Aus der Branche

• Fraunhofer, SABIC und Procter & Gamble kooperieren
• Der Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE und das Fraunhofer Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT haben ein innovatives Recyclingverfahren für Altkunststoffe entwickelt.
• Das Pilotprojekt, an dem auch SABIC und Procter & Gamble beteiligt sind, soll zeigen, dass Einweg-Gesichtsmasken für das sogenannte Closed-Loop-Recycling geeignet sind.

Die milliardenfache Verwendung von Einweg-Gesichtsmasken zum Schutz vor dem Coronavirus birgt große Gefahren für die Umwelt, insbesondere wenn die Masken in der Öffentlichkeit, z.B. in Parks, bei Open-Air-Veranstaltungen oder an Stränden, gedankenlos weggeworfen werden. Neben der Herausforderung, eine nachhaltige Lösung für derart große Mengen unverzichtbarer Hygieneartikel zu finden, bedeutet die bloße Entsorgung der gebrauchten Masken auf Mülldeponien oder in Verbrennungsanlagen einen Verlust an wertvollem Rohstoff, mit dem sich neue Materialien herstellen ließen.

»Vor diesem Hintergrund haben wir untersucht, wie gebrauchte Gesichtsmasken wieder zurück in die Wertschöpfungskette der Maskenproduktion gelangen könnten,« so Dr. Peter Dziezok, Director R&D Open Innovation bei P&G. »Doch für eine echte Kreislauflösung, die sowohl nachhaltige als auch wirtschaftliche Kriterien erfüllt, braucht es Partner. Deshalb haben wir uns mit den Expertinnen und Experten vom Fraunhofer CCPE und Fraunhofer UMSICHT sowie den Technologie- und Innovations-Fachleuten von SABIC zusammengetan, um Lösungen zu finden.«

Im Rahmen des Pilotprojekts sammelte P&G an seinen Produktions- und Forschungsstandorten in Deutschland gebrauchte Gesichtsmasken von Mitarbeitenden und Besuchenden ein. Auch wenn diese Masken immer ordnungsgemäß entsorgt werden, fehlte es doch an Möglichkeiten, diese effizient zu recyceln. Um hierbei alternative Herangehensweisen aufzuzeigen, wurden extra dafür vorgesehene Sammelbehälter aufgestellt und die eingesammelten Altmasken an Fraunhofer zur Weiterverarbeitung in einer speziellen Forschungspyrolyseanlage geschickt.

»Einmal-Medizinprodukte wie Gesichtsmasken haben hohe Hygieneanforderungen, sowohl in Bezug auf die Entsorgung als auch hinsichtlich der Produktion. Mechanisches Recycling wäre hier keine Lösung,« erklärt Dr. Alexander Hofmann, Abteilungsleiter Kreislaufwirtschaft am Fraunhofer UMSICHT. »Unser Konzept sieht zunächst die automatische Zerkleinerung und anschließend die thermochemische Umwandlung in Pyrolyseöl vor. Unter Druck und Hitze wird der Kunststoff bei der Pyrolyse in molekulare Fragmente zerlegt, wodurch unter anderem Rückstände von Schadstoffen oder Krankheitserregern wie dem Coronavirus zerstört werden. Im Anschluss können daraus neuwertige Rohstoffe für die Kunststoffproduktion gewonnen werden, die zudem die Anforderungen an Medizinprodukte erfüllen,« ergänzt Hofmann, der auch Leiter der Forschungsabteilung Advanced Recycling am Fraunhofer CCPE ist.

Das Pyrolyseöl wurde im nächsten Schritt an SABIC weitergereicht, wo es als Ausgangsmaterial für die Herstellung von neuwertigem Polypropylen (PP) zum Einsatz kam. Das Polymer wurde nach dem allgemein anerkannten Massenbilanz-Prinzip hergestellt, bei dem das alternative Ausgangsmaterial im Produktionsprozess mit fossilen Rohstoffen kombiniert wird. Das Massenbilanz-Prinzip gilt als wichtige Brückenlösung zwischen der heutigen Linearwirtschaft und der nachhaltigeren Kreislaufwirtschaft der Zukunft.

»Das in diesem Pilotprojekt gewonnene, hochwertige zirkuläre PP-Polymer zeigt deutlich, dass Closed-Loop-Recycling durch die aktive Zusammenarbeit von Akteuren aus der gesamten Wertschöpfungskette erreicht werden kann,« betont Mark Vester, Global Circular Economy Leader bei SABIC. »Das Kreislaufmaterial ist Teil unseres TRUCIRCLE™-Portfolios, mit dem wertvolle Altkunststoffe wiederverwertet und fossile Ressourcen eingespart werden sollen.«

Mit der abschließenden Lieferung des PP-Polymers an P&G, das dort zu Faservliesstoffen verarbeitet wurde, schloss sich der Kreis. »Durch dieses Pilotprojekt konnten wir besser beurteilen, ob der Kreislaufansatz auch für Kunststoffe, die bei der Herstellung von Hygiene- und Medizinprodukten zum Einsatz kommen, geeignet wäre,« so Hansjörg Reick, Senior Director Open Innovation bei P&G. »Natürlich muss das Verfahren noch verbessert werden. Die bisherigen Ergebnisse sind jedoch durchaus vielversprechend.«

Das gesamte Kreislaufprojekt – von der Einsammlung der Gesichtsmasken bis hin zur Produktion – wurde innerhalb von sieben Monaten entwickelt und umgesetzt. Der Einsatz innovativer Recyclingverfahren bei der Verarbeitung anderer Materialien und chemischer Produkte wird am Fraunhofer CCPE weiter erforscht.

