Dr. Rauch:
Mit familiären Wurzeln im Rheinland, Mittel- und Ostdeutschland bin ich in einer Zeit aufgewachsen, wo als Folge der Teilung Europas Familien getrennt und mitten in Deutschland Menschen skrupellos erschossen wurden, die die innerdeutsche Demarkationslinie in Richtung Westen übertreten wollten. Der Fall des Eisernen Vorhangs führte uns seit 1989 in einen Zeitraum, der mehr als 30 Jahre andauerte und uns zumindest in Europa eine Ära des friedlichen Miteinanders der großen Machtblöcke, intensiver Handelsbeziehungen und prosperierender Staaten erleben ließ.

Heute mit ansehen zu müssen, wie seitens Russlands versucht wird, in Europa das Rad der Geschichte mit einer Brutalität zurückzudrehen, welche die jüngste in Europa aufgewachsene Generation bislang glücklicherweise nicht erleben musste, ist mehr als schockierend und ruft schlimmste Erinnerungen an die Zeit des kalten Krieges wach, von der jeder hoffte, sie kehrt niemals wieder. Wenn heute in der Ukraine sogar Anlagen zur friedlichen Nutzung der Kernenergie beschossen werden, ist eine Dimension erreicht, die man nicht weiter extrapolieren möchte. Neben dem verursachten unsäglichen menschlichen Leid, das wir durch die Aufnahme von ukrainischen Flüchtlingen nur ansatzweise mildern können, wird langfristig jegliches Vertrauen in politische Zusagen verspielt, das aber sowohl für eine friedliche Koexistenz als auch für eine wirtschaftliche Zusammenarbeit essentiell ist. Wir stehen vor einer Neuordnung der Welt, in der man Lieferbeziehungen und Abhängigkeiten mit bzw. von autokratischen Staaten sehr viel sensibler für jeden Einzelfall bewerten muss.

Die wirtschaftlichen Folgen des Russland-Ukraine-Konflikts werden immer deutlicher. Der Deutsche Industrie- und Handelskammertag (DIHK) korrigiert seine Prognose für 2022, sieht aber noch keine Rezession. Mit welchen Erwartungen sehen Sie für die Branche auf das aktuelle Wirtschaftsjahr?
Dr. Rauch:
Die zurückliegenden zwei Jahre der SARS-CoV-2-Pandemie durchlief die Chemiefaserindustrie mit großen Blessuren. Geplante Investitionen wurden zunächst zurückgestellt und dann endgültig aufgegeben. Bis zum Ende des Jahres 2022 werden im Vergleich zum Jahr 2019 drei Chemiefaserproduzenten ihre Tore in Deutschland schließen. In das laufende Jahr startete die Branche sehr hoffnungsvoll, wenngleich die bisherigen Themen wie REACH und vor allem Energiekosten bereits vor dem Russland-Ukraine-Krieg in Schärfe zunahmen. Die wirtschaftlichen Folgen des Krieges werden sich sowohl direkt in Form gestiegener Energiepreise als auch indirekt durch Veränderungen der internationalen Wettbewerbsbedingungen negativ auswirken.

Was bedeuten der Krieg in der Ukraine und die wirtschaftlichen Sanktionen gegen Russland für die vorgelagerten Lieferketten der Chemiefaserindustrie?
Dr. Rauch:
Die unmittelbaren vorgelagerten Lieferketten werden von diesem Krieg zunächst kaum beeinträchtigt. Wir müssen aber damit rechnen, dass Lieferketten in anderen Industrien gestört werden. Wenn z. B. bestimmte Rohstoffe oder Erzeugnisse nicht mehr zur Verfügung stehen, kann das angefangen von der Logistik (Mobilität) bis hin zu Komponenten in produktionstechnischen Anlagen spürbar werden. Als Beispiel sei hier die Verfügbarkeit von Kabelbäumen erwähnt werden, die bislang in der Ukraine hergestellt wurden und in vielen elektronischen Bauteilen für die Chemiefaserproduktion unabdingbar sind.

Welche Relevanz haben die Ukraine und Russland als Absatzmärkte für die IVC-Mitgliedsunternehmen?
Dr. Rauch:
Nimmt man das letzte Jahr vor Ausbruch der SARS-CoV-2-Pandemie als Bezugsjahr, so machen die Exporte in die Ukraine und in die Russische Föderation ca. 1,6 % des Gesamtexportes an Chemiefasern aus Deutschland aus. Ein Ausfall dieser Abnahmeländer ist im Mittel verkraftbar, wobei man nicht vergessen darf, dass im Einzelfall - je nach Produktportfolio einer Firma - durchaus spürbare Belastungen auftreten können. Blickt man über den Tellerrand hinaus, so sind nicht nur die direkten Exporte an Chemiefasern in die Kriegsregion von Bedeutung, sondern auch Lieferungen von Erzeugnissen, in denen Chemiefasern verarbeitet werden. Hier gibt es nun unterbrochene Lieferbeziehungen, die Auftragsverluste für die Chemiefaser-branche nach sich ziehen.

Bestimmte Industriezweige sind von den Folgen besonders betroffen - was bedeutet das für die Chemiefaserbranche als Zulieferindustrie?
Dr. Rauch:
Überall dort, wo entlang der nachgeschalteten Wertschöpfungskette Produktionen zurückgefahren werden, in denen Chemiefasern Einsatz fanden, wird man die Auswirkungen mit zeitlichem Versatz spüren. Das betrifft z.B. Lieferungen in den Automobilbereich, wenn dort wegen fehlender aus der Ukraine stammender Komponenten die Neuwagenproduktion stockt.

