Aus der Branche

Gewinner der diesjährigen Innovation Awards der internationalen Leitmessen Techtextil und Texprocess stehen fest. Insgesamt 15 Preisträger in acht Kategorien erhalten die begehrte Auszeichnung für ihre wegweisende Forschung, neuen Produkte, Verfahren oder Technologien. Die prämierten Innovationen zeigen: textile Lösungen sind essenzieller Treiber für Weiterentwicklungen in zahlreichen Branchen wie Luftfahrt, Automobil, Medizin oder Bau.

Gewinner Texprocess Innovation Award

„Weltneuheit für Deko- und Ziernähte“
Der Texprocess Innovation Award in der Kategorie „Innovation zur Qualitätssteigerung“ geht an den Industrienähmaschinenhersteller Dürkopp Adler aus Bielefeld für eine CNC-Nähanlage mit rotierender Näh-Kinematik für mittelschwere Industrie-Nahtanwendungen. Laut dem Unternehmen ist der neue CNC-Nähautomat mit dem Namen „911Revolve“ eine „Weltneuheit für Deko- und Ziernähte“. „Es ist die erste CNC-Anlage ihrer Art, die perfektes Nähen in alle Richtungen ermöglicht“, sagt Sebastian Kinnius, Leiter Produktmanagement und Marketing bei Dürkopp Adler. Autozulieferer, Hersteller hochwertiger Lederwaren oder technischer Textilien sollen damit künftig zum Beispiel Autositze und -interieur, Airbags, medizinische Bandagen, Filter und Handtaschen präziser und hochwertiger nähen können. Der neue Nähautomat ist Kinnius zufolge auch ein Schritt zu mehr Nachhaltigkeit: Je nach Anwendung mache der Einsatz der 911Revolve weitere Maschinen in einer Produktion überflüssig – das verbessere die Ressourceneffizienz und spare Energie. „Wir sind stolz darauf, dass unsere Neuentwicklung mit dem diesjährigen Texprocess Innovation Award ausgezeichnet wird, denn es zeigt einmal mehr, dass sich unsere Investitionen in Forschung und Entwicklung auszahlen“, so Kinnius. Dürkopp Adler plant die offizielle Markteinführung der 911Revolve auf der diesjährigen Texprocess.

Drei Preisträger in der Kategorie „Ökonomische Qualität“:

Innovative Nähmaschine
Einer von drei Texprocess Innovation Awards in der Kategorie „Ökonomische Qualität“ geht an Juki Central Europe für ihre innovative Industrienähmaschine „DDL-10000DX“. Waren Nähprozesse in der Bekleidungsproduktion, insbesondere beim dreidimensionalen Nähen, bisher von den Handhabungsfähigkeiten einzelner Bedienpersonen abhängig, kann laut Juki mit der prämierten Neuentwicklung nunmehr jeder das Nähen beherrschen. Und zwar durch den Einsatz eines speziellen Transportbandes, das das Bedienpersonal bei der Handhabung der Maschine unterstützen soll. Es soll die Zuführung des Stoffes bei allen Arten von Materialen und Mustern so erleichtern, dass das Bedienpersonal selbst dabei nicht mehr Hand anlegen muss. Juki zufolge handelt es sich bei der DDL-10000DX um eine „Weltneuheit in der Nähmaschinenindustrie“.

Automatisiertes Nähen
Während die Textilindustrie bei Design, Druck und Zuschnitt bereits weitgehend digitale und automatisierte Wege geht, erfolgt einer der wichtigsten Fertigungsschritte nach wie vor vollständig manuell oder höchstens halbautomatisch: das Nähen. In der Kategorie „Ökonomische Qualität“ geht ein Texprocess Innovation Award an das dänische Unternehmen Mikkelsen Innovation für „FastSewn“ – eine patentierte Technologie, die digital gesteuert das automatische Nähen und Schneiden von der Rolle ohne Vorschneiden auf einer einzigen Arbeitsfläche ermöglicht. Rahmen und Schablonen müssen damit nicht mehr manuell ein- und ausgeladen werden. Zweidimensionale Textilprodukte, wie Industriefilter oder maßgefertigte Kissen, werden bei FastSewn automatisch zu einem Flachbett-Nähsystem transportiert, das das Verbinden beliebiger – auch komplexer – Konturen ermöglichen soll. "Das System ist außerdem in der Lage, die genähten Muster gleichzeitig mit einem Laser zu schneiden, was den Arbeitsaufwand noch weiter reduziert", so Steve Aranoff, Business Development Director bei Mikkelsen Innovation. Laut Aranoff zielt FastSewn zunächst auf die Fertigung von Airbags, Autositzen und genähten Möbelteilen. Auf der Texprocess will das Unternehmen die preisgekrönte Innovation erstmals in voller Größe präsentieren.

