Aus der Branche

Nicht erst seit 2021 ist Nachhaltigkeit ein zentrales Thema. Und doch hat die Bedeutung von Nachhaltigkeit für Verbraucher und Unternehmen durch die Corona-Pandemie noch einmal stark zugenommen, wie zahlreiche Studien bestätigen. Warum ist es dann oft so schwer, diese Überzeugung im Alltag umzusetzen? Eines der größten Hemmnisse für ein nachhaltiges Konsumverhalten ist die mangelnde Verfügbarkeit von Alternativen.

Neben den veränderten Konsumentenwünschen veranlasst auch die jüngste Entscheidung der EU-Kommission zur Einwegkunststoffrichtline viele Nonwovenshersteller, neue Wege zu suchen. Kelheim Fibres präsentiert sich auf der diesjährigen INDEX in Genf und online mit biobasierten Fasern, die eine Alternative zu synthetischen Materialien in einer Vielzahl von Anwendungen darstellen. Die Bayern verfügen über jahrzehntelange Erfahrung im Nonwovens- und Hygienebereich und arbeiten an individuellen kundenspezifischen Innovationen.

 „Wir wollen es Verbrauchern einfach machen, eine umweltfreundliche Lösung zu wählen. Wenn biobasierte Lösungen die gleiche Performance bieten wie synthetische Produkte, dann ist es einfach, sich dafür zu entscheiden.“, so Matthew North, Commercial Director bei Kelheim Fibres. „Unsere Fasertechnologie ermöglicht das: Im Gegensatz zu Naturfasern, die bereits in Faserform vorliegen und nur an der Oberfläche behandelt werden können, können wir durch gezielte Eingriffe in den Produktionsprozess die Eigenschaften unserer Fasern bestimmen, die sie für bestimmte Anwendungen benötigen. Auf diese Art verbinden wir Natur – unsere Fasern bestehen aus Holzzellstoff – mit Performance.“

Die Spezialfasern bestehen aus Holzzellstoff aus nachhaltig bewirtschafteten Quellen, werden in Kelheim umweltfreundlich produziert und sind am Ende ihres Produktlebens vollständig biologisch abbaubar. Kelheim Fibres ist der erste Viskosefaserhersteller weltweit mit einem nach EMAS validierten Umweltmanagementsystem und wurde im letzten Canopy HotButton-Ranking mit einem dunkelgrün/grünen Shirt ausgezeichnet.

• JEC Forum DACH: eine vielversprechende Agenda, die sich der Innovation von Verbnundswerkstoffen in der Region widmet.

September 2021 – Das Hauptziel des JEC Forum DACH ist, das dynamische Verbundwerkstoff-Ökosystem der DACH Region durch ein vielversprechendes Programm bestehend aus Konferenzen, Startup-Wettbewerben und Auszeichnungen zu fördern. Die erste Ausgabe des in Format und Inhalt einzigartigen JEC DACH Forums findet vom 23. bis 24. November 2021 im Forum der Messe Frankfurt statt.
Das Programm des JEC Forum DACH bietet zwei Tage lang die Möglichkeit, sich durch ein reichhaltiges Konferenzprogramm, den JEC Composites Startup-Booster und die JEC-AVK Awards über die aktuellen und zukünftigen Entwicklungen von Verbundwerkstoffen in der DACH Region auszutauschen und mehr darüber zu erfahren. Das JEC Forum DACH wird vorab arrangierte Geschäftstreffen zwischen Sponsoren und Teilnehmern sowie Sponsoren-Fachseminare umfassen. Für die Teilnahme an diesem Forum, das voraussichtlich über 500 Teilnehmer umfasst, ist eine vorherige Anmeldung erforderlich.

Präsentationen, Keynote-Präsentationen und Marktübersicht

Das JEC Forum DACH bietet ein umfangreiches Konferenzprogramm mit Experten aus der Branche, das von der AVK geplant wird. Das Programm wird Einblicke in die neuesten Entwicklungen bei Hochleistungsverbundstoff-Technologien und -Anwendungen geben. Zudem wird über die aktuellen Marktentwicklungen im europäischen Verbundstoffmarkt berichtet.

Die Compositesindustrie sorgt für deutliche Impulse, wie beispielsweise durch ihre Prozesstechnologien für hybride Strukturen oder die integrierte Verarbeitung, aber auch für moderne Mobilität oder neue Materialien im boomenden Bausektor. Es entstehen immer mehr marktfähige Ideen im Bereich Recycling und Nachhaltigkeit.

