Aus der Branche

Wissenschaftsteams des Instituts für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA) forschen gemeinsam mit Partnern aus der Industrie und außeruniversitären Forschungseinrichtungen gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) an Wegen, die Textilindustrie von fossilen auf biobasierte Rohstoffe, Ausrüstungen sowie neue umweltfreundliche Verfahren umzustellen, um auf diese Weise, die gesamte textile Wertschöpfungskette zu transformieren.

Die Fäden dafür laufen im Innovationsraum BIOTEXFUTURE mit einer Vielzahl an einzelnen Textilforschungsprojekten zusammen. Die enge Verknüpfung von universitärer mit anwendungsnaher Forschung und marktrelevanter Umsetzung mit Wirtschaftsunternehmen soll dazu führen, dass der Textilindustrie die Wende zu einem zukunftsfähigen biobasierten Wirtschaften zielgerichtet gelingen kann.

Erste konkrete Ergebnisse ausgewählter Projekte präsentiert BIOTEXFUTURE auf den Gemeinschaftsstand Bioökonomie des BMBF auf der Hannover Messe (22. bis 26.4.2024) sowie auf der fast zeitgleich stattfindenden Internationalen Leitmesse für technische Textilien und Vliesstoffe, Techtextil, in Frankfurt / Main (23. bis 26.4.2024). Folgende Projekte werden vorgestellt:

• BioTurf: der Kunstrasen der Zukunft ist grün (Hannover Messe / Techtextil)
• CO₂Tex: innovative elastische Garne binden CO₂ (Hannover Messe / Techtextil)
• DegraTex: biologisch abbaubare Geotextilien (Techtextil)
• BioBase: Textilien für Innenräume, Sport, Auto und Technik werden bio (Hannover Messe / Techtextil)

BioTurf: der Kunstrasen der Zukunft ist grün
Die Forscher*innen des Projekts BioTurf arbeiten an der Lösung eines Problems, mit dem hunderte von Städten und Gemeinden konfrontiert sind. Ziel ist es, eine Kunstrasenstruktur aus Bio-Polyethylen (PE) zu entwickeln, das sich qualitativ nicht von erdölbasiertem PE unterscheidet. Diese Monomaterial-Struktur soll ein hochwertiges Materialrecycling ermöglichen. Eine wichtige Basis für die spätere Kreislaufführung des Produktes. Darüber hinaus wird die neuartige Kunstrasenstruktur ohne die Zugabe von Einstreu-Granulat auskommen und damit das aktuelle Mikroplastik-Problem von Kunstrasenplätzen lösen. Es existiert bereits ein BioTurf-Fußballplatz in Aachen als Demonstrationsspielfeld, auf denen Sportler*innen spielen und trainieren, und dadurch die Forscher*innen regelmäßig Rückmeldung bekommen. Man befindet sich in der Phase der Feinjustierung, um das Ziel zu erreichen den Kunstrasen der Zukunft aus 100% biobasiertem Polyethylen herstellen zu können.

CO₂Tex: innovative elastische Garne binden CO₂
Die Textilwissenschaftler*innen des BIOTEXFUTURE Projekts CO₂Tex entwickeln elastische Filament-Garne, in deren Ausgangsmaterial das für die Erderwärmung mitverantwortliche Treibhausgas CO₂ gebunden ist. Gleichzeitig verwenden sie für die Garnherstellung Schmelzspinnprozesse, für die keine giftigen und umweltschädlichen Lösungsmittel notwendig sind. Den Forscher*innen ist es zudem gelungen, die Elastizität der auf thermoplastischen Polyurethanen (TPU) beruhenden Entwicklung für bestimmte Garntypen an das Leistungsvermögen der konventionellen Elastane heranzuschrauben. Das Projekt-Konsortium erwartet, dass für die entwickelten CO₂-haltigen elastischen TPU-Filament-Garne eine Hochskalierung der Produktionsprozesse auf eine massentaugliche Fertigung im Industriemaßstab in absehbarer Zeit möglich sein wird. Dabei hält das CO₂Tex-Team vergleichbare Herstellungskosten wie bei konventionellen Garnen sowie leichte Vorteile bei der Energiebilanz gegenüber bestehenden Prozessen für möglich.

DegraTex: biologisch abbaubare Geotextilien
Das Ziel von DegraTex ist die Entwicklung biobasierter, abbaubarer Geotextilien für kurzfristige Anwendungen wie die zeitlich begrenzte Sicherung von Erdstrukturen oder für den Vegetationsschutz. Die Materialien erfüllen ihre Funktion, bis sie von natürlichen Komponenten, wie z.B. bodenstabilisierenden oder bodendeckenden Pflanzen, übernommen werden oder simpel einfach nicht mehr benötigt werden. Es geht darum, konventionelle, erdölbasierte Geotextilien in technisch und ökologisch sinnvollem Rahmen durch biobasierte und abbaubare Produktlösungen zu ersetzen. Das Forschungsteam des ITA hat bereits erste Demonstratoren auf Basis von Biopolymeren im Außeneinsatz.

