Aus der Branche

• Technologische Souveränität und Marktpotenziale

Im Wettbewerb um Technologien und Zukunftsmärkte spielen Normen und Standards eine entscheidende Rolle. Für Unternehmen sind sie ein Instrument, um Forschungsergebnisse und Know-how in erfolgreiche Produkte zu verwandeln. Doch viele Unternehmen lassen das enorme Potenzial bisher ungenutzt. Die politischen Entscheider sind sich der Tragweite des Themas teilweise noch nicht vollends bewusst. Jetzt präsentiert die Fraunhofer-Gesellschaft ein Positionspapier, um Politik und Wirtschaft für dieses Thema zu sensibilisieren. Es soll auch das Bewusstsein für die strategische Bedeutung von Standards schärfen – und gibt konkrete Handlungsempfehlungen für die Politik.

Sehr zögerlich agieren deutsche Unternehmen, wenn es darum geht, sich an Prozessen zur Standardisierung und Normung innovativer Technologien zu beteiligen. Angesichts der zentralen Bedeutung von Standards für ein global erfolgreiches Wirtschaftssystem ist das eine alarmierende Entwicklung. Denn Standards und Normen sorgen in allen Branchen für den Transfer von Forschungsergebnissen und Technologie-Know-how in qualitativ hochwertige, sichere und marktfähige Produkte. Sie gewährleisten zudem, dass Produkte miteinander kompatibel sind. Das wiederum erleichtert es Unternehmen, ihre Technologien schneller auf dem internationalen Markt zu platzieren. Da verwundert es, dass Unternehmen dieses Potenzial weitgehend ungenutzt lassen. Und auch die Politik unterschätzt das Thema bislang. Die Fraunhofer-Gesellschaft hat deshalb ein Positionspapier für den Deutschen Bundestag erstellt. Es soll bei den politisch Verantwortlichen das Bewusstsein für die enorme Bedeutung von Standards für Wirtschaft und Gesellschaft schärfen. Zudem enthält es konkrete Handlungsempfehlungen für politische Maßnahmen.

Prof. Reimund Neugebauer, Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft, erklärt: »Technologische Exzellenz, Innovationskraft und die effiziente Umsetzung von Forschungsergebnissen in überzeugende Produkte – das sind Markenzeichen der deutschen Wirtschaft. Doch um sich im globalen Wettbewerb weiter an der Spitze zu behaupten und nachhaltig Wertschöpfung gestalten zu können, ist die Mitarbeit an Standardisierungsprozessen und in den entsprechenden Gremien eine entscheidende Voraussetzung. Nur so lassen sich Technologien strategisch auf den Märkten etablieren. Hier ist Deutschland seit einiger Zeit nicht mehr optimal aufgestellt. Wir erleben, wie Unternehmen, beispielsweise aus China oder den USA, offensiv Standards setzen, etwa bei Halbleitern, in der Telekommunikation, bei Internet-Technologien und Künstlicher Intelligenz. Wenn wir in Deutschland und Europa nicht in Abhängigkeiten geraten und technologische Souveränität verlieren wollen, müssen wir jetzt unsere Bemühungen hinsichtlich dieser Standardisierungsprozesse deutlich intensivieren.«

Christoph Winterhalter, Vorstandsvorsitzender des DIN(Deutsches Institut für Normung), ergänzt: »Ideen oder Forschungsergebnisse allein generieren noch keinen Markt. Es braucht Unternehmen und Akteure, die diese aufgreifen, nutzen und verbreiten. Normen und Standards spielen dabei eine wichtige Rolle. Sie sorgen für Vertrauen und Akzeptanz bei den Marktteilnehmern und erhöhen so die Erfolgschancen innovativer Lösungen. DIN unterstützt den Vorstoß der Fraunhofer-Gesellschaft aktiv, die wichtige Rolle der Normung zu verdeutlichen und entsprechende Handlungsoptionen aufzuzeigen.«

Handlungsempfehlungen für die Politik
Das Positionspapier der Fraunhofer-Gesellschaft präsentiert zwölf konkrete Handlungs-empfehlungen für die politischen Akteure. So soll beispielsweise in Zukunft das Thema Normung in Förderprogrammen für nachhaltige Technologien explizit berücksichtigt werden. Die Mitarbeit von Wissenschaftlern und Mitarbeitenden in Unternehmen in Standardisierungsgremien sollte ebenfalls stärker unterstützt werden. Dadurch entstehende Kosten sind als förderfähige Forschungs- und Entwicklungskosten zu qualifizieren. Auch in der Bildung besteht Handlungsbedarf: In wirtschafts- sowie techniknahen Studiengängen sollte die Standardisierung in die Lehrpläne eingebaut werden. Raoul Schönhof aus dem Vorstandsbereich Technologiemarketing und Geschäftsmodelle erklärt: »Gerade bei Mega-Trends wie Quantencomputer, Wasserstoff, Mobilität und Künstliche Intelligenz verfügt Deutschland über eine Fülle vielversprechender Forschungsaktivitäten und überragendes Technologie-Know-how. Für Politik und Wirtschaft bietet sich hier die einzigartige Chance, anstehende Standardisierungsprozesse proaktiv mitzugestalten und damit eine Führungsposition in Technologie-Feldern einzunehmen, die in Zukunft für unsere ganze Gesellschaft relevant sein werden. Diese Chance müssen wir jetzt ergreifen. Das Fraunhofer-Positionspapier versucht an dieser Stelle praktisch gangbare Lösungswege für die Politik aufzuzeigen.«

Fraunhofer-Studie zu Normen und Standards
Erstellt wurde das Positionspapier vom Competence Center »Normen und Standards« der Fraunhofer-Gesellschaft. Es baut auf einer Studie zum Thema Normen und Standards auf, die von Fraunhofer-Forschenden im Herbst 2020 erstellt wurde. Diese Studie geht der Frage nach, warum Unternehmen, Institutionen und Forschungseinrichtungen in Deutschland sich bisher noch zu wenig bei diesem Thema engagieren. Zudem präsentiert die Studie Handlungsempfehlungen für konkrete Strategien, mit denen Unter-nehmen sich erfolgreich in Standardisierungsprozesse einbringen können.

