Aus der Branche

Beim Innovationstag Mittelstand des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) präsentiert sich der innovative Mittelstand als treibende Kraft der deutschen Wirtschaft. Unter dem Leitgedanken „So geht Zukunft! – Digital. Transformativ. Resilient.“ verspricht die Veranstaltung spannende Einblicke in wegweisende Technologien und zeigt, wie Unternehmerinnen und Unternehmer aus ganz Deutschland den technologischen Wandel vorantreiben. Rund 300 Aussteller präsentieren bei der Open-Air-Veranstaltung die Ergebnisse ihrer zukunftsweisenden Forschungs- und Entwicklungsprojekte und laden zur Entdeckungsreise ein. Das STFI präsentiert zum Innovationstag Mittelstand des BMWK am 13.06.2024 in Berlin fünf textile Forschungshighlights aus den Bereichen Schutztextilien, Digitalisierung sowie Nachhaltigkeit, Kreislaufwirtschaft und Wellness.

Molotowcocktailschutzanzug – textiler Schutzanzug für Polizeieinsatzkräfte zum Schutz vor Molotowcocktails
Spezialeinsatzkräfte sind auf Schutzkleidung angewiesen, die vor vielfältigen Gefahren schützt. Meist schränkt eine höhere Schutzwirkung den Tragekomfort ein. Forscher des STFI und des ITA Aachen haben daher gemeinsam ein hitzebeständiges Gewebe entwickelt, das vor Angriffen mit Molotowcocktails schützt und dabei gleichzeitig einen hohen Tragekomfort gewährt. Molotowcocktails können schwerwiegende Verletzungen hervorrufen, die es zu verhindern gilt. Das Verletzungspotential hängt insbesondere mit der extrem hohen Verbrennungstemperatur von 800 °C – 1.700 °C zusammen, aber auch der starken adhäsiven Wirkung der Brandsätze. Die entwickelte Schutzkleidung zeichnet sich durch eine optimierte Faserzusammensetzung sowie durch eine spezielle Garn- und Gewebekonstruktion aus. Dar-über hinaus wurde die Funktionalisierung des Gewebes angepasst.

Holz/Textil-Faltwerke
Im abgeschlossenen Projekt wurden Holz-Textil-Faltwerken (HTF) entwickelt, die temporär zum Zweck des Schallschutzes, Sichtschutzes oder der räumlichen Abgrenzung aufstellbar sind. Unter Nutzung der Origami-Mathematik wurden mehrschichtige Holz-Textil-Verbunde entwickelt. Das Textil dient als zweidimensionales Scharnier der fertigen Konstruktion. Durch den Verbund aus biegeschlaffen textilen Materialien mit biegesteifen Holzelementen sind Faltbewegungen möglich, die eine selbsttragende Struktur entstehen lassen. Die HTF zeichnen sich durch kleines Packvolumen und Leichtbauweise aus. Gezeigt wird ein Tischmodell des Demonstrators.

Graviola
In der Naturmedizin werden die Blätter des tropischen Graviola-Baumes (Annona muricata) zur Verbesserung des Wohlbefindens und zur Behandlung zahlreicher Krankheiten eingesetzt. Die Wirkung der Graviolapflanze ist hauptsächlich auf die enthaltenen aktiven Wirkstoffe der Acetogenine zurückzuführen. Ziel des Projektes GRAVIOLA war die Entwicklung neuartig funktionalisierter Textilien, die mit Wirkstoffen der Graviolapflanze ausgerüstet sind. Gezeigt werden auf dem internationalen Pavillon des Innovationstag Mittelstand mit Graviola ausgerüstete Textilmuster auf Basis von Wirkstoffverkapselungen und Graviolaextrakten.

INTAKE – Entwicklung und Erprobung intelligenter Einbringungstechnologie für Datenkerne in der Wäschekonfektionierung
Im Projekt INTAKE haben sich aktuell sechs Forschungspartner das Ziel gesetzt, ein KI-gesteuertes Verfahren zu entwickeln, das RFID-Antennenfäden und -Chips während des Konfektionsprozesses in die Wäsche einbringt und so die Notwendigkeit des nachträglichen Patchens eliminiert. Die Wäsche selbst wird so zu einem individuell funktionalisierten RFID-Transponder gemacht. Gezeigt wird Flachwäsche wie z.B. Bettlaken oder Kopfkissen mit integrierter kleindimensionaler RFID-Fadentechnologie inkl. Datenkern und Textilantenne für eine gesteuerte Einbringung per KI und zukünftige Leasing-Szenarien

Entwicklung und Untersuchung der Fusion zwischen innovativen Technologiekombinationen und nachhaltigen Designstrategien, dargestellt als multifunktionale Spielmatte (MultiMatt)
Die Multimatt ist eine Spielmatte, welche unterschiedliche Fertigungs- und Veredlungstechnologien unter Verwendung eines rezyklierten und Cradle to Cradle-zertifizierten Materials zu einem kreislauffähigen Produkt vereint. Die entwickelte MultiMatt verbindet den Monomaterial-Ansatz mit dem Flächenbildungsverfahren Stricken und den Veredlungs- und Funktionalisierungstechnologien 3D-Druck, Rückenbeschichtung und Laserbehandlung. Damit ist die Entwicklung zur Anwendung für nachhaltiges Design, kreislauffähige Materialverbunde und Rezyklate geeignet.