Mehr Nachhaltigkeit in der Textilpflege
Ebenfalls in der Kategorie „Ökonomische Qualität“ erhält VEIT aus dem bayerischen Landsberg am Lech einen Texprocess Innovation Award für einen patentierten Kompaktfinisher mit dem Namen „CF20 DesFin“. Mit ihm sollen sich Gerüche, Schimmel, Verunreinigungen und Krankheitserreger ohne Chemie aus Kleidungsstücken entfernen bzw. unschädlich machen lassen. Entwickelt hat ihn VEIT, Hersteller von Bügeltischen, Fixier- und Laminiermaschinen, gemeinsam mit dem Krefelder Textilforschungsinstitut wfk - Cleaning Technology Institute. Zum Einsatz kommen soll er künftig etwa in der Bekleidungslogistik, bei Onlinehändlern, in Wäschereien und Textilreinigungen. „Bekleidung aus Retouren oder über weite Strecken mit dem Schiff transportierte Ware lässt sich mit dem neuen Kompaktfinisher chemikalienfrei desinfizieren, desodorieren und gleichzeitig aufbügeln“, sagt Christopher Veit, Geschäftsführer des gleichnamigen Unternehmens, das unter anderem Hugo Boss und Zara zu seinen Kunden zählt. Die ausgezeichnete DesFin-Technologie wird laut VEIT auf der diesjährigen Texprocess erstmals einem breiten internationalen Fachpublikum vorgestellt.

Zwei Preisträger in der Kategorie „Digitalisierung + KI“:

Textilien besser recyceln mit KI
Weniger als 1 Prozent der Altkleider werden wieder zu neuer Kleidung verarbeitet.  Erschwert wird das Recycling unter anderem dadurch, dass Kleidungsstücke oft Teile wie Reißverschlüsse, Knöpfe, Etiketten oder Gummibänder enthalten. Sie zu entfernen, erfordert einen mühsamen Sortierprozess, der auch heute noch oft von Hand erfolgt. Um die textile Recyclingquote in Zukunft zu erhöhen, hat das belgische Unternehmen Valvan nun eine Maschine entwickelt, die nicht-textile Teile in Altkleidung automatisch erkennen und daraus entfernen soll. Dafür erhält das Unternehmen einen von zwei Texprocess Innovation Awards in der Kategorie „Digitalisierung + KI“. „Die Auszeichnung ist eine großartige Anerkennung unserer Arbeit im Bereich der textilen Kreislaufwirtschaft“, sagt Jean-François Gryspeert, Sales & Business Developer bei Valvan. Wie die Idee zu Trimclean entstand, ist durchaus kurios: Den Anstoß gab offenbar die Qualitätskontrolle bei der Herstellung belgischer Pommes frites. „Wir fragten uns, ob eine Technologie, die fehlerhafte Pommes aussortiert, nicht auch in der Lage wäre, nicht-textile Teile in Textilien zu erkennen“, sagt Gryspeert. Die verwendete Sortiersoftware profitiert laut Gryspeert auch von jüngsten Fortschritten auf dem Gebiet der Künstlichen Intelligenz (KI): „Wir nutzen KI in Kombination mit einer speziellen Kamera, um Stoffteile besser von nicht-textilen Teilen separieren zu können.“ Das funktioniere so gut, dass Trimclean im Unterschied zu anderen Lösungen sogar Aufnäher, Nähte und Drucke entfernen könne. „Die KI-Technologie, die Trimclean möglich macht, gab es vor ein paar Jahren so noch gar nicht“, sagt Gryspeert.

Neue Vermessungsmethode für besser sitzende BHs
Der zweite Texprocess Innovation Award in der Kategorie „Digitalisierung + KI“ geht an das Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) und die Professur für Entwicklung und Montage von textilen Produkten an der TU Dresden für ein neues Auswerteverfahren für Bodyscans auf Basis von 4D-Scans. Das prämierte Verfahren soll es ermöglichen, weiche Körperpartien wie die weibliche Brust auch in Bewegung zu vermessen und nicht – wie bei vielen 3D-Bodyscannern – nur in ruhender Pose. Laut ITM können damit dynamische 4D-Scans von Personen erstellt werden, die viel genauer sind und die sich zudem digital miteinander vergleichen lassen. Mit solchen 4D-Körperdaten könnten Bekleidungshersteller künftig unter anderem individuellere BHs mit höherem Tragekomfort entwickeln und zudem Zeit und Kosten bei der Produktentwicklung sparen.

Wie hilft KI in der Textilindustrie? Was tut sich im Bereich Recycling und Kreislaufwirtschaft? Von Nachhaltigkeit bis Digitalisierung sind es die großen und dringenden Themen, die die Leitmessen Techtextil und Texprocess mit ihrem Rahmenprogramm angehen: Die Techtextil- und Texprocess Foren stehen auch 2024 wieder für Content, Speaker*innen und Networking und so zu Plattformen für Wissenstransfer, fachlichen Austausch und Business-Anbahnung.

