Aus der Branche

Felix Pohlkemper und Tim Röding vom Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen lassen die Carbonfaserproduktion durch Sensortechnologie überwachen und erreichen so mittelfristig eine Verdopplung der Produktionsgeschwindigkeit von derzeit 15 auf 30 m/min und dadurch eine Umsatzsteigerung von bis zum 37,5 Mio. € pro Jahr und Anlage. Diese Entwicklung überzeugte auch die Jury der ITMF und wurde mit dem ITMF StartUp Award 2023 auf der diesjährigen ITMF Annual Conference in Keqiao (China) ausgezeichnet.

Dr. Musa Akdere nahm den Preis stellvertretend für das CarboScreen-Gründerteam entgegen.

Kohlenstofffasern können ihr volles Potenzial nur dann entfalten, wenn sie bei der Herstellung und Weiterverarbeitung nicht beschädigt werden. Zwei Arten von Faserschädigungen treten bei der Faserherstellung verstärkt auf: Oberflächliche oder mechanische Schäden an den Fasern oder Schäden an der chemischen Struktur.

Beide Schäden können durch die derzeitigen Mittel nicht optimal erkannt werden oder fallen erst nach der Produktion auf, um nur zwei Beispiele zu nennen. Dies führt zu höheren Produktionskosten. Eine fehlerhafte Produktion kann im Ernstfall sogar zu Anlagenbränden führen. Deshalb und um eine gute Produktionsqualität zu gewährleisten, wird die Anlage sicherheitshalber mit 15 m/min unter ihrer Produktionskapazität gefahren. Möglich wären jedoch 30 m/min oder mehr. Durch die sensorbasierte Online-Überwachung von CarboScreen kann die Produktionskapazität auf 30 m/min verdoppelt werden. Dies würde zu einer höheren Produktion, dadurch sinkenden Herstellkosten und einem breiteren Einsatz von Carbonfasern in Massenmärkten wie Automotive, Luft- und Raumfahrt und Windenergie führen.

Die größte Abteilung des Thüringischen Instituts für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt (TITK) hat einen neuen Chef. Zum 30. April 2023 folgte auf Dr. Frank Meister sein bisheriger Stellvertreter Philipp Köhler, der den Bereich Native Polymere und Chemische Forschung und damit ein fast 60-köpfiges Team aus Wissenschaftlern, Technikern und Laboranten übernimmt.

„Dr. Frank Meister hat in seiner langen und bemerkenswerten Laufbahn maßgeblich dazu beigetragen, dass die TITK-Gruppe heute so solide aufgestellt ist und gerade durch die Celluloseforschung weltweit eine hohe Anerkennung als kompetenter und vertrauenswürdiger Forschungspartner genießt. Mit Philipp Köhler setzt nun eine überzeugende und noch dazu sehr sympathische Führungspersönlichkeit die erfolgreiche Arbeit dieser wichtigen Abteilung fort,“ so der geschäftsführende Direktor des TITK, Benjamin Redlingshöfer.

Als promovierter Polymerchemiker war Dr. Frank Meister zum 1. Juni 1993 von der zentralen Forschung der Leuna-Werke nach Rudolstadt gewechselt. Sein erstes Arbeitsfeld wurde die chemische Modifizierung von Cellulose, um sie direkt, ohne jedes Lösungsmittel verformbar zu machen. Damals hatte das Institut bereits begonnen, die Grundlagen für ein Direktlöseverfahren – das Alleinstellungsmerkmal des TITK – zu legen. In der Folgezeit setzte sich dieser Prozess zur Direktauflösung und Trocken-Nass-Verformung von Cellulose durch. Die daraus erhaltenen Spezialfasern konnten in den kommerziellen Maßstab überführt werden.

Nach drei Jahren wurde Frank Meister stellvertretender Abteilungsleiter, 2001 Chef der Chemischen Forschung am TITK. Meilensteine seiner Laufbahn sind mehr als 50 wissenschaftliche Publikationen, über 30 Patente und mindestens 100 Fachvorträge im In- und Ausland.
Für die Entwicklung des Instituts war die Mitwirkung am Wachstumskern „ALCERU-Hightech“ rund um das patentierte Verfahren zur Herstellung von Cellulose-Funktionsfasern von großer Bedeutung. Die neue Methode zur Direkteinarbeitung unverträglicher flüssiger oder schmelzbarer Substanzen in eine Cellulosefaser brachte dem TITK 2008 auch den Thüringer Forschungspreis.

Das „letzte Highlight“ war für Meister Lyohemp® – die erste Lyocellfaser aus 100 Prozent nicht holzbasiertem Zellstoff. Diese Neuentwicklung auf Grundlage von bisher ungenutzten Hanf-Reststoffen steht beispielhaft für einen Forschungsschwerpunkt am TITK - die Verwendung von alternativen Rohstoffen und Recycling-Materialien.

Bereits seit knapp drei Jahren hat Meister Philipp Köhler auf seine Aufgabe vorbereitet. „Er ist ein exzellenter Wissenschaftler mit sehr genauen Vorstellungen von seiner eigenen Entwicklung. Und er ist mit einer hohen sozialen Kompetenz ausgestattet“, begründet Meister seine Wahl. Philipp Köhler ist mit 33 Jahren einer der jüngsten Abteilungsleiter, die das TITK je hatte.

Dass es darauf ankommt, nicht nur im Hier und Jetzt zu leben, sondern den Blick schon voraus zu richten, ist ein Prinzip, das er unbedingt beibehalten will. „Denn auch nachwachsende Rohstoffe wie Holz sind nur begrenzt verfügbar. Deshalb müssen wir uns schon heute Gedanken machen, was danach als Faserrohstoff dienen könnte.“ Zum Beispiel Proteine oder Bakterien-Zellulose, sagt Köhler. „Da, wo andere suchen, müssen wir schon Lösungen durchdacht und industrietaugliche, anwendbare Prozesse parat haben, die noch dazu nachhaltig und ressourceneffizient sind.“

Der gebürtige Saalfelder kam unmittelbar nach dem Studium der Werkstofftechnik 2014 als „Master of Engineering“ ans TITK. Als wissenschaftlicher Mitarbeiter übernahm er bestehende Projekte und half unter anderem mit, die vorhandenen Produkte mit Funktionsfasern weiter zu verbessern. Aktuell promoviert er bei Professor Chokri Cherif an der TU Dresden zu alternativen Materialien für die Faserherstellung.