Aus der Branche

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

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

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

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

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

1.    Mechanische Eigenschaften

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

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

2.    Flammwidrigkeit und Temperaturbeständigkeit

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

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

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

3.     Teilegeometrie und Werkzeugkosten

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

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

4.     EMV Abschirmung

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

5.      Emission

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

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

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

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

Am 22. Februar 2021 geht offiziell der erste Cotonea Business-to-Business-Shop online. Der Baden-Württembergische Hersteller von Biobaumwolltextilien bietet damit internationalen Textilmarken und Modelabels einen effektiven Zugang zu zertifizierten, fairen sowie ökologischen Biobaumwollstoffen.

fabrics.cotonea.de kombiniert Digitalisierung und Dienstleistung
Einer der wichtigsten Services des Stoff Shops ist das Angebot kostenloser Samples. Zu weiteren Leistungen gehören eine Experten-Beratung bei Bedarf sowie die Möglichkeit, neben ganzen Rollen auch 10-Meter-Stücke zu bestellen. In Anbetracht der Pandemie und einer beschleunigten Digitalisierung erachtet das Unternehmen eine einfache Kombination aus online und analog als unabdingbar.

Cotonea erachtet Vertrauenswürdigkeit als wichtigsten Wert der traditionsreichen Marke, der die gesamte Lieferkette vom Baumwollfeld bis zur Produktdarstellung betrifft. Der Qualitätsanspruch orientiert sich am IVN BEST Standard, der die weniger strenge GOTS Zertifizierung beinhaltet. Cotonea ist als einziger Hersteller zudem über die ganze Fertigungskette fair-for-life-zertifiziert.

Slow Shopping: Kunden erleben mit ihren Sinnen und entscheiden in Ruhe remote
„Nicht erst das kürzlich in Deutschland verabschiedete Lieferkettengesetz zeigt, dass die Themen Umweltfreundlichkeit und Sozialverträglichkeit in der Industrie immer wichtiger werden“, so Roland Stelzer, der sich seit über 30 Jahren als Geschäftsführer von Cotonea und der Mutterfirma Elmer & Zweifel im Baumwollgeschäft engagiert. „Corona hat Slow Fashion und bewussten Konsum zum Trendthema des Alltags gemacht. Die Herstellungsmethoden der Textilindustrie werden von der Öffentlichkeit immer stärker hinterfragt. Und Designer, die bewusst produzieren und nachhaltige Produkte anbieten wollen, brauchen Sicherheit, da sie einem beachtlichen Betrugsrisiko ausgesetzt sind. Die Transparenz und Arbeitsweise von Cotonea gibt dem Einkäufer dagegen die notwendige Sicherheit.“

Das Bempflinger Unternehmen arbeitet partnerschaftlich mit Baumwollanbau-Projekten, die es selbst mitaufgebaut hat, und ist auch in allen weiteren Herstellungsschritten entlang der Lieferkette involviert. Die ökologische und gesundheitliche Unbedenklichkeit – für Konsument wie auch Textilarbeiterschaft – gehören zu den Qualitäten, die Cotonea konsequent realisiert. Informationen über Zertifikate und Expertise können Interessierte stets online einsehen oder erfragen.

Die Marke setzt auf eine hohe Vielfalt an Gewebekonstruktionen, die vielfältige Einsatzmöglichkeiten abdecken. Darunter Stoffe beispielsweise für DOB, HAKA und KIKO oder für Outdoor, Accessoires, Spielzeug, Schuhe, sowie Arbeitskleidung.
Designer, Einkäufer, Unternehmen können einen Zugang zum Cotonea B2B Stoff-Shop beantragen unter: fabrics.cotonea.de

• 90 Jahre Mut, Kraft und Zuversicht

Die Geschichte der heutigen Weitblick GmbH & Co. KG beginnt im September 1931 mit einem kleinen Ladengeschäft in Frankfurt am Main, in dem Gottfried Schmidt Berufskleidung verkauft. Sein Pioniergeist, sein Mut und seine Zuversicht sind es, die in sehr schwierigen Zeiten den Grundstein für das Unternehmen gelegt haben. 2021 blickt Weitblick nun voller Stolz auf bereits 90 Jahre Unternehmenstradition und die daraus entwickelte Erfolgsgeschichte zurück.

