Aus der Branche

In der Provence stehen Lavendelfelder in voller Blüte. Diese Farbenpracht kann bald auch in Baden-Württemberg zu sehen sein. In einem gemeinsamen Forschungsprojekt prüfen die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF), die Universität Hohenheim und die Firma naturamus geeignete Lavendelsorten und entwickeln energieeffiziente Methoden, daraus ätherisches Öl herzustellen. Auch für die Verwertung der großen Mengen an Reststoffen, die bei der Produktion anfallen, gibt es Ideen: Die DITF erforschen, wie daraus Fasern für klassische Textilien und Faserverbundwerkstoffe hergestellt werden können.

Bei Firma naturamus am Fuße der der Schwäbischen Alb besteht eine hohe Nachfrage an hochwertigen ätherischen Ölen für Arzneimittel und Naturkosmetik. Viel spricht dafür, Lavendel vor Ort anzubauen. Die ökologische Bewirtschaftung der Lavendelfelder würde dazu beitragen, den Anteil an ökologischem Landbau im Land zu erhöhen und Transportkosten einzusparen.

Der Anbau von Lavendel auf der Alb bedeutet Neuland. Die Universität Hohenheim testet deswegen an vier Standorten fünf verschiedene Sorten, zum Beispiel auf dem Sonnenhof bei Bad Boll. Ende des Jahres werden die ersten Ergebnisse erwartet.

Bei der Gewinnung der ätherischen Öle fällt eine große Menge an Reststoffen an, die bisher noch nicht verwertet wird. Aus dem Lavendelstängel können Fasern für Textilien gewonnen werden. An den DITF laufen bereits Entwicklungen und Analysen mit diesem nachwachsenden Rohstoff. Um Lavendel-Destillationsreste zu verwerten, müssen die pflanzlichen Stängel mit ihren Faserbündeln aufgeschlossen, das heißt, in ihre Bestandteile zerlegt werden. Innerhalb eines Faserbündels sind die verholzten (lignifizierten) Einzelfasern fest durch pflanzlichen Zucker, dem Pektin, verbunden. Diese Verbindung soll beispielsweise mit Bakterien oder mit Enzymen aufgelöst werden.

DITF-Wissenschaftler Jamal Sarsour untersucht verschiedene Vorbereitungstechniken und Methoden, um aus dem Material Lang- und Kurzfasern herzustellen. „Wir sind gespannt, wie hoch die Ausbeute an Fasern sein wird und welche Eigenschaften diese Fasern haben“. Projektleiter Thomas Stegmaier ergänzt: „Die Länge, die Feinheit als auch die Festigkeit der Faserbündel entscheiden über die Verwendungsmöglichkeiten. Feine Fasern sind für Bekleidung geeignet, gröbere Faserbündel für technische Anwendungen“.

Die Chancen auf dem Markt sind gut. Regionale Wertschöpfung und ökologisch und fair erzeugte Textilien sind im Trend. Dabei geht es nicht in erster Linie um Bekleidung, sondern um technische Textilien. Die für den Leichtbau so wichtigen Faserbundwerkstoffe können auch mit nachwachsenden Naturfasern hergestellt werden, wie zum Beispiel bereits mit Hanf oder Flachs. Selbst aus Hopfen-Gärresten wurde an den DITF bereits Faserverbundmaterial hergestellt. Fasern aus den Reststoffen von Lavendel könnten ein weiterer natürlicher Baustein für Hightech-Anwendungen sein.

Seit mehr als sieben Jahren forscht Texaid, das seinen Deutschland-Sitz im hessischen Darmstadt hat, daran, wie textile Altfasern und Abfälle vor dem Verbrennen bewahrt und weiterverwendet werden können. Deswegen arbeitet das Unternehmen unter anderem mit Partnern aus der Industrie, dem Recyclingatelier ITA Augsburg von der RWTH Aachen, vertreten von Prof. Dr. Stefan Schlichter, und der Hochschule Augsburg, vertreten von Prof. Dr. Nadine Warkotsch, unter anderem Vizepräsidentin für Forschung und Nachhaltigkeit, an Verfahren, mit denen auch textile Abfälle länger im Verwertungskreislauf gehalten werden können.