BioBase: Textilien für Innenräume, Sport, Auto und Technik werden bio
Im BioBase-Projekt wird die gesamte textile Wertschöpfungskette der jeweiligen Produkte abgebildet und in jedem Prozessschritt der technologische Reifegrad für die industrielle Produktion von biobasierten und nachhaltigen Chemiefasern schrittweise erhöht. Zunächst entstehen hierbei in Kooperation zwischen den Forschungseinrichtungen und Industriepartner*innen industriell gefertigte Anschauungsmodelle (Demonstratoren), die das Potenzial der am Markt verfügbaren biobasierten Polymere demonstrieren sollen. Die Herstellung der Polymere, Garne und textilen Flächen, orientiert sich sehr anwendungsbezogen an den existierenden technischen Anforderungen in den unterschiedlichen Industrie-Sektoren.
Das Team in Aachen beschäftigt sich mit der Herstellung von Chemiefasergarnen und betrachtet dabei die Arbeitsschritte Schmelzspinnen und Texturieren der Wertschöpfungskette und teilweise auch die Flächenherstellung. Die Forschungen zeigen, dass biobasierte Polymere existieren, die auf bestehenden Anlagen entlang der textilen Prozesskette bis zum Demonstrator verarbeitbar sind, wobei die Garn- und Textileigenschaften je nach Anforderungsprofil angepasst werden können.

Textilien für technische Anwendungen erhalten ihre besondere Funktion meistens durch eine Beschichtung. Sie macht Textilien zum Beispiel wind- und wasserdicht oder abriebbeständiger. Üblicherweise kommen dabei auf Erdöl basierende Stoffe wie Polyacrylate oder Polyurethane zum Einsatz. Mit diesen werden jedoch endliche Ressourcen verbraucht und die Materialien können durch unsachgemäßen Umgang in die Umwelt gelangen. Die Deutschen Institute für TextiI- und Faserforschung Denkendorf (DITF) forschen deshalb an Materialien aus nachwachsenden Quellen, die recyclingfähig sind und nach Gebrauch die Umwelt nicht belasten. Interessant sind hier Polymere, die aus Bakterien hergestellt werden können.

Diese Biopolymere haben den Vorteil, dass sie in kleinen Laborreaktoren bis hin zu großen Produktionsanlagen hergestellt werden können. Zu den vielversprechendsten Biopolymeren zählen Polysaccharide, Polyamide aus Aminosäuren und Polyester wie Polymilchsäure oder Polyhydroxyalkanoate (PHA), die alle aus nachwachsenden Rohstoffen stammen. PHA sind ein Überbegriff für eine Gruppe biotechnologisch hergestellter Polyester. Diese Polyester unterscheiden sich im Wesentlichen durch die Anzahl der Kohlenstoffatome in der Wiederholungseinheit. Bisher wurden sie vor allem für medizinische Anwendungen untersucht. Da PHA-Produkte am Markt zunehmend verfügbar sind, können Beschichtungen aus PHA in Zukunft auch verstärkt im technischen Bereich eingesetzt werden.

Die Bakterien, aus denen die PHA gewonnen werden, wachsen mithilfe von Kohlenhydraten und Fetten als auch durch eine erhöhte CO₂ Konzentration und Licht mit angepasster Wellenlänge.

PHA sind in ihren Eigenschaften durch die Variation der molekularen Struktur der Wiederholungseinheit anpassbar. Dadurch stellen Polyhydroxyalkanoate eine besonders interessante Verbindungsklasse für die Beschichtung technischer Textilien dar. Aufgrund der wasserabweisenden Eigenschaften, die schon vom Molekülaufbau herrühren, und der stabilen Struktur haben Polyhydroxyalkanoate ein großes Potential für die Herstellung wasserabweisender, mechanisch belastbarer Textilien, wie sie beispielsweise im Automobilbereich und auch bei Outdoor Bekleidung gefragt sind.

Die DITF leisteten hierzu bereits erfolgreiche Forschungsarbeiten. So zeigten Beschichtungen auf Garnen aus Baumwolle und Gewebe aus Baumwolle, Polyamid und Polyester glatte und recht gut haftende Beschichtungen. Die PHA-Typen für die Beschichtung wurden sowohl am freien Markt beschafft als auch vom Forschungspartner Fraunhofer IGB hergestellt. Es zeigte sich, dass durch Extrusion das geschmolzene Polymer durch eine Ummantelungsdüse auf Baumwollgarne aufgetragen werden kann. Die Beschichtung des geschmolzenen Polymers auf Gewebe gelang mithilfe einer Rakel. Die Länge der molekularen Seitenkette des PHA spielt bei den Eigenschaften des beschichteten Textils eine wichtige Rolle. So sind zwar PHA mit mittellangen Seitenketten besser geeignet, um eine geringe Steifigkeit und einen guten textilen Griff zu erzielen, jedoch ist ihre Waschbeständigkeit gering. PHA mit kurzen Seitenketten sind dafür geeignet eine hohe Wasch- und Scheuerbeständigkeit zu erreichen, jedoch wird der textile Griff etwas steifer.