Jeder Tag des Forums ist folgendermaßen aufgeteilt:
•    zwei Keynote-Vorträge, der von einem oder zwei hochkarätigen Experten gehalten wird
•    Konferenz/Fachvorträge
•    Fachseminare und Business Meetings

Das JEC Forum DACH - Konferenzprogramm finden Sie im Anhang.

Das Schweizer Molkereiunternehmen Emmi kooperiert mit Borealis und Greiner Packaging und bietet einen trinkfertigen Eiscafé in Bechern aus chemisch recyceltem Polypropylen an.

Greiner Packaging produziert diese Becher und bezieht das chemisch recycelte Material von Borealis, einem der führenden Anbieter von modernen kreislauffähigen Polyolefin-Lösungen mit Sitz in Österreich.

Emmi engagiert sich als größter Milchverarbeiter der Schweiz für Klimaschutz und Kreislaufwirtschaft. Das Molkereiunternehmen verfolgt das Ziel, alle seine Verpackungen 100 % recyclingfähig zu machen. Auf dem Weg dorthin hat es sich diverse Verpflichtungen zur Förderung der Kreislaufwirtschaft auferlegt, unter anderem einen Rezyklat-Anteil von 30 % in seinen Verpackungen bis zum Jahr 2027.

Ab September 2021 wird Emmi jährlich mindestens 100 Tonnen Kunststoff aus Recyclingmaterial beziehen. Durch das chemische Recycling wird aus gebrauchtem Kunststoff wiederverwendbarer Kunststoff: Es entstehen Rezyklate, die den gleichen Reinheitswert wie fossiles PP aufweisen und dadurch für schützende, lebensmittelsichere und andere anspruchsvolle Anwendungen geeignet sind. Auf diese Weise nutzt Emmi schwer zu recycelnde Kunststoffe und vermeidet Plastikabfälle, die andernfalls für die Deponierung oder Verbrennung bestimmt wären. Zukünftig soll der Anteil von recyceltem Kunststoff je nach Verfügbarkeit der geeigneten Materialien in den Verpackungen weiter steigen.

Die Technologie zur Rückgewinnung von Polypropylen ist neu, Greiner Packaging und Borealis nehmen eine Vorreiterrolle in ihrer ständigen Weiterentwicklung ein. Derzeit sind nur begrenzte Mengen an chemisch recyceltem PP verfügbar und Emmi gehört zu den wenigen Lebensmittelherstellern, die sich durch frühzeitige Unterstützung und langjährige Zusammenarbeit mit den Entwicklungspartnern einen Anteil am recyceltem PP-Kunststoff gesichert haben.

Das chemisch recycelte Material in den Bechern ist ISCC PLUS-zertifiziert (International Sustainability & Carbon Certification) und entspricht dem Ansatz der Massenbilanz. Bei der Massenbilanz handelt es sich um eine Methode, mit der die Menge und die Nachhaltigkeitscharakteristik von zirkulären und/oder bio-basierten Materialien in der Wertschöpfungskette und in jedem Prozessschritt nachverfolgbar wird. Dadurch erhalten auch Verbraucher die entsprechende Transparenz und können darauf vertrauen, dass die gekauften Produkte aus diesem erneuerbaren Material bestehen.

Um Produktschutz zu gewährleisten und Markenpiraterie vorzubeugen, hat GRAFE eine einfache und elegante Lösung entwickelt, die noch dazu eine hohe Sicherheit bietet. Basis sind spezielle Marker. „Die dafür designten, hochkomplexen Pigmente mit speziellen physikalischen Eigenschaften werden in kleinsten Mengen innerhalb der Kunststoffmatrix eingesetzt. Mit einem entsprechend kalibrierten Detektor können so die damit ausgerüsteten Produkte ausgelesen und authentifiziert werden“, erläutert Business Development Manager Florian Ludwig. Gleichzeitig seien in der Regel keine Eigenschaftsänderungen zu beobachten. Die Detektoren können mittels einer LED-Anzeige innerhalb von Sekunden prüfen, ob der einzigartige Marker im Produkt enthalten ist und ob es sich bei diesem Artikel um das Originalprodukt handelt.

