Aus der Branche

Vom Biomasseanbau und der energetischen Nutzung über das Herstellen von Zwischenprodukten bis hin zum Verwenden biogener Ressourcen in langlebigen Verbraucherprodukten: die Bioökonomie umgibt uns schon heute tagtäglich. Doch welche Innovationen zeichnen sich ab, um die Wirkung biogener Ressourcen im Sinne des Klimaschutzes zu maximieren? Das war Thema beim Online-Werkstattgespräch Bioökonomie der Zuse-Gemeinschaft am 6. Oktober.

CO₂ einsparen durch biogene Schäume und Fasern für den Auto-Innenraum
Wie textile Anwendungen aus der Bioökonomie verstärkt in einem Schlüsselbereich der Energiewende - der Mobilität - zum Zuge kommen können, berichtete Dr. Frank Meister, Abteilungsleiter Chemische Forschung beim Thüringischen Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung (TITK) anhand des von der Europäischen Union geförderten Projekts BioMotive.

Das TITK ist dort eingebunden in die Entwicklung biogener Fasern und neuer Leichtbauwerkstoffe für den Auto-Innenraum, wo sie z.B. für Sitze, Armaturenbrett oder Türinnenverkleidung gebraucht werden. Unter anderem entwickelten die Forschenden neue sogenannte Lyocellfasern aus modifizierten Papierzellstoffen. Der besondere Vorzug am TITK: An dem Thüringer Institut konnten die neu entwickelten Fasern in einer kleintechnischen Versuchsanlage im Maßstab von mehreren 100 kg hergestellt werden. Das erhöht die Vergleichbarkeit mit den Realitäten der Industrie und war Design-Basis für eine unlängst errichtete Demo-Anlage der Metsä-Tochter MI Demo im finnischen Äänekoski. „Lyocellfasern als biogener Werkstoff vermeiden Umweltbelastungen wie sie bei anderen Materialien durch die Risiken von Mikroplastik entstehen. Hinzu kommt als Klima-Plus: Durch die von uns mit entwickelten und bewerteten Fasern und Verfahrensprinzipien lässt sich der CO₂-Fußabdruck bei der Produktion von Fahrzeugen spürbar verringern“, erklärt Meister.

Kombination von CO₂-Elektrolyse und Biotech-Wertstoffsynthese
Dass mithilfe von Bioökonomie-Lösungen CO₂ nicht nur eingespart werden kann, sondern auch negative Emissionen des Klimagases erreichbar sind, deutete Dr. Markus Stöckl vom DECHEMA-Forschungsinstitut (DFI) an. In seinem Vortrag „Mit Strom und CO₂ zum Biokunststoff“ zeigte er auf, wie die Elektrolyse dazu genutzt werden kann, Erneuerbare Energien „lagerbar“ zu machen. Der Ansatz: Aus Kohlendioxyd so genanntes Formiat zu produzieren, das als Feststoff lagerbare Salz der Ameisensäure, das Mikroorganismen als Energie- und Kohlenstoffquelle dienen kann, die wiederum daraus den Biokunststoff Polyhydroxybutyrat (PHB) herstellen. Durch die elektrochemische Herstellung des Zwischenprodukts Formiat können unterschiedliche Mikroorganismen eingesetzt werden.

Kornit Digital announced that United Kingdom-based GoCustom Clothing has installed the Kornit Avalanche HD6 system for on-demand, direct-to-garment (DTG) digtal production. This installment coincides with GoCustom Clothing’s implementation of the KornitX platform, which provides a streamlined end-to-end workflow between the brand’s online customer stores and their production floor.

GoCustom Clothing offers print and embroidery services, and began by providing workwear for local businesses before branching out to school hoodies and uniforms. As their e-commerce business grew and orders became more diverse, GoCustom Clothing determined it was best to add digital DTG production capabilities, which could accommodate both orders of 1,000-plus pieces and single pieces. GoCustom originally invested in a Kornit Storm system for on-demand production, before upgrading to a Kornit Avalanche HD6 for increased capacity.