Die Basis für diese Forschungen bildet auch das Werk in Apolda. Dort werden täglich rund 350.000 Kleidungsstücke und andere Textilien sortiert. Bei vielen Textilien ist es nicht möglich, sie als Ganzes im Verwertungskreislauf zu halten. Sie werden deswegen sortenrein sortiert, um ein Recycling ihrer Fasern zu ermöglichen.

Seit einigen Monaten wird dies durch innovative Technik unterstützt. So wurden zu Testzwecken einzelne Arbeitsplätze hochtechnisiert. Neben Nah-Infrarot-Scannern zur Analyse der stofflichen Zusammensetzungen der Textilien ist ein Arbeitsplatz mit einem NFC-Lesegerät ausgestattet. „So können wir bereits heute digitale Produktpässe von Textilien auslesen“, so Texaid-Geschäftsführer Thomas Böschen. Um die Recycling-Quote zu erhöhen, plant die EU, künftig jedes Textil mit Chips auszustatten, die Informationen über Herstellung, Zusammensetzung und Möglichkeit der Weiterverwertung geben.

Texaid hat eine Shoppingtasche als erstes eigenes Produkt mit einem solchen Chip ausgestattet. Die Tasche besteht zu 50 Prozent aus Garnen von recycelten Alttextilien und zu 50 Prozent aus Polyesterfasern, die aus Ozeanplastik hergestellt wurden.

Der Elektrolyseur-Hersteller Enapter hat es sich zum Ziel gesetzt, den gesamten Produktionsprozess ohne negative Auswirkungen auf die Umwelt zu gestalten. Um diesem Ziel näher zu kommen, baut das Unternehmen derzeit den Enapter Campus, eine Produktionsstätte, die vollständig mit erneuerbaren Energien vor Ort und aus dem angrenzenden Bioenergiepark im nordrhein-westfälischen Saerbeck betrieben wird. Der Standort bündelt auf 82.000 Quadratmetern die Elektrolyseur-Produktion, Forschung und Entwicklung sowie Verwaltungs-, Besprechungs-, Büroräume und eine Kantine. Welche Maßnahmen sich darüber hinaus zur realen Umsetzung des »Life Cycle Impact Zero«-Anspruchs umweltverträglich umsetzen lassen, will das Unternehmen jetzt gemeinsam mit Forschenden von Fraunhofer UMSICHT, Wuppertal Institut und dem iSuN der FH Münster herausfinden.

Im Rahmen des am 15. April 2022 gestarteten Projekts »Life Cycle Impact Zero« wollen die Beitragenden einen besonders umfangreichen und holistischen Ansatz zur Umweltbilanzierung entwickeln und anwenden. Dieser umfasst die Chemieproduktion sowie Fertigung der Elektrolyseure genauso wie etwa den Umgang mit den Ressourcen Energie und Wasser, die Entstehung von Abfällen oder allgemein den Faktor Mensch. Damit sind sämtliche Interaktionen zwischen Unternehmen und Menschen gemeint. Das schließt insbesondere Angestellte im Unternehmen, aber auch Menschen in vor- und nachgelagerten Wertschöpfungsketten, Nutzende der Technologie oder Anwohnende in der Umgebung der Produktionsstätten ein. Außerdem soll ein Konzept für eine nachhaltige Verpflegung der Mitarbeitenden entwickelt werden.

Die Grundlage für alle durchzuführenden Umweltbilanzierungen ist die ISO 14040. Die anerkannte internationale Norm unterteilt die Untersuchung in vier Phasen: Ziel und Untersuchungsrahmen, Sachbilanz, Wirkungsabschätzung sowie Interpretation. Als weitere Methoden kommen Sensitivitätsanalysen und Szenariotechniken zum Einsatz.

