Aus der Branche

Bauteile im Automobil müssen nicht mehr nur technologisch höchsten Ansprüchen genügen, sondern auch nachhaltig und rezyklierbar sein. Zukünftig müssen Ingenieurinnen und Ingenieure bei der Entwicklung nicht nur das fertige Produkt, sondern auch das Ende dessen Lebenszyklus im Blick haben. Künstliche Intelligenz soll helfen, in solchen Zyklen zu denken. dabei helfen. Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) sind einer der Projektpartner im Forschungsprojekt CYCLOMETRIC, das durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut wird. Entwickelt wird ein Tool, das schon während der Produktplanung Verbesserungsvorschläge macht.

Recycling von Hochleistungsmaterialien scheitert häufig daran, dass sich die Werkstoffe nicht in ihre ursprünglichen Bestandteile trennen lassen. CYCLOMETRIC soll dafür sorgen, dass dieses Problem nicht erst am Ende des Lebenszyklus eines Produkts gelöst werden muss. Mit den derzeitigen Methoden und Werkzeugen werden Auswirkungen auf die Umwelt oft erst gegen Ende der Entwicklung oder sogar erst nach Produktionsbeginn untersucht – obwohl die relevantesten Entscheidungen über Produkteigenschaften deutlich früher getroffen werden. Das neue System hilft, während der Entwicklung die richtigen Entscheidungen zu treffen. Dazu werden Daten, Informationen, Wissen über alle Entwicklungsphasen und Schnittstellen hinweg analysiert und bewertet. Dabei kommen Forschungsansätze des Advanced Systems Engineerings und Model-based Systems Engineerings in Verbindung mit Methoden der Ökobilanzierung sowie die Geschäftsmodellanalyse zum Einsatz.

Produktentwicklung muss täglich komplexe Parameter wie Produzierbarkeit, Rezyklierfähigkeit, Wiederverwendbarkeit, CO2-Emissionen und Kosten im Blick behalten. Nicht zuletzt müssen die Erwartungen und Gewohnheiten der Kundinnen und Kunden mitgedacht werden. Das Tool berechnet die Auswirkungen bei der Auswahl des Materials ebenso wie bei der Planung von Produktionsschritten und macht Verbesserungsvorschläge.

Als Anwendungsbeispiel für das digitale Werkzeug dient im Projekt CYCOMETRIC eine Mittelkonsolenverkleidung. Sie besteht aus nachhaltigen Textilmaterialien und verfügt über in das Textil integrierte smarte Funktionen. Das fertige Tool ist dennoch nicht auf die Automobilbranche beschränkt. Es kann in allen Industriefeldern eingesetzt werden.

Aufgabe der DITF ist die Auswahl und Prüfung geeigneter Materialien. Das Team erarbeitet die passenden Fertigungs- und Verarbeitungsprozesse und erstellt einen Prototyp. An den Prüflaboren werden Testläufe zu Funktions-, Alltags-, Langzeit- und Extremtauglichkeit der textilen Strukturen und Faserverbundwerkstoffen durchgeführt, die bei der späteren Anwendung reproduzierbar sind. Für die smarten Funktionen der Konsole werden Konzepte für Sensoren und Aktoren entwickelt.

Die DITF bringen als Partner im Forschungscampus ARENA2036 umfangreiche Erfahrungen im Leichtbau durch Funktionsintegration bei Automobilen mit. Nach Abschluss des Projekts werden die Denkendorfer Forscherinnen und Forscher Unternehmen beraten, wie Textilien verstärkt im Fahrzeuginterieur eingesetzt werden können.

Ein Jahrzehnt Nachhaltigkeitsförderung: Der Green Product Award und der Green Concept Award feiern 2023 zehnjähriges Jubiläum und sind bis zum 7. November 2022 offen für Bewerbungen

Bereits zum zehnten Mal lobt der Green Future Club zwei Nachhaltigkeitspreise aus: den Green Concept Award sowie den Green Product Award. Die 2013 ins Leben gerufenen Auszeichnungen prämieren Produkte, Konzepte und Dienstleistungen, die in den Disziplinen Nachhaltigkeit, Innovation und Design überzeugen. Der Green Product Award richtet sich an Start-ups und etablierte Unternehmen. Mit dem Green Concept Award werden Studenten und Absolventen für visionäre Konzepte ausgezeichnet, die noch nicht auf dem Markt sind.

Beide Preise werden in vierzehn Kategorien vergeben: Architektur & Tiny Houses, Arbeitswelt, Beauty & Personal Care, Fashion, Freestyle, Gebäudekomponenten, Interior & Lifestyle, Kinder, Konsumgüter, Küche, Mobilität, Neue Materialien, Sport und Verpackung.