Wie wirken sich die explodierenden Energiepreise und das Gasembargo bei den Chemiefaserproduzenten im DACH-Gebiet aus?
Dr. Rauch:
Die europäischen Energiekosten lagen bereits vor dem Russland-Ukraine-Krieg auf einem Niveau, das unseren Mitgliedern schwer zusetzte. So stiegen z. B. die europäischen Gaskosten aufgrund der Kriegshandlungen aktuell um das Zehnfache von ca. 12 EUR/MWh auf ca. 120 EUR/MWh, in den USA „nur“ um das Zweieinhalbfache von ca. 8 EUR/MWh auf ca. 18 EUR/MWh. Ähnlich verhält es sich mit den Strompreisen speziell in Deutschland, die ausgehend von einem ohnehin schon hohen Niveau ebenfalls um den Faktor 10 angestiegen sind. Weitere Preissteigerungen in Europa sind nicht ausgeschlossen, sondern eher wahrscheinlich. Vorgenommene moderate Anpassungen der Chemiefaserpreise stellen vor diesem Hintergrund nur den Tropfen auf den heißen Stein dar. Eine Marktentwicklung mit quasi explodierenden Energiekosten kann keine Firma seriös abbilden oder kostendeckend einpreisen.

Was halten Sie als Industrieverband der Chemiefaserindustrie von "Freeze for Peace" bzw. einem Stopp aller russischen Gas- und Rohstoff-Importe?
Dr. Rauch:
Wir haben uns speziell in Deutschland entgegen aller internationalen Warnungen bewusst in eine Abhängigkeit von russischem Gas begeben, indem wir dieses als notwendig für die Brückentechnologie der Stromerzeugung definierten, die wir nach dem Abschalten der kohle– und nuklearbasierten Kraftwerke benötigen, bevor die Verfügbarkeit einer ausreichenden Menge an sog. „grüner“ Energie gesichert ist. Auch wird Gas zu Heizzwecken und als Rohstoff benötigt, nimmt also die Funktion eines Allrounders ein.

Ein boykottbedingter Importstopp hätte nicht nur gravierende negative Folgen für die Chemiefaserbranche, sondern für die gesamte deutsche Industrie und die meisten privaten Haushalten. Wie ich eingangs erwähnte, ist es ein Gebot der Stunde, durch die Aufnahme ukrainischer Flüchtlinge dazu beizutragen, menschliches Leid zu lindern. Damit ist die Krise aber nicht ausgestanden. Es muss davon ausgegangen werden, dass die Kriegssituation nicht kurzfristig gelöst wird. Zur Bewältigung einer langanhaltenden Krisensituation muss aber unsere Wirtschaftskraft erhalten bleiben, um die anstehenden Herausforderungen stemmen zu können. Ein Importstopp wäre in dieser Hinsicht kontraproduktiv. Nachdem aufgrund der jüngsten Entwicklungen die Gaslieferungen nunmehr mit Rubel bezahlt werden sollen, besteht vielmehr die Gefahr, dass Russland seinerseits die Gaslieferungen stoppt. In ihrer Wirkung unterscheiden sich beide Szenarien nicht. Das Einzige was sicher ist, ist die Tatsache, dass die Verfügbarkeit von russischem Gas für Europa nicht mehr sicher ist. Letztendlich wird durch die russische Forderung der Umstellung des Zahlungsverkehrs auf Rubel, die nicht nur die Aufwertung des Rubels zum Ziel hat, deutlich, dass Russland nicht auf Europa als Abnehmer seines Gases angewiesen ist. Damit liefe ein „Freeze for Peace“ ins Leere. Im fernen Osten sitzt bereits ein potentieller Abnehmer russischen Gases, um es günstig und sicher zu beziehen und der zudem ein großer Wettbewerber der europäischen Chemiefaserindustrie ist: China.

Sind Abkommen mit den Vereinigten Arabischen Emiraten und Katar eine gute Ersatzlösung für Gas- und Öl-Lieferungen aus Russland?
Dr. Rauch:
Es geht nicht um die Wertung einer Maßnahme im Sinn von gut oder schlecht, sondern darum, ob sie in dieser speziellen Situation geeignet erscheint, einseitige Abhängigkeiten von einem Aggressor zu vermindern, bevor nachhaltige Lösungen in ausreichender Menge zur Verfügung stehen. Insofern sollte es bei den auf Realisierbarkeit zu prüfenden Maßnahmen zunächst keine ideologischen Barrieren geben. Die nach sicherlich sorgfältiger politischer Prüfung mit den Vereinigten Arabischen Emiraten und Katar abgeschlossenen Verträge sind Einzelfallentscheidungen und stellen nur einen Mosaikstein unter vielen dar.

Passt der Ausspruch „zuerst hatten wir kein Glück, dann kam auch noch Pech dazu" - auf die gegenwärtige ökonomische Performance der Branche - oder: wie beurteilen Sie in dieser Beziehung den Einfluss der Corona-Pandemie und den der Kriegssituation?
Dr. Rauch:
Sowohl die SARS-CoV-2-Pandemie als auch der Russland-Ukraine-Krieg sind Ereignisse mit globalem Charakter. Während erstere alle Staaten früher oder später gleichermaßen erfasste, muss die Bewertung der Auswirkungen des Russland- Ukraine-Krieges differenzierter erfolgen. Die Kriegsfolgen treffen vor allem Firmen in Europa, und dort insbesondere die Staaten, die sich - wie vorgehend erwähnt – wie Deutschland in einseitige Abhängigkeiten begeben haben. Das ist keine Besonderheit für die Chemiefaserindustrie. Auch wenn man mit anderen Industriezweigen viele Leidensgenossen hat, verbessert dass die Lage natürlich nicht.

Was wünscht sich die Industrie künftig von den politisch Verantwortlichen in Berlin und Brüssel?
Dr. Rauch: Die Wunschliste lässt sich an wenigen Kernelementen verankern:
Wir benötigen langfristig eine Energie- und Rohstoffversorgung, die nicht auf Abhängigkeiten von wenigen und zudem autokratischen Staaten basiert. Auf dem Weg dorthin sind vor dem Hintergrund des Russland-Ukraine-Krieges bisherige Ausstiegsszenarien aus Kohle- und Kernenergie hinsichtlich ihrer Zeitachse vorurteilsfrei zu überdenken. Oder etwas prägnanter ausgedrückt: Man reißt kein Haus ab, bevor das neue bezugsfertig ist.