Techtextil Forum: Von AI bis Zirkularität
Digitalisierung, Nachhaltigkeit, Lieferketten, alternative Materialien, Prozessoptimierung und Kreislaufwirtschaft: Was sind die neuesten Forschungsergebnisse, Technologien und Innovationen? Welche Trends und Lösungsansätze treiben die globale Textilbranche? Dazu bietet das Techtextil Forum an vier Tagen rund 50 Vorträge und Diskussionsrunden. Das Programm reicht dabei von A wie AI bis Z wie Zirkularität: Ricardo Vega Ayora (ITA Academy, Aachen) zeigt auf, wie künstliche Intelligenz gezielt für die Energie-Optimierung eingesetzt werden kann. Über ihren besonderen Durchbruch bei organischen Farbstoffen berichten Sophia Merve Ince und Dr. Recep Karadağ von Anatolian Colours. Textile Lösungen für die Zukunft liefern Moderator Dr. Jan Laperre (Centexbel) und Lea Zimmermann (DITF). Sie diskutieren, welche lebenswichtige Rolle Textilien im Kontext des Klimawandels übernehmen können und beleuchten ein aktuelles Forschungsprojekt zu energiefrei selbstkühlenden Textilien. Ein starker Schwerpunkt des Techtextil Forums liegt auf dem Feld Recycling. Dazu teilen unter anderem Johannes Leis (Sächsisches Textilforschungsinstitut) und Robin Oddon (Techtera) ihre Erkenntnisse in der Entwicklung von Kreislaufprozessen für die Bewirtschaftung von Verbundstoffabfällen und Abfällen. Lorenza Gardella (XLANCE) zeigt auf, welche Recyclingmöglichkeiten elastische Fasern auf Polyolefinbasis für neue Textilien eröffnen.

Texprocess Forum und Denim Talks: Zukunftsfähige nachhaltige Lösungen und Technologien stehen im Fokus. Content-Partner ist unter anderem der Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA Textile Care, Fabric and Leather), der von hier aus auch seine geführten Messerundgänge zu den Themen Digitalisierung und AI startet. Auf der Bühne diskutieren unter anderem im Econogy-Talk, co-hosted by VDMA, Federica Giachetti (Morgan Tecnica), Michael McDonald (SPESA) und Günter Veit (VEIT Group) darüber, wie Nachhaltigkeit mithilfe von technologischen Neuerungen implementiert werden kann.

Bei den Denim Talks laden Branchenexpert*innen dazu ein, die Zukunft der Denim-Industrie neu zu erleben. Besucher*innen erhalten Einblicke in zirkuläre Strategien und neue Verarbeitungstechnologien, treffen innovative Anbieter*innen und Akteure. Das Themenspektrum umfasst nachhaltige Ansätze für die Bereiche Washing, Destroying, Bleaching, Lasering, Dyeing, Re- und Upcycling oder Customizing. Mit dabei ist unter anderem Abdul Jabbar Athar (US Apparel & Textiles) mit seinem Vortrag „Denim Sustainability - A Nexus Approach“ sowie Enrico Cartabbia (MACPI Americas), der über die neuesten Innovationen für die Denim-Veredelung referiert.

Im Rennen um den sächsischen Landespreis „Baupraxis der Zukunft – nachhaltig, innovativ, zirkulär“ gehören zu den zehn Finalisten zwei Entwicklungen, die aus sächsischen Industrieforschungsprojekten erwachsen sind. Zum einen überzeugte das Holz-Textil-Faltwerk die Jury als innovatives Raumkonzept für modulares Arbeiten und Wohnen. Zum anderen fand die Jury Gefallen an einem Hybridbauteil für Holz-Beton-Verbunddecken, bei dem ein biobasiertes Hanffaserkunststofflaminat als Balkenverstärkung größere Spannweiten ermöglicht. Beide Projekte wurden am 8. März 2024 zur Preisverleihung im Rahmen der Baumesse HAUS in Dresden mit einer undotierten Anerkennung gewürdigt.

Holz-Textil-Faltwerke
Ein interdisziplinäres Entwicklerteam hat Holz-Textil-Faltwerke (HTF) konzipiert, die temporär zum Zweck des Schallschutzes, Sichtschutzes oder der räumlichen Abgrenzung aufstellbar sind. Die HTF sind selbsttragend und zeichnen sich durch kleines Packvolumen und Leichtbauweise aus. Unter Nutzung der Origami-Mathematik wurden mehrschichtige Holz-Textil-Verbunde entwickelt. Das Textil dient als zweidimensionales Scharnier der fertigen Konstruktion. Auf der Oberseite des Textils ist je nach technischer Anforderung eine entsprechende funktionale Schicht (z. B. Holz- oder Kunststoffelemente) zu fixieren. Dabei wird die Faltkinematik durch die Geometrie der biegesteifen Holzelemente bestimmt. Durch den Verbund aus biegeschlaffen textilen Materialien mit biegesteifen Holzelementen sind Faltbewegungen möglich, die eine selbsttragende Struktur entstehen lassen. Ein wahlweiser Einbau von Funktionselementen erhöht die Schallabsorption und -dämmung. Insgesamt entsteht durch die Origamifaltung von Holz und Textil ein ästhetisches Design. An der Entwicklung waren das Ressort Physik und Bauteile des Instituts für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH (IHD), die Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE) mit seinem Fachbereich Holzingenieurwesen sowie das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) (Chemnitz) beteiligt.
Das IGF-Vorhaben 20946BR der Forschungsvereinigung Trägerverein Institut für Holztechnologie Dresden e.V. (TIHD) wurde unter dem Titel „Akustisch wirksame Origami-Faltwerke mit bedarfsgerecht anpassbarer Raumgeometrie auf Basis von Holz/Textilverbunden“ über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz auf Grund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert

