Aus der Branche

Ina Brandes, Kultur- und Wissenschaftsministerin Nordrhein-Westfalens, hat sich am Mittwochnachmittag an der Hochschule Niederrhein (HSNR) über das Strukturwandelprojekt Textilfabrik 7.0 und die Fortschritte beim Cyber Campus NRW informiert. Eingeladen hatten Jochen Klenner und Vanessa Odermatt (beide CDU), Landtagsabgeordnete für Mönchengladbach.

Im ersten Teil des Besuchs stand das Thema Textil und insbesondere der aktuelle Planungsstand für die Textilfabrik 7.0 (T7) auf dem Programm. Die T7 ist ein Projekt im Rahmen des Strukturwandels im Rheinischen Braunkohlerevier und wird gemeinsam vom Forschungsinstitut für Textil und Bekleidung der Hochschule Niederrhein, des Instituts für Textiltechnik an der RWTH Aachen, des Verbandes der Nordwestdeutschen Textil- und Bekleidungsindustrie sowie des Verbandes der Rheinischen Textil- und Bekleidungsindustrie, mit der Textilakademie NRW sowie der WFMG für die Stadt Mönchengladbach vorangetrieben.

In der T7 soll sowohl die Digitalisierung mit den Themen Künstliche Intelligenz, Robotisierung oder Cyber-Security als auch die Ökologisierung der Produktion hin zur Emissionsfreiheit adressiert werden. Das Großprojekt soll damit eine wettbewerbsfähige Industrieproduktion der Zukunft am Beispiel der Textil- und Modewirtschaft entwickeln. Übergeordnete Ziele sind die Schaffung neuer Arbeitsplätze über alle Qualifizierungsebenen auf einer nachhaltigen Basis und die Weiterentwicklung von Technik und Konzepten – Nachhaltige Produktionsmethoden und Ressourceneinsatz, Kreislaufwirtschaft oder konsequente Digitalisierung in Richtung KI – für die Textilbranche.

Einen ersten Eindruck, wie nachhaltig die Textilproduktion der Zukunft aussehen kann, erhielt die Ministerin beim Besuch des innovativen Start-ups 140Fahrenheit. Das Unternehmen revolutioniert die konventionelle Art der Denim-Veredelung dank modernster Laser-, Wasch- und Wasserrecycling-Technologie am Standort Mönchengladbach. Mit C&A, einer der weltweit größten Denim Brands, ist es 140Fahrenheit gelungen, von Beginn an eine langfristige Kooperation einzugehen und dieses Projekt gemeinsam erfolgreich und nachhaltig weiterzuentwickeln. Das Unternehmen des Gründers Felix Holtgrave übernimmt die "Veredelung" des Produkts.

Die Jeans werden in großen Maschinen gewaschen, getrocknet und dann unter den Strahl eines Lasers gelegt, der ohne Wasser oder Chemikalien die Waschung vornimmt, so dass sie einen mehr oder weniger gealterten oder Vintage-Effekt erhalten. Der Strom, der in der Anlage verwendet wird, stammt zu 70 % aus Windenergie und zu 30 % aus Photovoltaik. Das Wasser, das zum Teil im Kreislauf wiederverwendet wird, wird durch die von den riesigen Wäschetrocknern erzeugte Wärme erhitzt. Pro Jeans werden derzeit etwa zehn Liter Wasser benötigt (mit dem Ziel, dies in Zukunft auf fünf Liter zu reduzieren), verglichen mit fast 69 bis 90 Litern in der herkömmlichen Produktion.

Nur wenige Meter weiter residiert der Cyber Campus NRW (CCNRW), ein vom Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen finanziertes Gemeinschaftsprojekt der Hochschule Niederrhein und der Hochschule Bonn Rhein-Sieg. Mehr als sechs Millionen Euro hatte das Ministerium für Kultur und Wissenschaft für die Pilotphase bis Ende 2023 zur Verfügung gestellt.