Aber auch Energien aus nachwachsenden Rohstoffen müssen zu Preisen angeboten werden, welche die globale Wettbewerbsfähigkeit erlauben. Die chemische Industrie hat hierfür gemäß einer Studie der DECHEMA und FutureCamp einen Preis von 4 ct/kWh ermittelt (inkl. aller Abgaben und Gebühren). Davon sind wir heute meilenweit entfernt.

Die Revision von REACH darf nicht zu weiterer Bürokratie und zu Auflagen führen, die Kapazitäten in den Firmen bindet. Wir benötigen in Europa nicht die Ausgestaltung des i-Tüpfelchens auf der Maslowschen Bedürfnispyramide, sondern müssen Sorge dafür tragen, dass wir die Pyramidenstufen nicht schrittweise nach unten rutschen und das i-Tüpfelchen ohne „i“ in der Luft schwebt.

Die europäische Kommission muss die europäische Industrie und mit ihr die Chemiefaserbranche verstärkt als Problemlöser erkennen. Chemiefasern sind als Erzeugnisse für die Energiewende (Rotorblätter von Wundkraftanlagen), Leichtbau in der Mobilität (Leichtbaukarosserien im Verbundsystem), nachhaltigem Straßenbau (Geotextilien zur Verstärkung der Fahrbahn und Erhöhung deren Lebensdauer), Reduzierung von stahlbewehrtem Beton und damit Zement, Sand sowie Kies (Bewehrung mit hochzugfesten Chemiefasern) und Medizinprodukten (medizinische Masken, Verbandmaterialien, Stents) unerlässlich.

Wir brauchen in Europa wieder mehr Marktwirtschaft und keine kleinteiligen Vorschriften, die immer wieder angepasst werden und zu einem undurchdringbaren Dickicht wuchern.

Bei allen vorgenannten Wünschen an die Politik lassen Sie mich abschließend mit Blick auf die aktuelle Lage noch folgendes erwähnen: 1961 standen sich nach dem Berliner Mauerbau russische und amerikanische Panzer am Checkpoint Charlie in einer Entfernung von weniger als 50 m schussbereit gegenüber.

Ein Jahr später, im Oktober 1962, trafen in der Kubakrise nuklear ausgerüstete amerikanische und russische Marineeinheiten direkt aufeinander. Sowohl John F. Kennedy als auch Nikita S. Chruschtschow – erbitterte Rivalen im Wettstreit der politischen Systeme – waren seinerzeit besonnen genug, die Situation nicht eskalieren zu lassen.

Aktuell wünsche ich von unseren Politikern national, europäisch und transatlantisch unbedingte Entschlossenheit im Auftritt zur Verteidigung unserer freiheitlich demokratischen Werte, aber ich appelliere auch an alle Politiker weltweit, unbedingt einen der grundlegenden Erkenntnisse Albert Einsteins zu beherzigen: “I don’t know what weapons will be used in the Third World War. But I can tell you what they’ll use in the Fourth – rocks!”

Quelle:

Textination

Das Interview führte Ines Chucholowius, CEO Textination GmbH

Drahtlose Energieübertragung für technische Textilien Bild von Gerd Altmann auf Pixabay
27.08.2019

DRAHTLOSE ENERGIEÜBERTRAGUNG FÜR TECHNISCHE TEXTILIEN

Der Trend hin zum „Internet of Everything“ ist ungebrochen. Egal ob im industriellen, medizinischen oder im alltäglichen Bereich, immer mehr elektrische Geräte werden miteinander verbunden. Diese nehmen Messwerte auf, tauschen Daten aus und reagieren nach Möglichkeit und Anwendung darauf. Auf Grund von immer kleineren Strukturen, neuer Prozessmöglichkeiten und neuer, flexibler Materialien werden solche Systeme zunehmend im textilen Bereich eingesetzt. Mittels neuer, innovativer Geräte lassen sich medizinische Messwerte direkt über ein Kleidungsstück aufnehmen, Aktoren wie EMS-Elektroden direkt ins Textil integrieren oder Funktionen wie MP3-Player, GPS-Empfänger, Sturzdetektoren, Heizstrukturen und vieles mehr einfach und intuitiv einbetten. Kommunikation und Datenaustausch finden dabei in der Regel drahtlos zum Beispiel über WLAN, Bluetooth, RFID oder in Zukunft auch über das 5G-Netz statt.

Der Trend hin zum „Internet of Everything“ ist ungebrochen. Egal ob im industriellen, medizinischen oder im alltäglichen Bereich, immer mehr elektrische Geräte werden miteinander verbunden. Diese nehmen Messwerte auf, tauschen Daten aus und reagieren nach Möglichkeit und Anwendung darauf. Auf Grund von immer kleineren Strukturen, neuer Prozessmöglichkeiten und neuer, flexibler Materialien werden solche Systeme zunehmend im textilen Bereich eingesetzt. Mittels neuer, innovativer Geräte lassen sich medizinische Messwerte direkt über ein Kleidungsstück aufnehmen, Aktoren wie EMS-Elektroden direkt ins Textil integrieren oder Funktionen wie MP3-Player, GPS-Empfänger, Sturzdetektoren, Heizstrukturen und vieles mehr einfach und intuitiv einbetten. Kommunikation und Datenaustausch finden dabei in der Regel drahtlos zum Beispiel über WLAN, Bluetooth, RFID oder in Zukunft auch über das 5G-Netz statt.

Für solche Anwendungen und Funktionen wird elektrische Energie benötigt. „Energy Harvesting“ ist trotz der Bemühungen den Energiebedarf der elektronischen Schaltungen zu minimieren für viele Anwendungen nicht ausreichend. Daher sind Energiespeicher wie Batterien oder wieder aufladbare Akkumulatoren zum Betrieb notwendig. Das Wiederaufladen hat dabei den großen Vorteil, dass kleinere, kompaktere Energiespeicher genutzt werden können, um mindestens die gleiche oder sogar eine erhöhte Lebensdauer und Gesamtlaufzeit zu erzielen. Um einen Akkumulator mit elektrischer Energie aufzuladen, gibt es zwei grundlegende Konzepte. Zum einen drahtgebundene Energieübertragung, durch Kontaktierung beispielsweise mit einem Micro-USB Kabel. Zum anderen drahtlose Energieübertragung.