Zwischen Tradition und Moderne

Stets blieb das Geschäft in Familienhand. Wolfgang Schmidt, Sohn des Gründers, wagte neben dem Einzelhandel seines Vaters den Schritt ins Objektgeschäft und begann bereits in den 50er Jahren mit dem Aufbau einer eigenen Produktion. Die Vollbeschäftigung rund um Frankfurt zwang die Unternehmer 1961 dazu, tief im Spessart eigene Betriebe zu gründen, um ausreichend Arbeitskräfte zu finden. Dank Flexibilität und Mut zu Innovation konnten erste eigene Kollektionen entwickelt werden. Und weil es damals wie heute beim Thema Qualität niemals Kompromisse gab, ließ der Erfolg nicht lange auf sich warten. Davon zeugen noch heute Kundenbeziehungen, die über Jahrzehnte hinweg Bestand haben.

„Es war immer klar, dass mein Bruder und ich das aufgebaute Unternehmen weiterführen und mit unserer eigenen Handschrift weiter entwickeln möchten. Sowohl unser Vater als auch unser Großvater haben ihre Arbeit mit jeder Faser geliebt und stets mit großer Leidenschaft und Vision ausgeübt. Das war wegweisend und motivierend.“, erläutert Claus Schmidt, Enkel des Unternehmensgründers und heutiger Geschäftsführer bei Weitblick. 1983 übernimmt er als dritte Generation erstmals Verantwortung im Unternehmen und prägt mit einem harmonischen Augenmaß zwischen traditionellen Werten und den fortschreitenden Veränderungen der globalen Wirtschaftswelt die Unternehmensführung bis heute. Unter seiner Ägide werden anspruchsvolle Marken-Kollektionen entwickelt, die für die Industriewäsche geeignet sind und eine modische Handschrift tragen. Innovative Entwicklungen, wie die erste normkonforme HACCP-Kollektion für die lebensmittelverarbeitende Industrie, festigten Weitblick langsam, aber sicher seine Vorreiter-Funktion im Bereich industriewäschegeeigneter Workwear. Der Ausbau der Produktion in Europa wurde von Alexander Schmidt entwickelt und stets unter fairen und partnerschaftlichen Bedingungen zum Wohle aller Beteiligten geführt. Die wegweisende, erste nachhaltige Öko-Kollektion „ÖkoMax“ im Jahr 1993 musste leider wieder eingestellt werden, weil zwar die Produktion – nicht aber hingegen der Kunde – bereit für voll kompostierbare, nachhaltige Berufsbekleidung war.

Zukunft kreieren

1991 wurde der weitläufige Hauptsitz am neuen Standort Kleinostheim gebaut. Viel hat sich seither bei Weitblick, damals noch als Gottfried Schmidt OHG firmierend, bewegt. Mit der erfolgreichen Einführung des zentralen Markenauftritts unter Weitblick im Jahr 2016 begann die strategische Neuausrichtung des Unternehmens. Durch organisches, wohlüberlegtes Wachstum sind es heute mehr als 140 MitarbeiterInnen an den Standorten leinostheim und Alzenau sowie über 1.200 Beschäftigte in europäischen Produktionsbetrieben, die sich täglich für Weitblick-Kunden einsetzen. 2017 wurde das hochmoderne Logistikzentrum in Alzenau in Betrieb genommen, 2019 folgte der Bau der innovativen Bürolandschaft am Hauptsitz. Neben Claus Schmidt sind heute seine beiden Kinder Isabelle und Felix Schmidt als Gesellschafter mit eigenen verantwortlichen Bereichen im Unternehmen aktiv. Aber ein Unternehmen ist nichts ohne ein starkes und motiviertes Team. Als Geschäftsführer an der Spitze bildet Felix Blumenauer mit den Prokuristen Uwe Baier, Michael Dyroff und Philipp Hartmann eine starke Führungsmannschaft, die gemeinsam mit allen WeitblickerInnen die Familientradition fortführt und die Unternehmensvision “Begeisterung gemeinsam kreieren“ trägt und prägt.