Über die Jahre konnte der Green Future Club zahlreiche zukunftsträchtige Produkte und Konzepte der Öffentlichkeit vorstellen und zum Erfolg verhelfen, darunter:

DESSERTO, der Gewinner der Kategorie „Neue Materialien“ des Green Product Award 2020 wurde durch den Preis erstmalig in Deutschland vorgestellt und hat sich in der Folge erfolgreich in der Modebranche etabliert. Nur ein Jahr später wurde das vegane Material aus Kaktusfasern von Amber Valetta für Karl Lagerfeld in Szene gesetzt; seither folgten Givency, Everlane und viele andere Brands als Partner.

Auch Vank Panele setzen auf kreislauffähige Naturfasern – in diesem Falle Hanf und Flachs, die sich Dank ihrer Leichtigkeit und Fähigkeit, Schall zu absorbieren, hervorragend als Materialien für Akustikplatten eigenen. 2022 hat der Hersteller Vank den Green Product Award in der Kategorie “Interior & Lifestyle” gewonnen. Mit der Vielfalt der Anwendungsmöglichkeiten erfolgte der Markteintritt zwölf Monate später – aktiv begleitet vom Green Future Club.

Die Awards 2023
Bis zum 7. November 2022 können sich Start-Ups, Unternehmen, Studenten und Absolventen für den Green Product Award bzw. den Green Concept Award bewerben. Am 7. Dezember werden die Nominierten bekanntgegeben. Danach erfolgt eine vierwöchige öffentliche Publikumswahl, während die Expertenjury die Gewinner und die "Best of"-Projekte in jeder Kategorie bewertet. Die Ergebnisse werden bei der Preisverleihung im März in Deutschland bekannt gegeben. Im Jubiläumsjahr erhalten Mitglieder des Green Future Club 50 % Rabatt auf Award-Einreichungen, Einladungen zu Club Events, die Vorstellung neuer Tools, Matchmaking Events, uvm.

Die internationale Jury des Green Product Award 2023 und des Green Concept Award 2023 besteht aus:

• Prof. Martin Charter
  Centre of Sustainable Design,
• Prof. Claus-Christian Eckhardt
  Lund University,
• Karsten Bleymehl
  The Circular Materials GmbH,
• Gabriele Cavallaro
  Isola Design Awards,
• Prof. Tina Kammer
  InteriorPark.,
• Andrea Herold
  InteriorPark.,
• Leonne Cuppen
  Yksi Expo Foundation,
• Prof. Xin Liu
  Tsinghua University,
• Kiersten Muenchinger
  University of Oregon,
• Katharina Feuer
  md INTERIOR DESIGN ARCHITECTURE,
• Dr. Robert Pludra
  Academy of Fine Arts Warsaw,
• Katja Reich
  DBZ Deutsche BauZeitschrift,
• Mimi Sewalski
  avocadostore.de,
• Anna Theil
  Studio Für Morgen,
• Sebastian Thies
  nat-2 / thies 1856®,
• Katarzyna Dulko-Gaszyna
  Head of Sustainability IKEA Deutschland
• Hon. Prof. Meike Weber
  Architektin und Kulturmanagerin,
• Julius Wiedemann
  DOMESTIKA,
• Melodie Abdollahi
  Haus von Eden,
• Katja Keienberg
  baby&junior,
• Petra Schmatz
  green Lifestyle,
• Raz Godelink
  Parsons School of Design,
• Katrin de Louw
  Trendfilter,
• Sven Fischer
  LUWE GmbH,
• Peter Michel Heilmann
  Reltime

Award-Zeitplan 2022/23

22-30.10. Dutch Design Week Ausstellung
07.11. Einreichungsfrist für den Green Product & Concept Award
9-10.11. Design meets Industry: The Greener Manufacturing Show
7.12. Bekanntgabe der Nominierten
7.12.-01.22 Bewertung der Jury und öffentliche Publikumswahl
März 2023 Preisverleihung

Weitere Informationen:
Green Product Award: https://gp-award.com/de/gpaward
Green Concept Award: https://gp-award.com/de/gcaward
Green Future Club: https://www.greenfutureclub.com

Unter dem Motto „Textiltechnik als Schlüsseltechnologie der Zukunft“ informieren sich Maschinenproduzenten, Anwender, Textilfachleute und Forschende über neueste Entwicklungen in den Themenbereichen:

• Ressourceneffiziente und nachhaltige Prozesse
• Textiltechnologien für den Leichtbau
• Digitalisierung in der textilen Produktion
• Additive Fertigung mit Fasern und Textilien

Das Format bietet neben klassischen Vorträgen im Plenarteil und vier Themenkomplexen auch Pitches sowie studentische und wissenschaftliche Projektvorstellungen bzw. Exponate-Präsentationen.