Bei drahtgebundenen Lösungen können Kontakte verschleißen und gerade im textilen Bereich durch Fussel zugesetzt werden. Außerdem sind mechanische Kontakte unkomfortabel und wenig flexibel.
Besser eignen sich daher drahtlose Konzepte, die gleich mehrere Vorteile mit sich bringen. Beispielsweise kann die Elektronik inklusive Energiespeicher komplett eingekapselt werden, da keine galvanischen Kontakte notwendig sind. Dadurch wird das Textil maschinenwaschbar, da die Elektronik vor Wasser, Waschmittel aber auch Schweiß geschützt ist.

Es müssten somit keine Komponenten mehr von dem Textil entfernt werden. Ein weiterer praktischer Vorteil ist die Vereinfachung der Aufladung. Das Textil kann mit dem passenden Konzept auf Kleiderbügel aufgehängt, in Wäschekörbe gelegt oder im Idealfall einfach in die Waschmaschine gegeben werden und ohne weiteres Zutun des Anwenders aufgeladen. Somit entsteht eine unkomplizierte, charmante Art und Weise zum Betreiben smarter Textilien.

Um ein Textil drahtlos mit Energie zu versorgen gibt es mehrere Konzepte und Möglichkeiten. Die beliebteste und gleichzeitig effizienteste Methode ist die induktive Energieübertragung . In diesem Fall werden zwei Spulen induktiv miteinander gekoppelt und übertragen somit drahtlos Energie. Luft, Holz, Kunststoff, aber auch Flüssigkeiten wie Wasser oder menschliches Gewebe können über einige Zentimeter nahezu verlustfrei von dem entstandenen induktiven Magnetfeld durchdrungen werden.

Auch für die Integration der Elektronik auf das Textil gibt es verschiedene Konzepte. Am einfachsten zu entwickeln sind Konzepte, bei denen alle Schaltungsteile auf Leiterplatten hergestellt werden. Dünne Leiterplatten besitzen inzwischen Substratdicken von wenigen zehntel Millimetern. Auch flexible Möglichkeiten die z.B. Herstellung auf Silikone sind denkbar. Dabei werden sowohl unter anderem die Sensoren und der Mikrocontroller als auch die Spule zur induktiven Energieübertragung auf das Substrat gefertigt. Diese komplette Leiterplatte muss im Anschluss noch mit dem Textil verbunden werden. Möglich ist das durch Kleben, Annähen oder einen Einschub. Von der Fertigung der gesamten Schaltung auf dünnen Leiterplatten bis hin zu gesamttextilen Integration sind verschiedenste Kombinationen möglich.

Einen Schritt weiter gehen Konzepte, bei denen die Empfängerspule in das Textil integriert wird. Dabei werden zum Beispiel hochfeine Drähte oder Litzen eingewebt oder aufgestickt. Hierdurch wird das textile Material zum Substrat und zu einem funktionalisierten Textil. Im Anschluss wird der verbleibende Teil der Schaltung auf ein herkömmliches Substrat integriert und mit der Spule und dem Textil verbunden. Da die Spulen zum Teil Durchmesser von wenigen Zentimetern haben können, erhält man somit einen Gewinn an Flexibilität, weil die textile Spule beim Tragen nahezu frei verformbar ist. Bei einer gesamttextilen Integration werden schließlich auch die Bauteile auf das Textil befestigt und die Leiterbahnen werden aufgestickt oder eingewebt.

Konsequent um- und eingesetzt kann die drahtlose Energieübertragung somit dazu beitragen den Markt für smarte Textilien nachhaltig zu stärken, da das einfache und komfortable Aufladen der Textilien die Handhabung und Nutzererfahrung verbessert.

Quelle:

Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme ENAS
Autoren: Dominik Schröder, Dr. Christian Hedayat

LKW-Planen als Stromerzeuger Bild von Peter H. auf Pixabay
20.08.2019

TEXTILE SOLARZELLEN: STROM AUS STOFF

LKW-Planen als Stromerzeuger?

LKW-Planen als Stromerzeuger?
Neuartige textile Solarzellen von Fraunhofer-Forscherinnen und -Forschern aus Dresden machen es möglich: Über sie könnten die Anhänger den benötigten Strom – etwa für Kühlaggregate – autark erzeugen. Kurzum: Textile Solarzellen erweitern die Möglichkeiten enorm, Strom aus der Sonnenstrahlung zu gewinnen. Sie stellen somit eine sinnvolle Ergänzung zu herkömmlichen Siliziumzellen dar. Solarzellen auf den Dächern sind längst Usus, ebenso wie große Solarparks. Künftig sollen jedoch auch solche Flächen zur Energieerzeugung genutzt werden, die bislang nicht dazu taugten. LKW-Planen etwa könnten die Anhänger autark mit dem Strom versorgen, den der Fahrer während der Fahrt und auf Rastplätzen verbraucht oder der auf Logistikplätzen für die LKW-Ortung benötigt wird. Zudem könnten ganze Gebäudefronten zur Stromerzeugung beitragen, indem sie nicht wie bisher verputzt, sondern mit stromerzeugenden Abspanntextilien verkleidet werden. Bei Glasfassaden könnten Abschattungstextilien wie Rollos Hunderte von Quadratmetern in Stromerzeugungsflächen umwandeln.