Kornit Avalanche HD6 can digitally produce numerous apparel types without considerable setup time.  Pallets can be changed quickly to handle different sizes and applications, versus the costly and time-consuming processes associated with screen printing operations. Furthermore, digitizing operations with KornitX,  Kornit’s operating system for on-demand sustainable fashion, means increased control and management of the end-to-end fulfillment process, from front-end steps including design, order management, and virtual catalog to smart routing of orders, production, packaging, and shipping.

In der Waschmaschine wird nicht nur die Wäsche sauber. Durch den Abrieb von Synthetikfasern gelangen mit dem Abwasser auch winzige Kunststoffpartikel in die Umwelt. Biologinnen und Biologen der Universität Bonn wollen zusammen mit dem Fraunhofer UMSICHT und der Firma Hengst nach dem Vorbild von Fischkiemen einen effizienten, nachhaltigen und haltbaren Waschmaschinenfilter entwickeln. Das Projekt »FishFlow« wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) für ein Jahr mit rund 500 000 Euro gefördert.

Im Fokus stehen Filtertechnologien, die die Verbreitung der unter fünf Millimeter kleinen Kunststoffteilchen unterbinden. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Bonn nehmen nun das Maul von Fischen als biologisches Vorbild für neuartige Filter. »Es gibt viele filtrierende Tiere, aber der Apparat der Fische, von den Kiemenbögen bis zur Weiterleitung der Nahrung in den Verdauungstrakt, weist im Vergleich die höchste Ähnlichkeit zu den Verhältnissen in der Waschmaschine auf«, sagt Prof. Alexander Blanke vom Institut für Evolutionsbiologie und Ökologie der Universität Bonn.

Zusammen mit dem Fraunhofer UMSICHT in Oberhausen und der Firma Hengst in Münster starten die Forschenden ein Projekt, mit dem die Strukturen der Fische nachempfunden werden sollen.

Ziel des Forschungsteams ist ein Filter, der möglichst lange hält, nachhaltig gefertigt ist und eine Rückhalteeffizienz von mehr als 90 Prozent aufweist.

Modeaffine Männer sind heute mehr denn je bestrebt, ihre Outfits zu individualisieren und eine persönliche Note in ihren alltäglichen Look zu bringen. Diesem Anspruch wird EDUARD DRESSLER mit dem neuen Konzept „Colour your Suit“ gerecht. „Colour your Suit“ offeriert Kunden direkt am Point-of-Sale neue Gestaltungsspielräume: In drei einfachen Schritten kann vor Ort die Wahl aus Passform („Comfort Fit" oder „Shaped Fit"), Oberstoff und individueller Futtervariante getroffen werden.

Es stehen rund 40 Oberstoffe in verschiedenen Qualitäten und Farbnuancen zur Verfügung. Hinzu kommt eine breite Farbpalette von 17 Futterstoffen, die stets mit den ikonischen EDUARD DRESSLER Signet-Stichen versehen sind. Von dezentem Grau bis hin zu knalligem Pink ist für jeden Geschmack etwas dabei.

Bestellungen im Rahmen des „Colour your Suit“-Programms werden innerhalb von 3 Wochen nach Kundenwunsch gefertigt und über den Fachhändler ausgeliefert.

Für alle Kunden, denen die Gestaltungsspielräume von „Colour your Suit“ möglicherweise noch nicht ausreichen, bleibt natürlich weiterhin die Königsdisziplin im Rahmen des Made-to-Measure Progamms mit seiner großen Vielfalt an Stoffen, Formen, Maßanpassungen und Ausstattungsoptionen.

Der Bundesverband Medizintechnologie (BVMed) erwartet von der neuen Bundesregierung, dass sich die Kernthemen der Zukunftsbranche Medizintechnik auch im Koalitionsvertrag für die neue Legislaturperiode wiederfinden werden. „Wir setzen uns für die Förderung der Medizintechnik am Standort Deutschland ein“, sagte der BVMed-Vorstandsvorsitzende Dr. Meinrad Lugan, Vorstand bei B. Braun, auf der digitalen Jahrespressekonferenz des deutschen MedTech-Verbandes. Bei der EU-Medizinprodukte-Verordnung (MDR) setzt sich der BVMed für ein „Addendum“ ein, um Lösungen für die Übergangsfristen sowie Bestands- und Nischenprodukte zu etablieren. Um den Medizintechnik-Standort Deutschland zu stärken, schlägt der BVMed der neuen Bundesregierung eine „Initiative Medtech 2030“ vor, um die Maßnahmen zwischen Forschungs-, Wirtschafts-, Arbeits- und Gesundheitspolitik abzustimmen

Um Gesundheitseinrichtungen, Krankenversicherungen und Patient:innen zu entlasten, schlägt der MedTech-Verband einen einheitlichen Mehrwertsteuersatz auf Medizinprodukte von 7 Prozent vor.