Aktuell untersucht das Team, wie die Eigenschaften von PHA verändert werden können, um die gewünschten Beständigkeiten und die textilen Eigenschaften gleichermaßen zu erreichen. Des Weiteren ist die Formulierung wässriger Rezepturen für die Garn- und Textilausrüstung geplant. Damit können wesentlich dünnere Beschichtungen auf die Textilien aufgebracht werden als dies mit geschmolzenem PHA möglich ist.

In weiteren Forschungsteams der DITF wird untersucht, ob PHA auch für die Herstellung von Fasern und Vliesstoffen geeignet sind.

Badehose an, rein ins Wasser, mit trockener Badehose wieder raus – klingt utopisch, könnte aber womöglich bald schon Realität werden. Das Gründertrio von „Octogarn“ entwickelt gerade eine Innovation: ein neuartiges Garn, das die Textilindustrie umkrempeln könnte, für das die ehemaligen Studentinnen der Hochschule Niederrhein (HSNR) und der FH Aachen eine Förderung von 1,84 Millionen Euro erhalten. Das Geld stammt aus dem Förderprogramm „EXIST – Existenzgründungen aus der Wissenschaft“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz.

„Octogarn“ ist schadstofffrei, nachhaltig, kälteisolierend, atmungsaktiv und reibungsreduzierend. Es wirkt ähnlich dem Lotuseffekt, ist also wasserabweisend. Doch es hat einen entscheidenden Mehrwert: Es ist unbenetzbar. Bedeutet: Taucht man ein Textil aus diesem Garn unter Wasser, bleibt es trocken. „Ein Effekt, der in der Textilbranche kaum bekannt ist“, sagt die Mönchengladbacherin Alexandra Plewnia. Momentan werden viele wasserabweisende Textilien, vor allem im technischen Bereich, durch die Ausrüstung mit Chemie wie Fluorpolymeren hergestellt. Grüne Alternativen sind zwar umweltfreundlicher, aber oft nicht leistungsstark genug. „Octogarn“ will beide Probleme lösen.

Ideengeberin ist Alexandra Plewnia (29), die zuletzt Textile Produkte im Master an der HSNR studiert hat. Betriebswirtschaftliches Know-how bringt Sarah Neumann (28) aus Köln mit, die ihren Master berufsbegleitend in Management und Entrepreneurship an der FH Aachen absolviert hat. Komplettiert wird das Team ab November von Melanie Jakubik (29) aus Duisburg, Studienkollegin von Plewnia und wie sie für den Bereich Technologie verantwortlich.

Geforscht hat Plewnia an „Octogarn“ rund zwei Jahre im Rahmen ihres Master-Studiums am Fachbereich Textil- und Bekleidungstechnik, wo sie das Wahlpflichtfach Nanotechnologie belegte und sich mit dem Thema Funktionalität befasste..

Mit ihrer Idee gewann sie bereits 2022 den Hochschulwettbewerb „Battle of Ideas“. Die 20.000 Euro Preisgeld flossen direkt in die Anmeldung des Patents. Seither wurde die Idee auf vielen weiteren Wettbewerben in Deutschland vorgestellt.

Das Team von HNX, das gründungsinteressierte HSNR-Studierende und Mitarbeitende berät und u.a. im Rahmen des dort angesiedelten Förderprogramms „HNexist“ unterstützt, begleitete Plewnia und ihr Team. Es unterstützte bei der umfangreichen Antragstellung für EXIST.

Das noch zu gründende Start-up möchte das Garn produzieren und es als Zulieferer an Unternehmen vertreiben. Ob Outdoor-Kleidung, Schutzausrüstung oder Einsatz in der Schifffahrtsindustrie – dank der vielfältigen Eigenschaften des Materials gibt es für „Octogarn“ verschiedenste Einsazmöglichkeiten.

Das fertige Garn gibt es noch nicht. Die 1,84 Millionen Euro helfen, um bis zum Ende der Förderperiode im Februar 2026 einen Prototyp zu entwickeln. Das Fördergeld wird vor allem für Personalausgaben genutzt, aber auch eine neue Maschine wird angeschafft. Für die Entwicklung von Octogarn darf das Gründerteam Büroraume und Maschinen des Fachbereichs Textil- und Bekleidungstechnik mitbenutzen.

Ein Novum in der Geschichte des BIOPOLYMER Innovation Awards: 2023 machen drei Innovationen aus Deutschland das Rennen um die international begehrten Trophäen unter sich aus! Ob der Hauptpreis nach Rheinland-Pfalz, Thüringen oder Hessen geht, wird traditionsgemäß erst auf dem Kongress „BIOPOLYMER – Processing & Moulding“ bekannt gegeben, der am 13. Juni in Halle (Saale) stattfindet. Preisverleihung und Tagung können wie in den letzten Jahren per Videostream kostenfrei in Echtzeit verfolgt werden.

Ist Deutschland noch innovativ genug, um in der Weltspitze ganz vorn mitzuhalten? „Wenn es darum geht, Kunststoffe und Kunststoffanwendungen auf biologischer Basis und für nichtfossile Kreisläufe zu entwickeln, lautet die Antwort: ja!“, ist Jury-Vorsitzender Peter Putsch nach den diesjährigen Nominierungen für den BIOPOLYMER Innovation Award überzeugt: „Mehrere deutsche Beiträge setzten in diesem Jahr die Benchmarks im Wettbewerb.“

Gingen Preise in den letzten nach Finnland, Italien, Belgien oder Brasilien, so nominierte die Jury in diesem Jahr erstmals ausschließlich deutsche Bewerber für den mit 2.000 Euro dotierten Hauptpreis.

