Aus der Branche

Mit der Inbetriebnahme der neuen Polyestergarn-Produktion bei Garden Silk Mills in Surat, Indien, zeigt das zur Schweizer Oerlikon Industriegruppe gehörende Unternehmen Oerlikon Barmag seine Kompetenz als einer der führenden Anbieter von Chemiefaseranlagen. Der Um- und Neubau der Polyesterspinnerei mit 216 WINGS FDY Spinnstellen ging einher mit einer umfangreichen Engineering-Leistung, die im engen Zusammenspiel der Experten aus Deutschland und aus Indien erbracht wurden.

Das Expansionsprojekt für FDY-Garne bei Garden Silk Mills Private Limited (GSMPL) markiert den Beginn einer Periode schnellen Fortschritts im Textilsektor durch die Chatterjee Group (TCG) unter der Führung ihres Vorsitzenden Dr. Purnendu Chatterjee. Mit ihrer modernen Produktionsanlage in Jolwa, in der hochwertige Polyesterchips, POY, FDY und andere Spezialgarne hergestellt werden, und der Marke Garden Vareli, die eine zeitgemäße Kollektion von Saris und Kleidungsstoffen anbietet, schafft die Chatterjee Group, die weltweit Investitionen in Höhe von 8 Milliarden US-Dollar tätigt, den ,Garten von morgen‘. „Wir bei MCPI und GSMPL sind entschlossen, die textile Vision von Dr. Purnendu Chatterjee, dem Vorsitzenden von TCG, zu verwirklichen", sagte D.P. Patra, Whole Time Director und CEO von MCPI.

Oerlikon Barmag Anlagen beherrschen nahezu alle Prozesse zur Herstellung textiler und technischer Garne und verspinnen die gängigen Polymere Polyester, Polyamid 6 und 6.6 oder Polypropylen. Bei Garden Silk Mills geht es um vollverstreckte Garne (FDY). Sie werden ohne weitere Veredelung zu textilen Flächen verarbeitet. Überall dort, wo Textilien glatt fallen oder aber gleiten soll, kommen vollverstreckte Garne zum Einsatz.

Das WINGS Konzept durchbricht dabei die Grenzen konventioneller FDY Spinnanlagen. WINGS steht für optimierte Produktionsprozesse, geringe Abfallraten und um rund 30 Prozent reduzierten Energieverbrauch. Hohe Garnqualität ist dabei verpflichtend. Einsetzbar ist diese Technologie im FDY Prozess für Polyester und Polyamid.

Oerlikon Barmag WINGS Technologie unterstützt Garden Silk Mills bei der Produktion von FDY Premiumgarnen – leistungsstarke Spinnereikomponenten wie Spinnpumpen, Spinnbalken und Düsenpakete bis zur Crossflow-Anblasung und den 216 WINGS Wicklern wurden im Direktspinnverfahren im Anschluss an eine bei Garden Silk Mills vorhandene Polykondensationsanlage installiert.

Der Hersteller von Nonwoven-Anlagen Reifenhäuser Reicofil – eine Business Unit der Reifenhäuser Gruppe – stellt vom 18. bis 21. April auf der international führenden Vliesstoffmesse INDEX 23 in Genf erstmals seine neue Fertigungsplattform RF5 XHL vor.

Der Zusatz XHL steht für Extra High Loft. RF5 XHL - die Weiterentwicklung der RF5-Technologie - ist auf superweiche und perfekt drapierbare Vliesstoffe für die Hygiene-Industrie ausgerichtet.

„Durch hochgekräuselte Fasern mit reduzierter Fasergröße bieten unsere XHL-Vliesstoffe ein neues Qualitätslevel mit superweichem Griff für daraus hergestellte Vliesstoffprodukte, wie Topsheet oder Backsheet“, erklärt Markus Müller, Vice President Sales & Marketing der Reifenhäuser Gruppe. „Gleichzeitig erzielen wir dank reduziertem Ressourceneinsatz eine enorme Verbesserung des CO2-Fußabdrucks um bis zu 30 Prozent.“

Die RF5 XHL-Technologie setzt auf das patentierte BiCo-Verfahren. Dabei werden im Spinnvliesverfahren zwei verschiedene Rohstoffe in einer Faser kombiniert, wodurch ein Bimetall-Effekt erzielt wird und die Faser sich optimal kräuselt. So gelingt eine Gewichtsreduzierung von bis zu 25 Prozent bei Fasergrößen von 1,0 Denier. Die Dicke steigt gleichzeitig um bis zu 30 Prozent im Vergleich zu marküblichen modernen Vliesstoffen.