Generell gibt es zwei Möglichkeiten: x ray und light fluorescence, also fluoreszierende Röntgen- strahlen oder Licht. Bei der ersten Variante hat die Grundfarbe keinen Einfluss (auch schwarz nicht) und der Kunde profitiert von einer niedrigen Zugabedosierung und Batchpreis, jedoch verlangt diese Methode höhere Investitionen. „Bei der light fluorescence hingegen erfolgt die Detektierung über ein Messgerät, welches von unserem Partner oder von uns direkt vorkonfiguriert wird. Dabei sind unterschiedliche Arten verfügbar, von handlichen Handmessgeräten über stationäre Bürolösungen bis hin zu Inline-Spektrometern, um direkt während der Produktion eine Kontrolle stattfinden zu lassen“, erklärt Ludwig. Bei dieser Methode richtet sich die Masterbatch-Dosierung unter anderem nach der Grundfarbe. Die Funktionsweise ist schnell und einfach, zudem sind die notwendigen Investitionen überschaubar.

Vom Spritzguss-, über Extrusions- bis hin zu transparenten- und Faseranwendungen kämen nahezu alle Bereiche der Kunststoffverarbeitung in Frage.

• Röhm präsentiert neue PMMA-Spezialformmasse PLEXIGLAS® Optical HT für erhöhte Dauergebrauchstemperatur sowie weitere Produkte für verschiedene Anwendungsbereiche
• im Fokus: PLEXIGLAS® Molding Compounds für innovatives Design von Fahrzeugen, Leuchten und Haushaltsgeräten

Die automobile Wende zum Elektroauto verändert das Design der Fahrzeuge, wie es schon die LEDs bei Leuchten getan haben. Materialproduzenten stellen sich auf diese neuen Rahmenbedingungen ein und entwickeln maßgeschneiderte Werkstoffe für die jeweiligen Anwendungsbereiche. Wie sich gestalterische Ansprüche und funktionale Eigenschaften verbinden lassen, präsentiert der Geschäftsbereich Molding Compounds zwischen dem 12. und 16. Oktober auf der Fakuma 2021 in Friedrichshafen.

PLEXIGLAS® Formmassen sind ein bewährter Werkstoff in vielen Anwendungsbereichen, von der Automobil- und Leuchtenindustrie bis zur Elektronik- und Haushaltsgerätebranche.

Das Marken-Polymethylmethacrylat (PMMA) von Röhm ist ein extrem vielfältiger Kunststoff, der eine hohe Designfreiheit erlaubt und überzeugene Lichtleiteigenschaften besitzt. Gleichzeitig ist er sehr leicht, gut zu formen und zu verarbeiten. Zusätzlich überzeugt das Material durch seine Witterungsbeständigkeit und die damit verbundende Langlebigkeit. Auf der Fakuma 2021 bringt Röhm den Besuchern die vielfältigen Eigenschaften des Materials näher und präsentiert sein breites Portfolio anhand verschiedener Anwendungsbeispiele.

• Prozessbänder für Imprägnierung und Trocknung aus einer Hand

In der Glasvliesproduktion setzen Trocknerbänder der GKD Gruppe weltweit Maßstäbe. Nahezu alle Hersteller vertrauen auf die Ebenheit und Querstabilität dieser Metallbänder. Mit der Erweiterung des Portfolios um Imprägnierbänder liefert GKD jetzt aus einer Hand Bänder für Kernprozesse in der Glasvliesfertigung.

Imprägnierbänder haben entscheidenden Einfluss auf die Effizienz des Produktionsprozesses und die Qualität des Endprodukts. Parameter wie Größe der Maschenöffnung, Anzahl der Auflagepunkte und Art der Gewebebindung tragen maßgeblich zum Prozesserfolg bei. Auf Basis von Marktumfragen entwickelte GKD für Imprägnierprozesse drei verschiedene Bandtypen. Mit ihren unterschiedlich großen Maschenöffnungen decken sie das gesamte Anforderungsspektrum ab: Type 1780 (8/6,1 Fäden pro Zentimeter), Type 1830 (9,2/7,5 Fäden pro Zentimeter) und Type 1865 (11/9 Fäden pro Zentimeter). In Abhängigkeit von der Kundenspezifikation bezüglich Länge und Stärke der eingesetzten Glasfasern, individueller Binderzusammensetzung, Prozess und Endprodukt wählt GKD aus diesem Spektrum gemeinsam mit dem Kunden das optimale Band aus.