Auf Basis dieser Analysen sollen in dem 18-monatigen Projekt konkrete Maßnahmen beispielsweise in der Produktfertigung, in der Mitarbeitermobilität oder in der Energieversorgung abgeleitet werden, um die Umweltauswirkungen nach Möglichkeit vollständig zu vermeiden. Weiterhin wird geprüft, ob diese Maßnahmen auf andere Standorte von Enapter – etwa in Italien – übertragbar sind. Im Anschluss an das Projekt sollen die definierten Schritte in der nächsten Phase durch Enapter praktisch umgesetzt werden. In der darauffolgenden Phase 3 ist eine erneute Überprüfung geplant. In dieser wird ermittelt, ob die bis dahin erreichten technischen Neuerungen bei der Produktion und Anwendung der Elektrolyseure zusätzliche ökologische Verbesserungen ermöglichen.

Das Projekt »Life Cycle Impact Zero« wird vom Land NRW gefördert.

Seit knapp fünf Jahren begleitet das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Textil vernetzt kleine und mittlere Unternehmen der Textil- und Modeindustrie, des Textilmaschinenbaus und angrenzender Branchen beim Ausbau ihrer digitalen Fitness.

Wie die textile Wertschöpfung mit Blockchain, KI und Robotik nachhaltiger, individueller und zuverlässiger werden kann, stand im Fokus der diesjährigen Fachtagung des Kompetenzzentrums anlässlich der Techtextil Messe in Frankfurt.

Dass Mensch und Maschine im Zusammenspiel wesentlich zur Effizienzsteigerung der Produktion beitragen, verdeutlichte Dirk Zschenderlein, Leiter Intelligente Produktionssysteme, Modellierung und Prozessmanagement am Sächsischen Textilforschungsinstitut in Chemnitz in seinem Vortrag. „Automatisierung und Robotik unterstützen die Menschen bei ihrer Arbeit und werden in Zukunft noch mehr und einfacher einsetzbar sein“, so Zschenderlein.

Nachhaltigkeit steht für das Kompetenzzentrum Textil vernetzt im Fokus auf dem Weg hin zu einer digitalen Wirtschaft und Gesellschaft. Wie Unternehmen die digitale Transformation gestalten, Chancen erkennen und Herausforderungen meistern, darüber diskutierten Holger Fischer von BEAS Technology und Peter Brunsberg von bagjack.

„Mut zur Veränderung ist eine Triebkraft für neue Geschäftsmodelle“, so Alexander Artschwager, verantwortlich für die Gesamtkonzeption der Digital Textile Microfactory am Schaufenster an den Deutschen Instituten für Textil- und Faserforschung, und erläuterte. wie durch Micro Factories neue Produktionsstrukturen für Nearshoring abgebildet werden können.

• ITA Augsburg und Hochschule Augsburg setzen Modellfabrik zum nachhaltigen Stoffkreislauf im Rahmen des KI-Produktionsnetzwerks Augsburg um

Nur ein Prozent der Textilien wird aktuell im weltweiten Stoffkreislauf recycelt. Schnelllebige Modetrends, die ausgelagerte Unternehmensverantwortung und eine allgemein sinkende Rohstoffqualität befeuern diese Entwicklung. Das Recycling Atelier, das die Hochschule Augsburg und das Institut für Textiltechnik Augsburg (ITA Augsburg) eröffnet haben, stellt sich diesem Trend entgegen.

Das Recycling Atelier ist die erste Modellfabrik, die sich in Forschung und Entwicklung gemeinsam mit Partnern aus der Industrie dem nachhaltigen Stoffkreislauf entlang der kompletten textilen Produktionskette widmet.

Das Recycling Atelier bietet als erste Modellfabrik ein weltweit bisher einzigartiges Konzept für ein ganzheitliches Recycling von Textilien an. Die Wissenschaftler:innen von ITA und Hochschule forschen dort an sämtlichen Prozessschritten des Textilrecyclings: von der Materialanalyse, über die Sortierung, die Aufbereitung und die textile Verarbeitung, bis hin zur Produktgestaltung. Sie betreiben die Prozesse zunächst modellhaft mit dem Fokus auf einer sinnhaften Produktion, bevor dann die Skalierung auf einen industriellen Produktionsmaßstab erfolgt.

Die Schwerpunkte des Recycling Ateliers liegen auf der Entwicklung neuer Produkte und Prozesse für textile Sekundärrohstoffe und der Erarbeitung von Konzepten für das vollständige Verwerten von Alttextilien mit bestmöglicher Qualität sowohl durch integriertes und hochwertiges Recycling als auch durch kreislauforientiertes Produktdesign. Die Ergebnisse münden letztendlich im industriellen Einsatz von Recyclingkonzepten und schlagen die Brücke hin zu aktuellen Geschäftsmodellen.