Glasfasergewebe als Solarzellenbasis
Möglich machen es textile, biegsame Solarzellen, die Forscherinnen und Forscher vom FraunhoferInstitut für Keramische Technologien und Systeme IKTS entwickelt haben – gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme ENAS, dem Sächsischen Textilforschungsinstitut e.V. und den Firmen erfal GmbH & Co. KG, PONGS Technical Textiles GmbH, Paul Rauschert GmbH & Co. KG und GILLES PLANEN GmbH. »Über verschiedene Beschichtungsverfahren können wir Solarzellen direkt auf technischen Textilien herstellen«, erläutert Dr. Lars Rebenklau, Gruppenleiter für Systemintegration und AVT am Fraunhofer IKTS. Sprich: Die Forscher verwenden kein Glas oder Silizium wie bei herkömmlichen Solarmodulen, sondern Textilien als Substrat. »Das jedoch ist alles andere als leicht – schließlich sind die Anlagen in den textilverarbeitenden Unternehmen mit fünf bis sechs Metern Stoffbreite und Stofflängen von tausend Metern riesig groß. Dazu kommt: Die Textilien müssen während der Beschichtung Temperaturen von etwa 200 Grad Celsius überstehen«, ergänzt Dr. Jonas Sundqvist, Gruppenleiter für Dünnschichttechnologien am Fraunhofer IKTS. Auch andere Anforderungen wie Brandschutz-Vorschriften, große Stabilität und ein günstiger Preis sind für die Herstellung von Solarzellen elementar. »Wir haben uns im Konsortium daher für ein Glasfasergewebe entschieden, das all diese Anforderungen erfüllt«, sagt Rebenklau.

Bewusst auf Standardverfahren gesetzt
Eine Herausforderung stellte auch das Aufbringen der verschiedenen Schichten einer Solarzelle auf das Gewebe dar – also die Grundelektrode, die photovoltaisch wirksame Schicht und die Deckelektrode. Denn verglichen mit diesen nur ein bis zehn Mikrometer dünnen Schichten gleicht die Oberfläche eines Textils einem riesigen Gebirge. Die Forscher greifen daher zu einem Trick: Sie bringen zunächst eine Einebnungsschicht auf das Textil auf, die Berge und Täler ausgleicht. Dazu nutzen sie den Transferdruck – ein Standardverfahren der Textilbranche, das auch zum Gummieren verwendet wird. Auch alle weiteren Produktionsprozesse haben die Forschenden von Anfang an so gestaltet, dass sie sich problemlos in die Fertigungslinien der Textilindustrien einfügen lassen: So bringen sie die Elektroden aus elektrisch leitfähigem Polymer ebenso wie die photovoltaisch wirksame Schicht über das gängige Rolle-zu-Rolle-Verfahren auf. Um die Solarzelle möglichst robust werden zu lassen, laminieren die Forscherinnen und Forscher zusätzlich eine Schutzschicht auf.

Marktreife Solartextilien in etwa fünf Jahren
Den ersten Prototyp hat das Forscherteam bereits hergestellt. »Wir konnten zeigen, dass unsere textile Solarzelle an sich funktioniert«, sagt Rebenklau. »Ihre Effizienz liegt momentan bei 0,1 bis 0,3 Prozent.« In einem Nachfolgeprojekt arbeiten der Ingenieur und seine Kollegen nun daran, die Effizienz auf über fünf Prozent zu steigern – denn ab diesem Wert rechnet sich die textile Solarzelle. Zwar erreichen Siliziumzellen mit zehn bis 20 Prozent deutlich höhere Effizienzwerte. Allerdings soll die neuartige Zelle ja nicht mit den herkömmlichen konkurrieren, sondern sie sinnvoll ergänzen. Auch die Lebensdauer der textilen Solarzelle wollen die Forscherinnen und Forscher in den kommenden Monaten untersuchen und optimieren. Wenn alles funktioniert wie erhofft, könnte die textile Solarzelle in etwa fünf Jahren auf den Markt kommen. Dann wäre das ursprüngliche Ziel des Projekts PhotoTex erreicht: Neue Anregungen für den Textilstandort Deutschland zu finden und die Wettbewerbsfähigkeit dieser Industriebranche zu steigern.

ÄTHIOPIEN KANN WEITERE TEXTILFABRIKEN ANSIEDELN Foto: Pixabay
15.05.2018

ÄTHIOPIEN KANN WEITERE TEXTILFABRIKEN ANSIEDELN

  • Sudanesische und chinesische Investoren wollen Rohstoffversorgung sichern

Nairobi (GTAI) - Äthiopien kann weitere Erfolge bei der Ansiedlung von Textilunternehmen verbuchen: Ein britisches Unternehmen will 100 Millionen US-Dollar (US$) investieren, ein chinesisches sogar 220 Millionen US$. Damit wird der Textilsektor immer mehr zu einem Selbstläufer, denn die Geldgeber wollen zunehmend die inländische Industrie mit Vorerzeugnissen beliefern. Wer investiert, sollte derweil nicht nur die finanziellen Mittel aufbringen, sondern auch den Rohstoff Baumwolle, so Marktkenner.

  • Sudanesische und chinesische Investoren wollen Rohstoffversorgung sichern

Nairobi (GTAI) - Äthiopien kann weitere Erfolge bei der Ansiedlung von Textilunternehmen verbuchen: Ein britisches Unternehmen will 100 Millionen US-Dollar (US$) investieren, ein chinesisches sogar 220 Millionen US$. Damit wird der Textilsektor immer mehr zu einem Selbstläufer, denn die Geldgeber wollen zunehmend die inländische Industrie mit Vorerzeugnissen beliefern. Wer investiert, sollte derweil nicht nur die finanziellen Mittel aufbringen, sondern auch den Rohstoff Baumwolle, so Marktkenner.

Der äthiopische Textil- und Bekleidungsmarkt kann zwei Neuzugänge verbuchen: die britische Intrade Co. UK Ltd. und die chinesische Wuxi No. 1 Cotton Investment Co. Ltd. Dabei will Intrade eine Textil- und Bekleidungsfabrik im Mekelle Industrial Park (Tigray Regional State) bauen, der im Juli 2017 eröffnet wurde. Erste Kostenschätzungen liegen bei 100 Millionen US$. Intrade ist eine Offshore-Gesellschaft der sudanesischen Mahgoub-Sons-Gruppe. Das Unternehmen hat sich mit der Ethiopian Investment Commission auf einen Investitionsrahmen von 200 Millionen US$ verständigt, der auf insgesamt drei Projekte verteilt wird. Das Textilprojekt soll in 16 Monaten erstellt werden.