Ministerin Ina Brandes: „Künstliche Intelligenz und Cybersicherheit sind die großen Zukunftsthemen, die das Leben aller Menschen betreffen. Mit der Textilfabrik 7.0 und dem Cyber Security Campus bildet die Hochschule Niederrhein Studentinnen und Studenten in diesen so wichtigen Feldern nah an den Bedürfnissen des Arbeitsmarktes aus und macht junge Menschen zu Fachkräften, die wir so dringend brauchen. Damit leistet die Hochschule einen wichtigen Beitrag für den Wirtschaftsstandort und den Wohlstand in unserem Land.“

Im Rahmen der diesjährigen ITMA 2023, der internationalen Textilmaschinenausstellung und Plattform für die gesamte Textilmaschinenbranche, die vom 08. bis 14. Juni 2023 in Mailand stattfand, wurde Herr Dipl.-Ing. Philipp Weigel für seine am ITM angefertigte exzellente Studienarbeit "Numerische Simulation des Struktur- und Auszugverhaltensparametrisch generierter profilierter Carbonpolymergarne" mit dem ITMA Sustainable Innovation Award in der Kategrie "Research & Innovation Excellence Award" ausgezeichnet. Er erhielt hierfür den 1. Preis, der mit 10.000 EUR dotiert ist.
 
Die Arbeit ist von großem wissenschaftlichen Interesse für die Entwicklung hochleistungsfähiger, ressourcenschonender Carbonbetonbauteile mit höchster Materialeffizienz und Nachhaltigkeit sowie für die simulative Beschreibung und digitale Auslegung der Bewehrungsstruktur.

CEMATEX-Präsident Ernesto Maurer überreichte das Preisgeld und Urkunde an die glücklichen Gewinner:nnen während der ITMA 2023 in Mailand, Italien.

Der 2. und 3. Preis ging an Absolventen des Instituts für Textiltechnik der RWTH Aachen.

Der ITMA Sustainable Innovation Award wurde von CEMATEX ins Leben gerufen, um die gemeinsamen Anstrengungen der globalen Textilindustrie zur Förderung der Nachhaltigkeit von Unternehmen durch innovative Lösungen und zur Förderung herausragender branchenspezifischer Forschung zu würdigen.
Der Preis umfasst zwei Kategorien: einen Industry Excellence Award für Textil- und Bekleidungshersteller und einen Research & Innovation Excellence Award, der für Master-Studenten offen ist.

• Formel 1-Fahrzeuge werden in Zukunft günstiger

Carbon ist der Stoff, aus dem bei Formel 1-Fahrzeuge häufig die Karosserie hergestellt wird. Bislang ist Carbon teuer. Es kann günstiger und effizienter hergestellt werden, wenn künstliche Intelligenz die Produktionsprozesse überwacht. Ein Kamerasystem kombiniert mit künstlicher Intelligenz erkennt automatisch Fehler in der Herstellung von Carbonfasern. Damit wird eine teure manuelle Kontrolle der Carbonfasern hinfällig und der Herstellungspreis der Carbonfaser kann nachhaltig reduziert wenden.

Für diese Idee erhielt der Nachwuchsingenieur Deniz Sinan Yesilyurt am 6. Dezember den zweiten Preis des Nachwuchspreises „Digitalisierung im Maschinenbau“.

Carbonfasern sind wegen ihrer guten Eigenschaften begehrt. Sie sind sehr leicht – sie wiegen bis zu 50 Prozent weniger als Aluminium. Die Kombination aus geringem Gewicht und guten mechanischen Eigenschaften bietet viele Vorteile. Gerade in Zeiten der Energiewende sind Leichtbaumaterialien wie Carbon so relevant wie nie zuvor. Gleichzeitig sind Carbonfasern so widerstandsfähig gegen äußere Belastungen wie Metalle. Diese guten Eigenschaften von Carbonfasern zu erreichen, ist aufwändig.

Bis zu 300 einzelne Faserstränge –Bündel von einzelnen Fasern - müssen während der Herstellung gleichzeitig überwacht werden. Wenn Carbonfasern reißen, kostet es Zeit und Geld, die beschädigten Fasern auszusortieren. Dies ist nur ein Beispiel für verschiedene Fehler, die bei den Fasern während der Produktion auftreten können.