Die neuen RF5-XHL-Linien sind mit besonders energieeffizienten Komponenten für eine ressourcenschonende Vliesstoffproduktion bei hohen Anlagengeschwindigkeiten ausgestattet. Um Produktionsabfälle auf ein Minimum zu reduzieren, bestehen alle Rohstoffe aus Polypropylen (PP), was ein einfaches und effizientes Inline-Recycling ermöglicht. Übliche, nicht sortenreine, Vliesstoffe aus PP/PE oder PET/PE sind dagegen nur schwer zu recyceln. Um den anhaltenden Bedarf nach nachhaltigeren Vliesstoffprodukten zu bedienen, verarbeiten RF5-Anlagen zudem auf Wunsch auch biobasierte Rohstoffe.

Mit dem c.Hub, der neuen Plattform zur Datenvernetzung der Reifenhäuser Gruppe, bietet Reicofil eine Digitalisierungslösung, die gezielt auf die Anforderungen von Vliesstoffproduktionen zugeschnitten ist. Kunden haben die Möglichkeit, die Daten ihrer Reicofil-Anlagen, Peripheriegeräte sowie ERP- und MES-Systeme sicher über die c.Hub Middleware zu vernetzen, zentral zu speichern sowie einfach zu analysieren. Anlagenbetreiber können so die Fertigung überwachen, dokumentieren und datenbasiert die Produktionseffizienz steigern. Gemeinsam mit verschiedenen Software Bundles wird der c.Hub als On-Premise-Lösung angeboten, kann also lokal betrieben werden und bleibt unter der vollen Datenhoheit des Anwenders.

Geokunststoffe sind aus der Bauindustrie nicht mehr wegzudenken. Etwa PP-Vliesstoffe, mechanisch verfestigte Endlosfasern aus speziell UV-stabilisierten Polypropylenen, werden gerne als Trenn-, Schutz- und Filtervliese eingesetzt und verlängern durch ihre Stabilität die Lebensdauer von Bauprojekten. Ob für den Straßenbau, als Gletscher- oder Unkrautvlies – die Anwendungen sind vielfältig.

TenCate Geosynthetics recycelt seit kurzem PP-Vliesstoff auf PURE LOOPs ISEC evo. Das europäische Unternehmen mit Standorten in Österreich, Frankreich und den Niederlanden ist auf die Entwicklung und Produktion von Geokunstoffen für den modernen Tiefbau spezialisiert. Die bei der Produktion anfallenden Randbeschnitte und Produktionsausschüsse wurden bereits am Standort Linz recycelt, aber nicht in den eigenen Produktionsprozess zurückgeführt.

„Die Anforderungen an uns waren hoch“, erinnert sich Patrick Wiesinger, Projektmanager bei PURE LOOP. „Das PP-Vlies ist hochreißfest, das bedeutet einen sehr anspruchsvollen Recyclingprozess. Mit unserer ISEC evo Maschine ist eine besonders schonende Aufbereitung des Produktionausschusses möglich, womit wir die gewünschte Qualitätssteigerung bei den Rezyklaten erreichten.“

Ein weiterer Vorteil der PURE LOOP Technologie ist die große Bandbreite an Formen, in denen die Produktionsausschüsse zur Verabreitung geliefert werden können. „Unsere ifeed Technologie mit Doppelschiebersystem und Einwellenzerkleinerer bietet die idealen Voraussetzungen für die direkte Verarbeitung dieser großen Rollen – und zwar ohne, dass das Inputmaterial extra von Mitarbeiterinnen oder Mitarbeitern für den Recyclingprozess vorher aufbereitet werden muss“, betont Patrick Wiesinger. Der Einsatz der ISEC evo Recyclinganlage macht es möglich, dass TenCate sein hochfestes PP-Vlies nun mit einem Rezyklatanteil von bis zu 10 Prozent herstellt.