Liefersicherheit bei Baumwolle wird zum Thema
Dabei geht es der sudanesischen Gruppe nicht nur um die Textilproduktion, sondern auch um lukrative Liefergeschäfte für eigene Baumwolle. Man habe die Kapazität jährlich 500.000 Tonnen langstapelige Qualitätsbaumwolle zu liefern, sagt Wagdi Mirghani Mahgoub, leitender Intrade-Geschäftsführer. Die Versorgung mit Rohbaumwolle ist für die aufstrebende äthiopische Textilindustrie zunehmend ein Problem, seit einige asiatische Länder Exportstopps für den Rohstoff verfügt haben, darunter die VR China und Indien. Zur Mahgoub-Sons-Gruppe gehört auch das Unternehmen The African Plantation, das in Sudan 33.000 Hektar Agrarland bewirtschaftet.

Die zweite und größere Textilinvestition des Jahres 2018 hat hingegen Wuxi No. 1 Cotton Investment angekündigt: In dem in Kürze eröffnenden Dire Dawa Industrial Park soll eine Textilfabrik eröffnet werden. In einer ersten Phase sind 80 Millionen US$ vorgesehen, weitere Investitionen in Höhe von insgesamt 140 Millionen US$ sollen folgen. Das Unternehmen will hochmoderne Textilmaschinen installieren, um anspruchsvolle Märkte in Europa, Japan, Südkorea und Südostasien beliefern zu können. Partner sind nach eigenen Angaben führende Weltmarken. Wuxi verfolgt bereits ein Projekt in der äthiopischen Stadt Adama und hat ferner Pläne, in Äthiopien Baumwolle anzubauen.

Äthiopien gilt als erste Textiladresse in Afrika
"Bekleidungsfirmen sind Nomaden", weiß ein Branchenberater, "sie gehen dorthin, wo es für sie am billigsten ist. Steigen Löhne und Nebenkosten in Ländern wie Bangladesch oder der VR China zu stark, zieht die Karawane weiter." Südlich der Sahara hat sich bislang nur Mauritius einen Namen als Produzent hochwertiger Bekleidung gemacht. Versuche in Namibia und Lesotho im größeren Stil Textil- und Bekleidungsfirmen anzusiedeln, waren bislang nicht erfolgreich. Kenia und Ghana haben derweil viel zu teure Produktionsbedingungen.

Äthiopien bietet unterdessen gleich mehrere Vorteile: Löhne und Nebenkosten sind extrem niedrig und liegen im Vergleich weit unter den chinesischen. Eine Arbeitskraft in den äthiopischen Sweatshops verdient im Jahr durchschnittlich 909 US$, fand das US-amerikanische Centre for Global Development heraus. In Bangladesch sind es hingegen 835 US$ und in Tansania und Kenia sogar 1.776 US$ beziehungsweise 2.118 US$. Ein weiteres Plus: Äthiopische Näherinnen gelten als ausgesprochen fleißig und zuverlässig. Zudem gibt es eine Tradition in der Textil- und Bekleidungsproduktion sowie der Lederverarbeitung und somit existiert ein Grundstock an angelernten Fachkräften.

Infrastruktur macht Riesenfortschritte
Die Versorgung mit einheimischer Baumwolle und Leder muss derweil ausgebaut werden, denn in den Dürrejahren 2016 und zum Teil 2017 war die Versorgung mit Baumwolle unzureichend. Die Regierung zeigt sich kooperativ und hat ein zunehmend offenes Ohr für die Bedürfnisse der Produzenten. Die Infrastruktur wird aktuell nachhaltig verbessert, insbesondere die Transportwege zum benachbarten Seehafen Dschibuti, von dem aus Europa schneller zu erreichen ist als aus Fernost. Und, last not least, verfügt die äthiopische Hauptstadt Addis Abeba über ein fähiges Luftverkehrsdrehkreuz mit einem Dutzend Direktflügen in die EU, darunter Frankfurt und Wien. Hinzu kommt ein modernes Luftfrachtzentrum.

Genauso wichtig wie die Lieferwege sind die vergleichsweise modernen Produktionsbedingungen in den landesweit neu entstehenden Industriezentren. Hier ist alles "Made in China": Zäune, Zugangskontrollen, Straßen, Strom- und Wasserversorgung, Müll- und Abwasserentsorgung, Arbeitersiedlungen. Aus europäischer Sicht mag dies nach chinesischer Dominanz aussehen, aus äthiopischer Sicht jedoch werden Arbeitsplätze geschaffen, Familien ernährt und Devisen verdient. Unter besseren Arbeitsbedingungen als in Bangladesch, meinen Kenner.

Nach den Vorstellungen der äthiopischen Regierung befindet sich das Land in einem Transformationsprozess: Weg von einer agrarbasierten Ökonomie und hin zu einem Industriestaat. Schon 2025 soll das Land einen "middle-income status" erreichen und zum größten industriellen Produktions-Hub Afrikas aufsteigen. Um dies zu erreichen, investiert Äthiopien massiv in Straßen, Eisenbahnen und die Stromerzeugung, in Gesundheit und Ausbildung, in städtische und ländliche Entwicklung und in die Schaffung industrieller Cluster.

Zollvorteile in den USA und Europa
Äthiopien profitiert bislang vom African Growth and Opportunity Act (AGOA) der USA, der zum Beispiel bei Baumwollhosen eine Einsparung bei den Importzöllen von 16,8 Prozent ermöglicht und bei Synthetik-Hemden eine von 30 Prozent. Darüber hinaus hat Äthiopien zollfreien Zugang zum EU-Markt unter der Everything-but-Arms-Initiative. Befürchtungen, US-Präsident Donald Trump könnte AGOA kippen, haben sich bislang nicht bewahrheitet.

