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Auf verschiedenen biologischen Oberflächen wird Öl von Wasseroberflächen adsorbiert und entlang von schwimmenden Blättern transportiert. Dieser Effekt wurde von ITA-Postdoc Dr. Leonie Beek in ihrer Dissertation mit ihrem Bionic Oil Absorber (BOA) auf ein technisches Textil übertragen, das im Reifegrad 4 bis zu 4 Liter Diesel pro Stunde aus dem Wasser entfernen kann. Für diese Entwicklung wurde Frau Dr. Beek am 10. September 2025 mit ihrer Dissertation „Bionische Textilien zur Öl-Wasser-Separation nach dem Vorbild superhydrophober biologischer Oberflächen" mit dem Paul Schlack-Preis 2025 ausgezeichnet. Die Preisverleihung fand während der Eröffnungsveranstaltung des Dornbirn GFC Global Fiber Congress in Österreich statt.

Öl-Wasser-Trennung ohne zusätzliche Energie oder giftige Substanzen 
Dr. Leonie Beek beschäftigte sich in ihrer Dissertation mit der nachhaltigen Trennung von Öl und Wasser. Auf verschiedenen biologischen Oberflächen wird Öl von Wasseroberflächen adsorbiert und entlang des Blattes transportiert. Dieser Effekt unterscheidet sich von technischen Lösungen, da die Öl-Wasser-Trennung ohne externe Energie und ohne giftige Substanzen erreicht wird.

Ziel ihrer Arbeit war es, diesen biologischen Effekt in eine nutzbare Technologie zu übertragen. Zu diesem Zweck wurde das biologische Modell analysiert, abstrahiert, auf ein technisches Textil übertragen und das Textil in ein Produkt integriert. Die technische Umsetzung dieses abstrahierten Prinzips ist mit hydrophoben Abstandsgewirken möglich.

Möglicher Einsatz in Hafenbecken oder bei Überschwemmungen /Verschmutzungen von Binnengewässern 
Das bionische Textil wurde durch Dr. Beek in ein schwimmendes Gerät integriert (Bionic Oil Adsorber – BOA). Der BOA-Demonstrator auf technologischem Reifegrad von 4 kann bis zu 4 Liter Diesel pro Stunde entfernen. Er ist für den Einsatz in Hafengebieten vorgesehen. Eine weitere vielversprechende Anwendung ist bei Überschwemmungen und Verschmutzungen von Binnengewässern und städtischen Kläranlagen.

Ökologisch und wirtschaftlich nachhaltige Technologie 
Die Technologie ist ökologisch nachhaltig, da sowohl das Textil als auch das abgeschiedene Öl wiederverwendet werden können. Sie ist auch wirtschaftlich nachhaltig, da das Textil bei einer Nutzungsdauer von 21 Tagen bis zu 13-mal günstiger ist als Sorptionsmaterialien.

Insgesamt gelang es Dr. Leonie Beek in ihrer Dissertation, das biologische Prinzip auf ein bionisches Textil zu übertragen und ein Produkt für dessen Einsatz in der völlig neuen Anwendung der Öl-Wasser-Trennung vorzustellen. Damit werden superhydrophobe Oberflächen erstmals außerhalb der Reibungsreduzierung eingesetzt.

Seit 1971 wird der Paul Schlack-Preis im Rahmen der Dornbirn GFC Global Fiber Congress (vormals Dornbirn Man-made Fibers Kongress) in Dornbirn (Österreich) zur Förderung der Chemiefaserforschung an Universitäten und Forschungsinstitute verliehen. Frühere ITA-Preisträger des Paul Schlack-Preises waren Dr. Stefan Peterek, Dr. Andreas De Palmenaer, Prof. Dr. Gunnar Seide, Dr. Wilhelm Steinmann, Dr. Stephan Walter, Dr. Gisa Wortberg, Dr. Benjamin Weise und Dr. Markus Beckers.

DyeAnotherWay – Färbe auf andere, neue Weise – diesen griffigen Titel mit Anspielung auf den James-Bond-Film „Die Another Day“ trägt ein neues, internationales Projekt, an dem der Fachbereich Textil- und Bekleidungstechnik der Hochschule Niederrhein (HSNR) beteiligt ist.
 