• 10–12 Mai 2022 in Köln (Hybrid)
• Alle erneuerbaren Materiallösungen auf einer Veranstaltung zu präsentieren trifft den Nerv der Zeit: bio-basiert, CO2-basiert und Recycling sind die einzigen Alternativen zu fossil-basierten Chemikalien und Materialien

Die Nachfrage nach marktreifen, fossil-freien und nachhaltigen Materiallösungen mit einem geringen CO2-Ausstoß steigt rasant. Innovative Markeninhaber („Brands“) halten nach solchen Lösungen Ausschau, insbesondere nach denen, die bald den Mainstream erreichen werden.

Zum zweiten Mal präsentiert das nova-Institut zahlreiche Markt-Highlights aus dem Spektrum der bio- und CO2-basierten Chemikalien und Materialien sowie dem chemischen Recycling: Alle Werkstofflösungen die auf erneuerbarem Kohlenstoff basieren. Zusammengenommen haben sie das Potenzial, um die Petrochemie bis 2050 vollständig zu abzulösen. Denn um den Klimawandel an der Wurzel zu packen, muss jeder zusätzliche fossile Kohlenstoff aus dem Boden durch erneuerbare Alternativen ersetzt werden. An drei Tagen erhalten die Teilnehmer einen umfassenden Überblick über die neuesten Entwicklungen im Bereich der erneuerbaren Materialien, wobei der Schwerpunkt auf marktreifen Lösungen aus einem breiten Spektrum der nachhaltigen Rohstoffe und Technologien liegt.

Im Jahr 2021 stieß das neue Konzept der Konferenz für nachwachsende Rohstoffe auf eine hervorragende Resonanz, die alle Erwartungen übertraf: 420 Online-Teilnehmer erlebten ein Feuerwerk an Innovationen aus nicht-fossilen Materialien. 60 Redner, 11 Podiumsdiskussionen, 500 öffentliche Beiträge und 1.500 Vernetzungsaktivitäten zeugten von einem regen Austausch während der drei Konferenztage.

Im Jahr 2022 plant das nova-Institut, die Konferenz im Herzen der viertgrößten Stadt Deutschlands, Köln, auszurichten, nur wenige Stunden von Frankreich, Belgien und den Niederlanden entfernt. Erwartet werden 400 Teilnehmer vor Ort und viele weitere online. Vor Ort wird die Konferenz von einer großen Ausstellung begleitet, auf der Unternehmen und Institute ihre neuesten Entwicklungen vorstellen können. Das Rahmenprogramm, die Networking-Aktivitäten und die vielen ruhige Bereiche am Veranstaltungsort bieten hervorragende Möglichkeiten, neue Geschäftskontakte zu knüpfen und alte wieder aufzufrischen.

Der Schwerpunkt der Konferenz: Alle Materiallösungen, die auf erneuerbarem Kohlenstoff basieren – und damit den Einsatz von zusätzlichem fossilem Kohlenstoff vermeiden. Das gesamte Spektrum der erneuerbaren Materialien wird abgedeckt: bio-basiert, CO2-basiert und recycelt.

Im Rahmen des NRW-Projekts »Labor für urbane Zukunftsfragen und Innovationen (LUZI)« stellt die DEZENTRALE des Fraunhofer UMSICHT im September und Oktober mit vier kostenfreien Online-Veranstaltungen ihr Konzept der Stadtteilfabrik vor. Am 30. September können sich Kreativschaffende, Handwerker*innen und Interessierte aus dem Einzelhandel genauso wie alle Bürger*innen ein erstes Bild von der alternativen und nachhaltigen Lösung im urbanen Raum schaffen und darüber ins Gespräch kommen.