Zusammen alles schaffen

Wenngleich die im Jubiläumsjahr geplanten Veranstaltungen und Feierlichkeiten Corona-bedingt abgesagt werden mussten: Es gibt zahlreiche Ideen, um diese lange Unternehmenstradition a sreichend zu würdigen. Dabei wurde – und das ist typisch für Weitblick – vor allem an die Kunden gedacht: Zahlreiche neue Kollektionen werden im Jubiläumsjahr gelauncht, darunter auch ein großes Sortiment aus Fairtrade Baumwolle und recyceltem Polyester. Neben der eigenen Co2-Neutralität arbeitet Weitblick mit seinem größten Gewebelieferanten derzeit an Konzepten zum Vollrecycling. Ein bahnbrechender Online- und Veredelungskonfigurator wird gerade in eigener Regie entwickelt. Die intuitive Bedienbarkeit und innovativste Features werden die Customer-Experience auf ein neues Level heben.

Weitblick hat große Ziele, vor allem bei der Umsetzung des Nachhaltigkeitskonzeptes. „Bei allem Stolz auf unsere Herkunft und lange Tradition: unseren Blick richten wir immer Richtung Zukunft, wollen auf allen Ebenen, gemäß unserer Unternehmensvision, gemeinsam Begeisterung kreieren. Ich möchte unsere Verantwortung für nachhaltiges Unternehmertum und soziales wie umweltfreundliches Agieren weiter forcieren und den Weg, den wir bereits eingeschlagen haben, Schritt für Schritt weitergehen.“, erklärt Isabelle Schmidt ihre Vision für Weitblick. Das Unternehmen wird 2021 das Nachhaltigkeitszertifikat des Grünen Knopfes einführen. 

Große Herausforderungen gilt es derzeit vor allem aufgrund von Corona zu meistern Gut, dass Weitblick hier mit einer hochmodernen Organisation optimal gerüstet ist und reibungslos arbeiten kann. Es ist nicht die erste Krise, die das Unternehmen mit Erfolg durchlebt hat. „90 Jahre sind für mich als vierte Familiengeneration gefühlt sehr weit weg. Was ich aber von meinem Urgroßvater mitnehme, sind die Leitgedanken Mut, Kraft und Zuversicht. Sie haben nichts von ihrer Strahlkraft verloren und bestärken mich in der Idee, dass wir gemeinsam alles schaffen können.“, ergänzt Isabelle Schmidt.

Zu Beginn des Jubiläumsjahres wurde das Unternehmen offiziell von der bisherigen „Gottfried Schmidt OHG“ auf die „Weitblick GmbH & Co. KG“ umfirmiert. Der Firmenname Gottfried Schmidt ist damit Geschichte. Aber eben eine Geschichte, die bleibt. Und von einer neuen Familiengeneration und dem Team weitergeschrieben wird.

Ein neu entwickeltes Gewebe des Materialtechnologiekonzerns Toray verbindet Haptik und Struktur von handgeschöpftem japanischem Papier mit moderner Funktionalität.

Mit Camifu präsentiert Toray Industries, Inc. ein neuartiges Polyester-Filamentgewebe inspiriert von der Optik und Haptik japanischen Papiers. Das Material basiert auf dem patentierten Mehrkomponenten-Spinnverfahren NANODESIGN, das es Toray erlaubt, unterschiedliche Polymere innerhalb einer Faser präzise anzuordnen und zu formen. Die resultierende Struktur mit ihren feinen Unebenheiten ist der von handgeschöpftem Papier nachempfunden, weist jedoch zugleich die Weichheit und den Komfort synthetischer Fasern auf.

Mithilfe des NANODESIGN-Verfahrens entwickelte Toray eine Faser mit einer flachen, C-förmigen Querschnittstruktur, die drei unterschiedliche Polymere miteinander verbindet. In der Fasermitte befindet sich ein lösliches Polymer, rechts und links davon sind Polymere mit unterschiedlichen Wärmeschrumpfungseigenschaften angeordnet. Eines der Polymere wurde dabei aus recycelten Folienresten hergestellt, um die Nachhaltigkeit von Camifu zu erhöhen.