Bei jedem Prozessschritt unterstützen Unternehmen aus der gesamten Wertschöpfungskette die Forschung und bringen die industrielle Sichtweise und Kompetenz ein. In einem großen Workshop-Areal bietet das Recycling Atelier in Kooperation mit internationalen Unternehmen die Möglichkeit, die Produkte der Firmen auf den Prüfstand zu stellen und im direkten Austausch neue Konzepte für eine nachhaltige Textilproduktion zu erarbeiten.

Der Augenmerk liegt vor allem auf dem Bereich der Digitalisierung: Durch eine hochwertige und moderne Erfassung, Aufbereitung und Auswertung von Daten sollen neue Produktionsprozesse ermöglicht werden. Dabei wird der Einsatz von Künstlicher Intelligenz im Bereich des maschinellen Lernens und der Neuronalen Netze für die Textilbranche erforscht.

Das Recycling Atelier ist ein Beitrag der Hochschule Augsburg und des ITA Augsburg zum KI-Produktionsnetzwerk Augsburg. Das KI-Produktionsnetzwerk Augsburg, eingerichtet von der Bayerischen Landesregierung, ist ein Verbund von zahlreichen KI-Kompetenzträgern im Großraum Augsburg. Verbundpartner sind die Universität Augsburg, das Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV, das Zentrum für Leichtbauproduktionstechnologie (ZLP) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Augsburg sowie die Hochschule Augsburg. Beteiligt sind zudem auch regionale Industriepartner. Ziel ist eine gemeinsame Erforschung KI-basierter Produktionstechnologien an der Schnittstelle zwischen Werkstoffen, Fertigungstechnologien, datenbasierter Modellierung und digitalen Geschäftsmodellen.

Viele wollen sich etwas leisten – und das Klima schützen. Im Spannungsfeld dieses scheinbaren Dilemmas operiert der florierende Onlinehandel in Europa. 60 Prozent der Deutschen sogar 64,2 Prozent der Franzosen halten den E-Commerce für eine Umweltsünde. Damit liegen sie falsch, wie wissenschaftliche Untersuchungen belegen. Das geht aus einer vorgestellten Studie von Seven Senders zur Nachhaltigkeit im Onlinehandel hervor. Sie führt die wichtigsten Forschungsergebnisse zum Thema zusammen, ergänzt sie durch eine aktuelle Umfrage unter Konsumenten in sieben europäischen Ländern und bündelt sie zu Praxistipps und Best Practices für E-Tailer.

Wo die Potenziale liegen …
In der Generation Z, der junge Menschen zwischen 18 und 24 angehören, meinen neun von zehn, dass jedes Unternehmen Umweltverantwortung übernehmen sollte. Dabei interessieren sich 85 Prozent der europäischen Firmen für eine Reduktion ihrer Emissionen. Das betrifft auch die E-Commerce-Branche, obwohl sie – verglichen mit dem stationären Handel – in Sachen Umweltbelastung deutlich besser dasteht: Durchschnittlich ist der berechnete CO₂-Ausstoß pro im Internet verkauftem Produkt um den Faktor 2,3 geringer. Dennoch gibt es in Sachen Klimaschutz noch Luft nach oben: Der Löwenanteil der im E-Commerce generierten Emissionen entfällt auf den Transport – First und Last Mile zusammengenommen. Er macht zwischen 35 und 65 Prozent der Gesamtumweltbelastung aus und bietet damit, neben Verpackung und Retourensteuerung, den größten Hebel für Verbesserungen.