Thematischer Start mit einem Rundumschlag
Das Thema »Vision der Stadtteilfabrik« soll dabei insbesondere auch in all seinen Facetten zur Diskussion anregen und den interdisziplinären Austausch fördern. Von Geschäftsmodellen über Möglichkeiten der Nutzerintegration und Fertigungstechnologien bis hin zu entstehenden Mehrwerten bilden sich viele Fragen, auf die beim Auftakt der Veranstaltungsreihe eine Antwort erarbeitet wird. Angefangen mit dem Grobkonzept, stehen dabei aber auch insbesondere die Schlüsselaktivitäten im Mittelpunkt der Diskussion.

Zum Projekt
Das Labor für urbane Zukunftsfragen und Innovationen« untersucht transdisziplinär, wie und durch welche Zielgruppen ein Maker Space – eine offene Werkstatt – nachhaltig funktionieren kann. Dazu möchte das Forschungsteam herausfinden, welche Bedingungen es braucht, um soziale, ökologische und kreative Ideen in unternehmerisches Handeln zu überführen sowie Güter herzustellen und Bildungsangebote zu offerieren.

Künstliche Intelligenz (KI) bietet auch kleinen und mittleren Unternehmen große Chancen. Damit das Potenzial von KI spielerisch erlebbar wird, haben die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) und die Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. im Sommer letzten Jahres den „KI-EscapeROOM“ eröffnet. Aufgrund der andauernden Einschränkungen durch COVID-19 wurde für Interessenten aus der Industrie eine virtuelle Möglichkeit geschaffen, weiterhin aktiv das Thema KI kennenzulernen. Das neue Online-Angebot des Mittelstand 4.0 Kompetenzzentrums Textil vernetzt kann ab sofort genutzt werden.

Wissenschaftler*innen von DITF und Hahn-Schickard haben im Sommer letzten Jahres gemeinsam ein Konzept erstellt, mit dem KI-Prinzipien spannend und verständlich vermittelt werden: Der KI-EscapeROOM wurde eröffnet. Die Spielenden werden Schritt für Schritt an das Thema KI herangeführt und können am Ende Impulse und Ideen für die eigene Arbeit mitnehmen. Als pandemiebedingt der reale KI-Escape-Room geschlossen werden musste, fehlte ein digitales Angebot. Jetzt wurde die virtuelle Baustelle für den Aufbau des KI-EscapeROOM eingerichtet. Mit Desktop-PC oder Laptop kann man in das 3D-Browser-Spiel eintreten und dabei helfen, den KI-EscapeROOM aufzubauen. In 15-20 Minuten kann die Baustelle weiterentwickelt werden, indem durch das richtige Beantworten von Multiple-Choice-Fragen benötigte Bauteile erspielt werden. Gegenstände müssen angeklickt und gedreht werden – überall können sich Hinweise verbergen.

Am Ende des Spiels steht nicht nur die Steuerzentrale, an die der reale KI-EscapeROOM anknüpft, sondern die Teilnehmer*innen wissen, was Künstliche Intelligenz kann – und was nicht. Die Spielerinnen und Spieler kennen sowohl verschiedene Aufgaben, die KI lösen kann, als auch verschiedene Algorithmen, die KI verwendet.

Der reale KI-EscapeROOM an den DITF kann jetzt wieder besucht werden. Mit Knobeln, Kombinieren und Ausprobieren können weitere spannende Aufgaben rund um Künstliche Intelligenz gelöst werden.

Im KI-EscapeROOM können Mitarbeiter*innen aus allen Branchen Künstliche Intelligenz hautnah erleben und gemeinsam in interdisziplinären Teams unterschiedliche Aufgaben meistern.

Wer sich gerne im KI-EscapeROOM für die Zukunft fit machen möchte, meldet sich zu einem der Termine an oder vereinbart einen individuellen Termin mit einer Gruppe von drei bis sechs Personen. Zur kompletten Terminübersicht aus dem Kompetenzzentrum Textil vernetzt geht es unter www.kompetenzzentrum-textil-vernetzt.digital.