Im Plenarteil der Veranstaltung werden der europäische GFK-Markt vorgestellt und die Bedeutung des Mittelstandes für die deutsche Volkswirtschaft näher beleuchtet.

Ausgewählte technologische Highlights der Fachvorträge in diesem Jahr sind neuartige Verfahren zum 3D-Druck, innovative Carbon-Textilien für die Betonarmierung sowie neue Digitalisierungsstrategien für den Maschinenbau und die Textilindustrie.

Kooperationspartner der diesjährigen Veranstaltung sind das tschechische Generalkonsulat und tschechische Branchenverbände.

Weg von fossilen Rohstoffen und deren Knappheit – hin zu bisher ungenutzten Rohstoffen aus Pflanzen und Pilzen. Um diesen Wandel zu nachwachsenden Roststoffen zu unterstützen, hat das Fraunhofer UMSICHT im Projekt »FungiFacturing« Pilzwerkstoffe untersucht, die aus Reststoffen wie Stroh oder Holzspäne bestehen. Zum Abschluss des Vorhabens zeigen die Forschenden, dass sie neben einem Schallabsorber auf Pilzbasis auch weitere biobasierte Lösungen für die Bauindustrie entwickelt haben.

Ein Werkstoff aus pflanzlichen Rohstoffen und Pilzmyzel als Double-Porosity-Schallabsorber - so lautete das Ziel des Projektes FungiFacturing von August 2019 bis Juli 2021. »Pilzwerkstoffe stellen eine biobasierte Alternative zu konventionellen Materialien wie Polyesterschäumen oder Verbundstoffen auf Mineralbasis dar«, erklärt Julia Krayer, Biodesignerin am Fraunhofer UMSICHT. »Der Schallabsorber besteht aus Pilzen und pflanzlichen Reststoffen. Sägespäne, Treber aus der Bierproduktion oder Stroh nutzen wir als Nährboden, um die Pilze zu züchten und nutzen zu können.«

Die richtige Rezeptur für Paste und 3D-Druck
Gestartet haben die Forschenden des Fraunhofer UMSICHT das Projekt mit der Entwicklung einer pilzbasierten Paste, die mittels eines 3D-Druckverfahrens in die gewünschte Form gebracht werden konnten. Parallel dazu haben sie die Bewachsbarkeit der Paste untersucht. »Wir haben dabei festgestellt, dass der Pilz erfolgreich auf dem Treber wächst«, erläutert Lina Vieres, Biologin am Fraunhofer UMSICHT. »Allerdings behindert der Treber den Druckvorgang durch die enthaltenen Spelzen. Daher verzichten wir auf ihn als Substratzugabe und haben weitere Rezepturen mit Stroh und Holzspänen getestet.«

Rezeptur und Grundsubstrat haben gleichzeitig auch Auswirkungen auf die akustische Leistung des Materials. Hier stellte sich beispielsweise heraus, dass sich die sehr feinen Fasern für den Druck sehr vorteilhaft zeigen. Für die Akustik sind die Fasern aber eher hinderlich. Ebenso behinderten sie das Pilzwachstum, da dieser auf einen Gasaustausch in dem Material angewiesen ist. Mithilfe einer genauen Abstimmung zwischen Paste, Pilzwachstum, Eigenschaften und 3D-Druck haben die Forschenden eine Lösung gefunden: eine durchwachsbare, druckbare Paste.

Mehr als ein Schallabsorber
Die im Projekt FungiFacturing getesteten Werkstoffe besitzen weiterhin vielversprechende Eigenschaften in Bezug auf Druckfestigkeit, Wärmedämmung und Brandverhalten. »Mit diesen Eigenschaften eigenen sich Pilzwerkstoffe für weit mehr als nur Schallabsorber«, betont Krayer. Die Werkstoffe seien beispielsweise druckstabil und besitzen gute wärmedämmende Eigenschaften, die mit Holzfaserdämmplatten vergleichbar sind. In Brandversuchen sind keine offenen Flammen aufgetreten, und der Pilzwerkstoff lässt sich leicht am Anwendungsort anbringen. Pilzwerkstoffe können also auch in der Praxis leicht angewendet werden z.B. auch als Wärmedämmstoffe.

Weiterentwicklung des FungiFacturing-Ansatzes
Die Projektergebnisse zeigen, dass sich der entwickelte Prozess auf viele verschiedene Anwendungen und Werkstoffe übertragen lässt. Neben 3D-Druck sind weitere Herstellungsprozesse sowohl für pilzbasierte, als auch rein pflanzliche Pastenwerkstoffe denkbar. Das Fraunhofer UMSICHT prüft dazu nun verschiedene Produktionsverfahren und deren Ergebnisse.