Die Green Elephant GmbH aus Gießen macht sich für ihr Produkt CellScrew® unter anderem eine Eigenschaft des Biokunststoffs und klassischen 3D-Druck-Materials PLA (Polymilchsäure) zunutze, die bislang wenig Beachtung fand: seine hohe Biokompatibilität. Das Start-up stellt aus vollständig biobasiertem PLA in additiver Fertigung neuartige Zellkulturflaschen her, in denen Gewebezellen beispielsweise für Gen- und Zelltherapien oder für die Erforschung von Kosmetika und Medikamenten auf neue, komfortablere Weise vermehrt werden können. Forschung, Entwicklung und Industrie produzieren damit bedeutend effizienter und umweltfreundlicher als bisher. Eine archimedische Schraube sowie konzentrisch angeordnete Zylinder im Flascheninneren sorgen für eine riesige Oberfläche zur Anheftung der Zellen und für die automatische Benetzung der inneren Oberflächen mit Kulturmedium bei rollender Lagerung. Eine CellScrew® ersetzt bis zu 400 herkömmliche Zellkulturflaschen aus fossilen Kunststoffen. Selbst wenn das biobasierte PLA nach der Einmalverwendung aus Sterilitätsgründen nicht kompostiert, sondern verbrannt wird, entsteht dabei nur so viel CO2, wie zuvor in den Bioorganismen, aus denen der Werkstoff entstand, gebunden war.

Die SoBiCo GmbH aus Bad Sobernheim (Rheinland-Pfalz) verfolgt seit mehreren Jahren einen innovativen Ansatz, um das von Natur aus recht begrenzte Einsatzspektrum von PLA (Polymilchsäure) systematisch zu erweitern. „Die geringe Reißdehnung von reinem PLA ist zum Beispiel ein entscheidender Grund dafür, dass der Biokunststoff kaum als Verpackungsmaterial genutzt wird“, erklärt SoBiCo-Geschäftsführer Johannes Fuchs. Klassische Modifikationsversuche scheiterten meist am komplexen Migrations- und Kristallisationsverhalten von Weichmachern und anderen Additiven. Fuchs‘ Team fand mit dem Potsdamer Fraunhofer Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) eine eigene Lösung und taufte sie auf den Namen Plactid®. Hinter der Marke verbirgt sich eine PLA-Copolymer-Familie, die in einem neuartigen Verfahren – der reaktiven Compoundierung – hergestellt wird. Neben Lactid, das stets biobasiert ist, kommen dabei verschiedene Polyole zum Einsatz, die je nach Anwendungsfall aus biologischen oder fossilen Quellen stammen können. Die PLA-Copolymere lassen sich auf diese Weise gezielt von hart/ spröde bis weich/ duktil einstellen. So werden zum Beispiel weiche Folien von hoher Kristallinität möglich. Aber auch Spritzgusstypen mit einer deutlich höheren Kristallisationsgeschwindigkeit und Schlagzähigkeit als Standard-PLA können erzeugt werden. Darüber hinaus eignen sich die PLA-Copolymere auch als Additive zur Modifizierung von Standard-PLA.

Das Thüringische Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt (TITK) hat sich eines bislang ungelösten Problems angenommen, von dem jeder Mensch im Alltag umgeben ist: Klebstoffen. Sie stecken in fast jedem Produkt, enthalten zum allergrößten Teil Polymere, sind typische Einmalprodukte, in Recyclingprozessen kaum separierbar und enden so allzu oft als Mikroplastik in der Umwelt. Die Antwort der Thüringer Forscher auf diese Herausforderung heißt Caremelt® und ist ein biobasierter und bioabbaubarer Schmelzklebstoff, dessen Endeigenschaften und Anwendungsprofil mit denen etablierter Schmelzkleber vergleichbar sind. Die Formulierung aus Biopolymeren wie Polymilchsäure (PLA), Polybernsteinsäure (PBS), Terpen- und Kolophoniumharzen, natürlichen Wachsen und Zitronensäure-Derivaten ist nicht nur für kurzlebige Produkte wie Einkaufstüten, Windeln oder Kartonagen geeignet. Auch Schuhe, Textilien, Möbelteile, Fahrzeuginterieur oder Bücher lassen sich damit zuverlässig und dauerhaft zusammenfügen, wie Praxistests zeigten. Das Herstellungsverfahren wurde bereits so optimiert, dass die Formulierungen in einem kontrollierten Prozess reproduziert werden können.