Als geschätzter Lieferant von zuverlässigen Produkten und Services sowie kompetenter Ansprechpartner in Fragen der Anlagentechnik kennt GKD die Prozesse, Anlagen und Produkte nahezu aller Hersteller von Glasvliesen. Das hierdurch über Jahre gewachsene Vertrauensverhältnis paart der Weltmarktführer für technische Gewebe für Industrie und Architektur mit jahrzehntelang bewiesener Kompetenz im Bereich Kunststoff-Prozessbänder. Insbesondere in der anspruchsvollen Nonwovens-Fertigung gelten Kunststoffbänder von GKD als Garant für Effizienz und Produktqualität. Die neuen Imprägnierbänder von GKD für die Glasvliesherstellung aus prozessspezifisch modifiziertem Linear-Screen - auch als Leinenbindung bekannt - zeichnen sich durch exakt auf die jeweilige Anwendung abgestimmte Porengrößen und Luftdurchlässigkeit sowie durch eine stabile Kantenstruktur für eine sichere Randabtastung aus. Dank spezieller, prozessabhängiger thermischer Veredelung überzeugt ihre Gewebekonstruktion durch exzellente Laufeigenschaften. Die glatte Oberfläche gewährleistet überdies eine ebenso leichte wie schonende Produktablösung.

Lieferbar in allen gängigen Breitenklassen für Glasvliesanlagen mit Produktionsgeschwindigkeiten bis zu 450 Metern/Minute sind sie eine attraktive Alternative zu herkömmlich eingesetzten Bändern. Da GKD die Prozesse, Anlagen und Produkte der meisten Hersteller seit Jahren kennt und durch das Tochterunternehmen GKD USA auch auf dem Kernmarkt für Glasvliese in den USA kurze Lieferzeiten sicherstellt, haben Glasvlieshersteller weltweit nun eine attraktive Option: Bezug der erfolgskritischen Prozessbänder für Imprägnierung und Trocknung aus einer jahrelang bewährten Hand.
 

Das jüngst verabschiedete Lieferkettengesetz steht in der Kritik, es ignoriere die großen Umweltkrisen wie den Klimawandel (BUND, 6/2021). Und das, obwohl unter anderem die Modeindustrie laut Studien auf dramatische Weise zum Wandel des Klimas beiträgt (McKinsey/Global Fashion Agenda, 8/2020). Passiere hier keine Besserung, steigen die die CO₂-Emissionen der Branche vermutlich derart, dass sie bis 2030 das Doppelte der im Pariser Abkommen festgelegten Menge verursachen haben wird. Jetzt legt eine neue Erkenntnis nahe: Baumwolle könnte der Weg zu einer klimafreundlichen Textilindustrie sein.

Baumwolle bindet CO₂ effektiver als andere Nutzpflanzen
„Dass der ökologische Anbau weniger CO₂ verursacht als der konventionelle, ist weithin bekannt. Das liegt unter anderem am Einsatz des Kunstdüngers, der Treibhausgase emittiert und beim Bioanbau wegfällt“, weiß Roland Stelzer, der als Geschäftsführer der Biobaumwoll-Marke Cotonea seit über 30 Jahren die Wissenschaft verfolgt.
„Von der Baumwollpflanze, die sich klimapositiv auswirkt und effektiver CO₂ absorbiert als andere Pflanzen, wusste selbst ich bis vor kurzem nicht. Das hat erst kürzlich eine wissenschaftliche Arbeit von Kai Hughes (3/2021), Leiter des International Cotton Advisory Committee (ICAC), herausgestellt.“

Die Ursache für dieses Phänomen liegt demnach darin, dass die Baumwollpflanze zu fast 100 Prozent aus Zellulose besteht. Der Bildungsprozess von Zellulose ist maßgeblich für die Aufnahme von CO₂. Laut der Untersuchung des ICAC verursacht die Produktion von Nylon im Vergleich zu sieben anderen Fasertypen am meisten Treibhausgase. Die Herstellung von Baumwolle verantwortet am zweitwenigsten. Nur die Flachsfaser soll noch klimaschonender sein.

Der Baumwollanbau für Cotonea hat im Jahr 2020 1,26 Millionen kg CO₂ gebunden
Es mag absurd scheinen: Die Baumwolle, die für eine Fasermenge von 1.000g benötigt wird, absorbiert dafür über 2.500g CO₂. Für Cotonea bedeutet das, dass die Marke bei der Baumwollherstellung im vergangenen Jahr 1.260 Tonnen CO₂ gebunden hat. Roland Stelzer gibt zu bedenken, dass der Klimawandel zu den Umweltproblemen gehört, die die klimapositiven Baumwollpflanzen gefährden.