Deshalb brachte Deniz Sinan Yesilyurt eine Kamera an der Carbonfaseranlage an, die Bilder verschiedener Faserfehler während der Produktion aufnimmt und in einer Datenbank sammelt. Die künstliche Intelligenz im Informationstechnologiesystem der Kamera wertet die Faserfehler aus, indem sie die Bildaufnahmen vorgegebenen Referenzfehlern zuordnet. Dabei erkennt sie verschiedene Faserfehler mit einer Zuordnungsgenauigkeit von 99 Prozent. Der Prozess kann auch für andere Bereiche eingesetzt werden, die chemische Fasern herstellen.

Deniz Sinan Yesilyurt erhielt den Preis vom Verband für Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) in Frankfurt am Main. Er ist Bachelorabsolvent am Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen. Der vollständige Titel seiner Bachelorarbeit: „Entwicklung einer Kl-gestützten Prozessüberwachung unter Verwendung von Machine Learning zur Erkennung von Faserbeschädigungen im Stabilisierungsprozess“.
Der VDMA zeichnete insgesamt vier Abschlussarbeiten unterschiedlicher Hochschulen mit dem Preis aus. Der Preis wird für herausragende Abschlussarbeiten verliehen und wurde in Deutschland, Österreich und der Schweiz ausgeschrieben.

Der Förderpreis 2002 der Walter Reiners-Stiftung des VDMA für die beste Masterarbeit des Deutschen Textilmaschinenbaus wurde im Juni 2022 auf der Techtextil in Frankfurt am Main an einen Nachwuchsingenieur des ITA Instituts für Textiltechnik Aachen vergeben. Peter D. Dornier, Vorstandsvorsitzender der Walter Reiners-Stiftung, verlieh den Preis auf dem VDMA-Messestand.

Felix Xaver Zerbes, M.Sc., wurde für seine am ITA erarbeitete Masterarbeit „Entwicklung und Konstruktion einer Aussonderungseinheit für Schussgarne beim Luftdüsenweben“ mit dem mit 3.500 EUR dotierten „Förderpreis beste Masterarbeit des Deutschen Textilmaschinenbaues 2022“ ausgezeichnet.

Gegenstand der Masterarbeit war die Entwicklung eines Mechanismus, mit dem Fehlerstellen im Schussgarn aussortiert werden können, bevor sie ins Textil eingewoben werden. Auf diese Weise können sowohl garnbedingte Schuss- als auch Materialfehler drastisch reduziert werden. Der von Zerbes entwickelte Prototyp zeigt, auf welche Weise dies sogar während des laufenden Webprozesses geschehen kann, ohne die Produktion anhalten zu müssen. Durch ihren modularen Aufbau kann die Aussonderungseinheit an vielen verschiedenen Typen von Luftdüsenwebmaschinen nachgerüstet werden, was ein enormes Einsparpotenzial nicht nur in Deutschland, sondern in Webereien weltweit darstellt.

Kai-Chieh Kuo, Doktorand am Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen, wurde für seine Masterarbeit mit dem Titel „Modifikation des Schlauchwebprozesses feiner Garne zur Herstellung von gewebten ultra-low profile Stentgrafts“ mit dem Förderpreis beste Masterarbeit des Deutschen Textilmaschinenbaues 2021 ausgezeichnet. Der Preis ist mit 3.500€ dotiert. Peter D. Dornier, Vorstandsvorsitzender der Walter Reiners-Stiftung, hat den Preis anlässlich der ADD International Textile Conference am 9. November 2021 virtuell überreicht.

Die minimalinvasive endovaskuläre Aortenreparatur (EVAR) mit textilen Stentgraftsystemen ist heutzutage ein klinisch etabliertes Therapieverfahren zur Behandlung von abdominalen Aortenaneurysmen (AAA) – krankhaften Aussackungen der Hauptschlagader. Aufgrund zu großer Profilstärken der gefalteten Stentgraftsysteme besteht aktuell bei der Implantation ein hohes Risiko, verengte oder stark angulierte Zugangsgefäße von innen zu verletzen. Abhilfe sollen Stentgraftsysteme mit kleinerer Profilstärke schaffen, die durch geringere Biegesteifigkeiten komplizierte Zugangswege überwinden sollen. Ein möglicher Lösungsansatz zur Reduktion der Systemprofile ist der Einsatz dünnwandiger Schlauchgewebe aus hochfeinen Multifilamentgarnen (≤20 dtex) als Graftmaterial.