Bewusstsein ist nicht gleich Handeln
Die Studie zeigt: Mit dem wachsenden Umweltbewusstsein der Onlineshopper in Deutschland, Österreich, der Schweiz, Frankreich, Italien, Spanien und den Niederlanden stieg zuletzt auch die Bereitschaft an, für nachhaltige Lieferoptionen mehr Geld in die Hand zu nehmen, und zwar von 54 Prozent 2021 auf 70 Prozent in diesem Jahr. Dies bedeutet nicht automatisch, dass die Option beim Checkout auch tatsächlich genutzt wird. Best Practices in der Studie von Seven Senders zeigen, dass eine gute Nutzerführung und Information über die Umweltwirkungen verschiedener Versandlösungen dazu beitragen, dass nachhaltige Optionen um bis zu viermal häufiger angenommen werden. Die Studie macht deutlich, dass der Onlinehandel für das Erreichen seiner Klimaziele auf die Mitwirkung seiner Kunden angewiesen: Eine Senkung der Retourenquote, die für vermeidbare Umweltbelastungen sorgt, oder mehr Akzeptanz für eine Zustellung an Out-of-Home-Sammelstellen schaffen Quick Wins fürs Klima, die jeder E-Tailer nur gemeinsam mit seinen Kunden erreichen – und damit tonnenweise CO₂ einsparen kann. Wie viel genau, das beziffert Seven Senders im Rahmen eines DEKRA-zertifizierten Rechenmodells: Demnach verursacht die Zustellung an eine Out-of-Home-Sammelstelle im Vergleich zur Lieferung an eine Privatadresse durchschnittlich 300 g weniger CO₂ pro Paket.

Nachhaltigkeit ist (k)ein Zukunftsthema
Trotzdem ist der Weg hin zu einem Onlinehandel, der keine Emissionen mehr verursacht, noch weit – und die Realisierung von CO₂-neutralen Logistiklösungen, wie der Einsatz von E-LKWs, wird noch Jahre brauchen. Der Klimaschutz braucht schnell wirksame Lösungen, hier bietet sich die Kompensation von kurzfristig nicht vermeidbaren CO2-Emissionen als „goldene Brücke“ in eine emissionsarme oder sogar -freie Zukunft an, in der entsprechende Maßnahmen umsetzbar sind und greifen. Dass eine solche Strategie auch ein Wettbewerbsvorteil und Wachstumsimpuls für verantwortungsvoll agierende E-Tailer sein kann, zeigt die Studie ebenfalls: Durch die Skaleneffekte der E-Commerce-Logistik und abweichende Konsumgewohnheiten in den unterschiedlichen europäischen Märkten kann sogar eine Expansion zu positiven Effekten in der Klimabilanz führen. Thomas Hagemann, Gründer und Co-CEO von Seven Senders, sieht die E-Tailer auf einem guten Weg in Richtung Nachhaltigkeit: „Kaum eine Branche entwickelt sich so dynamisch wie der Onlinehandel, der sich mit Disruption auskennt wie kaum ein anderer. Frühzeitig auf die Wünsche von Konsument:innen einzugehen und diese rasch und effizient umzusetzen, gehört zu seinen Stärken. Die intensive Debatte um Umwelt- und Klimaschutz sowie mehr Nachhaltigkeit im Konsum können E-Tailer einmal mehr nutzen, um zu wachsen und an Stärke zu gewinnen.“

Nachhaltigkeit setzt sich durch, in der Mode wie in der Werbung. Daher greifen der Deutsche Textilreinigungs-Verband (DTV) und die Europäische Forschungsvereinigung Innovative Textilpflege e. V. (EFIT), Berlin, erneut ein Trendthema für ihre Imagekampagne in diesem Sommer auf. „Wir wollen unsere Branche mit positiven Bildern verknüpfen und deutlich machen, dass Textilservice nachhaltigen Lifestyle unterstützt.“

Ein Novum ist der All-White-Look der Modemacher in diesem Sommer nicht. Strahlendes Weiß ist im Grunde zeitlos, immer ein Hingucker und definitiv anziehend. Und wo sollten weiße Shirts, Hosen und andere cleane Styles gepflegt werden, wenn nicht im Fachbetrieb für Textilservice mit energieeffizienten, umweltgeprüften Wasch- und Reinigungsverfahren? „Bis das selbstverständlich ist, müssen wir unsere Strategie konsequent fortführen“, sagt Daniel Dalkowski, EFIT-Geschäftsführer und stellvertretender Geschäftsführer des DTV.