Mediale Aufklärung bezüglich der Umweltfreundlichkeit von Baumwolle ist wichtig
Stelzer sieht eine mediale Aufklärung über die Umweltfreundlichkeit der Baumwolle als essentiell, um für Modedesigner die Verwendung und für Produzenten den Anbau von Baumwolle attraktiver zu machen.

„Den desaströsen ökologischen Fußabdruck der Modeindustrie verursacht größtenteils Fast Fashion aus synthetischen Materialien und Mischgeweben und der damit verbundene Wegwerfkonsum“, so Stelzer. Für die derzeitigen Mengen würden die vorhandenen Anbauflächen nicht ausreichen, würden sie aus Baumwolle hergestellt. Die Lösung seien haltbare Textilien aus Baumwolle: Sie vereinten positiven Umwelteinfluss, weniger Produktion und besseren Nutzen durch höhere Qualität und Haltbarkeit.

Zu der Frage, ob er mit einer Erweiterung des Lieferkettengesetzes auf den ökologischen Bereich rechnet, antwortet Stelzer: „Das ist mir nicht bekannt. Aber sollte so etwas passieren, schockt uns das überhaupt nicht. Wir schonen bei unseren Prozessen nicht nur das Klima, sondern nachweislich auch die der Artenvielfalt, die Bodenfruchtbarkeit, das Grundwasser, verzichten auf Pestizide sowie gentechnisch veränderte Organismen – und erfüllen viele weitere grundlegende Aspekte des Umweltschutzes und fairen Handels entlang der kompletten Lieferkette.“

• Blauer Engel gibt verlässliche Orientierung für den Konsum nachhaltiger Textilien
• Neonyt erneut digital vom 5. bis 9. Juli 2021

Das staatliche Umweltzeichen Blauer Engel für Textilien (DE-UZ 154) ist dieses Jahr erneut mit einem virtuellen Stand auf der Frankfurter Modemesse Neonyt vertreten, die digital vom 5. bis zum 9. Juli stattfinden wird. Das Ziel der Messe lautet, einen Transformationsprozess der Textil- und Modebranche einzuleiten und die Industrie zu wandeln: Modethemen wie Ästhetik, Trends, Lifestyle sollen mit Nachhaltigkeit, Digitalisierung und Innovation verschmelzen. Der Blaue Engel unterstützt dieses Anliegen: Produkte, die mit dem Umweltzeichen für Textilien zertifiziert sind, erfüllen hohe Umweltstandards. Sie wurden ohne gesundheitsgefährdende Chemikalien hergestellt und weisen gute Gebrauchseigenschaften auf.

Hersteller, Unternehmen und Marken, die ihre Produkte mit dem Blauen Engel zertifizieren, leisten damit nicht nur einen Beitrag für eine nachhaltigere Gestaltung der Modeindustrie, sondern erleichtern auch Verbraucher*innen eine ökologische Kaufentscheidung. Das Siegel stellt Anforderungen an den gesamten Produktionsweg und deckt sowohl Natur- als auch Kunstfasertextilien ab.

Die Teilnahme des Umweltzeichens Blauer Engel für Textilien bedeutet somit nicht nur die Möglichkeit das eigene Zeichen zu bewerben, sondern auch mit Textil- und Modeexpert*innen, Kreativen, Labels und Fashion Week-Neulingen in Diskurs zu treten. Als Vertreterin des Blauen Engels nimmt Frau Dr. Kristin Stechemesser vom Umweltbundesamt an einer Gesprächsrunde zum Thema Siegel und Zertifizierung teil. Diskutiert werden hier unter anderem Fragen zur Zielgruppe des Blauen Engels für Textilen, zu aktuellen und künftigen Herausforderungen für Labels im Textilbereich sowie zu Wachstumschancen und Hemmnissen für nachhaltige Mode.

Die Veranstaltung ist interdisziplinär angelegt, Partner*innen aus Politik, Handel, Industrie und Medien haben ihr Programm gemeinsam entworfen. Pandemiebedingt wird es auch dieses Jahr digital durchgeführt und per Stream übertragen. Nach Beendigung der Messe werden alle Talks, Master Classes, Keynotes und Präsentationen online zur Verfügung stehen.