Werden diese angrenzenden Polymere wärmebehandelt, verbiegen sie sich entsprechend ihrer jeweiligen Wärmeeigenschaften entlang der Faser. In Verbindung mit der flachen Querschrittstruktur erzeugt dies eine einzigartige Verdrehung und Ausdehnung.
So entstehen Faserbündel mit unregelmäßigen Hohlräumen, die für die charakteristische Unebenheit des Materials sorgen.

Der hohe Anteil an Hohlräumen verleiht dem Gewebe eine leichte und zugleich robuste Haptik, die der von japanischem Papier entspricht. Auch optisch folgt Camifu diesem Vorbild: Die Fasern enthalten unterschiedlich eingefärbte oder einfärbbare Polymere, die sich nicht aneinander ausrichten.

Camifu eignet sich damit für Anwendungen in der Herren- und Damenoberbekleidung, darunter Hemden, Blusen, geschnittene und genähte Kleidungsstücke. Das Unternehmen plant, Camifu ab Frühjahr/Sommer 2022 auf den Markt zu bringen

• Melchior Textil trägt den steigenden Anforderungen an eine seriöse, nachhaltige Produktion Rechnung: Die Muttergesellschaft und gleichzeitiger Veredlungspartner des Unternehmens, die MGC - Acabamentos Têxteis (Ronfe/Portugal), wurde am 9. Dezember 2020 mit dem international anerkannten STeP by Oeko-Tex-Zertifikat ausgezeichnet.

„Das Interesse der Berufskleidungsbranche an nachhaltig produzierten Textilien ist in den vergangenen Jahren deutlich gestiegen. Mit Geweben aus Tencel- und recycelten Polyesterfasern haben wir bereits in der Vergangenheit auf die Nachfrage reagiert. Nun haben wir den Service für unsere Kunden noch einmal umfassend erweitert: Unsere Muttergesellschaft MGC- Acabamentos Têxteis wurde am 9. Dezember 2020 mit dem anerkannten Siegel „Sustainable Textile Production by Oeko-Tex“ (STeP) zertifiziert. Dieses Label ist eine der Vorbedingungen für eine Auszeichnung nachhaltig hergestellter Bekleidung, weshalb die Kollektionen unserer Kunden ab sofort für seröse, international anerkannte Textilsiegel akkreditiert werden können“, freuen sich die beiden Geschäftsführer von Melchior Textil, Manfred Seeber und Dietmar Rohrbach.

Voraussetzung für Berufskleidungskollektionen mit Nachhaltigkeitsprädikat

Für die Zertifizierung nach STeP hat MGC - Acabamentos Têxteis, Muttergesellschaft und Veredlungspartner von Melchior Textil, strenge Vorgaben in den Bereichen Chemikalien-, Umwelt und Qualitätsmanagement, soziale Verantwortung sowie Gesundheitsschutz und Arbeitssicherheit erfüllt. Die Auszeichnung mit dem seriösen, selbst durch Greenpeace anerkannten Standard war der krönende Abschluss einer intensiven Vorbereitung. Das Zertifikat ist nun für drei Jahre gültig.

Computergestützte Simulationen auf der Mikro- und Mesoskala sind ein entscheidender Durchbruch in der Materialforschung und Materialentwicklung. Über 180 namhafte Unternehmen und Forschungseinrichtungen weltweit arbeiten mit der Simulationssoftware GeoDict^®.

Die Math2Market GmbH wurde 2011 als Spin-off des Fraunhofer ITWMs in Kaiserslautern gegründet. Die Software-Entwicklung hatte bereits 2001 begonnen und seitdem wird die Funktionalität von GeoDict^® mit Kunden ausgebaut.

Die Simulationssoftware GeoDict^® integriert aktuelle Forschung und leistungsstarke Softwareentwicklung in eine anwenderfreundliche Lösung, die den gesamten Workflow der Material- und Werkstoffentwicklung digital abbildet. Die ausgezeichnete Bildverarbeitung von 2D- oder 3D-Bilddaten (µCT, FIB/SEM) mithilfe künstlicher Intelligenz ermöglicht eine präzise Charakterisierung und Analyse der Mikrostruktur eines Materials. GeoDict^® ist in der Lage, große 3D-Bilddatensätze innerhalb kürzester Zeit auszuwerten und zuverlässige Vorhersagen zum Materialverhalten unter verschiedenen Bedingungen durch Simulation zu treffen. Die digitalen Messergebnisse können dann grafisch dargestellt und im weiteren Entwicklungsprozess eingesetzt werden.