Jedes Jahr unterstützt der Förderverein des Fraunhofer UMSICHT zwei Projekte mit einer Anschubfinanzierung. Die finanzielle Starthilfe ebnet den Weg, um vielversprechende Forschungsvorhaben zeitnah zu realisieren. Sein Engagement um den wissenschaftlichen Nachwuchs unterstreicht der Verein mit der Prämierung herausragender Bachelor- und Masterarbeiten. Die diesjährigen Auszeichnungen erfolgten im Rahmen der gestrigen Mitgliederversammlung, auf der evo-Vorstand Christian Basler als neuer Vorstandsvorsitzender des Fördervereins gewählt wurde.

Der UMSICHT-Förderverein ist ein wichtiger Partner des Oberhausener Forschungsinstituts und verfügt über ein großes Netzwerk aus Politik, Wirtschaft und Industrie. Neben der Verleihung des UMSICHT-Wissenschaftspreis ist die gezielte Nachwuchs- und Projektförderung ein zentrales Anliegen des mittlerweile über 30 Jahre bestehenden Vereins. So werden auf der jährlichen Mitgliederversammlung Menschen ausgezeichnet, die innovative Projekte bearbeiten und besondere Arbeit geleistet haben. In diesem Jahr erhielten die UMSICHT-Forschenden Laura Huwald und Tobias Rieger eine finanzielle Zuwendung von je 10 000 Euro für ihre Forschungsvorhaben. Die beiden Studentinnen Sonja Frerich und Hannah Brenner freuten sich über insgesamt 750 Euro Preisgeld für ihre herausragenden Bachelor- und Masterarbeiten.

Neuartige Brennstoffzellen
Laura Huwald, Abteilung Elektrochemische Energiespeicher, untersucht die »Entwicklung und Charakterisierung kohlenstoffbasierter poröser Transportlagen für Brennstoffzellen«. Dank der Substitution durch kohlenstoffbasierte Materialien kann das neuartige Zellkonzept mittels kostengünstiger und langzeitstabiler Komponenten realisiert werden. Ihre Arbeit bietet die Grundlage zur Initiierung eines Nachfolgeprojekts mit Industriebeteiligung, in dem ein Prototyp des neuartigen Brennstoffzellenkonzepts mit den am Fraunhofer UMSICHT entwickelten Bipolarplatten realisiert werden soll.

Innovative Recyclingverfahren für Kunststoffabfälle
Tobias Rieger überprüft im Projekt SubForceH2 das »Chemische Recycling von Kunststoffabfällen zur Substitution fossiler Rohstoffe in der chemischen Industrie und der Erzeugung von Wasserstoff«. Dadurch können z. B. CO2-Emissionen eingespart werden, da der in Kunststoffabfällen gebundene Kohlenstoff nicht durch konventionelle Müllverbrennung freigesetzt, sondern durch die Umsetzung zu chemischen Grundstoffen im Kreislauf gehalten wird. Als Nebenprodukt entsteht zudem Wasserstoff, welcher in zahlreichen industriellen Anwendung benötigt und zur Speicherung von Energie zunehmend an Bedeutung gewinnt.

Masterarbeit: Kunststoffe in Böden
Im Rahmen ihrer Masterarbeit »Entwicklung, Validierung und Anwendung einer Methode zur Untersuchung von Kunststoffemissionen auf landwirtschaftlichen Nutzflächen« entwickelte Hannah Brenner eine praxisorientierte Methode, mit der Bodenproben nach ihrer Entnahme auf dem Feld aufbereitet und hinsichtlich ihres Mikroplastikgehalts analysiert werden können. Ziel ist die Einschätzung der Belastung von Feldflächen durch Kunststoffemissionen und der anschließende Vergleich mit anderen Habitaten. Dadurch soll eine schnellstmögliche Reduzierung des Mikroplastikeintrags in terrestrische Ökosysteme erreicht werden.