Die DiloGroup informiert auf der Techtextil in Frankfurt (21. – 24.06.2022) über Neuentwicklungen, die Verbesserungen der Produktionstechnik mit Schwerpunkt Nadelvliesstoffe definieren.

Mehr und mehr zeigt sich, dass gerade die Textilwirtschaft in den strengen Fokus der Regulierungsbehörden gerät, die auf die Beachtung von Nachhaltigkeitsgrundsätzen drängen und Gesetzeswerke auf den Weg bringen. Demnach sind alle industriellen Branchen aufgerufen, Einsparungen im Sektor des Material- und Energieverbrauchs zu erreichen. Dabei spielt selbstverständlich der Textilmaschinenbau eine herausragende Rolle, indem er diese verschärften Anforderungen aufgreift und Lösungen anbietet für Faserstoffrecycling und die Reduktion des Verbrauchs von Strom, Wasser und Hilfsmitteln. Die DiloGroup unternimmt große Anstrengungen, zusammen mit einem Kreis von Partnerfirmen, diesen Herausforderungen zu entsprechen. Dabei sind mehrere Schwerpunkte in der Entwicklungsarbeit zu nennen:

1. Intensivvernadelung
   Die Nadelvliestechnologie ist per se ein Herstellungsverfahren, das auf seiner mechanischen Basis eine hohe Energieeffizienz besitzt. Insoweit richten sich die Entwicklungsanstrengungen der DiloGroup darauf, mit Methoden der „Intensivvernadelung“ Vliesstoffe, statt mit Wasserstrahl, genadelt herzustellen und dies auch für Leichtvliesstoffe aus feinen Fasern für den Bereich Medizin und Hygiene im Flächengewichtsbereich 30 – 100 g/m². Durch die Vernadelung können die umweltrelevanten Kosten in der Produktion: Strom, Gas, Wasser pro Jahr auf ca. 1/3 bis 1/5 gesenkt werden.
   Abgesehen von den perspektivischen Vorzügen des mechanischen Intensivvernadelungs-Verfahrens gegenüber dem hydrodynamischen ist die Wasserstrahlverfestigung bei geringen Flächenmassen und höchsten Produktionsleistungen derzeit das bedeutendste Produktionsverfahren, das Dilo auch als Gesamtanlagenanbieter in Generalunternehmerschaft mit Partnern anbietet.
2. „Faserstoff-Recycling“
   Fasermaterialien in Vliesstoffen und Bekleidungsabfällen können insbesondere dann erfolgreich wieder verwertet werden, je besser es gelingt im Reißprozess Stapellängen erhaltend zu arbeiten. In der klassischen Reißerei werden die Stapellängen stark eingekürzt und sind deshalb als Rohstoff nur noch für untergeordnete Zwecke der thermischen und akustischen Dämmung oder z. B. als Schutztextilien, Transportdecken, Malervliese etc. einsetzbar.
   Bei textilen Abfällen im Rahmen der Altkleiderverwertung ist das „fädige“ Reißen über besondere Reißmaschinen und –verfahren so einsetzbar, dass mit den wieder gewonnenen Fasern größerer Stapellänge natürlich auch Vliesstoffanlagen beschickt und damit Produktmerkmale besser spezifiziert und kontrolliert werden können.
3. Additive Vliesstoffherstellung
   Das additive Herstellverfahren des „3D-Lofters“ ist insbesondere für Autoformteile mit unterschiedlich verteilten Massen geeignet; aber auch im Bereich der Kleidungs- und Schuhproduktion dürfte sich ein zunehmendes Einsatzpotential entwickeln.
4. „IsoFeed“-Krempelspeisung
   Im Sektor der Krempelspeisung bildet das „IsoFeed“-Konzept ein großes Potential einer sehr viel gleichmäßigeren Krempelbeschickung, so dass gleichzeitig die Flormassenverteilung mit ihrer Variationsbreite eingeengt werden, und damit der Fasermaterialverbrauch, bei gleicher Qualität des Endproduktes, sinken kann.

Die Anfänge der Textilherstellung reichen über 30.000 Jahre zurück. Nicht nur Kleidung, sondern auch technische Textilien wurden aus teilweise überraschenden Materialien hergestellt. Mehr als 2500 Textilfragmente aus den Pfahlbausiedlungen am Bodensee und Oberschwaben waren Grundlage für ein großes Projekt, das das prähistorische Textilhandwerk erforscht. Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) waren für die Materialprüfung mit modernen Analysemethoden zuständig.