Bislang ist es textiltechnisch nicht möglich, die feinen Garne mit der geforderten hohen Fadendichte (>200 Fäden/cm) und der verfügbaren Webtechnik zu verarbeiten, um eine ausreichende Dichtigkeit gegenüber Blut zu gewährleisten. In seiner Masterarbeit hat Kai-Chieh Kuo durch geeignete Modifikationen einer Schützenbandwebmaschine sowie Anpassungen in der Webereivorbereitung erstmals eine hochdichte Schlauchwebverarbeitung von Feinstfilamentgarnen ermöglicht. Dabei entwickelte er unter anderem eine neuartige innovative Riettechnologie, die die Kettfadenreibung im Fachwechsel reduziert und so die Prozessstabilität des dichten Schlauchwebprozesses feiner Garne verbessert.

Durch die Prozessmodifikation wurden daraufhin hochdichte, dünnwandige Schlauchgewebe hergestellt, die sich zur Herstellung eines Stentgrafts eignen. Das Potential dieser Schlauchgewebe steckt vor allem im höchst dünnwandigen Gewebeprofil, das gleichzeitig gut gegenüber Blut abdichtet. Durch den Einsatz dieser neuartigen Schlauchgewebe als Graftmaterial von Stentgrafts kann das Systemprofil des gefalteten Stentgraftsystems verringert werden, ohne Einbußen in der Blutdichtigkeit des Implantats eingehen zu müssen.

Die von Herrn Kuo entwickelte Technologie kann nicht nur für Stentgraftsysteme verwendet werden, sondern bietet große Einsatzmöglichkeiten in sämtlichen weiteren endovaskulären Implantaten wie bspw. Transkatheterherzklappen, gecoverte Stents und kleinlumigen Gefäßprothesen.

Die FibreCoat GmbH aus Aachen entwickelte zusammen mit der DBF Deutsche Basalt GmbH einen neuartigen Faserwerkstoff, um die elektromagnetische Strahlung von digitalen Endgeräten, Medizintechnik oder E-Auto-Batterien kostengünstig und effektiv abzuschirmen. Dem Gemeinschaftsprojekt wurde dafür am 24. Juni der Gesamtpreis des 17. IQ Innovationspreises Mitteldeutschland verliehen.
Der Preis ist mit 15.000 € dotiert und wurde von den IHK Halle-Dessau, Leipzig und Ost-Thüringen gesponsert.

Die Unternehmen DBF Deutsche Basalt GmbH und FibreCoat GmbH aus Ost und West kombinieren dabei die beiden Materialien Basalt und Aluminium, um vor elektromagnetischer Strahlung zu schützen. Dabei ummanteln sie Basalt mit Aluminium und schaffen durch diese neuartige Kombination eine kostengünstige, nachhaltige und schnell herzustellende Alternative für einen milliardenschweren Markt.

Elektromagnetische Strahlungen aus Smartphones, Krankenhaus-Diagnostik und E-Auto-Batterien müssen abgeschirmt werden, damit sie sich gegenseitig nicht stören. Um Störungen zu verhindern, wurden sie bisher mit Geweben aus Metallfasern verkleidet, eine sehr zeit- und energieaufwändige und damit teure Prozedur. Der neue Werkstoff der Basalt Faser GmbH und der FibreCoat GmbH verhindert dies mit einem Faserkern aus geschmolzenem, dünngezogenen Basalt, der mit Aluminium beschichtet und zum sogenannten AluCoat-Garn gebündelt wird. Dieses Garn bleibt genauso leitfähig und abschirmend, ist dafür aber leichter, fester, günstiger und nachhaltiger als bisherige Alternativen. Dazu kommen weitere Vorteile:

• die Anzahl der benötigten Prozessschritte reduziert sich von zehn auf einen
• Pro Minute entstehen 1.500 Meter Garn anstatt wie bisher nur fünf Meter
• Der benötige Energieaufwand beträgt nur 10 Prozent des bis-herigen

Daraus folgt ein zwanzig Mal günstigerer Preis.