Zum Download des Positionspapiers

Angesichts globaler Megatrends wie Elektromobilität und Nachhaltigkeit steigen die Anforderungen an das akustische Design von Fahrzeugen. Simulationssoftware und computergestützte Entwicklung – computer-aided engineering (CAE) – verbessern nicht nur die Akustikleistung, sondern sollen auch den Entwicklungsprozess neuer Modelle beschleunigen. Durch die Zusammenarbeit mit dem Softwareunternehmen Free Field Technologies (FFT) fließen Autoneums Simulationsmethoden im Bereich Fahrzeugakustik in die Modellierungssoftware Actran von FFT ein, womit neue Standards beim CAE- Design des NVH-Verhaltens (Noise, Vibration, Harshness) und Datenaustausch erreichbar werden.

Autoneum und FFT haben ihre Expertise in der Entwicklung innovativer und nachhaltiger Methoden im Bereich Fahrzeugakustik bereits in zahlreichen gemeinsamen wissenschaftlichen Aufsätzen unter Beweis gestellt. Im Rahmen ihrer Partnerschaft werden die beiden Unternehmen ihre Synergien künftig auch dafür nutzen, bestehende Prozesse und Workflows im Akustikdesign weiter zu optimieren, zu standardisieren und zugleich die Modellierung von NVH-Materialien wie auch den Datenaustausch zwischen Fahrzeugherstellern und Zulieferern zu verbessern. Die präzise Berechnung der akustischen Fahrzeugleistung früh im Entwicklungsprozess erlaubt es, Design- und Vorlaufzeiten deutlich zu reduzieren sowie das Verhältnis zwischen Leistung, Gewicht und Kosten der lärmdämmenden Materialien zu optimieren.

• Oerlikon unterzeichnet Vertrag zur Übernahme von INglass, einem weltweit führenden Hersteller von hochpräzisen Polymer Heisskanalsystemen; Akquisition beschleunigt Umsetzung der Expansionsstrategie im Bereich der Polymerverarbeitung

Oerlikon, eine führende Anbieterin in den Bereichen Oberflächentechnologien, Polymerverarbeitung und Additive Manufacturing, gab heute die Unterzeichnung einer Vereinbarung zur Übernahme des italienischen Unternehmens INglass S.p.A. und dessen marktführendem Geschäftsbereich HRSflow für Heisskanalsystemtechnologie bekannt.

• INglass ist mit seiner Division HRSflow Marktführer für Heisskanalsysteme
• Diese Technologie ist eine ideale Ergänzung zu den bereits vorhandenen Kompetenzen von Oerlikon im Bereich Polymer-Durchflussregelung und wird zum Ausbau der Marktpräsenz beitragen
• Mit der Übernahme beschleunigt Oerlikon die Umsetzung der Diversifizierungsstrategie im Chemiefasergeschäft, um so auf dem wachstumsstarken Markt für Polymerverarbeitungslösungen zu expandieren
• Die Division Manmade Fibers wird in Polymer Processing Solutions umbenannt
• Die Übernahme wird voraussichtlich im zweiten Quartal 2021 abgeschlossen sein

Schaffung einer neuen Wachstumsplattform

Die strategische Übernahme ist ein wichtiger Schritt für die Expansion des aktuellen Chemiefasergeschäfts von Oerlikon in den grösseren Markt für Polymerverarbeitungslösungen. Die Übernahme beschleunigt und verbessert vorhandene organische Initiativen zur Diversifizierung und Stärkung der zentralen Kompetenzen sowie Produkte und Dienstleistungen des Unternehmens im Bereich der hochpräzisen Polymer-Durchflussregelung. Der Abschluss der Transaktion unterliegt den üblichen behördlichen Genehmigungen. Er wird voraussichtlich im zweiten Quartal 2021 erfolgen.

Um die Expansion von Oerlikon in einen grösseren, wachstumsstarken Markt widerzuspiegeln, wird die Division Manmade Fibers in Polymer Processing Solutions umbenannt werden. Diese Division wird zwei Geschäftsbereiche haben: Flow Control Solutions und Manmade Fibers Solutions. Der Geschäftsbereich Flow Control Solutions wird die Fachkompetenz des vorhandenen Bereichs Zahnraddosierpumpen von Oerlikon Barmag mit den HRSflow-Bereichen von INglass bündeln. Der Geschäftsbereich Manmade Fibers Solutions wird sich weiterhin auf die Weiterentwicklung des vorhandenen Chemiefaser- und Anlagentechnikgeschäfts fokussieren und Anlagenlösungen zur Produktion von Polyester, Polypropylen und Polyamid anbieten.