Herausragende Bachelorarbeit
Hauptbestandteil von Sonja Frerichs Bachelorarbeit war es, die mechanische Eignung eines neuartigen, am Fraunhofer UMSICHT entwickelten Materials für den Einsatz in Brennstoffzellen zu untersuchen. Im Fokus stand die Umformbarkeit von thermoplastbasiertem Folien-BPP (BPP: Blasextrudiertes Polypropylen), um Gasverteilungsstrukturen für Wasserstoff und Sauerstoff einprägen zu können. Die Vermessung der eingeprägten Strukturen wurde unter anwendungsnahen Bedingungen durchgeführt.

Auf der diesjährigen A+A, der Messe für Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit, die vom 26. bis 29. Oktober in Düsseldorf stattfindet, präsentiert die RadiciGroup ihre neuen Persönlichen Schutzausrüstungen (PSA) für den industriellen Einsatz.

Das unter der Marke Radipeople Angebot umfasst Schutzanzüge, Kittel, Hauben, Kopfbedeckungen, Schuhabdeckungen und Überschuhe. Es basiert auf einer rückverfolgbaren Lieferkette und legt besonderes Augenmerk auf die verwendeten Rohstoffe und die Qualität der Endprodukte.

Die neue Produktpalette der RadiciGroup vereint Verantwortung für die Gesundheit und Sicherheit von Menschen – einer der Grundpfeiler der Nachhaltigkeitsstrategie des Unternehmens – mit einem starken Engagement für Umweltschutz. So ist Radipeople Eco der erste vollständig recycelbare Schutzanzug aus 100 % Polypropylen, denn sowohl Material, Kaschierung, Reißverschluss als auch Nahtmaterial bestehen aus diesem einzigen Werkstoff. Darüber hinaus bietet das Unternehmen auch Schutzausrüstungen auf Basis von Respunsible®, einem Spinnvlies aus recyceltem Polypropylen, oder aus Materialien, die nach ISCC Plus zertifiziert sind.

Dank ihrer Vielseitigkeit und technischen Eigenschaften eignen sich die Produkte der Radipeople Familie für zahlreiche Einsatzgebiete wie Öl- und Gasindustrie, Versorgungsunternehmen, Baugewerbe, Lebensmittelindustrie, Auto-Lackierstraßen, Schiffsbau, Wartung und Instandhaltung, Landwirtschaft, Labors, Produktion von Mikrochips, Pharmaindustrie und chemische Industrie.

Die Persönlichen Schutzausrüstungen der Marke Radipeople kombinieren einen sehr hohen Schutz gegen chemische Gefährdungen (Flüssigkeiten, Spritzer, Flüssigkeitsstrahl, Partikel  und  Sprühnebel), biologische  Gefährdungen  und  Infektionserreger  mit  hoher Festigkeit und geringem Gewicht, um Schutzwirkung und Tragekomfort zu optimieren.

Alle Produkte der Radipeople Familie bestehen aus vollständig rückverfolgbaren Materialien und werden von zahlreichen Mitarbeitern vollständig in Italien hergestellt. Die auf Ökodesignrichtlinien basierenden Verpackungen sind kompakt und lassen sich vollständig recyceln.

• Fraunhofer, SABIC und Procter & Gamble kooperieren
• Der Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE und das Fraunhofer Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT haben ein innovatives Recyclingverfahren für Altkunststoffe entwickelt.
• Das Pilotprojekt, an dem auch SABIC und Procter & Gamble beteiligt sind, soll zeigen, dass Einweg-Gesichtsmasken für das sogenannte Closed-Loop-Recycling geeignet sind.

Die milliardenfache Verwendung von Einweg-Gesichtsmasken zum Schutz vor dem Coronavirus birgt große Gefahren für die Umwelt, insbesondere wenn die Masken in der Öffentlichkeit, z.B. in Parks, bei Open-Air-Veranstaltungen oder an Stränden, gedankenlos weggeworfen werden. Neben der Herausforderung, eine nachhaltige Lösung für derart große Mengen unverzichtbarer Hygieneartikel zu finden, bedeutet die bloße Entsorgung der gebrauchten Masken auf Mülldeponien oder in Verbrennungsanlagen einen Verlust an wertvollem Rohstoff, mit dem sich neue Materialien herstellen ließen.