Das Textil aus AluCoat-Fasern ist vielfältig und flexibel anwendbar: als Tapete kann ist es in Büros oder medizinischen Räumen die 5G- Strahlung abschirmen oder Batterien ummanteln und so für die reibungslose Funktion von E-Autos sorgen. AluCoat wird bereits in einigen Unternehmen angewendet. Dazu ist für die Massenproduktion ein europäisches Faserzentrum in Sangerhausen in Planung.

Die FibreCoat GmbH aus Aachen ist ein Spin-off des Instituts für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen, die Geschäftsführer Dr. Robert Brüll und Alexander Lüking und Richard Haas haben am ITA promoviert bzw. sind in Promotionsvorbereitungen. Georgi Gogoladze, Geschäftsführer der Deutsche Basaltfaser GmbH, hat ebenfalls an der RWTH Aachen studiert. Die beiden Geschäftsführer Brüll und Gogoladze kennen sich aus Studienzeiten

• Dr. Christoph Gürtler und Prof. Walter Leitner in der Kategorie Industrie nominiert
• CO₂ als Rohstoff wirtschaftlich nutzbar gemacht
• Technologie ist Basis für eine Vielzahl marktfähiger Produkte

Das Europäische Patentamt (EPA) hat die Nominierung der deutschen Chemiker Dr. Christoph Gürtler (Covestro AG) und Prof. Walter Leitner (Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion und RWTH Aachen) als Finalisten in der Kategorie „Industrie“ des Europäischen Erfinderpreises 2021 für ihre Rolle bei der Entwicklung einer neuen Technik zur Verwendung von Kohlendioxid (CO₂) bekanntgegeben. Die Technologie ermöglicht es, das schädliche Klimagas CO₂ als wertvollen Rohstoff für nachhaltige Kunststoffe zu nutzen. Das Verfahren verwendet chemische Katalysatoren, um Reaktionen zwischen CO2 und einem herkömmlichen Rohstoff anzutreiben. Dabei entstehen sogenannte Polymere  auf nachhaltigere und wirtschaftlich tragfähige Weise. Das CO₂ ist dabei fest eingebunden.

CO₂ geht nur sehr mühsam chemische Verbindungen ein. Dieses Problem musste das Team um Christoph Gürtler und Walter Leitner lösen. Der Durchbruch gelang durch die exakte Kontrolle der Reaktion zwischen CO₂ und dem Erdöl-basierten Propylenoxid in Gegenwart eines maßgeschneiderten Katalysatorsystems.

Das dabei entstehende so genannte Polyol wurde von Covestro unter dem Produktnamen cardyon® zur Marktreife  gebracht. Es wird bereits zur Herstellung von weichem Schaumstoff  für Matratzen, für Kleber in Sportböden, Polsterungen in Schuhen und in Autoinnenräumen eingesetzt. An der Schwelle zur Marktreife stehen elastische Textilfasern. Forschungsprojekte haben erfolgreich gezeigt, dass sich CO₂ auch für Dämmstoffe aus Hartschaum und für Tenside, zum Beispiel in Waschmitteln, nutzen lässt.

Aachen - Warden Schijve, ehemals Chief Scientist Composites bei SABIC, ist seit Oktober Teil des AZL-Engineering-Teams und baut als Design Leader den Bereich für Produkt- und Anwendungsentwicklung des Dienstleisters für Business Development und Technologieentwicklung im Leichtbau weiter aus.

Die AZL Aachen GmbH unterstützt Unternehmen entlang der gesamten Wertschöpfungskette bei der Umsetzung wettbewerbsfähiger Leichtbautechnologien. „Wir entwickeln für Unternehmen Komponenten- und Produktionskonzepte inklusive der Analyse von Kosten und produktionsrelevanten KPIs. Mit unserer material- und produktionstechnologischen Breite spannen wir den Lösungsraum zur Entwicklung und Bewertung von Produkten ganzheitlich auf und identifizieren die bestgeeigneten Pfade zur Umsetzung. Warden Schijve wird mit seiner langjährigen Erfahrung unsere Partner bei der effizienten Entwicklung, Bewertung und Umsetzung von Komponenten- und Produktionslösungen bis zur Marktreife unterstützen,“ sagt Dr. Kai Fischer, geschäftsführender Gesellschafter der AZL Aachen GmbH.