„Unsere neue Division Polymer Processing Solutions und die Übernahme der INglass S.p.A. und ihres HRSflow-Geschäfts sind wichtige Bestandteile der Wachstumsstrategie des Oerlikon Konzerns. Wir beschleunigen unsere Bemühungen, in allen unseren Geschäftsbereichen ein nachhaltiges organisches und anorganisches Wachstum voranzutreiben. Die Übernahme schafft neue Synergiemöglichkeiten zwischen beiden Divisionen von Oerlikon auf spezifischen Endmärkten wie etwa dem Automobilbau. Mit INglass und seinen HRSflow-Bereichen übernehmen wir führende Anbieter auf den jeweiligen Märkten, deren Technologien und Dienstleistungen bewährten Erfolg verzeichnen können“, merkte Dr. Roland Fischer, CEO des Oerlikon Konzerns.

„Wir sind fest davon überzeugt, dass wir im Oerlikon Konzern das Potenzial unserer Heisskanalsystemtechnologie noch besser nutzen können. Durch die Bündelung mit den Kompetenzen von Oerlikon Barmag in den Bereichen Zahnraddosierpumpen und Schmelzeverteilung werden wir uns auf dem weltweiten Wachstumsmarkt im Bereich der hochpräzisen Durchflussregeltechnologie als eines der führenden Spezialunternehmen positionieren“, so Antonio Bortuzzo, CEO von INglass S.p.A.

Neuer Geschäftsbereich bietet grosses Wachstumspotenzial

Die Kompetenzmarke Oerlikon Barmag bietet bereits Komponenten für die hochpräzise Durchflussregelung an, darunter eine grosse Auswahl an Zahnraddosierpumpen für Textil- und Nichttextilmärkte. Die hocheffizienten Pumpen finden Anwendung in den Bereichen Silikonverguss, dynamisches Mischen und Ölsprühen für die Chemie-, Farben-, Polymerverarbeitungs- und Automobilindustrie. Das Geschäft im zweistelligen Millionenbereich (CHF), das in den vergangenen Jahren stetig gewachsen ist, wird mit den HRSflow-Heisskanaltechnologien von INglass im neuen Geschäftsbereich Flow Control Solutions fusionieren. Der exzellente Marktzugang von HRSflow zu vielen OEMs innerhalb und ausserhalb des Automobilbaus bringt starke Wachstumsmöglichkeiten mit sich.

INglass ist ein führender Anbieter im Automobilbau und expandiert in weitere Sektoren

INglass S.p.A. ist ein international erfolgreiches Unternehmen, das 1987 gegründet wurde. Zu seinem Produktportfolio zählen Heisskanalsysteme sowie Ingenieur- und Beratungsleistungen für die Entwicklung innovativer Polymerverarbeitungsprodukte. Die Heisskanalsysteme der Marke HRSflow von INglass werden in unterschiedlichen Industriezweigen eingesetzt, vom Automobilbau über Konsumgüter- und Haushaltsgeräte bis hin zur Verpackungsindustrie, der Abfallwirtschaft sowie dem Bau- und Transportsektor.

Der Unternehmenssitz von INglass befindet sich in San Polo di Piave unweit von Venedig. Der Umsatz von INglass belief sich im Jahr 2020 auf ca. CHF 135 Mio. Man geht davon aus, dass die Übernahme unverzüglich positive Auswirkungen auf die Gewinnmargen und Cashflows von Oerlikon haben wird. INglass beschäftigt mehr als 1 000 Mitarbeitende an 55 Standorten in aller Welt. Dazu zählen Produktionswerke in Italien, China und den USA. Zu diesen Standorten gehören die neu renovierte Zentrale und Produktionsstätte von INglass an dessen Hauptstandort in San Polo di Piave bei Venedig, Italien. Durch die Investition wurden die Anlagen mit einer automatisierten Produktion modernisiert, was das Engagement des Unternehmens für Nachhaltigkeit und Umweltschutz unterstreicht. Die anderen beiden modernen Produktionsstätten befinden sich in Zhejiang (Provinz Hangzhou) in China und Michigan (Grand Rapids) in den USA.

Nach der Eingliederung des Bereichs Zahnraddosierpumpen von Oerlikon Barmag von etwa 200 Mitarbeitenden in Remscheid, Deutschland. wird der neue Geschäftsbereich Flow Control Solutions über etwa 1 200 Mitarbeitende verfügen.

„Wir sehen grosses Wachstumspotenzial in unserem neuen Geschäftsbereich Flow Control Solutions“, sagte Georg Stausberg, CEO der Division Polymer Processing Solutions und Vorstandsmitglied des Oerlikon Konzerns. „Die Bereiche sind die beiden zentralen Säulen des Wachstums, und sie profitieren in der globalen Marktentwicklung voneinander, in der modernen, digitalisierten Produktion und in den Kundendienstleistungen. Ausserdem sehen wir potenzielle Synergien in der Forschung und Entwicklung (FuE) durch die Bündelung von bestehendem Know-how im Bereich der Polymerverarbeitung. Es sind auch neue technologische Lösungen zwischen Heisskanalsystemen und Zahnraddosierpumpen denkbar. Darüber hinaus erwarten wir, enger mit der Division Oerlikon Surface Solutions zusammenzuarbeiten, vor allem in künftigen Mobilitätsanwendungen und funktionalen Polymerkomponentenlösungen für die Automobilindustrie. Insgesamt werden wir unseren Kunden innovative, attraktive Lösungen im Bereich der Polymerverarbeitung und hochpräzisen Durchflussregelung anbieten.“

Nächste Schritte zur weiteren Diversifizierung des Produktportfolios der Division wurden bereits eingeleitet