Gemeinsam mit den Projektpartnern CG TEC, Cordenka, ElringKlinger, Fiber Engineering und Technikum Laubholz entwickeln die DITF einen neuen Faserverbundwerkstoff (CELLUN) mit Verstärkungsfasern aus Cellulose. Die Matrix des Werkstoffs ist ein thermoplastisches Cellulosederivat, das sich in industriellen Verarbeitungsverfahren wie Heißpressen oder Pultrusion verarbeiten lässt. CELLUN aus nachwachsenden Biopolymeren ermöglicht den Ersatz von Glas- oder Carbonfasern in der Herstellung industrieller Formteile.

Innerhalb des schnell wachsenden Segments des Faserverbund-Leichtbaus werden zunehmend Organosheeets eingesetzt. Organosheets sind vorkonsolidierte Platten-Halbzeuge mit einer Matrix aus thermoplastischen Kunststoffen und verschiedenen Verstärkungsfasern in unterschiedlichster textiler Ausführung. Die Thermoplastmatrix erlaubt die Verarbeitung der Organosheets mit in der Industrie etablierten „schnellen“ Verfahren wie Heißpressen, Thermoformen, Spritzgießen mit Organoblech-Einlegern oder Pultrusion. Die Verfahren erzeugen sehr gut recycelbare, hoch funktionalisierte Bauteile mit reproduzierbarer Qualität.

Die textile Verstärkung der Organosheets besteht vor allem aus Glas-, Carbon-, Basalt- oder Aramidfasern. Diese Fasern besitzen hohe Steifigkeiten und Zugfestigkeiten, sind jedoch in ihrer Herstellung und im Recycling energieintensiv und können nur in einem zunehmend minderwertigen Zustand recycelt werden.

Im Gegensatz dazu ist der an den DITF entwickelte CELLUN-Verbundwerkstoff eine wesentlich nachhaltigere Alternative. Für die Herstellung von CELLUN wird die Verstärkungskomponente aus nicht schmelzbaren Cellulosefasern sowie thermoplastischen, derivatisierten Cellulosefasern als Matrix zu einem Hybridroving kombiniert. Als cellulosische Verstärkungsfasern kommen Regeneratfasern der Firma Cordenka und die an den DITF entwickelten HighPerCell®-Cellulosefasern zum Einsatz.

CELLUN wird nun im Rahmen eines vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Verbundprojekts zur industriellen Reife weiterentwickelt. Die Aufgaben der DITF im CELLUN-Verbundprojekt sind vor allem die Herstellung von geeigneten Verstärkungsfasern auf Basis von Cellulose und die Einbettung der Fasern in die thermoplastische Cellulose-Derivat-Matrix. Das Material wird in den hauseigenen Technika zu technischen Hybridrovingen und zu Hybridtextilien weiterverarbeitet. Über Pultrusions- und Thermoformverfahren oder im Spritzguss können schließlich Formteile hergestellt werden, die die technischen Einsatzmöglichkeiten des neuen Materials veranschaulichen.

Im weiteren Projektverlauf liegt der Fokus auf der vollständigen Kreislaufführung des CELLUN-Materials nach dem End of Life (EOL). Dazu werden zwei unterschiedliche Ansätze erforscht. Einerseits besteht die Möglichkeit, CELLUN-Formteile ohne Qualitätsverlust thermisch umzuformen. Ein zweiter möglicher Weg besteht darin, das CELLUN-Material wieder chemisch in die einzelnen Komponenten zu trennen. Diese können dann erneut wieder zu 100% als neue Ausgangsmaterialien eingesetzt werden.

CELLUN-Werkstoffe werden als umweltfreundliche, ressourcenschonende und kostengünstige Alternative zu etablierten Verbundwerkstoffen im Leichtbau- und Automotivsektor Vorteile im Markt der technischen Halbzeuge bieten. Durch die Verwendung nachwachsender Biopolymere soll ein wesentlicher Beitrag zum Umwelt- und Klimaschutz geliefert werden: Einerseits können herkömmliche Kunststoffe auf Rohölbasis substituiert werden, andererseits können CELLUN-Verstärkungs- und Matrixfasern mit nur geringem Energieeinsatz und aus natürlichen Rohstoffen hergestellt werden.

• Energieeffiziente Chemiefaseranlagen für den türkischen Markt

Die pandemiebedingt mehrfach verschobene ITM in Istanbul findet vom 14. bis 18. Juni mit rund 1000 internationalen Ausstellern im Tuyap Fair and Congress Center statt.

Im Fokus stehen für die Oerlikon Division Polymer Processing Solutions des Maschinen- und Anlagenbauer Gesamtlösungen von der Schmelze bis zum Garn, zu den Fasern und Vliesstoffen. „Die Türkei ist ein sehr aktiver Markt“, beschreibt Sales Director Oliver Lemke die aktuelle Stimmung im Land. „Großes Interesse zeigen unsere Kunden an Factory Projekten, die von der hauseigenen Polykondensationsanlage bis zum Texturierten Garn, der begleitenden Automatisierung und korrespondierender digitaler Lösungen alles umfassen.“ Die Lieferung sämtlicher Prozessschritte aus einer Hand versprechen eine aufeinander abgestimmte Technologie, um die hohe Qualität des produzierten Garns sicherstellt.