Während sich Lieblingsfarben wiederholen, erfinden sich viele Modemarken gerade neu. Ob Discounter oder Designerlabel: eine ‚nachhaltige‘ Kollektion bieten inzwischen fast alle. „Nun bleibt es unsere Aufgabe, werbewirksam zu kommunizieren, dass nachhaltig produzierte Textilien auch nachhaltig gepflegt werden sollten“, so Daniel Dalkowski, verantwortlich für das Marketing der Fachverbände. Die Website www.mytextilservice.eu sei dafür eine ideale Plattform.

Gleichwohl sei durch Corona deutlich geworden, dass insbesondere Textilreinigungen besondere Formate für die Kundenansprache brauchen, Plakate und andere klassische Werbemittel beispielsweise. „Darum bleibt auch die Website www.reinigen-lassen.com online und wir setzen das Konzept der Branchenkampagne bis auf Weiteres fort.“

Viele Betriebe seien derzeit mit existenziellen Fragen beschäftigt, vor allem kleinere hätten wenig Zeit, sich um Werbung zu kümmern. „Daher bieten wir unseren Mitgliedern weiterhin den Service, sich mit kostenlosen und dennoch professionell gemachten Werbemitteln am Markt zu positionieren. Analog dazu veröffentlichen wir auf www.reinigen-lassen.com auch im Sommer ein lesefreundliches, informatives Feature mit einem Link zur den Fachbetrieben vor Ort.“

Im Mittelpunkt des Messeauftritts des Sächsischen Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) stehen im Jahr 2022 aktuelle Entwicklungen, die sich dem Recycling und der Nachhaltigkeit von Leichtbauwerkstoffen widmen. Der Einsatz von rezyklierten Hochleistungsfasern wird an diversen Anwendungsbeispielen aus den Bereichen Sport und Freizeit sowie Mobilität erlebbar gemacht. Beispielsweise werden die Ergebnisse des zum 30.03.2022 beendeten IGF-Vorhabens „VliesSMC“ präsentiert. Gemeinsam mit dem Forschungspartner Fraunhofer ICT, Pfinztal, wurde im Rahmen des Projektes der Einsatz von rezyklierten Carbonfasern in der SMC-Prozesskette detailliert untersucht. Hierzu wurden zunächst Vliesstoffe entwickelt, die es ermöglichen, die rezyklierten Carbonfasern der SMC-Anlage zuzuführen. Die hergestellten SMC-Halbzeuge konnten anschließend sowohl im Form- als auch Fließpressverfahren verarbeitet werden. Der Benchmark mit konventionellen SMC-Produkten zeigte, dass bei niedrigerem Faservolumengehalt vergleichbare Kennwerte erzielt werden konnten.

Zukunftsweisende Materialien bieten zudem die Entwicklungen aus dem Bereich nachwachsender Rohstoffe in Kombination mit biobasierten Harzsystemen. Das Projekt 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 Verwirklichung hoher mechanischer Kennwerte der Fasern, bei gleichzeitig geringer Streuung der Materialeigenschaften, um ein im Vergleich zu industriell gefertigten Fasern konkurrenzfähiges und nachhaltiges Produkt aufbieten zu können.

Zudem stellt das STFI neueste Möglichkeiten zur kontinuierlichen Herstellung von Organoblechen vor. Unter Einsatz einer Intervallheißpresse wurden in den letzten Jahren Organobleche auf Basis unterschiedlichster Verstärkungsstrukturen in Kombination mit thermoplastischen Matrixsystemen entwickelt. Die Palette reicht dabei vom industrieüblichen PP und PA bis hin zu hochtemperaturbeständigen Polymeren wie PPS oder PEI.

Die Qualität von Verbundsystemen aus Cord hochfester Fasern wie Polyester, Aramid oder Polyamid und Matrixmaterialien aus Kautschuk wird maßgeblich bestimmt durch die Haftfähigkeiten der Fasern an der Matrix. Im etablierten Herstellungsprozess werden Haftvermittler aus Resorcin-Formaldehyd-Latex (RFL) zur Verbesserung der Haftfähigkeiten verwendet. Forschende an den DITF Denkendorf zeigen Wege, um das gesundheitsschädliche Formaldehyd durch technisch gleichwertige, aber gesundheitlich unbedenkliche Stoffe zu ersetzen.