Für die Teilnehmer*innen, die Ideen in ihren Unternehmen umsetzen möchten, stehen zusätzlich die KI-Trainer*innen aus dem Kompetenzzentrum Textil vernetzt mit Rat und Tat zur Seite.

• IP-geschützter Blickfang in vier Ausbaustufen für Industrie, Digital Signage, Innenausbau und Smart Home

Als einer der führenden deutschen Spezialisten für industrielle TFT-Flachbildschirme und Systemlösungen stellt die Distec GmbH die runde TFT-Display-Baureihe POS-I-PRO vor, die mit ihrer außergewöhnlichen Form neue Möglichkeiten für verschiedenste Anwendungsbereiche eröffnet.

„POS-I-PRO ist eine native Lösung für runde Anzeigen, die bisher nur durch kaschierte rechteckige Displays realisierbar waren“, erläutert Ludwig Deimel, Projektmanager bei Distec. Die HMI-Serie umfasst vier Ausbauvarianten mit einer Bildschirmdiagonale von 3,4 Zoll bei einer Auflösung von 800x800 Pixel und 350 cd/m² Helligkeit. Wie bei den rechteckigen Geräten der POS-PRO-Serie ist ein mit bis zu 10 Fingern bedienbarer PCAP-Touchscreen mit chemisch gehärtetem Deckglas gegen Kratzer und Beschädigungen integriert. Die Anwendungsgebiete im Innen- und Außenraum reichen von Industrieanwendungen, POS, Digital Signage, Werbetechnik und Innenarchitektur mit Möbelbau bis Smart Home.

Echte runde Anzeige
Distec hat für den POS-I-PRO eine weitere Herausforderung gelöst: Herkömmliche Betriebssysteme können derzeit nur einen rechteckigen Desktop anzeigen, wodurch der Inhalt in den Ecken auf einem runden Display abgeschnitten wird. Basierend auf der Software Embedded Wizard liefert der Monitorhersteller aus Germering zusammen mit den Geräten ein Grundgerüst für echte runde Anzeigen aus. Die Grundbefehle für die Einbindung des Touchscreens wie Wischgesten und Klickmodi sind bereits Teil des Pakets. Auf Wunsch sind auch kleinere und größere Modelle des POS-I-PRO auf Projektbasis realisierbar.

Die POS-I-PRO-Serie erfüllt die Anforderungen der neuen EU-Ökodesign-Richtlinie, sodass eine sehr gute Langzeitverfügbarkeit von Ersatzteilen sowie eine hohe Reparaturfreundlichkeit garantiert wird. Distec fertigt die Geräte in Deutschland und achtet darüber hinaus auch auf die ökologische Verträglichkeit seiner Produkte und der verwendeten Materialien.

• Fraunhofer CCPE veröffentlicht Positionspapier und Forschungsprogramm zum Recycling von Kunststoffen

Der Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE hat ein Positionspapier zum Stand von Wissenschaft und Technik von Recyclingtechnologien für Kunststoffe vorgelegt. Der Schwerpunkt liegt auf chemischen Recyclingverfahren. Eine Marktanalyse zeigt aktuelle Industrieaktivitäten, außerdem werden die Fraunhofer-Kompetenzen im Kunststoff-Recycling im Überblick dargestellt.

Positionspapier und Forschungsprogramm zum Recycling von Kunststoffen

Rund 30 Fraunhofer Institute und Einrichtungen befassen sich mit dem Recycling und der Aufbereitung von Kunststoffen. Übersicht aktueller Initiativen zur Demonstration und Kommerzialisierung von chemischen Recyclingverfahren.

Das Positionspapier gibt einen Überblick über werk- und rohstoffliche (chemische) Aufbereitungstechnologien für Kunststoffe, die sich derzeit in der Entwicklung befinden und noch nicht zum Stand der Technik zählen. Insbesondere werden sogenannte chemische Recyclingverfahren eingeordnet. Beleuchtet werden dabei der technische Entwicklungsstand der Verfahren, deren Vor- und Nachteile, die regulatorischen und gesetzlichen Rahmenbedingungen, die ökonomische Machbarkeit sowie Potenziale für den Umwelt- und Klimaschutz. Eine Marktübersicht zeigt darüber hinaus, welche Projekte seitens der Industrie im Bereich chemischer Recyclingverfahren derzeit laufen, welche Abfallstoffe behandelt werden und welche Anlagenkapazität vorhanden bzw. geplant ist.