Äthiopische Exporte von Textilien, Bekleidung und Lederwaren
(einschließlich Schuhe; in Mio. US$)

SITC-Warengruppe
 2014 2015 2016
61 Leder und Lederwaren    97,51    98,20
78,63  

65 Garne, Gewebe, fertiggestellte Spinnstofferzeugnisse und verwandte Waren
 39,34  39,12 29,61
84 Bekleidung und Bekleidungszubehör  55,53  77,94  68,25
85 Schuhe            
 33,88
 37,69  43,80
Summe 226,26 252,95  220,2

Quelle: Comtrade

Deutsche Exporte ausbaufähig
Deutsche Verkäufer von Technik für die Textil-, Bekleidungs- und Lederindustrie sind in Äthiopien bislang nicht gut aufgestellt. Nach den vorläufigen Zahlen des Statistischen Bundesamtes (SITC 724) ging 2017 nur für 2,84 Millionen Euro einschlägige Technik nach Äthiopien, immerhin 169 Prozent mehr als im Vorjahr.

Äthiopische Importe von Maschinen, Apparaten und Geräten für die Textil- und Lederindustrie sowie Teile davon
(SITC 724; in Mio. US$)

Lieferland 2014    2015 2016
Insgesamt 131,30 170,51 111,10
.. VR China  43,87  42,40 62,07
..Italien 6,38 11,75 11,72
..Japan 4,40 10,11 6,89
..Türkei    4,86 19,14 4,92
..andere asiatische Länder, nicht spezifiziert 1,85 1,87 4,11
..Indien  6,07 6,49 3,06
..Deutschland 9,22 9,08 2,44

Quelle: Comtrade

 

Weitere Informationen:
Äthiopien Textilfabriken Export Afrika
Quelle:

Martin Böll, Nairobi (GTAI)

12.12.2017

ÄTHIOPIEN SETZT AUF BEKLEIDUNGS- UND TEXTILEXPORTE

  • Industrieparks sollen einen Quantensprung ermöglichen
  • Fortschritte bei der Infrastruktur, Defizite bei der Devisenbereitstellung

Die äthiopische Textil-, Bekleidungs- und Lederindustrie punktet nicht nur mit vergleichsweise niedrigen Löhnen und leistungsfähigem Personal, sondern auch mit modernen Industrieparks. Die Technik muss derweil vollständig importiert und die Zulieferung von Einsatzmitteln kräftig ausgebaut werden. Große Fortschritte gibt es bei der Logistik, leider keine bei der Devisenbeschaffung. Deutsche Lieferanten einschlägiger Ausrüstung sollten Äthiopien unbedingt bei ihrer Akquise berücksichtigen.

  • Industrieparks sollen einen Quantensprung ermöglichen
  • Fortschritte bei der Infrastruktur, Defizite bei der Devisenbereitstellung

Die äthiopische Textil-, Bekleidungs- und Lederindustrie punktet nicht nur mit vergleichsweise niedrigen Löhnen und leistungsfähigem Personal, sondern auch mit modernen Industrieparks. Die Technik muss derweil vollständig importiert und die Zulieferung von Einsatzmitteln kräftig ausgebaut werden. Große Fortschritte gibt es bei der Logistik, leider keine bei der Devisenbeschaffung. Deutsche Lieferanten einschlägiger Ausrüstung sollten Äthiopien unbedingt bei ihrer Akquise berücksichtigen.

Südlich der Sahara hat sich bislang nur Mauritius einen Namen als Produzent hochwertiger Bekleidung gemacht. Versuche, in Namibia und Lesotho in größeren Stil Textil- und Bekleidungsfirmen anzusiedeln, waren bislang nicht sonderlich erfolgreich. Kenia und Ghana haben derweil viel zu teure Produktionsbedingungen. "Bekleidungsfirmen sind Nomaden", sagt ein auf das Gewerbe spezialisierter Berater, "sie gehen dorthin, wo es für sie am billigsten ist."

Äthiopien bietet unterdessen gleich mehrere Vorteile: Löhne und Nebenkosten liegen weit unter den chinesischen. Eine Arbeitskraft in den äthiopischen Fabriken verdient im Jahr durchschnittlich 909 US-Dollar (US$), sagt eine Erhebung des US-amerikanischen Centre for Global Development, im Vergleich zu 835 US$ in Bangladesch, 1.776 US$ in Tansania und 2.118 US$ in Kenia. Ein weiterer bei Arbeitgebern geschätzter Vorteil: Es gibt in Äthiopien eine Tradition der Textil- und Bekleidungsproduktion sowie der Lederverarbeitung und damit zumindest einen ausbaufähigen Grundstock an angelernten Fachkräften.

Die Versorgung mit einheimischer Baumwolle und Leder gilt derweil als stark ausbaufähig. In Zeiten der Trockenheit, wie zum Beispiel 2016 und zum Teil 2017, ist die Versorgung mit Baumwolle unzureichend. Die Regierung zeigt sich aber als kooperativ und hat ein zunehmend offenes Ohr für die Bedürfnisse der Produzenten. So wird die Infrastruktur aktuell nachhaltig verbessert, insbesondere die Transportwege zum Seehafen Dschibuti, von dem aus Europa sehr viel schneller zu erreichen ist als aus Fernost. Außerdem verfügt die äthiopische Hauptstadt Addis Abeba über ein fähiges Luftverkehrsdrehkreuz mit einem Dutzend Direktflüge in die EU, darunter Frankfurt und Wien. Hinzu kommt ein modernes Luftfrachtzentrum.

Moderne Industrieparks als Game-Changer

Genauso wichtig wie die Lieferwege sind die "modernen" Produktionsbedingungen in den überall im Land neu entstehenden Industriezentren, Made in China: Schlaglochfreie Straßen, garantierte Strom- und Wasserversorgung, ordentliche Müll- und Abwasserentsorgung, Arbeitersiedlungen in der Nähe. Aus äthiopischer Sicht werden sehr viele Arbeitsplätze geschaffen, Familien ernährt und Devisen verdient.