Gro-Coce – Zukunftsfähiges Hybridbauteil aus Holz, Beton und Hanffasern
Zukunftsweisende Materialien bieten die Entwicklungen aus dem Bereich nachwachsender Rohstoffe in Kombination mit biobasierten Harzsystemen. Ein interdisziplinäres Team modifizierte die Herstellungstechnologie von Holz-Beton-Verbunddecken. Das Forschungsprojekt Gro-Coce verfolgte das Ziel, durch die Verbindung nachhaltiger Bauprodukte und -weisen ein innovatives Deckensystem zu entwickeln, welches auf Grundlage der Holz-Beton-Verbundbauweise (HBV-Bauweise) als ökonomische und ökologisch vorteilhafte Alternative zu den momentan vorherrschenden, energie- und ressourcenintensiven Deckenkonstruktionen aus Stahlbeton funktioniert. Das Deckensystem besteht aus Holzstegen, deren Zugzone durch hochleistungsfähige hanffaserbasierte Armierungstextilien verstärkt wird. Dadurch gelingt eine deutliche Reduktion des notwendigen Holzquerschnittes und eine anforderungsgerechtere sowie verantwortungsvollere Nutzung des Querschnitts für alle üblichen Spannweiten des Hoch- und Geschossbaus. Ziel war die Nutzbarmachung bisher nicht erreichter mechanischer Kennwerte der Hanfbastfasern, durch die Entwicklung neuartiger Bastfasergewinnungs- und Aufbereitungsmethoden. Für die Entwicklung des neuartigen Deckensystems kooperierten die Partner Hanffaser Uckermark (Prenzlau), Holzbau Meyer (Stollberg/Erzgebirge), Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur (Leipzig) sowie das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI), Fachbereich Web- und Maschenwaren, Verstärkungsstrukturen (Chemnitz). Das Forschungsprojekt ZIM KF4013848KI9 wurde unter dem Titel „Green organic reinforced high performance Timber Concrete Ceilings – Hanffaserkunststoffverstärkte, hochleistungsfähige und ressourceneffiziente Holz-Beton-Verbund-Decken“ über das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz auf Grund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Naturfasern und Rezyklate sind die Grundlage der neuesten Produktlinie von silbaerg Snowboards. silbaerg fertigt seit 2011 hochwertige Snowboards mittels patentierter A.L.D.-tech®. A.L.D. steht für anisotropic layer design und ermöglicht eine bisher ungesehene Anpassungsfähigkeit an verschiedene Fahrsituationen.  

Handgefertigte A.L.D.tech®-Lagen umgeben den Holzkern und nicht, wie bei anderen Anbietern üblich, klassische industriell gefertigte Bi-, Tri- oder Quadraxialgelege. Bereits 2015 wurden dabei erstmals Naturfasern in Form von Tapes verwendet.

silbaerg setzt auf den Einsatz regionaler Produkte. So kommen Hanffasertapes von Sachsenleinen GmbH (Markkleeberg, Sachsen) zum Einsatz, deren Rohstoff seinen Ursprung auf den Feldern zwischen Chemnitz und Leipzig hat. Für die Versteifung der Boards werden weiterhin Carbonfasertapes benötigt. Hier greift silbaerg auf Forschungsergebnisse des Sächsischen Textilforschungsinstitutes e. V. (STFI) in Chemnitz zurück: Carbonfaserabfälle von silbaerg werden in Form von Recyclingvliesstoffen wiedereingesetzt. Die Verschnittreste, die bei silbaerg in der Produktion anderer Boards anfallen, werden am STFI auf der Anlagentechnik des Zentrums für Textilen Leichtbau aufbereitet und zu Carbonfaservliesstoffen verarbeitet. Diese werden anschließend zu Carbonfasertapes konfektioniert und dienen zusammen mit Hanffasertapes als Verstärkungsstruktur im grünen Snowboard, die damit absolut made in Saxony sind.

Aktuell werden erste Boards von silbaerg-Teamfahrern im Schnee getestet. Diese Testboards nutzen ein neues biobasiertes Harzsystem der bto-epoxy GmbH (Amstetten, Österreich), welches einen Bio-Anteil von 31 % im Harz und 54 % im Härter aufweist. Es ist geplant, die neue Produktlinie noch im Jahr 2024 auf den Markt zu bringen.  

Durch den Einsatz von Hanffasern und recycelten Carbonfasern und die damit verbundene Substitution von Primärmaterial werden Ziele für eine nachhaltige Entwicklung erfüllt. Durch die Nutzung von hauseigenen Rezyklaten lässt sich zudem die Abfallmenge von Carbonfasern im Unternehmen um ca. 75 % reduzieren. Welchen Einfluss dies auf die LCA der Produkte hat, wird aktuell berechnet. 

Am 8. November 2023 findet das 6. Symposium ADDITIVE FERTIGUNG in der Textilindustrie in Frankfurt für Interessierte aus Textilindustrie, Kunststoffverarbeitung, Forschung und Praxis statt. Neue Materialien, innovative Fertigungstechnologien und zukunftsweisende Anwendungen sind Themen der Vorträge aus Wissenschaft und Wirtschaft.

Das Programm umfasst die neuesten Entwicklungen beim thermoplastischen Fused Layer Modeling, dem Druck mittels Dispenser oder Siebdruck sowie Materialien und Technologien für Schutzanwendungen und Architektur. Ergänzt werden die Vorträge durch eine begleitende Fachausstellung, auf der Unternehmen, die bereits mit additiven Fertigungs-verfahren arbeiten, ihre Produkte und Dienstleistungen präsentieren.