Lindenbast und Flachs
Als die Menschen sesshaft wurden, intensivierten sie die Kultivierung der Leinenpflanze als Öl- und Faserlieferantin. Ihre feinen Fäden wurden für Stellnetze in der Fischerei eingesetzt und unterschiedliche Pflanzenmaterialien, vor allem Bast aus der Lindenrinde, wurden zu Seilen, Körben, Sieben, Beutel, Rückentragen verarbeitet oder dienten als Wetterschutz. An den archäologischen Funden lässt sich ablesen, wie professionell der Umgang mit diesem Baumbast schon damals war. Verschiedene Herstellungstechniken, die Auswahl der Pflanzenteile, ihre Aufbereitung und Verarbeitung ermöglichten die Anfertigung zwei- und dreidimensionaler Textilien mit beliebigen Funktionen. Die Textilfaser Flachs konnte zumindest in der Jungsteinzeit mit den Eigenschaften von Lindenbast nicht konkurrieren. Welche Eigenschaften waren es, die Flachs für die Stellnetze so attraktiv machte? Man vermutete, dass die Langfaserigkeit der Leinfasern, die auch bei alten Leinensorten gegeben war, nicht der einzige Grund war.

Dieser Frage wurde im Rahmen des Verbundprojektes THEFBO (thefbo.de) nachgegangen, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wurde. Die Textilarchäologie des Landesamtes für Denkmalpflege in Baden-Württemberg (LAD) koordinierte unter der Leitung von Dr. Johanna Banck-Burgess das Forschungsvorhaben.

Die Proben wurden von Hildegard Igel, einer professionellen Hand-Spinnerin und Weberin hergestellt. Dazu wurden Fäden aus Faserlein gesponnen und aus Linden- und Weidenbast gespleißt. Unter Spleißen versteht man hier die Herstellung der Fäden ohne Hilfsmittel. Während das Spinnen von Lindenbast mit Hilfe einer Handspindel kaum möglich war, kann Bast gut gespleißt werden Diese Proben wurden im Dienstleitungszentrum Prüftechnologien der DITF umfangreichen Materialprüfungen unterzogen. Hier wurden unter anderem die Faserlänge und Faserfeinheit sowie die Zwirnfeinheit bestimmt, verschiedene Zugversuche im trockenen und nassen Zustand durchgeführt und das Wasseraufnahmevermögen untersucht.

Es zeigte sich, dass die Fadenqualität sehr unterschiedlich war, was in erster Linie mit den naturbedingten Gegebenheiten und der Aufbereitung der Baste zusammenhängt. Maßgeblicher Faktor für die Qualität der Zwirne war auch der „Faktor Mensch“, der unabhängig davon, wie die Fäden hergestellt wurden, nur selten eine gleichbleibende Qualität produzieren kann. Im Gegensatz dazu sind moderne Materialien und Herstellungsverfahren untereinander vergleichbar und hoch standardisiert. Deshalb bildeten die Analysewerte und Photodokumentationen keine Grundlage für eine statistische Auswertung – und dies unabhängig von der Anzahl der Proben, die untersucht wurden.

„Im Alltag, bei der Prüfung moderner Materialien, werden wir mit solchen Bedingungen nicht konfrontiert“ erklärt Matthias Schweins, Leiter des Dienstleistungszentrums Prüftechnologien an den DITF. „Die Aufgabenstellung im Projekt war deshalb nicht nur herausfordernd, sondern äußerst reizvoll.“ Die Forschungsarbeit war trotzdem nicht vergeblich. Sie liefert wertvolle Informationen über Merkmale und Eigenschaften der Rohstoffe bezüglich ihrer Reißfestigkeit, dem Wasseraufnahmevermögen oder der Witterungsbeständigkeit. So war Flachs für die Herstellung von Stellnetzen vermutlich deshalb so beliebt, weil er leicht spinnbar war und die benötigte große Menge an Zwirn schneller hergestellt werden konnte. Auch standen wegen der hohen Wasseraufnahmefähigkeit von Flachs die Netze stabiler senkrecht im Wasser als vergleichbare Netze aus Lindenbast.

Reifenhäuser Cast Sheet Coating – Spezialist für Gießfolien-, Glättwerks- und Extrusionsbeschichtungsanlagen – zeigt auf der ICE (International Converting Exhibition) Europe ein neues Produktionsverfahren für kostengünstige Folien-Vlies-Verbunde mit herausragend niedriger Grammatur. Die internationale Leitmesse für die Veredelung und Verarbeitung von Papier, Film und Folie findet vom 15. bis 17. März 2022 in der Messe München statt.