„Der Titel ist sehr zutreffend“, sagt Prof. Dr.-Ing. habil. Maike Rabe, Leiterin des Forschungsinstituts "FTB" Textilveredelung und Ökologie an der HSNR, „denn es geht darum, alternative, nachhaltige Färbemöglichkeiten für Textilien zu erforschen“. Ein wichtiger Aspekt vor dem Hintergrund, dass die Textilindustrie heute als ressourcenintensiv und umweltbelastend gilt. Gemeinsam mit der Technischen Universität Wien werden die Wissenschaftler in Mönchengladbach untersuchen, inwieweit von Bakterien produzierte Farbstoffe für das Färben von Fasern genutzt werden können. „Das ist auch für uns Neuland. Wir haben bereits mit nachhaltigen Farbstoffen aus Pflanzenresten oder an dem Entfärben von Alttextilien geforscht, aber nicht mit bakteriellen Farbstoffen“, so Rabe.
 
„DyeAnotherWay“ ist aber nicht nur inhaltlich etwas Besonderes für die Textilingenieur:innen der Hochschule Niederrhein. Denn das europäische Projekt gehört zu den renommierten Marie Skłodowska Curie Actions (MSCA). Mit diesen will die Europäische Union die internationale und sektorübergreifende Karriere von Wissenschaftler:innen fördern. Die Maßnahmen sind Teil des europäischen Rahmenprogramms für Forschung und Innovation, Horizon Europe. Benannt wurden sie nach der zweifachen Nobelpreisträgerin Marie Skłodowska Curie. Das Förderprogramm wurde von der Europäischen Kommission eingerichtet, um wissenschaftliche Laufbahnen attraktiver und den Forschungsstandort Europa interessanter zu gestalten und einen starken Pool von europäischen Forschenden zu schaffen.
 
„DyeAnotherWay“ ist ein weltweit vernetztes Forschungsprojekt mit Partner aus Europa, Nord- und Süd-Amerika, das innovative, umweltfreundliche Farbstoffe auf Basis von Bakterien entwickelt. Ziel ist es, petrochemische Farbstoffe in der Textil- und Lebensmittelindustrie durch nachhaltige biogene Alternativen zu ersetzen. Gemeinsam mit 16 Industriepartnern und Universitäten werden dabei neuartige Technologien erforscht, um den ökologischen Fußabdruck der Farbstoffproduktion deutlich zu reduzieren und gleichzeitig neue Märkte für grüne Innovationen zu erschließen. Das Projekt umfasst dabei den gesamten Prozess von der Identifizierung farbstoffproduzierender Bakterien über die Charakterisierung ihrer Pigmente, die Optimierung von Produktion und Anwendung bis hin zur ökologischen und ökonomischen Bewertung der entwickelten Lösungen.
 
„Wir werden daher zwei Promotionsstellen an internationale Nachwuchs-Wissenschaftler:innen vergeben können und die Hochschule Niederrhein so europaweit sichtbarerer machen und ihre Internationalisierung vorantreiben“, sagt Maike Rabe. Innerhalb des Projekts werden die beiden Doktorand:innen zeitweise auch an den Partner-Hochschulen forschen. Denn die MSCAs zielen darauf ab, einen starken Pool von europäischen Forschenden zu schaffen und den Forschungsstandort Europa für Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler attraktiver zu machen, so die MSCA.
 
Geforscht wird innerhalb des Projekts übrigens nicht nur an bakteriellen Farbstoffen, sondern auch an bakterieller Nano-Zellulose. Dabei geht es darum, aus Zuckermolekülen faserförmige Strukturen aufzubauen – auch das ein nachhaltiger Ansatz, um die Textilindustrie in Zukunft ressourcenschonender aufzustellen.

Auch in diesem Jahr präsentieren das Thüringische Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. und seine beiden Tochterunternehmen OMPG und Smartpolymer auf der Messe K, dem Branchentreff der Kunststoffindustrie in Düsseldorf, wieder innovative Produkte und Dienstleistungen. Darunter den mehrfach preisgekrönten Bio-Schmelzklebstoff Caremelt®, hochgefüllte Filamente für den Metall-3D-Druck oder carbonfaserverstärkte Tapes für anspruchsvollste Leichtbau-Anwendungen. 