Die Bündelung des Know-how in den Bereichen Anlagentechnik und Verarbeitung mit Fachkompetenz in Technologien für hochpräzise Durchflussregelung hat erhebliche Auswirkungen auf die Produktqualität in fast allen Anwendungen, was eine Plattform für weiteres organisches und anorganisches Wachstum eröffnet. „Wir beobachten die Megatrends auf den Märkten genau und entwickeln entsprechende neue Geschäftsmodelle. In Sachen Nachhaltigkeit mit Themen wie Kreislaufwirtschaft, Wertstoffrecycling durch mechanische und chemische Recyclinglösungen sowie Umgang mit neuen, umweltfreundlicheren und biologisch abbaubaren Materialien stehen wir kurz vor einem Durchbruch. Wir sind dafür gerüstet, uns aktiv in diesen Wachstumsbereichen einzubringen“, so Georg Stausberg weiter.

„Durch die Neuausrichtung der Division Polymer Processing Solutions wird Oerlikon ihr erfolgreiches Rezept für eine schlanke Unternehmensstruktur auch weiterhin umsetzen, um das Geschäft effizient zu führen. Das bedeutet klare Prozesse, kurze Entscheidungswege und kompetente Teams in einem diversen, multikulturellen Unternehmen, in dem alle innovativ Mehrwert für die Kunden schaffen können“, ergänzte Georg Stausberg.

• Batteriedeckel aus SMC – Was Composites für die Elektromobilität leisten können

Die schnelle Entwicklung der Elektromobilität hat die gesamte Werkstoffentwicklung vor neue Herausforderungen gestellt. Besonders die Batterie, ein Herzstück der Elektrofahrzeuge, stellt ausgesprochen hohe Anforderungen an die eingesetzten Materialien und Lösungen.

Bei dem Batteriegehäuse (sog. Wanne) stellen metallische Werkstoffe in Profilform (vor allem Aluminium und spezielle Stähle) bezüglich der Crashanforderungen eine etablierte Lösung dar. Bei den Batteriedeckeln stehen verschiedene Lösungen in Wettbewerb. Je nach Konzept und Hersteller werden metallische (Aluminium, bzw. Stahl) sowie nichtmetallische Werkstoffe (Kunststoffe) bzw. deren Kombinationen eingesetzt.

Welche Anforderungen werden an die potenziellen Materialien für Batteriedeckel gestellt, um in Betracht gezogen zu werden?

Dieser Artikel betrachtet vorrangig die sehr guten Verwendungsmöglichkeiten von Sheet Molding Compounds (SMC). Fünf wichtige Merkmale der Funktion eines Batteriedeckels werden nachstehend kommentiert.

1.    Mechanische Eigenschaften

Das Batteriegehäuse besteht hauptsächlich aus Aluminium – bzw. Stahlprofilen, es kann allerdings auch im Aluminiumdruckverfahren hergestellt werden. Das Gehäuse beherbergt die Zellen, die Kühlung, die Verkabelung und schützt die Batterie vor Crash - / Crush – Schäden. Außerdem ist das Gehäuse ein Teil der gesamten Fahrzeugstruktur. Für die mechanischen Anforderungen des Batteriedeckels ist faserverstärkter Kunststoff (SMC) eine passende Lösung, die folgende Vorteile bietet:

•    gute Zug – und Biegefestigkeit erhöhen die Steifigkeit,
•    SMC ermöglicht die Verteilung dieser Eigenschaften über das gesamte Bauteil,
•    Verwendung verschiedenster Fasertypen und Glaskugeln ist möglich,
•    mögliche Fasersysteme, wie uni – und multidirektionale, sowie randomisierte Schnittfasern, erhöhen die mechanischen Eigenschaften,
•    lokale Verstärkungen der Wanddicken unterstützen diese Verbesserungen und
•    stabile und vorhersehbare Eigenschaften im breiten Temperaturbereich von minus 60°C bis 150°C und darüber hinaus, keine Versprödung, kein Schmelzen bzw. Aufweichen sprechen für diesen Werkstoff.

2.    Flammwidrigkeit und Temperaturbeständigkeit

Im Falle eines Batteriebrandes hat der Insassenschutz höchste Priorität, damit die Passagiere rechtzeitig das Fahrzeug verlassen können, das Elektrofahrzeug muss den sog. 'Run away test‘ bestehen. Ein Brand kann entstehen, wenn folgende Faktoren eintreten:

•    elektrische Überladung, Kurzschluss, Fehlfunktion der Steuerelektronik
•    mechanische Einwirkungen, wie z. B. ein Crash des Fahrzeuges.

Im Brandfall können Flammen oder heiße Gase mit Temperaturen von bis zu 1100°C auftreten, die feste Partikel der Zellen beinhalten, also wie ein Sandstrahlgebläse wirken. Dünne Blechdeckel widerstehen hier nur kurzzeitig, weshalb zusätzliche Platten aus Stahl oder Geweben verwendet werden müssen, um die Sicherheitsanforderungen zu erfüllen.
SMC bietet hier folgende Vorteile:
•    die Nutzung von unterschiedlichen Füllstoffen ergeben höchste Flammwidrigkeiten,
•    durch die Verwendung von einer Faserverstärkung wird eine Formstabilität und elektrische Isolation garantiert und
•    es gibt kein Spontanversagen aufgrund von Erweichen (Thermoplaste) oder Schmelzen (Metalle).