Simulationslösungen für:

• Filtermedien, Filterelemente, Membranen, Katalysatoren, Benzinpartikel- und Dieselpartikelfilter
• Batteriematerialien (Kathoden, Anoden, Separatoren, uvm.), Brennstoffzellen
• Werkstoffentwicklung und -forschung (z.B. technische Textilien, Vliesstoffe, Gewebe, Verbundwerkstoffe, Schäume, Keramiken, uvm.)
• Digitale Gesteinsphysik und Gesteinsanalyse

• Nachhaltigkeit Technischer Textilien – Von rezyklierten Carbonfasern und faserschonender Verarbeitung im Projekt futureTEX
• Dr. Hagen Hohmuth, Leiter Forschung und Entwicklung bei der Tenowo GmbH, im Interview mit Diana Walther und Dr. Ina Meinelt von der P3N MARKETING GMBH

Nicht nur der Name veränderte sich im Laufe der Jahre – auch die kontinuierliche Weiterentwicklung der Produktpalette durch eigene Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten stellt als entscheidender Wachstumstreiber den langfristigen Erfolg der Tenowo GmbH sicher. Das ursprünglich auf gewebte Einlagen und Taschenfutterstoffe sowie Vliesstoffe für die Bekleidungsindustrie spezialisierte Unternehmen gehört im Bereich der technischen Anwendungen mittlerweile zu den weltweit führenden Unternehmen in der Vliesstoffbranche.

Mit ca. 690 Mitarbeitern an Standorten in Europa, Nordamerika, China und Mexiko nimmt Tenowo eine wegweisende Stellung in der Entwicklung und Herstellung innovativer technischer Textilprodukte und Vliesstoffe ein. Bereits seit mehreren Jahren ist Dr. Hagen Hohmuth der Leiter für Forschung und Entwicklung bei der Tenowo GmbH. In dieser Zeit hat er entscheidend zur Weiterentwicklung des Unternehmens beigetragen. In futureTEX war das Unternehmen im abgeschlossenen Vorhaben RecyCarb involviert und arbeitet jetzt im Vorhaben HPF-Garnitur mit.

Drei Fragen an Dr. Hagen Hohmuth, Leiter Forschung und Entwicklung bei der Tenowo GmbH

• Welche Ziele verfolgen Sie mit Ihrer Arbeit im Projekt futureTEX?

Die Tenowo GmbH befasst sich seit 2010 mit der Verarbeitung von rezyklierten Carbonfasern (rCF) zu einem Vliesstoff. Vliesstoffe sind günstige Alternativen zu etablierten Textilien wie z. B. Geweben und Gelegen, welche neue Eigenschaften in faserverstärkten Strukturen realisieren können. Daher war es uns wichtig das Thema rCF maßgeblich mitzugestalten. Die Ergebnisse aus dem Vorhaben RecyCarb sprechen für sich. Wir haben viele wertvolle Erkenntnisse für die zukünftige Arbeit mit Carbonfasern aus dem Recycling gewonnen. Als Vliesstoffhersteller stehen wir zudem vor der Herausforderung, dass bei der Verarbeitung von Hochleistungsfasern, wie z. B. Carbon, vor allem an den metallischen Arbeitselementen, beispielsweise Garnituren der Krempel, eine erhöhte Abrasion (Abschabung) auftritt. Diese führt zu vorzeitigem Verschleiß der Garnituren und erhöhten Prozesskosten. Gemeinsam mit unseren Partnern haben wir es uns zur Aufgabe gemacht, durch optimierte Krempelgarnituren und angepasste Online-Überwachung eine verbesserte Qualität für Vliesstoffe aus Hochleistungsfasern bei längerer Standzeit zu erzielen.

•  In welchem Vorhaben arbeiten Sie aktiv mit? Was sind Ihre Aufgaben?

