Aus der Branche

Polyester has been the cornerstone of the textile printing industry for decades. Its compatibility with the digital sublimation process—a cost-effective, simple technology—has driven exponential growth in polyester printing. However, the very characteristics that make polyester well suited for sublimation printing render this printing technique unsuitable for other materials, such as cotton and some blended fibres, leaving a significant gap in the market.

This gap was, until recently, partially filled by direct-to-textile printing. However, this method requires substantial initial investments in equipment and heavily relies on the time- and resource-consuming pre- and post-processing of fabrics to ensure colourfastness, colour accuracy, and compatibility with different substrates. Consequently, a need arose for a more sustainable and cost-effective solution that could cater to a wider range of textiles.

In response to this demand, Mimaki spent six years developing a breakthrough technology, TRAPIS, a simple two-step textile transfer printing solution, consisting of only an inkjet printer and a high-pressure calender. The design of choice is printed by the inkjet printer onto the company’s groundbreaking Texcol® pigment ink transfer paper. This is then transferred to the application via the calender.

Entirely removing the treatment stages means that printing on non-polyester materials has gone from an expensive and time-consuming task to one that is simple, cost-efficient and more sustainable.

Ideal for home textiles and soft signage which often require vibrant colours but varied materials, this technology gives printers the ability to print on a wide variety of materials, including natural fibres like cotton and silk without losing stretchability or colourfastness. All this can be done with just one type of ink, making the process flexible and adaptable to customer demands.  

The pre-treatment and washing of the fabric is often needed in digital dye printing, producing a significant amount of wastewater in the process. TRAPIS eliminates those stages altogether and is almost entirely waterless, saving around 14.5 litres per square metre of water, an almost 90% decrease in comparison to digital dye printing .

Additionally, this eliminates the need for wastewater treatment facilities, which can be both expensive and constrictive when it comes to where the solution is installed.

Vor dem aktuellen Hintergrund frei gewordener Mittel aus anderen Töpfen des Bundeshaushalts appelliert die deutsche Composites-Industrie an die Politik, sich wieder für das TTP LB und dessen Finanzierung im geplanten Umfang einzusetzen. Insbesondere für mittelständische Unternehmen und Startups müsse das Programm für deren Wettbewerbsfähigkeit und damit zur Sicherung und Schaffung zukunftssicherer Arbeitsplätze wiederbelebt werden, um letztlich auch zum Erhalt des Wohlstands in Deutschland beizutragen.

Mit dem Technologietransferprogramm Leichtbau (TTP LB) hatte das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) eine wichtige Unterstützung für eine erfolgreiche Transformation der in diesem Bereich tätigen Unternehmen geschaffen. Es war Innovations- und Transfertreiber für Energie- und Ressourceneffizienz und mitentscheidend für die Erreichung der ambitionierten europäischen und deutschen Klimaschutzziele. Mit großer Sorge hatte die Faserverbund- bzw. Composites-Industrie festgestellt, dass das Programm Anfang dieses Jahres Sparzwängen des Bundeshaushalts zum Opfer fiel. Dabei wurde der Leichtbau als Schlüsseltechnologie für Deutschland im Koalitionsvertrag der Bundesregierung verankert und durch deren dann folgende Leichtbau-Strategie manifestiert.

Ohne Leichtbau werde es keinen ausreichenden Klimaschutz geben: 70 % der Treibhausgasemissionen stammen aus der Nutzung von fossilen Rohstoffen wie Erdgas, Erdöl und Kohle, um hauptsächlich Energie zu gewinnen. Daher sei die Transformation in Richtung Erneuerbare Energiegewinnung z. B. durch Windenergie und grünen Wasserstoff von entscheidender Bedeutung für den Erfolg des European Green Deal. Beide Technologien seien ohne Leichtbau nicht umsetzbar: Windenergieanlagen nutzen den multi-materialen Leichtbau mit Glasfaserverstärkten Kunststoffen, Kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK), Holz und Metallen und die Lagerung des Wasserstoffs erfolgt in CFK-Behältern.

Darüber hinaus sei der Leichtbau eine Game-Changer-Technologie für Deutschland: Durch diese innovative und wettbewerbsfähige Schlüsseltechnologie lassen sich sowohl Materialien in der Produktion sparen als auch Energie bei der späteren Nutzung der Produkte. Branchen wie unter anderem das Bauwesen, der Maschinenbau und der gesamte Transportsektor können davon stark profitieren.

Insbesondere vor dem Hintergrund der aktuellen Probleme der deutschen Automobilindustrie erscheinen auch mit Fördermitteln unterstützte Innovationen zu Leichtbaukonzepten für PKW und LKW unerlässlich für die Wettbewerbsfähigkeit dieses wichtigen volkswirtschaftlichen Sektors in Deutschland.

Auf europäischer Ebene hat die Composites-Industrie über das vom BMWK ins Leben gerufene European Lightweighting Network (ELN) Werbung für eine europäische Leichtbaustrategie gemacht und bereits viele europäische Partner gefunden. Um weiterhin als Impulsgeber und Gestalter vorangehen zu können und glaubwürdig den Leichtbau als Schlüsseltechnologie für Europa zu promoten, sei eine tatkräftige politische Unterstützung im Rahmen des TTP LB in Deutschland essenziell.