Die Corona-Pandemie und aktuelle Versorgungsengpässe haben die Abhängigkeit der Unternehmen von globalen Lieferketten offengelegt. Diese Situation ist zugleich Warnsignal und Chance, die lokale Halbzeug-Produktion grundsätzlich zu stärken. Insbesondere für den Anwendungsbereich medizinischer Schutzbekleidung hat Reifenhäuser Cast Sheet Coating jetzt das zukunftsweisende Produktionsverfahren „Ultrathin Coating“ entwickelt, mit dem Kunden besonders leichte Folien-Vlies-Verbunde kostengünstiger und dadurch wettbewerbsfähig produzieren können. Die zum Patent angemeldete Technologie reduziert die Folien-Grammatur um 66 Prozent, der Materialeinsatz im Gesamtverbund sinkt um 28 Prozent und die Kosten werden um bis zu 34 Prozent reduziert, verglichen mit herkömmlicher Halbzeugfertigung. Die signifikante Kostenersparnis wird dabei unter anderem durch den Verzicht auf Hotmelt-Kleber erreicht, was gleichzeitig die Anlagenwartung deutlich vereinfacht.

Mark Borutta, Sales & Marketing Specialist bei Reifenhäuser Cast Sheet Coating, erklärt: „Wir erleben derzeit einen nachhaltig wachsenden Mehrbedarf für medizinische Schutzbekleidung verbunden mit einer Rückholstrategie für lokale Produktionskapazitäten. Vor diesem Hintergrund erzielen Produzenten mit ‚Ultrathin Coating‘ einen schnellen Return on Invest und hohe Profitabilität – auch bei einer Produktion innerhalb Europas.“ Die Vlies-erfahrene Schwesterfirma Reifenhäuser Reicofil –führender Hersteller von Vliesstoffanlagen – hat die Entwicklung unterstützt.

Auch wenn Hersteller bereits medizinische Schutzausrüstung produzieren und den Coating Prozess künftig intern abbilden wollen, statt die notwendigen Verbundstoffe zu importieren, lohnt sich der Aufbau einer eigenen Fertigung. Die Investition in Ultrathin Coating amortisiert sich in beiden Fällen zumeist in weniger als 12 Monaten. Der verringerte Materialeinsatz reduziert außerdem den Verbrauch von fossilen Rohstoffen und zahlt damit auf die gesteigerte Nachfrage nach umweltbewussten Produkten ein.

Über 200 Vertreter*innen aus der Faserverbundbranche, dem Bauwesen und der Wissenschaft nahmen im Januar 2022 am Abschlussforum des BMBF-Innovationsforums „FiberBuild – Faserverbundindustrie erschließt Bauwesen“ teil, um das Potenzial von faserverstärkten Werkstoffen für Bauanwendungen zu diskutieren, neue Geschäftsfelder zu analysieren und sich branchenübergreifend zu vernetzen. Zu dem zweitägigen Online-Event hatte der Projektinitiator, das Fachnetzwerk CU Bau des Composites United e V., eingeladen.
 
Über 200 Interessenten waren der Einladung gefolgt und erhielten Einblicke in die Welt der Faserverbundwerkstoffe. Neben einer Studie zum Marktpotenzial dieser Materialien im Bauwesen sowie dem Konzept einer Ideen-TransferPlattform stellten Referenten aus dem gesamten DACH-Raum ihre bisherigen Erfahrungen mit Produkten aus faserverstärkten Werkstoffen für bspw. Brückenbauten und -sanierungen, Türme und Masten, Leichtbaudächer oder -fassaden vor.

Diese Werkstoffe zeichnen sich insbesondere durch überzeugende strukturelle Eigenschaften bei vergleichsweise niedrigem Materialeinsatz aus und bieten somit ökologische Vorteile. Durch die höhere Lebensdauer, reduzierte Wartungsaufwände, einfache Handhabung und geringere Transportlasten bieten sie gleichzeitig auch ökonomische Vorzüge. Sie erlauben ebenfalls eine besondere Designfreiheit und die Integration von erweiterten Funktionalitäten, wie etwa die Schadensüberwachung durch integrierte Sensoren.

Am zweiten Veranstaltungstag lag der Fokus auf der Bauindustrie, die sich aktuell mit der Forderung nach klimaschonenden und nachhaltigen Werkstoffen und Technologien konfrontiert sieht. Benötigt werden material- und energieeffiziente Lösungen zur Reduktion von CO2-Emissionen. Faserverbundverstärkte Baustoffe können hier Lösungen aufzeigen.

Außerdem setzen die stagnierende Produktivität sowie der andauernde Fachkräftemangel bei steigenden Personalkosten die Baubranche zusätzlich unter Druck. Hier bieten sich Ansatzpunkte über digitales, vollautomatisiertes Bauen sowie Produktionssysteme mit mehr Standardisierung bzw. einer Vorfertigung in der Fabrik. Leichtbauweisen mit Faserverbunden verfügen über einen hohen Vorfertigungsgrad, durch additive Fertigungsverfahren (z. B. 3D-Druck) können Planungsdaten zeit- und kosteneffizient direkt vor Ort in die Ausführung übertragen werden.