Unidirektional verstärkte Tapes sind Schlüsselmaterialien für den effizienten und nachhaltigen Leichtbau. Sie ermöglichen es, Bauteile gezielt, ressourcenschonend und leistungsoptimiert herzustellen, indem Fasern exakt dort platziert werden, wo sie für die mechanische Belastung benötigt werden. Damit stehen maßgeschneiderte Halbzeuge für den Leichtbau zur Verfügung. Auf der K-Messe zeigt das TITK hierzu die Ergebnisse eines Forschungsprojekts: neue, trockene Schmalbandgelege auf Basis von 50K Carbonfaserrovings. Diese Tapes wurden mit angepassten Nähgarnen und einer verbesserten Thermofixierung produziert und in einem automatisierten, robotergestützten Tapelegeverfahren verarbeitet. 

Andere Exponate der TITK-Gruppe dokumentieren das zunehmende Interesse der Industrie am mehrfach ausgezeichneten Bio-Schmelzklebstoff Caremelt®. Er wurde zuletzt beispielsweise vom Branchenführer für Tierbestattungen, dem Unternehmen ROSENGARTEN aus Bad Bergen, oder der Firma Kneisz Design aus Weimar in die Produktion übernommen. Seit April und noch bis Mitte Oktober ist Caremelt® auch auf der Expo 2025 in Osaka (Japan) zu sehen. 

Als erster vollständig biobasierter und bioabbaubarer Schmelzklebstoff kommt er komplett ohne fossile Ressourcen aus und bietet die Möglichkeit, Produkte, die bereits nachhaltig hergestellt werden, nun vollständig umweltfreundlich zu gestalten. Gerade bei Klebstoff ist ein Recycling nahezu unmöglich. Umso wichtiger ist es, dass am Ende des Produktlebenszyklus kein Mikroplastik entsteht. Die potenziellen Anwendungsgebiete von Caremelt® sind sehr vielfältig. Sie reichen von der Verpackungs-, Hygiene- und Textilindustrie über die Automotive-Branche bis hin zur Schuh-, Holz-, und Möbelindustrie. Der Klebstoff ist CO2-neutral; weltweit verfügbare Ausgangsstoffe machen seine industrielle Herstellung kostengünstig. 

Auf ein anderes Einsatzgebiet zielen polymerbasierte Strahlungselemente für dielektrische Resonatorantennen. Diese sehr spezifischen Bauteile finden Verwendung in Antennen für lokale Breitbandsysteme der Industrie, Forst- und Landwirtschaft, für Sicherheitsdienste sowie für WLAN-Hotspots des Gebäudefunks und in Verkehrsmitteln. Das TITK forscht schon länger an diesen Polymerhalbzeugen und konnte erreichen, dass sie gegenüber konventionellen Produkten mit einer hohen Permittivität und niedrigem Dämpfungsverlust überzeugen. 

Das Ziel der Untersuchungen bestand in der Entwicklung dielektrisch gefüllter Polymer-substrate und -halbzeuge, die sich als Strahlungselemente zunächst in Hotspotantennen zwischen 2 bis 3,7 GHz und 5 bis 6 GHz aber auch bei höheren Frequenzen im 5G-Bereich verwenden lassen. Hierfür wurden Polymerkomposite mit keramischen Komponenten wie Titanaten mit hohem Füllgrad und Permittivität sowohl unter Einsatz klassischer Kunststoffverarbeitungsverfahren, wie Extrusion, Spritzguss und Formpressen, aber auch mittels additiver Fertigungstechnologie wie dem FFF-Verfahren (Fused Filament Fabrication) zu den Strahlungselementen verarbeitet. Die eingesetzten dielektrischen Polymerkomposite sind auch bei sehr hohen Füllgraden thermoplastisch verarbeitbar, so dass gegenüber kommerziellen Laminatverbunden ein größerer Permittivitätsbereich abgedeckt werden kann. 