In der Wasserstoffwirtschaft spielt Ammoniak eine wichtige Rolle als Transport- und Speichermedium. Vielversprechende Lösungen für dessen Einsatz als Energievektor werden aktuell im Fraunhofer-Leitprojekt AmmonVektor entwickelt. Doch wie groß sind die Potenziale? Und wo liegen die Grenzen? Der Workshop »Ammoniak – DIE Lieferkette für die Wasserstoffwirtschaft?!«, am 30. Oktober in Oberhausen, gibt einen Überblick über die neuesten Technologien und Entwicklungen und liefert Impulse für die Energiewende.

Der industrielle Bedarf an Strom und Prozesswärme in Deutschland ist immens und wird ohne Importe nachhaltig erzeugter Energieträger nicht gedeckt werden können. Ein solcher Energieträger der Zukunft ist Wasserstoff. Auf dem Weg zu einer Wasserstoffwirtschaft gibt es noch viele offene Fragen. Eine davon ist, wie die Versorgung mit grünem Wasserstoff in der Fläche aussehen kann. Lösungen für die logistischen Herausforderungen werden im Rahmen von AmmonVektor entwickelt. Das Fraunhofer-Leitprojekt setzt auf Ammoniak als sogenannten Energievektor, der sich in seiner flüssigen Form technisch einfach und ohne großen Energieaufwand transportieren lässt. Ein weiterer Vorteil ist, dass Ammoniak durch die Düngemittelproduktion bereits über eine weltweite Transportinfrastruktur verfügt.

Forschende aus den acht Fraunhofer-Instituten ICT, IGB, IKTS, IML, IMM, IMW, ITWM und UMSICHT betrachten über einen Zeitraum von drei Jahren die gesamte Wertschöpfungskette: »Es entstehen Reaktoren und Katalysatoren für eine flexible, energieeffiziente Ammoniak-Synthese. Zudem entwickeln wir Technologien für die Spaltung von Ammoniak und dessen Nutzung zur Erzeugung von Strom, Wärme und Bewegung«, erklärt Dr.-Ing. Andreas Menne von Fraunhofer UMSICHT, das die Projektleitung innehat. Ebenfalls werden Speicher- und Logistikkonzepte erstellt und Geschäftsmodelle entworfen. Alles unter der Zielsetzung, in Zukunft Wasserstoff dezentral verfügbar zu machen.

Die gesamte Wertschöpfungskette
AmmonVektor umfasst insgesamt fünf Teilprojekte. Das erste Teilprojekt beschäftigt sich mit der Entwicklung von Prozessen, die den Betrieb von dezentralen Anlagen für die lastflexible und bedarfsorientierte Ammoniaksynthese ermöglichen. Im zweiten Teilprojekt werden sichere Logistikalternativen und Szenarien für den Transport und die Speicherung von Ammoniak untersucht. An der dezentralen Wasserstoffrückgewinnung – dem Ammoniakcracken – forschen die Beteiligten in Teilprojekt drei. Sie optimieren Crackkatalysatoren hinsichtlich ihrer Aktivität und Stabilität für den Betrieb in verschiedenen Reaktoren. Den Blick auf die direkte Ammoniaknutzung richtet Teilprojekt Nummer vier. Es werden zwei grundlegende Wege zur Strom- und Wärmebereitstellung betrachtet: die Umsetzung von Ammoniak in Festoxidbrennstoffzellen-Systemen und die motorische Verbrennung. Last but not least Teilprojekt fünf, in dem die zuvor entlang der Ammoniak-Wertschöpfungskette optimierten Technologien hinsichtlich ihrer Resilienz sowie ökonomischen und ökologischen Nachhaltigkeit analysiert werden. Andreas Menne: »Auf dieser Basis wollen wir aussagekräftige Informationen über die Potenziale einer langfristig erfolgreichen Umsetzung der Technologien im industriellen Maßstab liefern.«

Workshop: neueste Technologien und Entwicklungen im Themenfeld Ammoniak
Doch wie genau kann diese Umsetzung in der Praxis aussehen? Am 30. Oktober widmet sich der Workshop »Ammoniak – DIE Lieferkette für die Wasserstoffwirtschaft?!« bei Fraunhofer UMSICHT in Oberhausen dem Themenfeld Ammoniak. Expertinnen und Experten aus Wissenschaft und Wirtschaft informieren aus verschiedenen Blickwinkeln über dezentrale Nutzungskonzepte. Es geht um konkrete Anwendungsfälle von Ammoniak als Wasserstoffspeicher und das Fraunhofer-Leitprojekt AmmonVektor, aber auch um die Hürden einer Wasserstoffwirtschaft und die Regulatorik. Der Workshop richtet sich u. a. an Interessierte aus Industrie und Wissenschaft, Energieversorger, dezentrale Anwender von Wasserstofftechnologien, Transport- und Logistikunternehmen. Teilnehmende können sich direkt einbringen und sind eingeladen, gemeinsam mit den Referentinnen und Referenten zu diskutieren.