Tenowo war im abgeschlossenen Umsetzungsvorhaben RecyCarb aktiv. Als Industriepartner haben wir die Verschnittabfälle sowie die zurückgewonnenen Carbonfasern der anderen Partner aufbereitet und zu verschiedenartigen Vliesstoffen weiterverarbeitet. Nach ausgiebigen Tests im Technikumsmaßstab am STFI mittels Krempelverfahren und anschließender Verfestigung durch Vernadelung sowie mittels Malimoverfahren zu Vliesstoffen konnten wir die Verarbeitung im Industriemaßstab erfolgreich in unserer Fertigung demonstrieren. Aktuell arbeiten wir mit weiteren Partnern im Umsetzungsvorhaben HPF-Garnitur. Im Umsetzungsvorhaben wird sowohl die Krempelgarnitur hinsichtlich ihrer Materialoberfläche und Zahnung optimiert als auch ein digitales Monitoringsystem zur Überwachung des Abnutzungsgrades entwickelt. Durch die optimierten Garnituren wird eine schonendere Verarbeitung der Fasern und somit eine höhere Vliesstoffqualität erzielt. Wir werden hier als Industriepartner vor allem die Anpassung, Validierung und Verifizierung der Verschleißanalyse gewährleisten sowie die optimierte Krempelgarnitur auf unseren Anlagen testen und einsetzen.

• Welchen Mehrwert möchte Ihr Unternehmen aus der Arbeit in futureTEX ziehen?

Generell ist der rCF-Markt global und zielt noch auf Nischen, in denen Faktoren wie z. B. Leichtbaupotenzial oder Leitfähigkeit wichtig sind. Tenowo zählt zu den ersten kommerziellen Anbietern, die sowohl selbst rCF-Vliesstoffe produzieren und vermarkten als auch mit kundeneigenen rCF-Langfasern im Lohn individuelle Vliesstoffe anbieten können. Dies sind nicht mehr ausschließlich Produktionsreste, die als Rezyklat in dieselben Produkte zurückgeführt werden, sondern auch Rezyklatströme aus der Entsorgung, die in neuen Produkten Verwendung finden. Mit den Erkenntnissen aus den beiden Vorhaben möchten wir unsere Produktpalette stärken und gleichzeitig deren Qualität optimieren.

In Leinengeweben, in Seilen, als Dämmmaterial: Flachs begleitet die Menschen seit Jahrtausenden. Bis heute. Mit Webbändern aus Flachs macht vombaur die funktionalen und ökologischen Vorteile der Naturfaser für den Leichtbau nutzbar.

Leicht und fest
Flachsfasern sind besonders steif und reißfest. Textilien aus dem Naturmaterial verleihen naturfaserverstärktem Kunststoff (NFK) deshalb besondere Stabilität. Außerdem weist Flachs eine geringe Dichte auf. Die Bauteile verbinden dadurch hohe Steifigkeit und Festigkeit mit geringem Gewicht. Weiteres funktionales Plus: Naturfaserverstärkte Kunststoffe neigen weniger zum Splittern als glasfaserverstärkte Kunststoffe.

Nachhaltiger Werkstoff
Beim Anbau von Flachs wird CO2 gebunden und bei der Produktion von NFK fallen gegenüber konventionellen faserverstärkten Kunststoffen 33 Prozent weniger CO2-Emissionen an. Der Energieverbrauch ist um 40 Prozent niedriger. Das senkt die Produktionskosten und verbessert die CO2-Bilanz des Werkstoffs. Gewichtige Argumente für Naturfaser-Bänder – wie das Flachsband von vombaur – in Leichtbau-Anwendungen.

Circular Economy
Das geht auch im Leichtbau. Die Zahl der Recyclingzyklen ohne Qualitätsverlust liegt bei naturfaser-verstärkten Kunststoffen höher als bei glas- oder carbonfaserverstärkten Kunststoffen: Die thermoplastische Matrix des Composites lässt sich nach einem Lebenszyklus des Produkts aufschmelzen und wiederverwerten. Die Naturfasern können in anderen Produkten – Spritzgussprodukten zum Beispiel – „weiterleben“.