3.     Teilegeometrie und Werkzeugkosten

Batterien aus dem Bereich der Elektromobilität haben in der Regel große Dimensionen und ein komplexes Design, um die Zellmodule, Elektronik, Verkabelung und Kühlung aufnehmen zu können. Das führt zu reliefartigen Deckelformen, die als Metallversion nur durch einen mehrstufigen Tiefziehprozess hergestellt werden können.
SMC bietet hier folgende Vorteile:
•    Herstellung mit nur einem Werkzeug,
•    Bauteilhöhen von 20mm bis 800 mm sind im gleichen Teil möglich,
•    umlaufender Rand incl. Dichtungsnut ausführbar,
•    Materialschwindung ist einstellbar und kann auch als sogenannte Null-schwinder eingestellt werden,
•    partielle Wandstärkenerhöhungen für die Flammwidrigkeit sind möglich,
•    einstufiger Herstellprozess (Fließpressverfahren).

Bei der Montage gewinnt die Geometriegenauigkeit der SMC – Deckel eine besondere Wichtigkeit, wodurch die Dichtungspressung optimiert und der fast verzugsfreie Deckel einfach montiert werden kann.
Hier ist das SMC den metallischen oder thermoplastischen Lösungen deutlich über-legen.

4.     EMV Abschirmung

Wie alle Kunststoffe, hat SMC - im Gegensatz zu Metallen - keine elektromagnetische Abschirmwirkung. Daher müssen SMC Bauteile mit einem zusätzlichen Bauteil (Blech bzw. Folie) großflächig verbunden werden, was zusätzliche Kosten verursacht. Trotzdem bleibt ein SMC- Deckel mit entsprechender Abschirmungshilfe als Systemlösung absolut funktions- und wettbewerbsfähig.

5.      Emission

Da sich die Batteriegehäuse mit dem Interieur im Karosserieinnenraum befinden, sind Anforderungen an die Emissionseigenschaften (VOC und andere) zu erfüllen. Dies stellt folgende hohen Anforderungen an:

•    die chemische Zusammensetzung des Basisharzes,
•    das sorgfältige Rezeptieren,
•    die für die Aushärtung verantwortlichen Stoffe (Initiatoren, Inhibitoren, usw.),
•    die Sauberkeit in der Halbzeugproduktion und
•    die Kontrolle des Herstellungsprozesses.

All diese Elemente sind entscheidende Voraussetzungen, um die Emissionswerte unter Kontrolle zu bringen und nachhaltig zu garantieren. Dieser Herausforderung stellt sich die SMC Industrie und hat mittlerweile bewiesen, die notwendigen Mittel und Fähigkeiten zu haben, um die geforderten Emissionswerte zu erreichen.

Das Zusammenwirken aller oben genannten Faktoren zeigt eindeutig, dass Batteriedeckel aus SMC eine technische, die Sicherheit verbessernde und wirtschaftliche Alternative zu Bauteilen aus metallischen Werkstoffen darstellen. Es handelt sich also um einen optimalen Werkstoff für die Batterielösungen der E-Mobilität, der bereits bei einigen Fahrzeugen Verwendung in der Serienproduktion gefunden hat!

Hightech-Textilien sind ein weltweiter Wachstumsmarkt mit überraschend vielen Anwendungsmöglichkeiten. Beim Anwenderforum SMART TEXTILES am 24. und 25. März 2021 tauschten sich auch in diesem Jahr Industrie und Wissenschaft über neue Produkte, Trends und Marktchancen aus. Die Veranstaltung fand aufgrund der anhaltenden COVID 19-Pandemie in einem abwechslungsreichen digitalen Format statt.

Textilien mit intelligenten Funktionen sind die Zukunft. Wichtiges Beispiel ist die Automobilindustrie. Die Referenten präsentierten Textilien als Schnittstelle zwischen Mensch und High-Tech und als formschönes Interieur kombiniert mit vielen Funktionen. Ergänzt wird die hohe Funktionalität der Fahrzeuge mit interaktiver Kleidung für die Fahrer. Sie wärmt und kühlt je nach Bedarf, leuchtet automatisch beim Verlassen des Fahrzeugs, navigiert und lädt sich wieder auf, sobald sie an den Kleiderhaken gehängt wird. Auch smarte Mützen können in manchen Bereichen Helme ersetzen, indem sie für mechanischen Schutz und Sicherheit des Trägers sorgen und Insekten abwehren.

Über den Anwendungsbereich Mobilität hinaus gibt es vor allem in Medizin und Pflege Bedarf an intelligenten Textilien. Sensorische Sohlen in den Schuhen analysieren den Gang und helfen damit Ärzten und Physiotherapeuten, die optimale Therapie auszuwählen - zum Beispiel gegen Rückenschmerzen. Taschentücher, Stofftaschen oder Handschuhe aus speziellen Silbertextilien töten Viren und Bakterien. Eine Innovation, die in der Corona-Pandemie besonders gefragt ist.

Neue Textilelektroden überleben inzwischen sogar viele
Waschgänge und machen smarte Textilien alltagstauglich. Das ist besonders wichtig bei Sportbekleidung, mit der auch Hobbysportler gerne ihr Training tracken, auswerten und optimieren. Neu entwickelte Stoffe haften großflächig am Körper und stellen auf diese Weise sicher, dass Vitalparameter zuverlässig erfasst werden.

Waschbar und leitfähig sind auch Druckknöpfe, die im wahrsten Sinne des Wortes Kontaktierung per Knopfdruck herstellen. In den robusten Knöpfen steckt Elektronik wie Sensoren, Aktoren, LEDs und Schalter.