Veranstalter des Symposiums sind KARL MAYER STOLL R&D GmbH, das Textilforschungsinstitut Thüringen Vogtland e. V. (TITV Greiz) und das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI).

Das Symposium ist eingebettet in die internationale Fachmesse für additive Fertigungstechnologien Formnext, der Branchenplattform für Additive Fertigung und industriellen 3D-Druck. Dank einer Vereinbarung der Veranstalter erhalten Teilnehmende des Symposiums den 4-Tage Expo Pass zur Formnext vom 7. - 10. November 2023.

Veranstaltungsort: Messe Frankfurt GmbH, Portalhaus, Ebene VIA, Raum Frequenz 2, Ludwig-Erhard-Anlage 1, 60327 Frankfurt am Main

Vom 25. bis zum 27. April 2023 findet die diesjährige JEC WORLD, die international führende Leichtbaumesse, in Paris statt. Das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) wird seine jüngsten Innovationen aus dem textilen Leichtbau und dem Textilrecycling auf dem Stand der sächsischen Wirtschaftsförderung präsentieren. Das STFI fokussiert seinen Messeauftritt in Paris dieses Jahr vor allem auf erfolgreiche Beispiele aus Industriekooperationen, die zur Nachhaltigkeit des Herstellungsprozesses beitragen.

Im Forschungsvorhaben „optiformTEX“ innerhalb des BMBF-Förderprogramms „Zwanzig20 – futureTEX“ wurde eine neue Technologie für flächige Naturfaser (NF)-Halbzeuge mit belastungsgerechter topologischen Fasermasseverteilung entwickelt. Dies lässt eine signifikante Gewichtsreduzierung von bis zu 30 % bei Leichtbauteilen vor allem im automobilen Interieur zu.

Es entstand das Modul „3D-Lofter“ zur lokalen Verstärkung von Vliesstoffen mittels definierter Faseranhäufungen; entwickelt und gebaut durch den Projektpartner Oskar Dilo Maschinenfabrik KG, Eberbach. Ein Exemplar des Moduls wurde in eine Labornadelvliesstoffanlage im Technikum des STFI integriert und steht für Kundenversuche sowie nachfolgende Forschungsvorhaben zur Verfügung.

Im Ergebnis des internationalen BMBF-Vorhabens „HiPeR – Orientierte Carbonfaserstrukturen aus Luftfahrt-Produktionsabfällen zum Wiedereinsatz im Flugzeug“ entstand ein Strukturbauteil für die Luftfahrt aus Recycling-Carbon. Dafür wurden am STFI rCF-Tapes sowohl aus recoverten, mechanisch aufbereiteten Abfällen als auch aus pyrolysierten Fasern entwickelt. Die rCF-Tapes werden auf dem STFI-Stand, das Bauteil selbst am CU-Messestand/CTC präsentiert.

Branchentreffen für Filtration vom 14. bis zum 15. März 2023 in Chemnitz

Das zweitägige Symposium TEXTILE FILTER widmet sich in diesem Jahr innovativen, hochleistungsfähigen textilen Filtermedien verschiedener Anwendungen und Anlagen zur Gas- und Flüssigkeitsfiltration vor dem Hintergrund der Technologie im Wandel. Die Themen Nachhaltigkeit und Digitalisierung werden aus verschiedenen Perspektiven während des Symposiums vertieft.

Unter dem Stichwort Nachhaltigkeit zählen zu den anhalten Trends in der Filtermedienentwicklung die Minimierung von Luft- und Wasserverschmutzungen, die Reduzierung von Umwelt- und Gesundheitsbelastungen sowie Ressourcenschonung bei gleichzeitiger Erhöhung von Filterstandzeiten und Maximierung der Wirtschaftlichkeit. Hochwertige Filtermedien werden zukünftig weitere Aufgaben übernehmen, z.B. den Schutz elektronischer Komponenten vor Flüssigkeiten und Partikel. Neue Mobilitätskonzepte auf Straßen und Schienen erfordern zukunftsweisende Filtrationslösungen. Filter werden zudem immer individueller. Die Produktion der Zukunft erfolgt digital. Smarte Filter überwachen zukünftig Betriebsparameter und übermitteln beispielsweise Daten zur Protokollierung von filterspezifischen Informationen zu Ersatzteilen und Ersatzfiltern.

Die Chemnitzer Tagung bietet die Gelegenheit, die Zusammenarbeit zwischen FuE mit der Industrie zu intensivieren und neue Impulse für die nachhaltige Filtermediengestaltung aufzunehmen. Begleitet wird das zweitägige Symposium wieder durch eine Fachausstellung.