In Autoreifen, Förderbändern und Keilriemen sowie in vielen Anwendungen bei der Herstellung technischer Erzeugnisse werden Kautschukmaterialien durch Cord verstärkt. Verwendet werden hochfeste Fasern aus Polyester, Polyamid oder Aramid. Sie sorgen für die notwendige Festigkeit und Steifigkeit des Gesamtverbunds und wirken äußeren Kräften entgegen. Dadurch können Verformungen, Dehnung und Torsion des Materials klein gehalten werden.

Diese Ansprüche an das Faserverbundmaterial können aber nur erfüllt werden, wenn zwischen Fasern und Matrix (aus Kautschuk bzw. Gummi) eine ausreichend hohe Haftfestigkeit besteht. Andernfalls ist mit einer Delamination der Werkstoffverbunde zu rechnen, die in wechselnden Lagen von Gewebe und Kautschuk aufgebaut sind. Materialversagen wäre die Folge.

Die Haftfestigkeit wird durch den Einsatz von Haftvermittlern erhöht. Bewährt haben sich Chemikalien auf der Basis von Formaldehyd-Resorcin-Latex (RFL). Sie werden als sogenannte Dips auf die Fasern aufgebracht und sorgen dafür, dass sich deren Haftung an der Matrix aus Kautschuk deutlich verbessert. RFL ist als Haftvermittler etabliert, hat aber einen bedeutenden Nachteil: Formaldehyd ist seit 2014 von der EU als nachweislich cancerogen und mutagen eingestuft. Die chemische Industrie ist daher auf der dringenden Suche nach gesundheitlich unbedenklichen Alternativen.

Die DITF haben ein neues, formaldehydfreies Beschichtungssystem entwickelt. Es basiert auf dem aus Holz gewinnbaren Stoff Hydroxymethylfurfural (HMF). HMF bildet sich bei der thermischen Zersetzung von Kohlenhydraten. Es kommt in vielen mit Hitze behandelten Lebensmitteln wie Milch, Kaffee oder Fruchtsäften vor und gilt nach derzeitigem wissenschaftlichem Kenntnisstand als gesundheitlich unproblematisch.
Die an den DITF entwickelten HMF-Dips sind auch aus technischer Sicht vielversprechend: Bei Garnen aus Polyamid 6.6 reicht eine einfache Imprägnierung aus, um die gewünschte Haftverbesserung zu erzielen. Garne aus Polyester oder Aramid bedürfen einer zusätzlichen vorhergehenden Plasmabehandlung oder einer Sol-Gel-Ausrüstung, um die notwendige Haftverbesserung zu erreichen. Das Aufbringen des HMF-Dips ist unter den gleichen Bedingungen und mit derselben Technologie möglich, die auch für die RFL-Dips verwendet wird. An dieser Stelle sind also keine zusätzlichen Investitionen nötig, um den Haftvermittler in der Produktion auszutauschen.

Die bereits aufgezeigten Vorteile sollen ausgebaut werden. Der Ersatz des Resorcins in der Dip-Formulierung ist das nächste Forschungsziel. Denn auch Resorcin hat eine humantoxische Wirkung. In Zusammenarbeit mit Industriepartnern untersucht man derzeit, inwieweit Resorcin durch Lignin ersetzbar ist. Das Besondere an dem verwendeten Lignin ist, dass es aus einjährigen Pflanzen gewonnen wird. Damit ist es, im Gegensatz zum häufig verwendeten Holzlignin, chemisch wesentlich aktiver und bietet mehr Potential für die weitere Verarbeitung zu einem technisch vorteilhaften Haftvermittler.
Beide Ansätze, Chemikalien in Haftvermittlern durch gesundheitlich unbedenkliche Stoffe auszutauschen, tragen durchweg den Gedanken des nachhaltigen Wirtschaftens: Die neuen Haftvermittler aus HMF und Lignin basieren auf natürlichen Rohstoffen. Die Problemlösung innerhalb einer anspruchsvollen, technischen Anwendung unter Einhaltung von Nachhaltigkeitsaspekten spiegelt die Verpflichtungen der Forschung gegenüber den gesellschaftlichen Vorgaben wider. Für die klein- und mittelständische Industrie bieten die Forschungsergebnisse Grundlage für Innovationen und damit einen echten Vorteil im internationalen Wettbewerb.