»Vor diesem Hintergrund haben wir untersucht, wie gebrauchte Gesichtsmasken wieder zurück in die Wertschöpfungskette der Maskenproduktion gelangen könnten,« so Dr. Peter Dziezok, Director R&D Open Innovation bei P&G. »Doch für eine echte Kreislauflösung, die sowohl nachhaltige als auch wirtschaftliche Kriterien erfüllt, braucht es Partner. Deshalb haben wir uns mit den Expertinnen und Experten vom Fraunhofer CCPE und Fraunhofer UMSICHT sowie den Technologie- und Innovations-Fachleuten von SABIC zusammengetan, um Lösungen zu finden.«

Im Rahmen des Pilotprojekts sammelte P&G an seinen Produktions- und Forschungsstandorten in Deutschland gebrauchte Gesichtsmasken von Mitarbeitenden und Besuchenden ein. Auch wenn diese Masken immer ordnungsgemäß entsorgt werden, fehlte es doch an Möglichkeiten, diese effizient zu recyceln. Um hierbei alternative Herangehensweisen aufzuzeigen, wurden extra dafür vorgesehene Sammelbehälter aufgestellt und die eingesammelten Altmasken an Fraunhofer zur Weiterverarbeitung in einer speziellen Forschungspyrolyseanlage geschickt.

»Einmal-Medizinprodukte wie Gesichtsmasken haben hohe Hygieneanforderungen, sowohl in Bezug auf die Entsorgung als auch hinsichtlich der Produktion. Mechanisches Recycling wäre hier keine Lösung,« erklärt Dr. Alexander Hofmann, Abteilungsleiter Kreislaufwirtschaft am Fraunhofer UMSICHT. »Unser Konzept sieht zunächst die automatische Zerkleinerung und anschließend die thermochemische Umwandlung in Pyrolyseöl vor. Unter Druck und Hitze wird der Kunststoff bei der Pyrolyse in molekulare Fragmente zerlegt, wodurch unter anderem Rückstände von Schadstoffen oder Krankheitserregern wie dem Coronavirus zerstört werden. Im Anschluss können daraus neuwertige Rohstoffe für die Kunststoffproduktion gewonnen werden, die zudem die Anforderungen an Medizinprodukte erfüllen,« ergänzt Hofmann, der auch Leiter der Forschungsabteilung Advanced Recycling am Fraunhofer CCPE ist.

Das Pyrolyseöl wurde im nächsten Schritt an SABIC weitergereicht, wo es als Ausgangsmaterial für die Herstellung von neuwertigem Polypropylen (PP) zum Einsatz kam. Das Polymer wurde nach dem allgemein anerkannten Massenbilanz-Prinzip hergestellt, bei dem das alternative Ausgangsmaterial im Produktionsprozess mit fossilen Rohstoffen kombiniert wird. Das Massenbilanz-Prinzip gilt als wichtige Brückenlösung zwischen der heutigen Linearwirtschaft und der nachhaltigeren Kreislaufwirtschaft der Zukunft.

»Das in diesem Pilotprojekt gewonnene, hochwertige zirkuläre PP-Polymer zeigt deutlich, dass Closed-Loop-Recycling durch die aktive Zusammenarbeit von Akteuren aus der gesamten Wertschöpfungskette erreicht werden kann,« betont Mark Vester, Global Circular Economy Leader bei SABIC. »Das Kreislaufmaterial ist Teil unseres TRUCIRCLE™-Portfolios, mit dem wertvolle Altkunststoffe wiederverwertet und fossile Ressourcen eingespart werden sollen.«