Die EREMA Group und Lindner zeigten in einem gemeinsamen Vortrag auf der IFAT in München, wie sich konstante Regranulat-Qualitäten im Kunststoffrecycling mittels Datenaustausch zwischen Extruder und Waschanlage realisieren lassen und ein intelligentes Energiemanagement die Kosten senkt.

Um neue Wege im Kunststoffrecycling zu beschreiten, soll die Wertschöpfungskette in ihrer Gesamtheit betrachtet werden. Die Chancen für die Zukunft liegen in der Feinabstimmung der einzelnen Prozessschritte – von der Wertstoffsammlung über das Recycling bis hin zum Endprodukt. Hier setzt die Zusammenarbeit von Lindner und der EREMA Group an, die mit der 50/50-Gründung der gemeinsamen Holding BLUEONE Solutions im August 2023 offiziell eingeleitet wurde. Dabei wurden Anteile der Lindner Washtech eingebracht. Die Expertise von EREMA – Hersteller von Extrudern und Filtrationslösungen für das Kunststoffrecycling und größtes Unternehmen innerhalb der EREMA Group – wird mit jener der Lindner Washtech – führender Anbieter von All-in-one-Lösungen für das Zerkleinern, Sortieren und Waschen von Kunststoffen – gebündelt.

Datentransfer sorgt für effizientere Recyclingprozesse
Die Standardisierung der Prozesskontrolle ist ein erstes Resultat der Unternehmenskooperation. „Wir haben gemeinsam eine Plattform entwickelt, die den Datenaustausch zwischen Extruder und Waschanlage erlaubt“, erläuterte Manfred Hackl, CEO der EREMA Group. „Dies ermöglicht eine präzisere Analyse der Daten und die gezielte Ableitung von Verbesserungsmaßnahmen.“ Mittels digitaler Schnittstelle werden alle wichtigen Parameter berücksichtigt und überwacht. So ist es beispielsweise möglich, Informationen über aktuelle Durchsatzmengen in der EREMA Pre Conditioning Unit zu nutzen, um so möglichst früh den Prozess in der Waschanlage zu optimieren, wodurch beispielsweise Kapazitätsschwankungen ausgeglichen werden und eine deutliche Steigerung der Outputmenge erreicht wird. Dieser Datentransfer stellt einen weiteren Schritt auf der Roadmap zur Digitalisierung dar.

Hohe Wirtschaftlichkeit durch smartes Energiemanagement
„Wesentlich für zukunftsfähiges Recycling ist es, den passenden Prozess für die jeweilige Anwendung zu finden und die einzelnen Prozessschritte optimal aufeinander abzustimmen“, betonte Michael Lackner, Geschäftsführer von Lindner. Beim Energiemanagement konnten durch Koordination der Prozessschritte bereits erste Erfolge erzielt werden. Ein konkretes Beispiel ist die Wärmerückgewinnung. „Wir nutzen die während des Extrusionsprozesses entstehende Abwärme als Energieressource für den Wasch- und Trocknungsprozess", erklärte Lackner. „Unsere Kunden können dadurch ihre Energiekosten und ihren CO2-Ausstoß nachhaltig senken“.

Synergien entlang der Wertschöpfungskette
Um die jeweiligen Qualitätsstandards je Endapplikation zu etablieren, gilt es Synergien zu nutzen. „Die entscheidende Frage ist, wie wir es schaffen das Endprodukt zu verbessern und gleichzeitig die Gesamteffizienz im Recyclingprozess steigern“, sind sich Manfred Hackl und Michael Lackner einig. Das funktioniere nur, wenn sich Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette zusammenschließen. Die Branchenführer können bereits einige Beispiele von gemeinsam verbesserten Recyclingprozessen vorweisen, die das Loslösen vom Downcycling ermöglicht haben. „Der Recyclingkreislauf von HDPE-Ausgangsmaterial, das mithilfe unserer beiden Technologien zu hochwertigem, lebensmittelechten rHDPE-Granulat verarbeitet wird, ist eines davon“, sagt Lackner. Gemeinsam arbeiten Lindner Washtech und EREMA weiterhin intensiv daran, Strategien für das Upcycling von Kunststoffen zu entwickeln und die Recyclingquoten zu erhöhen.