Im Automobilbau, dem Schiffsbau und der Luftfahrtindustrie sowie bei Windenergieanlagen steigen die Materialanforderungen zusehends. Die verwendeten Werkstoffe sollen leicht, ressourcenschonend und gleichzeitig hochbelastbar sein. Faserverstärkte Kunststoffe (Composites) rücken immer mehr in den Vordergrund, da deren Eigenschaften in Kombination mit Glas- oder Carbonfasern metallischen Materialien oftmals überlegen sind. Mit Fokus auf die klimaneutrale Herstellung und Nutzung von Produkten wächst auch der Bedarf an Recyclinglösungen. Im SmartERZ-Projekt TRICYCLE arbeiten Unternehmen gemeinsam an geeigneten skalierbaren und wirtschaftlich tragfähigen Prozessen zum Recycling von Smart Composites. Momentan gibt es dafür keine Anbieter oder Konzepte am Markt.

Smart Composites bestehen aus Werkstoffen, deren Funktionalisierung durch die Integration oder Applikation elektrisch leitfähiger Komponenten, z. B. Sensoren oder Mikroprozessoren, erreicht wird. Dazu zählen zum Beispiel smarte Textilien, die elektronisch wärmen, Lichtsignale geben oder zur Datenübertragung genutzt werden können. Das breite Anwendungsspektrum und die vielseitigen Einsatzgebiete dieser intelligenten Verbundwerkstoffe und Multimaterialverbunde werden perspektivisch zu einem wachsenden Bedarf und einer stärkeren Nachfrage führen.

Die funktionale und vielschichtige Verbindung verschiedener Materialien wie Kunststoff, Metall und Textil wirft beim Thema Recycling Nachhaltigkeitsfragen auf. Im Erzgebirge werden dafür bereits heute Lösungen entwickelt. Im Rahmen des WIR!-Projektes SmartERZ ist das Verbundprojekt TRICYCLE entstanden. Mit dem Fokus auf den Strukturwandel im Erzgebirge haben sich acht ortsansässige Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft zusammengetan, um ein Recyclingkonzept aufzustellen und die Grobplanung für ein erzgebirgisches Recycling Center zu entwickeln. Das Ende des Produktlebenszyklus und die Nachnutzung bzw. Wiederaufbereitung stehen dabei im Mittelpunkt des Entwicklungsprozesses. Im Ergebnis sollen effektive und maßgeschneiderte Maßnahmen für eine möglichst hochwertige Wiederverwendung entstehen. Diese sollen dem steigenden Aufkommen an Abfällen aus diesem wachsenden Bereich der deutschen Industrie begegnen und anwendungsbereit sein.

Klassische Herausforderungen für die Projektbeteiligten sind die irreversiblen Verbindungstechniken (z. B. Kleben, Faser-Matrix-Haftung), die Integration vieler verschiedener Materialien in geringen Mengen sowie Form und Größe der Bauteile. Eigene Untersuchungen sowie Feedback von Partnerunternehmen bestätigen die Notwendigkeit sowie den Nutzen eines passgenauen Recyclingprozesses für Smart Composites und intelligente Multimaterialverbünde. Das Projekt soll dazu beitragen, den Wirtschaftsstandort Erzgebirge attraktiver und zukunftsfähiger zu gestalten.

Am 1. September 2021 gestartet, kann TRICYCLE erste Ergebnisse vorweisen. Zunächst wurden die Bedarfe bei mittelständischen Unternehmen in der Region Erzgebirge abgefragt, um die aktuellen Gegebenheiten und den Status quo in Bezug auf technologische Recyclingkonzepte bestmöglich abzubilden. Für ein fundiertes Recyclingkonzept hat das TRICYCLE-Team drei Referenzbauteile für den vorgesehenen Prozess ermittelt, die in der erzgebirgischen Wirtschaft Verwendung finden, und folgenden Bereichen zugeordnet: Automotive, Technische Textilien mit applizierter Zusatzfunktion und Technische Textilien mit integrierter Zusatzfunktion.

Basierend auf dieser Auswahl, analysiert das Projektteam momentan die Herstellungs- und bisherigen Recyclingprozesse der Referenzbauteile. Das beinhaltet auch die Planung praktischer Versuche zum Recycling. Dabei fokussieren sich die Projektpartner auf ihr Know-how in verschiedenen chemischen, thermischen und mechanischen Prozessen zur Separierung, Rückführung und Wiederverwendung der eingesetzten Materialien. Um die Produkte den Recyclingtechnologien zugänglich zu machen, wurde die Herangehensweise innerhalb des Projekts angepasst, da insbesondere Textil aufgrund von Form und Struktur (z. B. endlose Struktur) herausfordernd sein kann.

Obwohl die Materialien selbst recycelbar sind, müssen diese dennoch für den Prozess optimal vorbereitet bzw. fachgerecht aufbereitet werden. Die Expertise und die Technologiekompetenz, die hierfür benötigt werden, ist bei den beteiligten Projektpartnern durch jahrzehntelange Erfahrung und zahlreiche Innovationen vorhanden. Das Zusammenspiel aller Beteiligten im Projekt TRICYCLE stellt bereits jetzt die Weichen für das geplante Recycling Center, um dieses später zum Drehkreuz zwischen regionalen Produktionsunternehmen und dem Recycling weiterzuentwickeln. Dieses soll als „Open Factory“ aufgebaut werden, um den Unternehmen des SmartERZ-Bündnisses bzw. perspektivisch der Region Erzgebirge eine gemeinsame Nutzung zu ermöglichen.