Aus seiner 35-jährigen Tätigkeit in der Composite-Industrie bei Fokker, DSM und SABIC bringt Warden Schijve ein breites und tiefes Fachwissen in den Bereichen Strukturdesign, Kunststoff- und Verbundwerkstoffe sowie Verarbeitungstechnologien mit.

Warden Schijve: „In meiner beruflichen Laufbahn habe ich immer wieder festgestellt, dass es sich lohnt, verschiedene Designkonzepte mit unterschiedlichen Materialien oder Materialkombinationen zu evaluieren. Nur so lassen sich wettbewerbsfähige Leichtbauanwendungen entwickeln. Man kann sich in späteren Phasen der Komponentenentwicklung viel Aufwand ersparen, wenn man von Anfang an verschiedene Herstellungstechnologien berücksichtigt. Und das ist, was mich am AZL und seinem Ökosystem fasziniert: das verfügbare Wissen über eine große Vielfalt an Prozess- und Produktionstechnologien, einschließlich modernster Ausrüstung, sowohl im AZL-Tech-Center als auch in den verschiedenen Instituten, die auf dem gesamten RWTH Aachen Campus vertreten sind.“

Dr. Michael Emonts, geschäftsführender Gesellschafter des AZL: „Wir freuen uns, dass uns Warden Schijve als altbekanntes Gesicht aus der AZL-Community dabei bereichern wird, Leichtbauanwendungen, Produktionssysteme und -prozesse zu entwickeln, Märkte und Anwendungen zu analysieren, um wettbewerbsfähige Technologieoptimierungen zu identifizieren und unsere Kunden bei der industriellen Implementierung der entwickelten Technologien zu begleiten.“

Warden Schijve wird auch die Projektleitung für eine Konzeptstudie für zukünftige Batteriegehäuse auf Basis Composite-basierter Multimaterialsysteme übernehmen. Das AZL startete das Projekt im Oktober zusammen mit 30 beteiligten Firmen aus der gesamten Wertschöpfungskette, um einen Überblick über bestehende Komponentenlösungen zu erhalten, die Vorteile eines Multimaterial-Ansatzes zu bewerten und ein Multimaterialkomponenten-Design einschließlich Produktionskonzepten für Batteriegehäuse zu entwickeln.

Kohlenstoffdioxid-basierte Faser für den Klimaschutz und interdisziplinäre Ausbildung mit neuartigem Smart Textiles-Prüfstand

Die Wilhelm-Lorch-Stiftung mit Sitz in Frankfurt am Main zeichnet am 25. Juni 2020 ein Projekt des Instituts für Textiltechnik der RWTH Aachen University, kurz ITA, aus und vergibt einen Förderpreis an die ITA-Absolventin Ricarda Wissel. Sie wird für ihre herausragende Bachelor-Arbeit „Anwendung von elastischen Garnen aus thermoplastischem Polyurethan auf Kohlenstoffdioxid-Basis in Strümpfen“ mit einem Förderpreisgeld für eine fachspezifische Weiterbildung prämiert. Das ITA erhält den Projektförderpreis für das Projekt „Smart Textiles – eine interdisziplinäre Ausbildung zur Förderung wissenschaftlicher Nachwuchskräfte in Zukunftstechnologien“, das der ITA-Promovend Simon Kammler bei der Wilhelm-Lorch-Stiftung eingereicht hatte.
 
Kohlenstoffdioxid-basierte Faser aus Industrieabfällen trägt zum Klimaschutz bei

Der ITA-Wissenschaftler Dr.-Ing. Pavan Manvi hat am ITA einen Schmelzspinnprozess zur Herstellung eines Garns aus kohlenstoffdioxid-basiertem thermoplastischem Polyurethan entwickelt. Die ITA-Studentin Ricarda Wissel setzte in ihrer Bachelorarbeit erstmals das am ITA ausgesponnene Garn erfolgreich in einem textilen Endprodukt ein. In Zusammenarbeit mit der Firma FALKE und Dr. Manvi, die Frau Wissels Arbeit betreut haben, wurde mithilfe des Garns eine Socke hergestellt (s. Abbildung „FALKE-Socke mit Kohlenstoffdioxid-Filamenten“).