Weiterer Informationsschwerpunkt ist das Thema Nachhaltigkeit. In der Chemiefasergarnherstellung hat sich einiges getan: mechanische wie chemische Technologien zum Recycling von Flaschen, aber auch von Textilien, Biopolymere, Circular Economy. Mit Partnern und Tochtergesellschaften wie Oerlikon Barmag Huitong Engineering (OBHE) und Barmag Brückner Engineering (BBE) legt Oerlikon Polymer Processing Solutions entsprechende Konzepte vor.

BCF Technologie: 6800 dtex mit RoTac³ tangeln
Hochflorige Teppiche oder Teppiche für den Outdoorbereich liegen aktuell im Trend, die Nachfrage nach diesen margenstarken Garnen steigt signifikant. Die hierfür benötigten dicken BCF Garne aus PP, PET oder PA6 lassen sich ab sofort mit der RoTac³ tangeln. Beim sogenannten Fachen werden alle drei Fäden gemeinsam durch eine Tangelöffnung in der RoTac³ geführt und miteinander vertangelt. So lassen sich Tangelknoten deutlich gleichmäßiger setzen als mit anderen marktüblichen Tangeleinheiten, auch bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten. Häufige Tangelaussetzer werden vermieden. Das sorgt für eine bessere Garnqualität und wirkt sich positiv auf den Weiterverarbeitungsprozess aus. Das Ergebnis ist ein sichtbar ebenmäßigeres Erscheinungsbild des Teppichs. Zusätzlich wird der Druckluftverbrauch je nach Garntyp um bis zu 50% reduziert.

Das 3-in-1 plying Paket ist optional für die BCF Anlagen S+ und BCF S8 mit RoTac³ erhältlich und kann auch auf Wunsch nachgerüstet werden.

SmartERZ wird bis Ende 2025 weiter durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Mit einer Fördersumme von 6 Mio. EUR startet das Bündnis mit seinen Partnern, den laufenden Vorhaben und den neu eingereichten Projekten in die zweite Phase der Umsetzung.

Die Vorbereitungen für die zweite Förderphase des WIR!-Bündnisses „SmartERZ: Smart Composites Erzgebirge“ starteten im Juli 2021 mit dem Aufruf an alle 197 Bündnispartner (Stand: 01/2022) zur Einreichung von Onepagern. 22 dieser einseitigen Projektskizzen gingen insgesamt bis Ende August 2021 beim Verbundkoordinator Wirtschaftsförderung Erzgebirge GmbH (WFE) ein. Abgebildet wurden darin innovative Ideen und Projekte in den Bereichen Technologieentwicklung (z. B. Oberflächenfunktionalisierung), der Entwicklung von Applikationen (z. B. in den Bereichen Automotive und Bauwesen) sowie Innovationen bei der Organisations-, Fachkräfte- und Regionalentwicklung. Nach der Begutachtung durch den SmartERZ-Beirat wurden 13 innovative Projektideen für die Abgabe von vollständigen Projektskizzen ausgewählt. Diese ergänzen die Strategie des Bündnisses SmartERZ. Mit zahlreichen Partnern aus Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft soll das Erzgebirge durch Innovationen im Maschinenbau, der Elektrotechnik, Kunststoffverarbeitung, Oberflächentechnik und Textiltechnik zu einem zukunftsfähigen Wirtschaftsstandort entwickelt werden. Ziel ist die Transformation der Region Erzgebirge zu einem führenden Hightech-Standort für neuartige, funktionalisierte Verbundwerkstoffe, sogenannte Smart Composites. Diese Materialien haben ein großes Innovations- und Wachstumspotential. Sie gelten als Schlüsseltechnologie und ermöglichen langfristig eine hohe regionale Wertschöpfung.

Im Ergebnis der Forschungs- und Entwicklungsprojekte entstehen funktionalisierte Textilien, die mit Sensoren, Aktoren oder Leiterbahnen ausgestattet werden, um beispielsweise Körperfunktionen oder Transportschäden messen und melden zu können, oder funktionalisierte Matrizen, z. B. Formgedächtnispolymere, deren Form nach vorheriger „Programmierung“ thermoreversibel geändert werden kann, oder funktionalisierte Oberflächen mit Selbstheilungseigenschaften bzw. optischen und haptischen Effekten. Darauf aufbauend können funktionsintegrierte Leichtbauelemente (auch: Adaptronikleichtbau), wie Kunststoffräder mit erweiterten Funktionen, z. B. elektrische Radnabenmotoren, entwickelt werden.

Auf Basis des im Oktober 2021 beim Projektträger Jülich (PtJ) eingereichten Konzepts, der Präsentation am 25. Januar 2022 beim BMBF und der anschließenden Diskussion wurden der bisherige Fortschritt, die weitere Planung für die Umsetzungsphase und die Aussichten für eine Verstetigung des Bündnisses von der Expertenjury positiv mit folgendem Statement bewertet. „Das Bündnis ist wirtschaftsgetrieben und stark regional verwurzelt, was eine hohe Anwendungsorientierung und spätere Verwertbarkeit der Ergebnisse sowie konkrete Effekte in der Region erwarten lässt.“ In den kommenden Wochen wird sich der SmartERZ-Beirat erneut beraten, um die endgültige Entscheidung zu den eingereichten Projektskizzen zu treffen. Der Start in die zweite Förderphase, die konkrete Planung mit Timeline und das gemeinsame Ziel bis 2025hat die WFE bereits fest im Blick. Um auch die Bündnispartner und interessierte Unternehmen aus Wirtschaft und Wissenschaft mit einzubeziehen, gibt das SmartERZ-Managementteam am 7. April 2022 in der Online-Veranstaltung SmartCONNECT ein Update zu Neuerungen, Zeitplan und geplanten Projekten.