Mit der abschließenden Lieferung des PP-Polymers an P&G, das dort zu Faservliesstoffen verarbeitet wurde, schloss sich der Kreis. »Durch dieses Pilotprojekt konnten wir besser beurteilen, ob der Kreislaufansatz auch für Kunststoffe, die bei der Herstellung von Hygiene- und Medizinprodukten zum Einsatz kommen, geeignet wäre,« so Hansjörg Reick, Senior Director Open Innovation bei P&G. »Natürlich muss das Verfahren noch verbessert werden. Die bisherigen Ergebnisse sind jedoch durchaus vielversprechend.«

Das gesamte Kreislaufprojekt – von der Einsammlung der Gesichtsmasken bis hin zur Produktion – wurde innerhalb von sieben Monaten entwickelt und umgesetzt. Der Einsatz innovativer Recyclingverfahren bei der Verarbeitung anderer Materialien und chemischer Produkte wird am Fraunhofer CCPE weiter erforscht.

•  Wie Berliner Forscher mit digitaler Technik Mikroplastik aufspüren und analysieren

Beim Kampf gegen Mikroplastik in der Umwelt drängt die Zeit. Forschende aus der Zuse-Gemeinschaft beschreiten mit innovativen Monitoring- und Analysetools neue Wege bei der Erfassung und Bestimmung von Kunststoffabfällen. „Mikroplastik finden und vermeiden“ fokussiert auf den Nachweis von Mikroplastik in Gewässern.

Jahr für Jahr gelangen laut einer Schätzung des Weltwirtschaftsforums (WEF) mindestens acht Millionen Tonnen Kunststoffabfälle in die Weltmeere. Einmal dort angelangt, zersetzen sich diese, sofern Gegenmaßnahmen fehlen, schrittweise zu gefährlichem Mikroplastikpartikeln (MPP). Während die Verschmutzung rapide wächst, ist der MPP-Nachweis verhältnismäßig zeitaufwändig. So muss für die heutigen Analysemethoden wie spezielle Infrarot-Spektrometer das Mikroplastik in mehreren Schritten aus der Probe isoliert werden.

Zu einer deutlichen Verkürzung der Analysezeit für Mikroplastik will Tobias Gerhardt, Chemiker an der Berliner Gesellschaft zur Förderung der naturwissenschaftlich-technischen Forschung (GNF) kommen.

In einem seit Anfang 2020 laufenden, vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Verbundprojekt zur Entwicklung von Mikroemulsionen für die Analytik von MPP und Biofilmen arbeitet sein Team zusammen mit der Universität Bayreuth, der Firma mibic und anderen Partnern daran, durch den gezielten Einsatz von Farbstoffen die Analyse von Mikroplastik zu verbessern und zu beschleunigen. „Durch die Auswahl spezieller Farbstoffe ist es möglich, in der Analyse bestimmte Kunststoffklassen wie z.B. Nylon, PET oder Polypropylen (PP) nur anhand der Fluoreszenzfarbe zu unterscheiden, wodurch wir die Analysezeiten massiv verkürzen können“, sagt Gerhardt. Die Forschenden wollen die Analysezeiten von mehreren Wochen auf einen bis wenige Tage reduzieren. Sichtbar werden die Mikroplastikteilchen dann mit ultraviolettem Licht unter dem Fluoreszenz-Mikroskop.

Farbstoffe für Mikroemulsionen
Eine Herausforderung für die Forschenden: Die Mikroplastikteilchen in der Analyse mit den Farbstoffen optisch von ihrer organischen Umgebung zu trennen. Denn an den Kunststoffpartikeln bilden sich in Gewässern schnell Biofilme und generell enthalten Umweltproben häufig viel organisches Material. Um die notwendige optische Trennung zu erreichen, nutzt Gerhardt in den wässrigen Lösungen, die er untersucht, die Eigenschaften von besonderen Mizellsystemen, und zwar von sogenannten Mikroemulsionen. Das sind dreidimensionale, zusammengelagerte Aggregate aus Tensidmolekülen, in die er Farbstoffe einbringt. Die Mizellen dienen als Transportmittel, um den Farbstoff direkt zum Plastik zu transportieren und dieses dann einzufärben.