Die größte Hürde für den flächendeckenden Einsatz von faserverstärkten Bauprodukten ist aber das Baurecht. Im Gegensatz zu bekannten, herkömmlichen Baumaterialien fehlen für faserverstärkte Werkstoffe grundlegende Normenwerke und bauaufsichtliche Regelungen. Daraus entsteht für jedes Projekt die Notwendigkeit einer Zustimmung im Einzelfall, einer gutachterlichen Stellungnahme sowie von experimentellen Untersuchungen. Dies ist mit zusätzlichen Kosten und Zeitaufwand verbunden, was einen Einsatz von neuen Werkstoffen natürlich erschwert. Die Schwierigkeiten bei der Zusammenfassung in einer Norm entstehen auch durch die Werkstoffvielfalt und die unterschiedlichen Herstellungsprozesse. So sind verschiedene, kombinierbare Harz- und Fasersysteme am Markt, unterschiedliche Fertigungstechnologien sind ausschlaggebend für Toleranzen im Material. Die ersten normativen Grundlagen entstehen aktuell auf Bemühungen des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (DAfStb).  

„Wir haben an beiden Eventtagen gesehen, wie die Zukunft der Baubranche aussehen kann“, resümierte Roy Thyroff, Geschäftsführer des CU Bau. „Für den Einsatz von nichtmetallischen Bewehrungen sind umfassende Kenntnisse zu Material- und Tragverhalten notwendige Voraussetzung. In anderen Industrien, wie der Luftfahrt oder dem Automobilbau, werden Faserverbund-Bauteile schon in Serie gefertigt, da Forschung und Testing dort schon viel weiter vorangeschritten sind. Das Fachnetzwerk CU Bau ist die richtige Plattform um diese Lücke auch für den Bausektor zu schließen. Wir werden branchenübergreifend und werkstoffneutral Wissenschaft und Praxis miteinander verbinden.“  
 
Weitere Informationen zum Projekt online: https://composites-united.com/projects/fiberbuild/

Die akustische Leistung von Komponenten für den Fahrzeuginnenraum wie zum Beispiel Stirnwandisolationen oder Teppichen hängt sowohl von der lärmreduzierenden Qualität als auch von der geometrischen Anpassungsfähigkeit und Bauschkraft ihres Materials ab. Mit Flexi-Loft bietet Autoneum eine neue filzbasierte Technologie an, die dank einer einzigartigen Mischung aus rezyklierten Baumwoll- und Funktionsfasern das Produktgewicht reduziert und eine präzise Anpassung auch an komplexe Formen ermöglicht. Das textile Material stellt damit eine vielseitige und nachhaltigere Alternative zu Schaum dar.

Um eine hohe akustische Leistung bei minimalem Gewicht und maximaler Nachhaltigkeit zu erreichen, entwickelt Autoneum sein textiles Produktportfolio kontinuierlich weiter. Bei Komponenten für den Fahrzeuginnenraum überzeugen zum Beispiel thermoplastische Standardfilze durch ihre Schallabsorption, Robustheit und Umweltfreundlichkeit. Da Filzwerkstoffe in der Regel weniger voluminös und formbar sind als Schaumkomponenten, benötigen sie mehr Gewicht, um die Bereiche unterschiedlicher Dicke zwischen der Komponentenoberfläche und der Rohkarosserie des Fahrzeugs vollständig auszufüllen. Im Gegensatz dazu ist Autoneums Flexi-Loft-Technologie deutlich leichter, flexibler und anpassungsfähiger als herkömmliche Filze. Zudem ist das faserbasierte Material vielseitig einsetzbar und übertrifft aktuelle Schaumprodukte in Sachen Nachhaltigkeit deutlich.

Dank seiner Mischung aus rezyklierten Baumwoll- und Polyesterfasern reduziert Flexi-Loft das Gewicht von Komponenten erheblich und verbessert gleichzeitig deren geometrische Anpassungsfähigkeit und akustische Leistung, insbesondere für Bereiche mit geringer Dicke. Dank der spezifischen Eigenschaften der Fasern ermöglicht Flexi-Loft eine exakte Anpassung an die unterschiedlichsten Fahrzeugkarosserien und verbessert so die schalldämmenden Eigenschaften des jeweiligen Produkts. Auch bei geringem Gewicht deckt Flexi-Loft eine grosse Bandbreite an Materialstärken ab und erweist sich damit als ideale Materialtechnologie für Entkoppler für Innenraumkomponenten mit einer komplexen Formgebung wie beispielsweise Stirnwandisolationen und Autoteppiche. Als leichte, flexible und nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Filzen und Schäumen zeichnet sich Flexi-Loft durch seine vielseitigen Einsatzmöglichkeiten in Kombination mit bestehenden Autoneum-Technologien wie Hybrid-Acoustics und Prime-Light aus. Darüber hinaus trägt das Material zur Reduktion von Geruch und Staub im Fahrzeuginneren bei.