Als einwohnerstärkster Landkreis Ostdeutschlands hat das Erzgebirge eine solide Entwicklungsbasis. Mit der zweithöchsten Industrie- und Handwerkerdichte in Sachsen ist die Region in zahlreichen B2B-Zulieferketten etabliert und kann eine ausgeprägte Branchenvielfalt vorweisen. Auch die Arbeitslosenquote ist im Erzgebirge eine der niedrigsten in ganz Deutschland mit einem Höchststand an sozialversicherungspflichtigen Arbeitnehmern. Dem gegenüber stehen kleinteilige Firmenstrukturen mit geringer Produktivität, die Abhängigkeit vom Metall-Automotive-Sektor mit geringen Margen in Transformation und das niedrigste Lohnniveau auf Basis des Medianentgeltes. Hier setzt SmartERZ an: Das Netzwerk verbindet kleine und mittelständische Unternehmen und bezieht auch aktuelle Forschungsprojekte ein, so dass sich Kooperationen finden und die Innovationskraft der Region durch Wissenstransfer und Zusammenarbeit voll ausgeschöpft werden kann. Unter den 197 Bündnispartnern befinden sich 152 Wirtschaftsunternehmen, 30 wissenschaftliche und 15 gesellschaftliche Einrichtungen, die gemeinsam aktiv werden können. Der Fokus auf Smarte Composite verhilft dem Erzgebirge und der geballten Technologiekompetenz der ansässigen Unternehmen zu einer überregionalen Sichtbarkeit, was wiederum zu Aufträgen mit größerem Volumen beitragen soll. Basierend auf dieser erwünschten Entwicklung können Fachkräfte gehalten und neue Stellen zu besseren Konditionen geschaffen werden.

Die digitale Innovationsplattform innovERZ.hub wurde im Hinblick auf die projektübergreifende Innovationsentwicklung im Erzgebirge, den vorbereitenden Austausch und weitere Kooperationsvorhaben im November 2020 von der WFE ins Leben gerufen. Wirtschaftsunternehmen, öffentliche Institutionen und wissenschaftliche Einrichtungen können hier online Kooperations-, Umsetzungs- und Fertigungspartner suchen und finden.

Im Rahmen seiner Wachstumsstrategie „CLAIM 5" von HUGO BOSS (MDAX: BOSS) realisierte das Unternehmen das erste nachhaltigkeitsbezogene Investment der Gruppe in Form einer Beteiligung von 5 Millionen USD an HeiQ AeoniQ LLC, einer hundertprozentigen Tochtergesellschaft der in London notierten HeiQ Plc (LSE: HEIQ).

Die Investition wird durch eine zusätzliche Vereinbarung in Höhe von 4 Millionen USD ergänzt, die der Erreichung der vereinbarten Ziele unterliegt. Die strategische Partnerschaft wird HUGO BOSS dabei helfen, die ehrgeizigen Nachhaltigkeitsziele des Unternehmens zu erreichen, darunter das Ziel der Klimaneutralität im eigenen Verantwortungsbereich bis 2030 und in der gesamten Wertschöpfungskette bis 2045. Darüber hinaus legt das Unternehmen besonderen Wert auf die Etablierung eines End-to-End-Kreislaufwirtschaftsmodells. Mittel- bis langfristig konzentriert sich HUGO BOSS auf das Potenzial, die derzeit verwendeten Polyester- und Nylonfasern durch die zellulosehaltigen HeiQ AeoniQ-Fasern materiell zu ergänzen und zu ersetzen.

Vor der Kapitalbeteiligung von HUGO BOSS erklärte sich The LYCRA Company bereit, als exklusive Vertriebspartnerin für das HeiQ AeoniQ-Garn eine meilensteinabhängige Technologiegebühr zu zahlen und sich zu verpflichten, ihr umfassendes Textilwissen und ihren Zugang zu den Marktkanälen zu nutzen, um diese neue Technologie für einen breiten Einsatz in der Bekleidungsindustrie vorzubereiten.

Der Großteil des eingebrachten Kapitals wird für die Vergrößerung und Kommerzialisierung dieser bahnbrechenden Technologie verwendet. In diesem Zusammenhang wird die HeiQ AeoniQ LLC ihre erste kommerzielle Giga-Fabrik in Mitteleuropa bis Ende 2024 errichten und baut derzeit ihre Pilotanlage für die kommerzielle Faserproduktion aus, die für Q2 2022 geplant ist.