• Bundesregierung muss anwendungsorientierte Industrieforschung bedarfsgerecht finanzieren
• Haushaltsentwurf für 2022 bleibt dahinter deutlich zurück  
• Herausforderungen für Gesellschaft sind nur mit deutlich intensivierter Forschung und Innovationen zu bewältigen
• Nachhaltige Anreizsysteme für Mittelstand zur Steigerung der Innovationskraft schaffen

„Die Kürzung der Budgets für Industrieforschung und das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) auf Vor-Corona-Niveau ist ein verstörendes, desaströses Signal in Richtung der forschungsaffinen mittelständischen Unternehmen und der Industrieforschungseinrichtungen“, kommentiert Prof. Dr. Martin Bastian, Präsident der Deutschen Industrieforschungsgemeinschaft Konrad Zuse e.V. (Zuse-Gemeinschaft) den Regierungsentwurf für den Bundeshaushalt 2022. Er fordert die Bundesregierung auf, ihre Zusagen aus dem Koalitionsvertrag einzuhalten und die anwendungsorientierte Industrieforschung bedarfsgerecht zu finanzieren: „Nach unseren Berechnungen sind für eine bedarfsgerechte Finanzierung der anwendungsorientierten Forschung insgesamt pro Jahr gut 1,15 Milliarden Euro anzusetzen. Analog zum Pakt für Forschung und Innovation muss auch dies unbedingt regelmäßig überprüft und angepasst werden.“
 
Dr. Klaus Jansen, Geschäftsführer der Zuse-Gemeinschaft, ergänzt: „Eine wirklich bedarfsgerechte Finanzierung läge nach unseren Berechnungen für INNO-KOM und IGF bei mindestens 350 Mio. Euro, für ZIM sollten wenigstens 800 Mio. Euro angesetzt werden. Der aktuelle Haushaltsentwurf zeigt jedoch in eine ganz andere Richtung. Er steht in eklatantem Widerspruch zu den vollmundigen Versprechungen des Koalitionsvertrages.“ Laut Regierungsentwurf sinken die eingeplanten Mittel für die anwendungsorientierte Industrieforschung insgesamt um gut sechs Prozent von 905,5 Mio. Euro auf nur noch 855 Mio. Euro – ein Minus von 50,5 Mio. Euro. Dazu weiter Dr. Jansen: „Die Praxis hat bereits in den Vorjahren gezeigt, dass die anwendungsorientierte Industrieforschung – ein zentraler Träger für Transfer und Innovation in Deutschland – chronisch unterfinanziert ist. Die stark gesunkene Innovatorenquote im deutschen Mittelstand unterstreicht das eindrucksvoll.“
 
Die Zuse-Gemeinschaft sieht angesichts dieser Kürzungen für die anwendungsorientierte Forschung den gesellschaftlichen Transformationsprozess hin zur sozial-ökologischen Marktwirtschaft sowie die erfolgreiche Bewältigung der anstehenden Aufgaben der Mobilitäts-, Energie-, Produktionswende und des Klimawandels in Gefahr, so Prof. Bastian weiter: „Mit Blick auf diese immensen Herausforderungen, denen sich unsere Gesellschaft stellen muss, sind solche Einschnitte in ohnehin viel zu knappe Budgets als dramatisch zu bewerten. Diese können nur durch deutlich intensivierte Forschung und die so zu erreichenden Innovationen bewältigt werden. Das erfordert zwingend eine ausreichende, verlässliche und bedarfsgerechte finanzielle Förderung.“ Dazu müsse die Bundesregierung unbedingt auf Anreizsysteme für den Mittelstand setzen, betont der Präsident der Zuse-Gemeinschaft: „Wenn es gelingt, dessen Innovationskraft zu steigern, lassen sich die Mehraufwendungen für die anwendungsorientierte Industrieforschung durch die so erzielten Steuermehreinnahmen deutlich überkompensieren.“