„Die Wiederverwendung der eingesetzten Ressourcen ist sowohl aus ökonomischer als auch aus ökologischer Sicht zwingend geboten. Momentan gibt es weder Anlagenbauer noch Dienstleistungsanbieter mit den entsprechenden Kompetenzen zum Recycling von Smart Composites oder Multimaterialverbünden am Markt,“ stellt Johannes Leis, der Verbundkoordinator vom Sächsischen Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) in Chemnitz fest.Unter Leitung des STFI als Verbundkoordinator mit seiner über 30-jährigen Erfahrung in der Textilbranche und speziellem Know-how im Recycling von Carbonabfällen haben sich weitere Unternehmen und Forschungseinrichtungen zusammengefunden. Dazu zählen das Textilunternehmen Curt Bauer GmbH, die Professur Fabrikplanung und Fabrikbetrieb der TU Chemnitz, das Ingenieurbüro Matthias Weißflog, der Hersteller für Faserverbundbauteile Cotesa GmbH, der Spezialvlieshersteller Norafin Industries (Germany) GmbH, das Recyclingunternehmen Becker Umweltdienste GmbH und die Hörmann Rawema Engineering & Consulting GmbH. Am Ende der Projektlaufzeit sollen ein einsatzfähiges, technologisches Recyclingkonzept für die zukünftigen entstehenden smarten Produkte sowie die in der Produktion entstehenden Abfälle (bspw. durch fehlerhafte Bauteile und Randbeschnitte) und ein Konzept für den Aufbau eines Recycling Centers vorliegen, das im Erzgebirge entstehen soll.

Laut Weltgesundheitsorganisation (WHO) gehören Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu den häufigsten natürlichen Todesursachen. Weltweit sterben daran jährlich etwa 17 Millionen Menschen. Mit dem Peter Dornier-Stiftungspreis 2022 wurde nun am 21. Juli 2022 eine Forschungsarbeit von Herrn Dipl.-Ing. Mathis Bruns vom Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden ausgezeichnet, die die medizinische Versorgung von Menschen mit unzureichender Herzklappenfunktion künftig verbessern und das Leben der Patienten verlängern soll.

Das menschliche Herz ist eine Hochleistungsmaschine: Über die Lebenszeit eines Menschen hinweg schlägt es fast drei Milliarden Mal, pumpt dabei rund 200 Millionen Liter Blut durch den Körper. Enorme Belastungen, die mitunter zu lebensgefährlichen Verschleißerscheinungen führen können. Gerät eine Herzklappe aus dem Tritt, erhalten Patienten in der Regel künstlich-mechanische oder biologische Klappen als Ersatz. Mechanische Lösungen sind jedoch mit einer lebenslangen Einnahme blutverdünnender Medikamente verbunden. Außerdem kann es zu hörbaren Schließgeräuschen kommen; so klagt fast ein Viertel der Patienten mit mechanischer Herzklappe über Schlafstörungen. Biologische Herzklappen wiederum, etwa aus tierischem Gewebe, haben einen hohen manuellen Herstellungsaufwand und eine kürzere Lebensdauer.
 
Potenzial des Webens für Medizinprodukte aufgezeigt
Deshalb forscht Diplomingenieur Mathis Bruns am Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden an einer Implantat-Alternative aus Gewebe. Im Rahmen eines Forschungsprojekts, an dem auch Herzchirurgen aus dem Herzzentrum Dresden sowie der Uniklinik Würzburg beteiligt waren, lieferte Herr Bruns mit seiner Diplomarbeit wichtige Erkenntnisse für das Weben einer künstlichen Herzklappe. Für seine Arbeit mit dem Titel „Entwicklung von Schlauchstrukturen mit integrierter Ventilfunktion“ hat Mathis Bruns nun den mit 5.000 Euro dotierten Peter Dornier-Stiftungspreis 2022 erhalten. Dr. Adnan Wahhoud, ehemaliger Leiter der Entwicklungsabteilung Luftwebmaschine bei der Lindauer DORNIER, sagte bei seiner Laudatio: „Der Preisträger demonstriert mit seiner Arbeit sehr anschaulich, welches Potenzial in der Webtechnik steckt, um Gewebe komplexer Form, Geometrie und Gestalt herzustellen mit dem Ziel, das Leben von Menschen zu verlängern und zu verbessern.“ Die ausgezeichnete Diplomarbeit, sei eine Bereicherung der Forschung an dreidimensionalen Geweben zum Einsatz in der Medizin.

Ersatzherzklappen ohne Naht weben
„Ein besonderer Vorteil unseres Ansatzes liegt in der integralen Herstellungsweise“, sagt Stiftungspreisträger Mathis Bruns. Die Geometrie und Funktion einer Herzklappe sei derart komplex, dass sich gewebte Herzklappen bislang nicht in dieser Form herstellen ließen. Durch den kombinierten Einsatz einer Spulenschützen-Bandwebmaschine und einer Jacquard-Maschine sei es jedoch gelungen, die Ersatzherzklappe so zu weben, dass sie nicht mehr zusammengenäht werden müsse. Selbst die Schlauchstrukturen für die Blutgefäße und die integrierte Ventilfunktion seien „aus einem Guss“. „Nähte sind immer eine Schwachstelle in textilen Medizinprodukten“, sagt Bruns. Ein weiterer Vorteil der gewebten Herzklappe: Sie soll sich auch mit Hilfe einer minimal-invasiven Operation einsetzen lassen. Demnach soll die eingefaltete Klappe, die etwa so groß ist wie ein Teelicht, mit einem Katheter über die Blutbahn an die Zielstelle im Herzen geschoben und dort entfaltet werden. Brustkorb und Herz der Patienten müssten dann nicht mehr aufgeschnitten werden, erklärt Preisträger Bruns.
 