Flexi-Loft besteht zu mindestens 50% aus rezyklierten Baumwollfasern, und der während des Herstellungsprozesses anfallende Produktionsausschuss wird rückgewonnen, verarbeitet und bei der Produktion neuer Filzrohlinge wiederverwendet.

Autoneum setzt Flexi-Loft bereits heute weltweit als Isoliermaterial für verschiedene Teppiche, Stirnwandisolationen und weitere akustische Komponenten auf Basis seiner Prime-Light-
Technologie ein. Die Anwendung des Materials als effektiver Entkoppler in Stirnwandisolationen aus Hybrid-Acoustics wird 2023 auf dem europäischen Markt eingeführt.

Gute Stimmung, hohe Besucherfrequenz und spürbares Investitionsinteresse kennzeichneten nach 18-monatiger Pause die INDEX in Genf. Über 500 Aussteller aus 44 Ländern zog die größte globale Vliesstoffmesse in ihren Bann. An allen vier Messetagen war auch der Stand der GKD Gruppe (GKD) gut besucht. Dabei galt das Interesse der Fachbesucher vor allem den neuen Prozessbandgeweben und weiterentwickelten Produkten für Vliesformierung und Thermobonding.

Besondere Topografie und kurze Lieferzeiten
Überaus positiv war die Resonanz auf das neue GKD-Prozessbandgewebe CONDUCTIVE 2215 – eine Kreuzköperbindung aus speziellen Polyester-Filamenten für die Airlay- und Meltblown Vliesformierung. Für die sichere Ableitung der in Formierprozessen unvermeidlichen elektrostatischen Aufladung sorgen karbonbeschichtete Filamente. Das innovative Zusammenspiel von Materialwahl, Filamentdurchmesser, Bindungstechnologie und Luftdurchlässigkeit verleiht dem neuen Formiergewebe von GKD eine besondere Topografie. Sie gewährleistet eine präzise, homogene Vliesablage bei zugleich guter Absaugung und minimiertem Risiko von Faserverhakungen oder -verlust. Das qualifiziert diesen neuen Gewebetyp insbesondere für die Verarbeitung kurzfaseriger, gebleichter Baumwolle in der Airlay-Formierung. Aus Anwendersicht sprechen für dieses Produkt überdies die guten Lieferzeiten dank durchgängiger Produktion bei GKD in Deutschland. Dadurch entfallen die sonst üblichen Unwägbarkeiten und langen Lieferzeiten anderer Anbieter mit Lieferketten in Fernost oder Übersee und anschließender Konfektionierung in Europa.

Antihaftbeschichtete Glashybrid-Leichtgewichte
Ein zweiter Magnet am GKD-Messestand waren die antihaftbeschichteten Glashybrid-Gewebebänder für Thermobonding-Prozesse. Die Glashybrid-Gewebebänder von GKD sind bereits seit Jahren zur thermischen Verfestigung von hoch voluminösen oder stark verdichteten Produkten in Doppelbandöfen erfolgreich etabliert. Durch ihre einlagige Gewebekonstruktion aus Edelstahldrähten in Schussrichtung und Kettseilen aus Glasfaserlitzen sind sie energieeffiziente Leichtgewichte und damit besonders wirtschaftlich in der Anwendung. Unterstrichen wird diese Wirtschaftlichkeit durch eine deutlich höhere Fertigungsgeschwindigkeit, mehrjährige Laufzeiten sowie minimierte Reinigungsintervalle. Die vollständige PFA-Beschichtung von Drähten, Litzen und Kreuzungspunkten qualifiziert den Bandtyp insbesondere für stark klebende Produkte oder solche mit großen Schrumpfkräften. Mit der nochmals verstärkten Gewebeauslegung – wahlweise magnetisch oder nichtmagnetisch – wurden die ohnehin schon guten Eigenschaften wie Querstabilität, Spurtreue und Standzeit noch weiter verbessert.

Produkte für Trocknung und Filtration
Im Rahmen der INDEX gefragte Problemlöser waren auch die nahtlosen Spiralbänder aus GKD-Fertigung. In der Vliesproduktion gewährleisten die in Luftdurchlässigkeit, Spurtreue und Formstabilität kunden- und anwendungsspezifisch ausgelegten Bänder in PPS-Ausführung produktschonende Trocknungsprozesse bei bis zu 180 Grad Celsius. Abgerundet wurde das Ausstellungsprogramm von GKD in Genf durch Filtermedien für Zentralfilter, Spinnbalken und Anblassiebe aus Metallgewebe für die Polymerfiltration.