Das Anwenderforum zeigte auch in diesem Jahr, dass viele Visionen inzwischen realisierbar und marktfähig sind. Herausforderungen sind in Zukunft, nachhaltige Materialien und Prozesse einzusetzen sowie die E-Textiles zu recyceln. Darüber hinaus stellt die Datenflut, die durch die smarten Textilien erzeugt werden kann, hohe Ansprüche an die Sicherheit und die Verarbeitung der Daten.

Das Anwenderforum SMART TEXTILES wird jährlich von den Deutschen Instituten für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF), dem Forschungskuratorium Textil e. V. in Berlin und dem Textilforschungsinstitut Thüringen Vogtland e. V. (TITV) in Greiz veranstaltet, um den Austausch von Industrie und Wissenschaft in der in der D-A-CH-Region zu fördern.

Das 10. Anwenderforum SMART TEXTILES findet vom 2.-3. März 2022 statt und ist wieder als Präsenzveranstaltung kombiniert mit einer Firmenbesichtigung geplant. Der Veranstaltungsort wird rechtzeitig bekanntgegeben.

Ab 1. März 2021 ist Dr.-Ing. Florian Puch Universitätsprofessor an der Technischen Universität Ilmenau und Leiter des Fachgebiets Kunststofftechnik. Gleichzeitig wird er neuer wissenschaftlicher Leiter am Thüringischen Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung (TITK) in Rudolstadt, einem An-Institut der TU Ilmenau. Im Mittelpunkt seiner neuen Tätigkeit in Forschung und Lehre steht die Funktionalisierung von Kunststoffen und die Konzeption und Realisation neuartiger Maschinensysteme für die Kunststoffverarbeitung. Im Thüringer Innovationszentrum Mobilität (ThIMo), das an der TU Ilmenau ansässig ist, wird er den Kompetenzschwerpunkt „Kunststofftechnik und Leichtbau“ verantworten. Dabei stehen Technologien zur Herstellung und zum Recycling von faserverstärkten Kunststoffen für die Automobilindustrie im Fokus.

Seine wissenschaftliche Karriere begann Florian Puch am Institut für Kunststoffverarbeitung in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen. Dort leitete er die Arbeitsgruppe Compoundierung und promovierte 2015 zum Thema „Herstellung und Eigenschaften von Kohlenstoffnanoröhrchen-Polyamid-6-Kompositen“. Anschließend war Prof. Puch bei der BASF SE in Ludwigshafen zunächst in der globalen Forschung tätig, bevor er im Geschäftsbereich Bauchemie Funktionen in der Technologie und im Marketing wahrnahm. Zuletzt arbeitete er als Global Launch Manager für die MBCC Group in Mannheim, einem aus der BASF ausgegründeten Anbieter bauchemischer Produkte und Lösungen. Der Fachwelt ist Florian Puch durch mehr als 50 Publikationen, Fachvorträge auf nationalen und internationalen Konferenzen sowie Patentanmeldungen bekannt.

Als Professor für Kunststofftechnik arbeitet Florian Puch künftig viel an der Schnittstelle zwischen TU Ilmenau und TITK Rudolstadt. Beide Einrichtungen wirken seit Jahren eng zusammen. Während die Universität Grundlagenforschung in den Werkstoff- und Materialwissenschaften betreibt, überführt das TITK, eines der führenden privaten Materialforschungsinstitute auf dem Gebiet der polymeren Funktions- und Konstruktionswerkstoffe, innovative Entwicklungen in Wirtschaft und Industrie. Diese Verbindung war es auch, die den 38-Jährigen mit bewogen hat, aus Stuttgart nach Thüringen zu ziehen: „Die Grundlagenforschung an der TU Ilmenau und die wirtschaftsnahe Forschung am TITK Rudolstadt ergänzen sich hervorragend, um die gesamte Innovationskette für die Kunststoffbranche in Thüringen und darüber hinaus durchgängig abzubilden“.

Der Dekan der Fakultät Maschinenbau, Prof. Thomas Fröhlich, ist glücklich über die Verstärkung des Wissenschaftlerteams, das sich mit den maschinenbaulichen Aspekten der Kunststofftechnik befasst – entlang der gesamten Wertschöpfung vom Werkstoff über die Be- und Verarbeitung bis zur Anwendung: „Mit Florian Puch gewinnen wir eine herausragende Persönlichkeit, die die Kunststofftechnik für unsere Fakultät in der Gesamtbreite vertreten kann und somit die Themen der Kunststoffbearbeitung und des Leichtbaus in Forschung und Lehre hervorragend besetzen wird.“

Am TITK Rudolstadt übernimmt Prof. Florian Puch die neu geschaffene Stelle des wissenschaftlichen Leiters. Ziel ist es, so noch besser zu ganzheitlichen Lösungen für Kunden und Partner zu kommen: „Als größte wirtschaftsnahe, nicht grundfinanzierte Forschungseinrichtung Thüringens agieren wir eng am Bedarf der Industrie und fokussieren auf den Transfer von Forschungsergebnissen“, sagt TITK-Direktor Benjamin Redlingshöfer. „Wir streben danach, sie rasch in markttaugliche Anwendungen von hohem Innovationsgehalt zu überführen. Auf diese Weise verhelfen wir unseren Kunden und Auftraggebern aus der mittelständischen Wirtschaft zu einem Innovationsvorsprung.“

Zusammenarbeit und Unternehmensentwicklung mit AMAC
Zum 1. November 2020 gibt AMAC die Zusammenarbeit mit dem Unternehmen FibreCoat bekannt. Gemeinsam gehen beide die Markteinführung ihrer Produkte an sowie die globale Geschäftsentwicklung. FibreCoat ist ein junges, preisgekröntes Start-up und Spin-off der RWTH Aachen, das multifilamentbeschichtete Garne, Gewebe und Verbundwerkstoffe auf der Basis von Glas- oder Basaltfasern entwickelt.