Textile Struktur ähnelt menschlichem Gewebe
Seit jeher entstehen verschiedenste Medizinprodukte auf den Webmaschinen der Lindauer DORNIER. Kunden fertigen auf ihnen unter anderem Gewebe für Bandagen, Prothesen, Blutfilter und Orthesen. Dass auf den Maschinen aus Lindau in Zukunft vermehrt auch Implantate wie Herzklappen gewebt werden, ist für Mathis Bruns nur naheliegend. „Textiles Gewebe ist dem menschlichen Gewebe sehr ähnlich“, sagt er. Wie ein textiles Gewebe sich aus Tausenden Einzelfäden zusammensetze, bestehe auch der menschliche Körper zu einem großen Teil aus fadenförmigen Materialen. „Muskelfasern leiten Kraftimpulse, Nervenbahnen senden Reize wie beispielsweise Schmerzen und Gehirnzellen leiten über fadenförmige Dendriten und Axone Informationen.“ Aufgrund ihrer „Fadenförmigkeit“ seien gewebte Implantate deshalb besonders geeignet für medizinische Anwendungen.

Das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. zeigt auf der Techtextil 2022, der internationalen Messe für technische Textilien und Vliesstoffe, innovative Highlights aus Forschung und Entwicklung. Neben einer kettengewirkten textilen Fassadenbegrünung im Modulsystem und textilen Leichtbauelementen für den Baubereich aus Hanf als nachwachsendem Rohstoff präsentiert das STFI auch Neues aus der Vliesstoffforschung. Für die Vliesstoffkompetenz steht das Projekt optiformTEX, bei dem für die Halbzeugherstellung im Automobilsektor die Flächenmasse gezielt beeinflusst wurde. Des Weiteren stellt das Chemnitzer Institut eine ökologische Schaumbeschichtung für Schutztextilien aus. Zentrales Highlight des STFI-Messeauftritts ist darüber hinaus ein mobiles Robotersystem, das ein automatisiertes Bestücken eines Spulengatters im Kleinformat zeigt.

Highlights auf der Techtextil 2022
Die begrünte Fassadenkachel ist ein System, mit dem durch einen einfachen, modularen Segmentaufbau großflächige Gebäudeflächen kostengünstig begrünt werden können. Neben einer Gebäudedämmung soll das System den gestalterischen Ansprüchen einer modernen Innenstadt entsprechen. Durch eine Funktionsintegration in die textile Trägerschicht und abgestimmte Pflanzenauswahl wird eine wartungsarme Begrünung möglich.

Formbauteile aus Vliesstoffen kommen zunehmend im Automobilbereich zum Einsatz. Konventionelle Vliesstoffe haben aktuell gleichmäßige Flächenmassen. Technische Lösungen zur lastgerechten Bauteilverstärkung und der daraus resultierende optimierte Materialeinsatz stellen ein enormes wirtschaftliches Potenzial dar. Die Grundidee von „optiformTEX“ war daher die Flächenmassenverteilung im Flor vor der Halbzeugverfestigung gezielt zu beeinflussen. Im Ergebnis wurde ein textiltechnologisches Verfahren und die zugehörige Anlagenkomponente erfolgreich entwickelt, die sowohl für synthetische als auch für Naturfaserstoffe geeignet sind.

Zukunftsweisende Materialien bieten Entwicklungen aus dem Bereich nachwachsender Rohstoffe in Kombination mit biobasierten Harzsystemen: im Projekt „Gro-Coce“ wurde durch die Verbindung nachhaltiger Bauprodukte und -weisen ein innovatives Deckensystem entwickelt. Gegenwärtig entwickelt das Projektteam ein hochleistungsfähiges Hanfbasthalbzeug sowie die Schritte zu dessen reproduzierbare Herstellung mittels textiler Flächenbildung. Erste Applikations- und Belastungstests der Hanfbasthalbzeuge an Holzbalken konnten das hohe Leistungspotenzial der Naturfasermaterialien bestätigen.

Spezielle Funktionstextilien basieren auf Verbundmaterialien mit Beschichtungen oder Membranen. Die bisherige Herstellung der Beschichtungen/Membranen birgt häufig ökologische und gesundheitliche Risiken. Am STFI wurden daher lösemittelfreie, rein wässrige Beschichtungssysteme sowie eine Technologie zu deren Applikation für den Schutztextilbereich entwickelt, woraus eine atmungsaktive, wasserdichte und waschpermanente Textilbeschichtung resultiert.

Zentrales Highlight des STFI-Messeauftritts ist ein mobiles Robotersystem, das automatisiertes Bestü-cken eines Spulengatters im Kleinformat zeigt. Der Roboter ist am STFI Teil der „Textilfabrik der Zukunft“, in welcher eine Spielmatte gewebt und Schritt für Schritt entlang der textilen Kette weiterverarbeitet wird.