„Mit den Mikroemulsionen die wir entwickelt haben, können wir Mikroplastik mit hoher Selektivität einfärben“, erläutert der GNF-Experte. Ein häufiges Problem beim Einfärben von Mikroplastik mit anderen Methoden ist, dass häufig auch biologische Bestandteile der Probe wie Holz und andere Pflanzenreste eingefärbt werden. „Da wir das Mikroplastik nicht nur oberflächlich anfärben, können alle störenden Anfärbungen von biologischem Material wieder abgewaschen werden und nur das Mikroplastik fluoresziert im UV-Licht“, so Gerhardt. Auf diese Weise will das GNF-Team innerhalb kurzer Zeit die Belastung an Mikroplastikpartikeln in einer Probe bestimmen. Die Kunststoffreste, denen die GNF-Wissenschaftler auf der Spur sind, reichen vom Millimeter großen Partikel bis in den Mikrometer-Bereich, der winzigste Teilchen von wenigen Tausendstel Millimeter Größe erfasst.

„Flocki“ für die Wasserwirtschaft
Im optimalen Fall wird Kunststoff in Gewässern gar nicht erst so klein oder aber im Klärwerk erfasst. Um im Klärwerk kleinste Schmutzpartikel im Mikrometerbereich filtern zu können, setzt die Wasserwirtschaft so genannte Flockungsmittel ein, welche die Partikel binden, damit diese zunächst Mikro- und dann Makropartikel bilden. Für deren Dosierung gibt es noch kein industriell etabliertes Verfahren und bekanntlich hilft viel nicht immer viel. Die Gesellschaft zur Förderung angewandter Informatik (GFaI e.V.), wie die GNF in Berlin-Adlershof ansässig, hat deshalb im vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Projekt „Flocki“ zusammen mit einem Industriepartner ein bildbasiertes Messsystem zur optimalen Dosierung für den Einsatz von Flockungsmitteln entwickelt. Es lässt sich auch für Mikroplastik einsetzen. Aus dem Projekt ist ein Aufnahmesystem hervorgegangen, an dem das Schmutzwasser direkt vorbei transportiert und im Anschluss die Aufnahmen analysiert und die Partikel vermessen werden. „Von den aufgezeichneten Bildern mit den sichtbar gemachten Partikeln und Flocken können wir Rückschlüsse auf die nötige Dosierung ableiten“, erklärt GFaI-Experte Martin Pfaff. Neben dem Aufnahmesystem zur Erfassung des Schmutzwassers, spielt der Schwellwertalgorithmus zur Erkennung der Partikel eine zentrale Rolle bei der Auswertung.

Eigene Berechnungen für kleine Bildbereiche
Anders als in der klassischen Digitalfotografie greift der Algorithmus im Projekt „Flocki“ nicht für das ganze Bild, sondern bezieht sich auf viele kleine Bildbereiche, für die jeweils eigene Berechnungen stattfinden. „So lassen sich im Klärwerk unabhängig vom Verschmutzungs- und Flockungsgrad die Agglomerate im Mikrometerbereich zuverlässig aufspüren und gleichzeitig die Dosierung der Flockungsmittel optimieren“, erklärt Pfaff. Dreh- und Angelpunkt des Systems ist jedoch neben dem Aufnahmesystem die Verwendung geeigneter Messparameter, die sich im Forschungsprojekt als aussagekräftig herauskristallisiert haben. Sie beschreiben die Formveränderungen der Partikel über die gesamte Messung und lassen Rückschlüsse über den jeweils aktuellen Dosiergrad zu. Mit ihrer Hilfe kann somit die Beigabe des Flockungsmittels automatisiert werden.

Seitens der GFaI ist man bereit für eine Kommerzialisierung der Technik. „Angesichts der nötigen und voranschreitenden Digitalisierung in der Wasserwirtschaft versprechen wir uns viel von der Technik. Sie kann zu verbesserter Rohstoffeffizienz und zu einem hohen Umweltschutzniveau beim Vermeiden auch des Eintrags von Mikroplastik in Gewässer beitragen“, erklärt GFaI-Abteilungsleiter Frank Püschel.