Der Maschinenbau ist eine Stärke der deutschen Industrie. In Leitbranchen, deren Produkte in einem globalisierten Umfeld starker Konkurrenz ausgesetzt sind, kann der Einsatz Künstlicher Intelligenz (KI) dazu beitragen, Industriekapazitäten und Knowhow in Deutschland zu halten, im Maschinenbau und nachgelagerten Branchen. Doch erst durch praxisnahe Anwendung in der Industrie kann KI seine Stärken für Unternehmen voll entfalten. Wie das mit dem Beitrag angewandter Forschung geht, zeigen Textilindustrie und -maschinenbau ebenso wie die Kunststoffbranche.

Mit der Corona-Krise sind Vliesstoffe über die Fachwelt hinaus bekannt geworden, denn sie bilden das Ausgangsmaterial für Schutzmasken. Die aufgetretenen Engpässe am Markt 2020 zeigten, wie stark Deutschland hier von Lieferungen aus dem Ausland abhängig ist. Zugleich ist Deutschland in anderen Vliesstoff-Segmenten und bei Maschinen für die Vliesstoffherstellung eine wichtige Größe auf den Weltmärkten. Damit das so bleibt, arbeitet die Branche an Innovationen. Ein zentraler Baustein dafür: Die Nutzung Künstlicher Intelligenz (KI).

Das Auge auf der lernenden Maschine

Am ITA Augsburg hat man dafür Grundlagen in einem Projekt gelegt, auf denen sich nun aufbauen lässt. Die Vision: Die Maschine zur Vliesstoffproduktion passt die Parameter entsprechend den Erfordernissen im laufenden Betrieb autonom an. Etwaig auftretende Fehler werden von der Maschine selbstständig diagnostiziert, die Drehzahlen entsprechend angepasst. „Wir haben im Projekt EasyVlies gezeigt, wie sich mit der Nutzung von Algorithmen für die Vliesstoffproduktion Material- und Energiekosten einsparen lassen. Zusammen mit Partnern aus der Industrie haben wir erreicht, dass die Maschine zentrale Parameter wie Drehzahlen und Abstände, von denen eine große Kombinationsmenge für das Erreichen der gewünschten Produktqualität notwendig sind, durch das entwickelte KI-Modell vorhergesagt werden. „Die Abstände der bis zu 40 Arbeitselemente in der Maschine bestimmen dabei in Kombination mit den Drehzahlen der beteiligten Walzen die Öffnung der Faserflocken bis zur Einzelfaser und die Bildung des Vlieses“, erläutert ITA-Augsburg Geschäftsführer Prof. Stefan Schlichter. Die naturwissenschaftlichen Zusammenhänge und Wechselwirkungen zwischen den Drehzahlen und den Qualitätsparametern der Vliesstoffproduktion sind nicht eindeutig bekannt. Gerade deshalb kann KI hier seine Vorteile ausspielen. „Denn Künstliche Intelligenz kann auch diffuse Zusammenhänge modellieren und simulieren“, betont Schlichter. Die Algorithmen dafür hat Maschinenbauingenieur Dr. Frederik Cloppenburg aus dem Aachener ITA-Stammhaus entwickelt, 280 Versuche wurden im Zusammenspiel mit der KI-Entwicklung durchgeführt.

In der unternehmerischen Praxis lernen die Algorithmen nun hinzu. Das zeigt  bei einem Vliesstoffbetrieb der Fahrzeugbranche bereits erste Erfolge in der betrieblichen Praxis. Im nächsten Schritt arbeiten die ITA-Forschenden daran, Messtechnik wie Kamerasysteme und strahlungsbasierte Messsysteme für die Gleichmäßigkeit des Vliesstoffs in die Maschinen zu integrieren. Ziel: Fehler so prognostizieren, dass sie gar nicht erst auftreten. Das Aufkommen an Vliesstoff-Ausschuss soll so um 30 bis 50 Prozent sinken. Angesichts von bislang jährlich allein in Deutschland anfallender Ausschussware im Wert von 150 Mio. Euro, das entspricht 10 Prozent des Branchenumsatzes, ein erheblicher Anreiz. „Die hoch qualifizierten Facharbeiter beaufsichtigen sozusagen die lernende Maschine“, erklärt Schlichter.