Prof. Matthias Franke, Leiter des Institutsteils Sulzbach-Rosenberg von Fraunhofer UMSICHT, entwickelt vor allem pyrolysebasierte Recycling­technologien. Er fasst die Ergebnisse zusammen: »Die Nachfrage nach hochwertigen Kunststoffrezyklaten nimmt derzeit zu. Hintergrund sind einerseits die Selbstverpflichtungen der Hersteller, andererseits die Vorgaben der Europäischen Union zum Rezyklateinsatz. Mit Rezyklateinsatzquoten und steigenden CO2-Preisen wird die Wettbewerbsfähigkeit von Rezyklaten gegenüber Primärware gestärkt, und die Abhängigkeit vom Rohölpreis aufgehoben. Dies schafft Investitionssicherheit für das Recycling. Neuartige Recyclingtechnologien sind nach unserer Einschätzung technisch in der Lage, die zusätzliche Nachfrage nach hochqualitativen Rezyklaten zu bedienen. Entwicklungs­bedarf gibt es vor allem noch bei komplexen Abfällen wie zum Beispiel Verbundmaterialien. Auch eine ökologische Gesamtbewertung der Verfahren steht noch aus.«

Ausgehend vom derzeitigen Entwicklungsstand schätzen die Fraunhofer Forschenden die Potenziale von alternativen Recyclingtechnologien insgesamt positiv ein, wenn Sie als Ergänzung zu etablierten werkstofflichen Verfahren eingesetzt werden. Sie seien technisch mach- und beherrschbar, sie könnten dazu beitragen, die Kreislaufführung von Kunststoffen zu verbessern und hochqualitative Sekundärrohstoffe für die Industrie bereit zu stellen. Vor allem die rohstofflichen / chemischen Verfahren könnten ein ergänzender Baustein für höherwertiges Kunststoff-Recycling sein besonders bei bisher schwer behandelbaren Abfallströmen.

Die Positionen des Fraunhofer CCPE im Einzelnen:

• Werkstoffliche Verfahren sind für sortenreine Kunststofffraktionen (Thermoplaste) die beste Wahl.
• Mit zunehmender Heterogenität, Verschmutzung oder Kontamination von Kunststoffabfällen kommt das werkstoffliche Recycling an seine Grenzen. Füll-, Stör- und Schadstoffe können in Sortier-, Wasch- und Extrusionsanlagen oft nicht vollständig ausgeschleust werden. Bestimmte Kunststoffsorten sind werkstofflich kaum verwertbar.
• Um eine Steigerung der Kreislaufführung von Kunststoffen zu erreichen, ist eine Ergänzung der werkstofflichen Verfahren durch alternative Prozesse und Prozess-Kombinationen erforderlich.
• Da chemische Recyclingverfahren ebenfalls in der Lage sind, Sekundärrohstoffe für die Kunststoffproduktion bereitzustellen, sollte die werkstoffliche Verwertungs­quote im Bereich der Verpackungskunststoffe durch eine technologieoffene Recyclingquote ersetzt werden. Dies würde technische Innovationen im mengenmäßig dominanten Recycling von Verpackungen fördern.
• Eine gesamtökologische Betrachtung von Recyclingverfahren oder Verfahrens­kombinationen für spezifische Altkunststoffe muss noch erbracht werden.
• Eine teilweise Substitution von erdölbasierten Basischemikalien durch chemische Rezyklate bspw. auf Basis von Kunststoffabfällen erscheint technologisch möglich.

Im Positionspapier stellt Fraunhofer CCPE eine Forschungsagenda vor:

1. Analyse von kunststoffhaltigen Abfällen verbessern
2. Transparenz über ökonomische und ökologische Auswirkungen durch Langzeitbetrieb herstellen
3. Dynamische Bewertungsmodelle für die Abfallbehandlung entwickeln
4. Recyclingtechnologien koppeln
5. Automatisierte, KI-basierte gestufte Recyclingverfahren erforschen
6. Rezyklate und Zwischenprodukte aus den Recyclingprozessen optimieren