„Forschende aus Instituten der Zuse-Gemeinschaft nutzen interdisziplinär ihre Expertise aus Chemie, Informatik und Umweltwissenschaften, um die von Mikroplastik ausgehenden Gefahren für die Umwelt einzudämmen“, erklärt der Geschäftsführer der Zuse-Gemeinschaft, Dr. Klaus Jansen.

• Erste Biomassebilanz-Polyamidgarne für Teppiche
• Teppichhersteller können damit zum reduzierten Einsatz fossiler Rohstoffe, zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen und so zu einer nachhaltigeren Zukunft beitragen
• Geeignet für Teppichfliesen, -dielen und -böden im Objektmarkt sowie zur Automobil- und Raumausstattung

Beaulieu Yarns, weltweit aktiver Hersteller hochwertiger synthetischer Polyamid- und Polypropylengarne, ist für die Familie seiner EqoBalance® Biomassebilanz-Garne mit dem Green Product Award 2018 in der Kategorie Material ausgezeichnet worden.

EqoBalance, die ersten Biomassebilanz-Polyamidgarne für Teppiche, gehörten zu einer Vorauswahl von 400 Einreichungen aus 25 Ländern. Rund 100 Kandidaten wurden dann einer internationalen Jury vorgestellt, die sie nach fachlichem Design, Innovation und Nachhaltigkeit beurteilte. In 12 Kategorien wurden schließlich insgesamt 24 Preisträger gekürt. Eine Publikumswertung für den Audience Award findet vom 17. Juli bis zum 17. August statt.

EqoBalance PA6-Garne folgen dem Biomassebilanz-Prinzip, das auf der allerersten Stufe der Wertschöpfungskette in der Produktion von Polymeren zur Garnherstellung die Substitution fossiler Ressourcen durch erneuerbare natürliche Rohmaterialien sicherstellt. Die nachhaltigen Garne entsprechen dem TÜV SÜD Standard CMS 71 zur Zertifizierung des Einsatzes erneuerbarer Rohstoffe. Die Zertifizierung bestätigt die Einsparungen an fossilen Ressourcen. Das Potenzial zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen als Folge der Substitution fossiler Stoffe wird im Rahmen einer Lebenszyklusbewertung (Life Cycle Analysis, LCA) errechnet. Demnach ermöglichen EqoBalance-Garne gegenüber Beaulieu-Garnprodukten auf fossiler Basis eine um bis zu 75 Prozent reduzierte Kohlendioxidäquivalenz (CO2eq/kg).
Emmanuel Colchen, Global Sales Director, Beaulieu Yarns, kommentiert: „Wir freuen uns sehr, diesen Green Product Award für unsere ® Familie zu erhalten. Diese PA6-Garne erschließen Teppichherstellern eine direkte, in Qualität und Leistung gleichwertige Alternative zu fossil basierten Produkten. Mit EqoBalance können sie zum reduzierten Einsatz fossiler Rohstoffe, zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen und so zu einer nachhaltigeren Zukunft beitragen.“

Beaulieu Yarns bietet ein breites Portfolio an PA6-Garnen zur Fertigung von Teppichfliesen, -dielen und -böden für den Einsatz in geschäftlichen Büroräumen, Gastgewerbe-, Bildungs- und Gesundheitspflege-Einrichtungen, Kraftfahrzeugen und Wohnbereichen.

Der Green Product Award ist ein jährlicher internationaler Wettbewerb für innovative, nachhaltige Produkte und Dienstleistungen in den Kategorien Architektur, Arbeitswelt, Energie, Elektronik, Mode, Forschung, Freestyle, Kinder, Kommunikation, Konsumgüter, Mobilität, Möbel und Wohnaccessoires. Der Preis richtet sich an etablierte Firmen und Start-ups.

Ziel des Preises ist, eine Sammlung „grüner“ Lösungen für Verbraucher und Einkäufer zu erstellen, die bestehende Produkte nachhaltig substituieren. Seit 2013 hat der Wettbewerb Einreichungen aus über 40 Ländern erhalten. Seitdem wurden die Exponate auf internationalen Fachmessen und Designfestivals mehr als 500.000 Besuchern präsentiert.