Industrie 4.0 wird in der Kunststoffbranche künftig auch benötigt, um das Ziel höherer Recyclingquoten zu erreichen. Denn eine weniger einheitliche Rohstoffbasis macht lernende Maschinen noch wertvoller. Das ist auch Ausgangspunkt des vom Bundesforschungsministerium (BMBF) geförderten Verbundprojekts CYCLOPS des Kunststoff-Zentrums (SKZ) und namhaften Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft. Durch den Einsatz von KI sollen Materialströme automatisiert klassifiziert werden, damit sie sich optimal verwenden lassen. „Die Maschinen sollen künftig eigenständig erkennen, in welche Anwendungen produzierte Materialien eines bestimmten Typs gehen können“ erläutert SKZ-Gruppenleiter Digitalisierung, Christoph Kugler. Ein Faktor: Die Fließfähigkeit des Kunststoffs, seine Viskosität. Je kürzer die Polymerketten des Materials, desto größer, vereinfacht gesagt, ihre Fließfähigkeit. Für diese Fließfähigkeit spielt andererseits auch das Druckniveau in der Maschine eine Rolle. Hier kommt wiederum die KI ins Spiel: „Durch Künstliche Intelligenz können Materialeigenschaften und selbst lernende Maschinensteuerungen sehr gut ineinanderwirken, so unsere Erwartung“, erklärt Kugler. Grundlage für die angewandte Forschung im Projekt CYCLOPS sind sowohl Prozessdaten aus den Maschinen, welche die Materialqualität beschreiben können, als auch Daten entlang des Lebenswegs von Material und Produkt. Im Rahmen des Projektes werden damit die Transparenz und die Informationsdichte erhöht, welche nach wie vor einige der größten Hemmnisse der Kreislaufwirtschaft sind.

Neue Expertisefelder wie Erklärbare KI erschlossen

Das SKZ baut mit dem Projekt auf KI-Expertise auf, die über abgeschlossene und noch laufende Projekte erarbeitet wurde. In der Vergangenheit lag der Schwerpunkt in der Entwicklung sogenannter Softsensoren aus Prozessdaten zur Berechnung komplexer Qualitätskennwerte wie z.B. Viskosität oder Vernetzungsgrad des Kunststoffs. Durch die Weiterentwicklung der Technologie werden neue Expertisefelder erschlossen, so z.B. Optimierung der Prozessmodellierung durch KI, Prognose von Materialverhalten unter Last oder auch erklärbare KI (XAI), sie beschreibt den Weg, auf dem Algorithmen zu ihren Ergebnissen gelangen. In den letzten Jahren wurde ebenfalls der Einsatz von digitalen Technologien und KI im Kontext der Kreislaufwirtschaft am SKZ forciert, so in den noch jeweils bis ins nächste Jahr hinein laufenden Projekten Di-Plast und DiLinK. Während Di-Plast ein EU-Projekt ist, wird DiLink ebenfalls vom BMBF gefördert. Mit dem FIR e.V. ist ein weiteres Institut der Zuse-Gemeinschaft im DiLink-Projektkonsortium vertreten, mit dem Fokus auf dem Thema Geschäftsmodelle. Denn diese verändern sich durch das Vordringen der KI in immer mehr Aspekten des Maschinenbaus.

Die Abschlussausstellung der angehenden Absolventinnen und Absolventen der Hochschule Luzern – Design & Kunst findet in diesem Jahr in hybrider Form statt: Die rund 200 Arbeiten werden vom 25. Juni bis 4. Juli 2021 in Luzern-Emmenbrücke und im Neubad Luzern ausgestellt. Parallel dazu sind die Exponate auf der Online-Plattform wwwerkschau zu sehen.

Von Stühlen aus Pilzen bis zu Boxsäcken aus Wolle
«Die gezeigten Produkte, Bilder, Filme und Kunstwerke zeichnen sich durch eine enorme thematische, mediale und handwerkliche Vielfalt aus», sagt Ursula Bachman, Verantwortliche für die Werkschau. Da entdecken Studierende das Potenzial von Pilzen als nachhaltiges Konstruktionsmaterial für Stühle, lassen in Animationsfilmen den Vierwaldstättersee austrocknen, stricken Boxsäcke zum Knuddeln oder Abreagieren im Lockdown oder sie tauchen in einer Reportage in die erschreckende Welt der «Konversationstherapien» für Homosexuelle ein.