Durch die Wiederverwendung von Kohlenstoffdioxid aus Industrieabfällen als Rohstoff für Textil- und Bekleidungsprodukte wird die Kohlenstoffdioxid-Bilanz verbessert und trägt so direkt zum Klimaschutz bei. Der Förderpreis der Wilhelm-Lorch-Stiftung ist mit 6.000 € für die fachspezifische Weiterbildung von Frau Wissel dotiert.

Interdisziplinäre Ausbildung mit Entwicklung eines neuartigen Messstandes für zukunftsweisendes Forschungsfeld „Smart Textiles“

Die Entwicklung von Textilien mit digitalen Zusatzfunktionen, sogenannten „Smart Textiles“, gelten als zukunftsweisendes Forschungsfeld. ITA-Doktorand Simon Kammler hat in seine Projekteinreichung ein Konzept für eine Vorlesungsreihe zu Smart Textiles am ITA vorgestellt und entwickelt einen neuartigen Messstand zur Messung der Kapazität und Leitfähigkeit von Fasern. Das Projekt wird von der Wilhelm-Lorch-Stiftung mit einem Preisgeld in Höhe von 10.000 Euro gefördert.

Smart Textiles ermöglichen die Interaktion des Textils mit der Umgebung und dem menschlichen Anwender. Daher sind sie heute in vielen Bereichen des Alltags wie Sport, Gesundheit, Wohnen, Leben und Mobilität gefragt und bieten völlig neue praktische Lösungsansätze. In Kombination mit digitalen vernetzten Diensten versprechen Smart Textiles Unterstützung und Innovation in fast allen Situationen des täglichen Lebens.

Mit der Konzeption einer neuen Vorlesungsreihe unterstützt Simon Kammler das ITA in seinem Ziel, den wissenschaftlichen Nachwuchs bestmöglich auszubilden. Im Vordergrund steht dabei das Vermitteln von weitreichenden interdisziplinären Kompetenzen, um Herausforderungen aktueller Forschungsfelder meistern zu können.

Hintergrund:

Die Wilhelm-Lorch-Stiftung fördert besonders begabte Nachwuchskräfte aus allen Bereichen der Textil- und Modebranche. Ihr Zweck ist die Förderung der fachspezifischen Aus- und Weiterbildung sowie die Förderung von Projekten an Hochschulen, Akademien und Berufsschulen, die sich durch nachhaltige Vermittlung innovativer Lerninhalte in Wissenschaft und Forschung auszeichnen. Insgesamt wurden in 2020 dreizehn Förderpreise vergeben. Aufgrund der Corona-Krise musste das Forum der TextilWirtschaft, in dessen Rahmen die Förderpreisverleihung sonst stattfindet, in 2020 leider ausfallen.

Der Verband des deutschen Maschinenbaus VDMA hat Absolventen des Instituts für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen University zweifach prämiert – mit dem Förderpreis Dissertation und dem Kreativitätspreis der Walter Reiners-Stiftung des Deutschen Textilmaschinenbaues 2018. ITA-Alumnus Dr. Benjamin Weise wurde mit dem Dissertationspreis für die Entwicklung neuartiger Fasern zur Speicherung elektrischer Ladung ausgezeichnet. Die ITA-Studenten Jan Merlin Abram und Aalon Tal wurden für ihren Leitfaden zur 4D-Produktgestaltung mit dem Kreativitätspreis prämiert. Der Dissertationspreis ist mit 5.000 €, der Kreativitätspreis mit einem einjährigen Stipendium von monatlich je 250 € dotiert. Peter D. Dornier, der Stiftungspräsident der Walter-Reiners-Stiftung und Vorsitzende der Geschäftsführung von Lindauer DORNIER, überreichte die Auszeichnungen am 18. September 2018 anlässlich des 18. Textilmaschinenforums im Digital Capability Center in Aachen.