Nach den Vorstellungen seiner Regierung ist Äthiopien in einem Transformationsprozess weg von einer agrarbasierten Ökonomie und hin zu einem Industriestaat. Schon 2025 soll das Land einen "middle-income status" erreichen und zum größten industriellen Produktions-Hub Afrikas aufsteigen. Um dies zu erreichen, investiert Äthiopien massiv in Straßen, Eisenbahnen und die Stromerzeugung, in Gesundheit und Ausbildung, in städtische und ländliche Entwicklung und in die Schaffung industrieller Cluster.

Ambitionierte Exportvorgaben

Im Juli 2016 wurde offiziell der Hawassa Industrial Park eröffnet, der dem Export von Textilien und Bekleidung gewidmet ist und nach eigener Darstellung der größte Industriepark in Subsahara-Afrika ist. Schon 2018 soll der Park 60.000 Arbeiter beschäftigen und mit dem Export von Bekleidung und Textilien 1 Milliarde US$ generieren - angesichts der aktuellen Exportzahlen eine steile Vorgabe. Schon 2030 will Äthiopien sogar insgesamt 30 Milliarden US$ mit dem Export von Textilien und Bekleidung verdienen - bis dahin ist es aber noch lange hin. In Hawassa wollen aktuell immerhin schon 15 internationale Unternehmen investieren, darunter die US-amerikanische PVH Corporation (zuvor Phillips-Van Heusen Corporation; prominente Marken: Calvin Klein und Tommy Hilfinger) und die Epic Group (Hong Kong), ein Lieferant von unter anderen Walmart, JC Penny, Levi Strauss, VF Corporation, Tesco, Sansbury's, Marks&Spencer und C&A. Epic wollte zuerst nach Kenia gehen, hatte sich dann aber in letzter Minute für Äthiopien entschieden, das, so Epic-Boss Ranjan Mahtani "noch ungeschliffen ist", dafür aber das größte Potenzial habe. 

Dabei gelten die Herausforderungen als hoch: "Unserer Näherinnen hatten zuvor noch nie einen Job und auch noch nie eine Nähmaschine gesehen", sagt Mahtani, Ausbildung habe deshalb höchste Priorität. Gleichzeitig aber setze sein Unternehmen auch auf hochmoderne automatische Maschinen zum Beispiel für das Anbringen von Taschen. Die Fertigungshallen seien zudem mit RFID-Technologie durch-computerisiert. Die aktuelle Effizienz beziffert Mahtani auf 25 bis 30 Prozent. Nach der Erfahrung mit anderen Produktionsstätten seien nach etwa zehn Jahren Werte von 75 bis 80 Prozent möglich.

Breite Palette neuer Industrieparks im Bau

Im Juli 2017 wurde ein weiterer Industriepark in Kombolcha City eröffnet. Eine ganze Palette weiterer Parks sind in unterschiedlichen Stadien der Verwirklichung und konzentrieren sich alle auf die Produktionsbereiche Bekleidung, Textilien, Pharmazeutik und medizinisches Gerät. Nach Angaben der äthiopischen Regierung fehlt es nicht an interessierten Investoren aus der VR China, Indien, der Türkei, den USA, Hong Kong und Südkorea.

Äthiopien profitiert vom African Growth and Opportunity Act der USA, der zum Beispiel bei Baumwollhosen eine Einsparung bei den Importzöllen von 16,8 Prozent ermöglicht und bei Synthetikhemden von 30 Prozent. Darüber hinaus hat Äthiopien zollfreien Zugang zum EU-Markt unter der Everything-but-Arms-Initiative.    

Äthiopische Exporte von Textilien, Bekleidung und Lederwaren
(einschl. Schuhen; in Mio. US$)
SITC- Warengruppe 2014 2015 2016
61 Leder und Lederwaren 97,51 98,20 78,63
65 Garne, Gewebe, fertiggestellte Spinnstofferzeugnisse und verwandte Waren 39,34 39,12 29,61
84 Bekleidung und Bekleidungszubehör 55,53 77,94 68,25
85 Schuhe  33,88 37,69 43,80
Total      226,26 252,95 220,29

Quelle: Comtrade, Stand 18. Oktober 2017

Äthiopische Importe von Maschinen, Apparaten und Geräten für die Textil- und
Lederindustrie sowie Teile davon (SITC 724; in Mio. $; Veränderungen in%)
Lieferland 2014 2015 2016
Insgesamt 131,30

170,51

111,10
VR China 43,87 42,40 62,07
Italien 6,38 11,75 11,72
Japan 4,40 10,11 6,89
Türkei 4,86 19,14 4,92
andere asiatische Länder, nicht spezifiziert 1,85 1,87 4,11
Indien 6,07 6,49 3,06
Deutschland 9,22 9,08 2,44

Anmerkung: Die vorgenannten Import-Zahlen beruhen auf äthiopischen Angaben, die aus verschiedenen Gründen als nicht sonderlich belastbar gelten. Ebenso wenig belastbar sind oft die einschlägigen Exportangaben der Partnerländer, weil alle Seetransporte über Dschibuti gehen und Lieferungen dann statistisch oft genug als Exporte nach Dschibuti verbucht werden.
Quelle: UN Comtrade, Stand 18. Oktober 2017

Deutsche Exporte ausbaufähig

Deutsche Verkäufer von Technik für die Textil-, Bekleidungs- und Lederindustrie sind in Äthiopien bislang nicht gut aufgestellt. Nach den noch vorläufigen Zahlen des Statistischen Bundesamtes (SITCM 724) gingen 2016 nur für 1,06 Millionen Euro einschlägige Technik nach Äthiopien, im Vergleich zu 1,05 Millionen Euro im Jahr zuvor und 5,02 Millionen Euro 2015.

Weitere Informationen:
Äthiopien Export Textilindustrie
Quelle:

Martin Böll, Nairobi (GTAI)