Dr. Michael Effing, Geschäftsführer der AMAC GmbH: "FibreCoat ist ein vielversprechender Newcomer im Bereich elektromagnetische Abschirmungsanwendungen und Composites. Ihre Innovationen sind sehr kosteneffizient gerade für neue Technologien wie E-Mobilität oder Telekommunikation. Ich freue mich sehr, das Unternehmen mit Schlüsselakteuren der Branche bekannt zu machen und sie in ihrer Wachstumsstrategie zu begleiten".

Produkteinführung
FibreCoat entwickelt metallbeschichtete Fasern wie Zwei-Komponenten-Multifilamentgarne mit Basaltkern und Aluminiumbeschichtung, die für eine EMIAbschirmung und Kühlkörper in Batteriegehäusen verwendet werden sowie als elektrische Ableiter in Filtern, zur Verstärkung von Aluminiumgussteilen oder in leitfähigen Garne in smarten Textilien.

FibreCoat bringt das neue Produkt ALUCOAT™ auf den Markt: es handelt sich um eine aluminiumbeschichtete Glas- oder Basaltfaser, die sich als elektromagnetisches Abschirmmaterial in Automobilanwendungen wie Radar, Antennen oder für autonomes Fahren eignet sowie für Mobiltelefone und Anwendungen in Gebäuden. Aufgrund ihrer außerordentlichen Wärmeleitfähigkeit und besseren Wärmeübertragung verglichen mit traditionellem Verbundmaterial kann sie für die Herstellung von Autobatterieschalen oder für industrielle Anwendungen wie Feinstaubluftfilter verwendet werden.

Ab dem 1. Januar 2021 ist ALUCOAT™ als Garn, Gewebe oder Vliesstoff mit einer breiten Palette möglicher Titer und Flächengewichte auf dem Markt erhältlich. ALUCOAT ™ bietet eine elektrische Leitfähigkeit von 100 Ωm und eine Arbeitstemperatur von mindestens 400 °C. Darüber hinaus kann es für die Abschirmung von niedrigen bis hohen Frequenzen mit einer Wirksamkeit von 80 bis 120 dB eingesetzt werden.

• Composite Textiles für moderne Mobilität
• Extrem leichte und hochfeste Bauteile von vombaur

Im Schnee, im Flugzeug, im E-Auto oder auf dem Fahrrad: Ganz gleich, wo und wie wir unterwegs sind – Composite Textiles von vombaur sorgen dafür, dass wir gut vorankommen. Mit Materialien, die beides sind: extrem leicht und extrem zuverlässig.

Leichtbauteile für moderne Mobilität
Moderne Mobilität braucht Hightech-Leichtbauteile. Die Schmaltextilien von vombaur werden aus Hochleistungsfasern gewebt. Auf Webstühlen, die eigens für besonders anspruchsvolle Composite Textiles gemacht sind: An den Spezial-Maschinen fertigt das Textil-Unternehmen Hightech-Webbänder mit geschlossenen Webkanten und elastische UD-Schläuche, die ihre 0°-Orientierung über die ganze Bauteillänge beibehalten – unabhängig von ihrem Durchmesser. Da sie keine unerwünschten Bruchstellen durch Naht- oder Schweißverläufe aufweisen, besitzen sie nicht nur besonders hohe Berstfestigkeit, sie sind auch extrem zuverlässig und langlebig.

Anspruchsvolle Anwendungen
„Vom Snowboard bis zur Raumfahrt – die Einsatzbereiche unserer Composite Textiles sind anspruchsvoll, die mechanischen, chemischen und thermischen Anforderungen extrem“, erklärt COO Christoph Schliefer. „Als Entwicklungspartner sind wir von vombaur deshalb oft schon früh in die Produktentwicklung einbezogen. Entsprechend der jeweiligen konkreten Aufgabe spezifizieren wir unsere Webbänder und -schläuche individuell für die jeweiligen Projekte.“

Hochwertige Rohstoffe, vielfältige Geometrien
Die Formenvielfalt ist dabei nahezu grenzenlos. Aus Carbon, Aramid, Glas oder Hybriden fertigt vombaur 3D-Gewebe für Composites in individuellen Spezialformen. Rundungen, Kanten, Schläuche, Spiralgewebe – die Form der 3D-Gewebe richtet sich wie das Material ganz nach der Aufgabe. Pulver- oder Vliesbeschichtungen erzeugen zusätzliche wichtige Eigenschaften.

Pioneering tech tex
„Die Entwicklungen in Sachen moderne Mobilität vollziehen sich rasant“, betont Schliefer. „Mit unseren Composite Textiles für extrem leichte und hochfeste Bauteile treiben auch wir von vombaur diese Entwicklungen voran.“

Technische Textilien erfüllen viele Funktionen: Sie halten, sie heben, sie fixieren, sie dehnen – und sie spannen. In dieser Funktion erfüllen Schmaltextilien eine wichtige Aufgabe in der Produktentwicklung. Und bieten dabei wesentliche Vorteile gegenüber Spannmitteln aus Metall oder Kunststoff wie etwa Feder, Zwinge oder Kabelbinder.