Graphen revolutioniert all-in-one - Supercaps, Reduzierung von Terahertz-Strahlung und Antistatik

In seiner Dissertation „Entwicklung graphenmodifizierter Multifilamentgarne zur Herstellung textiler Ladungsspeicher“ hat Preisträger Dr. Benjamin Weise neuartige Fasern aus Polyamid-6 und Graphen entwickelt und in textile Flächen überführt. Die neu entstandenen Polyamid-Graphen-Fasern weisen eine Vielzahl von Vorteilen auf:

• Durch hohe Leistungsfähigkeit im Ladungsspeicherbereich sind sie prädestiniert für den Einsatz in Doppelschichtkondensatoren, sog. Supercaps. Im Vergleich zu Lithium-Ionen-Akkus bieten Supercaps deutlich mehr Leistung und eine längere Lebensdauer. Dank Graphen in der Faser ist es nun erstmals möglich, den Ladungsspeicher direkt in das Textil zu integrieren, ohne dass man dafür einen Akku einnähen muss. Diese neue Faser bietet sich dadurch für den Einsatz in Smart Textiles an, z.B. zukünftig möglich in einem textilen Defibrillator.
• Die neuen Polyamid-Graphen-Fasern können einfallende elektromagnetische Terahertz-Strahlung auf bis zu 25 % der ursprünglichen Intensität abschwächen. Terahertz-Strahlung bietet u.a. Übertragungsraten von 100 Mbit/sec und ist daher höchst interessant für die hochleistungsfähige Drahtloskommunikation. Die Strahlung könnte jedoch bei großflächiger Anwendung sensible Elektronik wie bspw. in Flugzeugen schädigen. Deshalb ist die Abschirmung der Strahlung von hoher Bedeutung z.B. für die Faserverbundbauteile im Flugzeug, die die Bordelektronik schützen.
• Ausrüstungen, die Personen gegen eine Gefährdung ihrer Sicherheit und Gesundheit schützen, sollten sich nicht elektrisch aufladen können. Polyamid-Graphen-Fasern sind antistatisch, verhindern dies und daher wichtig z.B. in Sicherheitskleidung oder der persönlichen Schutzausrüstung. 

Das Entwickeln eines Pilotprozesses zu graphenmodifizierten Fasern und die Herstellung von Demonstratoren in der textilen Fläche sind bisher neuartig und der Grund für die Preisverleihung an Dr. Weise. Aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften fördert die Europäische Union die Forschung an Graphen im Rahmen des „Graphene Flagship“ mit einer Milliarde Euro (Quelle: http://graphene-flagship.eu/project/Pages/About-Graphene-Flagship.aspx).

Modulare Produktgestaltung von 4D-Produkten ist nun vereinfacht möglich

Wie können dreidimensionale Produkte über die Zeit gezielt ihre Form verändern und somit „vierdimensional“ werden? Antworten auf diese Frage liefern die Studenten Jan Merlin Abram und Aalon Tal in ihrer Projektarbeit „Leitfaden zur Auslegung hybrider morphender Textilien am Beispiel eines Scharniers“, für die sie mit dem Kreativitätspreis ausgezeichnet wurden. In ihrer Arbeit bieten die Studenten eine Guideline zur Entwicklung eines vierdimensionalen Textils von der Idee bis zum Demonstrator an. Vierdimensionale Textilien bestehen z. B. aus einem Hybridmaterial aus elastischem Textil, auf dem dreidimensionale Strukturen aufgedruckt sind. Die vierte Dimension beschreibt dabei die Veränderung der Form und/oder einer Eigenschaft über einen definierten Zeitraum hinweg (= morphend).  Diese Veränderung wird durch Einflüsse von außen wie bspw. Licht und Wärme hervorgerufen.

Jedes Jahr verleiht die Stiftung des Deutschen Textilmaschinenbaues Förderpreise für die beste Dissertation, Diplom- bzw. Masterarbeit sowie den Kreativitätspreis für die cleverste Studienarbeit. Weitere Preise wurden an Eric Otto, ITM Dresden, und Susanne Fischer, Hochschule Reutlingen, verliehen.