Wie sich die Verarbeitungsprozesse für den Metall-3D-Druck nachhaltig und kreislauffähig gestalten lassen, hat das TITK gemeinsam mit dem ifw – Günther-Köhler-Institut für Fügetechnik und Werkstoffprüfung (Jena) und der GFE – Gesellschaft für Fertigungstechnik und Entwicklung (Schmalkalden) erforscht. Seit Juni ist das Projekt „kreislaufoptimierte Prozesskette für die additive Fertigung von metallischen Werkzeugkomponenten über Materialextrusion“ nun beendet, sodass in Düsseldorf konkrete Ergebnisse vorgestellt werden können. 

Das TITK produzierte Filamente für den FFF-Druck aus eigens entwickelten Blends, die einen Füllgrad von bis zu 90 Gewichtsprozent Metallpulver aufweisen. Nach dem Verdrucken der Filamente wird der Kunststoff erst über Lösungsmittel und dann thermisch entfernt. Nach dem anschließenden Sintern liegt ein dichtes, rein metallisches Bauteil vor. 

Konventionell verfügbare Filamente benötigen toxische oder brennbare Lösungsmittel zum Entbindern. Bei den am TITK entwickelten Endlosfäden können dagegen Wasser oder wasserbasierte Lösungsmittel vor dem Ofenprozess genutzt werden. Mit der Rückgewinnung des gelösten Binders und einer funktionsintegrierten Leichtbauweise leisten die Bauteile zudem noch einen Beitrag zur Ressourcenschonung. In einem Folgeprojekt sollen nun weitere Bindersysteme mit anderen Stahlsorten und auch keramischen Füllstoffen untersucht werden.

Teijin Carbon hat den Nachhaltigkeitsbericht 2024 veröffentlicht und damit ein starkes Signal für klimafreundliche Innovationen gesetzt. Von CO2-reduzierten Hochleistungsfasern bis zu digitalen Produktpässen – die fortschrittlichen Materialien des Unternehmens tragen dazu bei, Branchen zu verändern.

Teijin Carbon, ein weltweit führender Anbieter von hochleistungsfähigen Carbonfasern, beschreibt in seinen Nachhaltigkeitsbericht unter dem Leitgedanken „Pioneering solutions together for a healthy planet“ die strategischen Maßnahmen des Unternehmens zur Förderung des Klimaschutzes, der Kreislaufwirtschaft und der sozialen Verantwortung in seinen weltweiten Aktivitäten.

Der Bericht hebt die Rolle von Teijin Carbon bei der Förderung einer nachhaltigen Transformation in Schlüsselbranchen wie Luft- und Raumfahrt, Industrie, Bauwesen, Schifffahrt, Verteidigung, Energie und Sport hervor. Zu den Errungenschaften zählen die Einführung von Tenax Next™, einer neuen Produktlinie, die im Vergleich zu herkömmlichen Carbonfasern eine CO2-Reduzierung von bis zu 35 Prozent ermöglicht, sowie die Einführung eines digitalen Produktpasses (DPP), der vollständige Transparenz und Rückverfolgbarkeit während des gesamten Produktlebenszyklus gewährleistet.

„Unsere Carbonfasern ermöglichen leichtere, langlebigere und energieeffizientere Konstruktionen und leisten damit einen direkten Beitrag zur Dekarbonisierung“, sagt Tetsuya Ito, General Manager der Teijin Carbon Business Group. „Gemeinsam mit unseren Partnern setzen wir neue Maßstäbe für verantwortungsbewusste Hochleistungswerkstoffe.“

Nachhaltigkeit ist auf Konzernebene verankert. Akimoto Uchikawa, Präsident und CEO der Teijin Group, betont: „Mit unserer Arbeit bei Teijin wollen wir sicherstellen, dass jede Innovation den Anforderungen von heute gerecht wird und die Welt von morgen respektiert. Der Weg zu einer zirkulären, nachhaltigen Wirtschaft ist der Schlüssel, um beides zu erreichen.“

Der Bericht folgt den European Sustainability Reporting Standards (ESRS) und enthält validierte Leistungskennzahlen (KPIs) zu CO2-Emissionen, Wasser- und Energieverbrauch, Abfallmanagement sowie sozialen und ethischen Standards. Teijin Carbon ist nach ISCC PLUS, ISO 14001, ISO 50001 und ISO 45001 zertifiziert, was sein Engagement für Transparenz und kontinuierliche Verbesserung unterstreicht.