Eigenschaften
Textilien sind leicht: Eine Eigenschaft, die in der modernen Mobilität eine zentrale Rolle spielt. Textilien sind flexibel: Von extrem hoher bis zu extrem geringer Elastizität: Das Kraft-Dehn-Verhalten elastischer Schmaltextilien lässt sich genauestens definieren. Je nachdem, welche Spann-Aufgabe es zu erfüllen gilt. Textilien spannen in engen Bauräumen: Elastics lassen sich auch da einsetzen, wo es für Federn und Spangen eng wird. Textilien sind energieeffizient: Geringes Gewicht, hohe Spannkraft. Textilien sind einfach zu händeln: Spontan und ohne Werkzeug ein Verbindungsstück austauschen, mal eben die Länge ändern oder einen Vorrat aufrollen und verstauen. Und Textilien sind nachhaltig: Naturfasern und Kaut-schuk sind natürliche und ökologisch abbaubare Rohstoffe, Kunstfasern lassen sich zu hundert Prozent aus Recyclaten herstellen.

Anwendungen
In zahlreichen Branchen machen sich Entwicklungsteams diese Eigenschaften für ihre Produkte zunutze. Beispielsweise für flexible Maschinenteile im Anlagenbau, für Schaltkontakte in der Elektrotechnik, für schwingfähige Schließsysteme in der Baubranche, für geräusch- und vibrationsfreie Sitzsysteme im Automotive-Bereich oder für Greifringe in der Spielzeug-Industrie.

Aufgaben
In einer Zeit, in der wir mehr Zeit als sonst in den eigenen vier Wänden verbringen, besonders aktuell: die Anwendungen von Schmaltextilien in der Möbel-Industrie. Sie gehen weit über den Bereich klassischer Heimtextilien hinaus: Als Spann-Element in Sesseln, Sofas und Stühlen, als Scharnier-Lösung in Schränken, als Fixier-Element in auszieh- oder klappbaren Tischen. Schmaltextilien sind im Wohnraum nahezu überall mit spannenden Aufgaben im Einsatz.

„JUMBO-Textil hat sich darauf spezialisiert, die individuellen Anforderungen an die definierten Kraft-Dehn-Werte elastischer Schmaltextilien präzise umzusetzen: Wir passen die technischen Eigenschaften unserer Produkte der speziellen Aufgabe und den jeweiligen Rohstoffen entsprechend exakt an“, erklärt Werner Thiex, Sales Di-rector Automotive. „Präzise technische Spezifikation plus nachhaltige Rohstoffe – diese Kombination ist im 21. Jahrhundert entscheidend.

Elastics für die Kraftunterstützung in Medizin und Arbeitswelt
Menschen, die körperlich schwer arbeiten, werden entlastet; Menschen, die nach einem Unfall oder Schlaganfall wieder zu gehen trainieren, erhalten Support; Menschen mit Handicap gewinnen größere Mobilität – Exoskelette bieten in vielen Bereichen wertvolle Unterstützung. Wichtiges Bauteil für die „Kraft-Anzüge“: Elastics von JUMBO-Textil.

Unterstützungskonstruktion mit und ohne Antrieb
Ein Exoskelett ist eine Art Roboter zum Anziehen: eine Konstruktion aus vorwiegend textilen Komponenten, die über den Körper gestreift und angeschnallt wird. Integrierte Sensoren registrieren die Körperbewegungen. Diese Impulse werden in elektrisch angetriebene Bewegungen des Exoskeletts umgewandelt, die die menschliche Bewegung unterstützen oder verstärken. Daneben werden auch Exoskelette ohne Antrieb entwickelt: Diese Konstruktionen zielen darauf ab, Gewicht von schweren Werkzeugen oder Lasten direkt in den Boden abzuleiten.

Hohe Anforderungen, individuelle Lösungen
Da die Skelette am Körper getragen werden, müssen die verbauten Textilien und textilen Bauteile hautfreundlich und so leicht wie möglich sein. Die körpereigene Temperaturregulation darf nicht behindert werden. Die Auflageflächen dürfen keine Druckstellen erzeugen. Und die Exoskelette müssen sich individuell an die Körpermaße der Nutzer*innen anpassen (lassen).

Hightech-Elastics von JUMBO-Textil bieten Lösungen für die Entwicklung von Exoskeletten – in puncto Funktionalität, Sicherheit und Tragekomfort: Sie halten, spannen, schließen und sichern. Sie entlasten und dämpfen Bewegungen und Krafteinwirkungen. Sie leuchten und leiten Signale weiter. Die atmungsaktiven Schmaltextilien sind je nach Bedarf in beide Richtungen dehnbar. Sie schmiegen sich eng an den Körper an und machen jede Bewegung mit. Vollflächig klettfähige Elastikbänder bieten eine einfache, sichere und individuell anpassbare Befestigungsmöglichkeit. Für textile Bauteile als Befestigungslösung nutzt JUMBO-Textil konsequent Komponenten aus Kunststoff oder Leichtmetall. Als Lösungspartner für anspruchsvolle Aufgaben – z. B. im Arbeitsschutz – entwickelt JUMBO-Textil ¬mit seinen Kunden gern auch gekühlte oder beheizte Textilien. Ebenso möglich: die Entwicklung selbstleuchtender Schmaltextilien – für zusätzliche Sicherheit.