HeiQ AeoniQ Zellulosegarn aus klimafreundlichen Rohstoffen
HeiQ AeoniQ (Aeon: Streben nach ewiger Kreislauffähigkeit) – ein Endlosgarn aus Zellulose, das das Potenzial hat, mit Polyester- und Nylonfasern zu konkurrieren – stellt eine revolutionäre, erstmals auf dem Markt erhältliche und skalierbare, geschützte Bekleidungstechnologie dar, die die Herstellung eines nachhaltigen Zellulosegarns ermöglicht, das auf Kreislauffähigkeit und Recycling ausgelegt ist und erdölbasierte Fasern ersetzen könnte.

HeiQ AeoniQ-Garne werden aus zellulosehaltigen Biopolymeren hergestellt, die während des Wachstums Kohlenstoff aus der Atmosphäre binden. HeiQ AeoniQ-Garn ist dazu bestimmt, bestehende Filamentgarne auf Erdölbasis zu ersetzen, wie z.B. Polyester und Nylon, die über 60 % der weltweiten jährlichen Textilproduktion von 111 Mio. Tonnen ausmachen. Der weltweite Markt für Polyester- und Nylonfasern hat einen geschätzten Wert von 135 Milliarden USD mit einem CAGR von >3,5 % im nächsten Jahrzehnt (Statista). Für jede durch HeiQ AeoniQ substituierte Tonne Polyester und Nylon können potenziell bis zu 5 Tonnen CO2 eingespart werden.

Im Vergleich zu konventionellem Polyester, Nylon, Baumwolle und konventionellen regenerierten Zelluloseprodukten hat die Produktion von HeiQ AeoniQ-Garnen das Potenzial, die Umweltauswirkungen der Faserproduktion zu verändern, da sie zirkulär angelegt ist, 100% erneuerbare Energie für die Herstellung verwendet, einen geschlossenen Recyclingkreislauf von mehr als 99,5% der Produktionsfaktoren aufweist, keine giftigen Chemikalien verwendet und keine Ackerflächen, Pestizide oder Düngemittel für ihre Rohstoffe benötigt.

HeiQ kündigt mit der Einführung von HeiQ AeoniQ - einem hochleistungsfähigen Zellulosegarn auf Basis einer neuen Faser aus kohlenstoffnegativen Materialien - einen potenziellen Wendepunkt für die Textilindustrie an. Diese neue Faser, die aus zellulosehaltigen Biopolymeren der dritten Generation gewonnen wird, befindet sich auf dem Weg zur Pilotproduktion, bevor sie in großem Umfang auf den Markt kommt. The LYCRA Company ist der erste Entwicklungspartner von HeiQ.

HeiQ AeoniQ-Zellulosegarn aus klimafreundlichen Rohstoffen
HeiQ AeoniQ-Garne (Aeon: Streben nach ewiger Zirkularität) werden aus zellulosehaltigen Biopolymeren hergestellt, die während des Wachstums Kohlenstoff aus der Atmosphäre binden und gleichzeitig Sauerstoff erzeugen. Dieses Hochleistungsgarn ist in der Lage, synthetische Filamentgarne zu ersetzen, die mehr als 60% der weltweiten jährlichen Textilproduktion von 108 Millionen Tonnen ausmachen.² Im Vergleich zu herkömmlichen Zelluloseprodukten werden für die Herstellung von HeiQ AeoniQ-Garnen weder Ackerland noch Pestizide oder Düngemittel benötigt.

HeiQ AeoniQ-Garne sind für den Kreislaufgedanken konzipiert und können bei gleichbleibender Faserqualität mehrfach recycelt werden. Der Herstellungsprozess soll 99% weniger Wasser verbrauchen als bei Baumwollgarnen, und HeiQ AeoniQ soll vergleichbare Leistungseigenschaften wie Polyester, Nylon und herkömmliche Garne aus regenerierter Zellulose bieten.

Einladung von Erstanwendern
Die führenden Branchenexperten von HeiQ stehen bereit, um im zweiten Quartal 2022 die ersten HeiQ AeoniQ-Garne aus der Pilotproduktionsanlage zu liefern. Angesichts der herausragenden Qualitäten, des einzigartigen Dekarbonisierungspotenzials und der hervorragenden ESG³-Eigenschaften lädt HeiQ maximal 20 auf Nachhaltigkeit ausgerichtete Markenpartner ein, als erste Produkte aus diesem zukunftsweisenden Garn auf den Markt zu bringen.

The LYCRA Company als primärer Entwicklungspartner
HeiQ gibt bekannt, dass The LYCRA Company mit ihrer Markenkollektion, ihrem globalen Einzelhandelskundennetzwerk und ihren Fähigkeiten zur Stoffinnovation ein primärer Partner für die Bekleidungsentwicklung für HeiQ AeoniQ-Garne mit einer Exklusivität für Stretch- und Leistungsstoffe sein wird. The LYCRA Company verfügt über ein komplettes Angebot an zertifizierten, nachhaltigen Produkten und ergänzt dieses Angebot kontinuierlich durch die Entwicklung neuer LYCRA®-Fasertypen. Diese Fasern haben das Potenzial, mit HeiQ AeoniQ-Garn kombiniert zu werden, um einzigartige dekarbonisierende und abbaubare elastische Stoffe zu schaffen.

² Statista
³ Environment, Social, Governance