Vielfältige Anwendungen
„Zur Verstärkung von Hightech-Ski dienen Compostites aus unseren Flachsbändern ebenso wie zur Extrusion moderner Fensterprofile – die Einsatzmöglichkeiten sind zahllos“, erklärt Tomislav Josipovic, Sales Manager von vombaur. „Als Entwicklungspartner unterstützen wir mit unseren Composite Textiles unter anderem Anwendungen für Automotive, Windenergie, Bau- oder Sport-Industrie und viele weitere Branchen.“

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

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

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

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

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

• Fertigung von One Piece Masks aus Präzisionsgewebe in Jacquard-Webtechnik

Angestoßen durch den Webmaschinenhersteller Lindauer DORNIER, starten die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) ein Projekt zur Entwicklung wiederverwendbarer, medizinischer Gesichtsmasken auf Basis hochpräziser Luftdüsen-Webtechnik. Das Vorhaben schafft die Voraussetzungen, um zusammen mit namhaften Industriepartnern aus der Region und dem Hohenstein Institut für Textilinnovation gGmbH innerhalb von 4-6 Monaten die Entwicklung, Prüfung, Zulassung, Anlaufproduktion und den Reinigungsservice für wiederverwendbare medizinische Gesichtsmasken aufzubauen. Das Projekt wurde zusammen mit zwei weiteren herausragenden Corona-Projekten aus 120 landesweit eingereichten Anträgen ausgewählt und wird mit 195 000 Euro durch das Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau unterstützt.

Das nun bewilligte Projekt unter Leitung von Dr. Hans Jürgen Bauder, Bereichsleiter Webtechnologien an den DITF, adressiert diese Anforderungen mit einem völlig neuen Fertigungsansatz: Während die gängigen Schutzmasken aus Vliesstoff hergestellt und nach einmaligem Gebrauch weggeworfen werden, setzen die Denkendorfer Forscher auf „konfektionsfreie“ One Piece Masks aus leistungsfähigem Präzisionsgewebe in Jacquard-Webtechnik und schaffen ergänzend die Voraussetzung zur Mehrfachverwendung, um Abfall zu sparen und Lieferengpässe zu vermeiden. Es wird ein innovatives Herstellungskonzept für flexibel anpassbare Masken mit deutlich verbessertem Tragekomfort und damit auch höherer Schutzfunktion realisiert. Die Herstellkosten liegen nach erster Kalkulation bei 6-8 Cent/Maske und bieten damit eine realistische Grundlage für die Massenproduktion.

Für das ambitionierte Vorhaben nutzen die DITF modernste Technik verbundener Textilmaschinenbauer und Textilhersteller: Lindauer Dornier stellt die benötigten Luftdüsenwebmaschinen zur Verfügung, die Stäubli AG ist Projektpartner für die Jacquardwebtechnik. Für die aufwendige Herstellung des Kettbaums und das Einziehen der Kettfäden hat Global Safety Textiles Unterstützung zugesagt. Die Firma TWD-Fibres liefert für die Prototypen und die Anlaufproduktion antimikrobielle Filamentgarne und Texturgarne. Parallel werden aus den DITF Technika voraussichtlich auch sogenannte Splittfasern, die eine erhöhte Abscheideleistung begünstigen und fast so fein sind wie die Fasern für Masken aus Meltblow-Vliesstoff, eingesetzt.

Die medizinischen Gesichtsmasken müssen nicht steril, aber zwingend keimarm (desinfiziert) sein. Projektpartner ist deshalb auch das Reinigungsunternehmen Textilpflege Mayer, das sich dieser Aufgabe annimmt und für die Bewertung der Masken mit dem Ortenau Klinikum in Offenburg zusammenarbeitet. Die Prüfung der Masken nach den Vorgaben der EN 14683 führt das Hohenstein Institut für Textilinnovation gGmbH durch.

Der Fokus im Projekt liegt im technischen Design der gewebten Gesichtsmaske, das den 15 Textilunternehmen in Europa, die insgesamt mehr als 200 Jaquard-Webmaschinen betreiben, für die Herstellung zur Verfügung gestellt werden soll. Die Fertigungseinstellungen der an den DITF entwickelten Masken können sofort auf bestehende Produktions-anlagen übertragen werden. Damit wären die 15 Webereien kurzfristig in der Lage, zusammen über 2 Millionen Masken pro Tag herzustellen – ein nennenswerter Beitrag für die weitere Stabilisierung der Versorgungslage mit Schutzmasken.

Weitere Informationen finden Sie im Anhang