Einblicke in das Verbundprojekt Carbon2Chem®

Welchen Beitrag leistet Forschung zum Klimaschutz? Und wie kann diese Arbeit besser von der Gesellschaft wahrgenommen werden? Diese Fragen stehen im Zentrum des Online-Workshops »Every day for future: Wie sich Forschung für den Klimaschutz engagiert – am Beispiel von Carbon2Chem®« am 29. Juni von 14:00 - 17:00 Uhr. Die Teilnahme ist kostenlos.

Anmeldungen sind unter https://s.fhg.de/a4S möglich.

Im Verbundprojekt Carbon2Chem® arbeiten 19 Partner aus Wirtschaft und Wissenschaft an Lösungen, um unvermeidbares CO₂, das z. B. bei der Produktion von Stahl entsteht, in Rohstoffe für die chemische Industrie umzuwandeln. Gefördert wird das Vorhaben vom Bundesministerium für Bildung und Forschung, die Koordination liegt in den Händen des Fraunhofer UMSICHT, des Max-Planck-Instituts für Chemische Energiekonversion (MPI-CEC) und der thyssenkrupp AG. Im Rahmen des Workshops gewähren Forschende des Fraunhofer UMSICHT und des MPI-CEC Einblicke in die gemeinsame Arbeit im Carbon2Chem®-Labor am Standort Oberhausen.

Am Anfang steht eine Keynote von Prof. Görge Deerberg. Der stellv. Institutsleiter des Fraunhofer UMSICHT und einer von drei Projektkoordinatoren, nimmt die Teilnehmenden mit auf eine Reise von den Carbon2Chem®-Anfängen über aktuelle Arbeiten bis zu den für 2026 angestrebten Zielen. Es folgen kurze Vorträge und Filmbeiträge von Wissenschaftler*innen. Sie berichten über ihren Forschungsalltag und gehen dabei auch auf Herausforderungen ein, denen sie sich stellen müssen. Die Themen umfassen die Nutzung von Gasen und die Bedeutung von Katalysatoren ebenso wie die Frage, was mit dem CO₂ passiert, wenn es zu einem nutzbaren Rohstoff geworden ist.

Abschließend hält Prof. Harald Welzer von FUTURZWEI. Stiftung Zukunftsfähigkeit einen Impulsvortrag und diskutiert mit Prof. Görge Deerberg, wie Forschung zum Klimaschutz von der Gesellschaft besser wahrgenommen werden kann. Dabei spielen auch Fragen und Anregungen aus dem Teilnehmendenkreis eine Rolle, die während des Workshops via Chat eingehen.

• CO₂-Emissionen werden um 320.000 Tonnen pro Jahr reduziert
• Erster Anbieter von holzbasierten Cellulosefasern in China mit vollständigem Kohleverzicht
• Anteil umweltverträglicher Spezialfasern wird deutlich erhöht
• Lenzing mit diesen Investitionen strategisch voll auf Kurs

Die Lenzing Gruppe, weltweit führender Anbieter von holzbasierten Spezialfasern, wird mehr als 200 Mio. EUR in ihre Produktionsstandorte in Purwakarta (Indonesien) und Nanjing (China) investieren, um bestehende Kapazitäten für Standardviscose in Kapazitäten für umweltverträgliche Spezialfasern umzuwandeln.

In Nanjing (China) wird mit dieser Investition der erste Produktionsstandort für holzbasierte Cellulosefasern in China geschaffen, der vollständig auf Kohle als Energiequelle verzichtet. Mittels innovativer gasbasierter Blockheizkraft werden über 200.000 Tonnen an CO₂-Emissionen eingespart. Gleichzeitig wird durch die Konvertierung einer Linie von Standardviscose auf 35.000 Tonnen Modalfasern der Marke TENCEL™ per Ende 2022 das gesamtes Portfolio des chinesischen Faserwerks aus nachhaltig erzeugten Spezialfasern bestehen.

In Purwarkata (Indonesien) investiert Lenzing in die Senkung der CO₂-Emissionen sowie der Luft- und Wasseremissionen. Im Zuge dieser Investition wird Lenzing ihre gesamte Viscoseproduktion in Indonesien auf die Standards des EU Ecolabel bringen. Damit wird der Standort in Indonesien per 2023 zu einem reinen Spezialviscose-Anbieter. Die Kapazitäten für Standardviscose werden mit diesem Schritt in Kapazitäten für Fasern der Marke LENZING™ ECOVERO™ für textile Anwendungen und in LENZING™ Viscose Eco Fasern für Körperpflege- und Hygieneanwendungen umgewandelt.

Beide Investitionen stehen im Einklang mit Lenzings Ziel, die Treibhausgasemissionen pro Tonne Produkt bis 2030 um 50 Prozent zu reduzieren. Durch die Investitionen an den beiden Standorten senkt die Lenzing Gruppe ihren Netto-CO2-Ausstoß um mehr als 320.000 Tonnen bzw. 18 Prozent gegenüber 2017. Darüber hinaus werden Schwefelemissionen um mehr als 50 Prozent im Vergleich zu 2019 reduziert.

Gemeinsam mit dem Lyocellprojekt in Thailand wird Lenzing den Anteil der Spezialfasern am Faserumsatz bereits bis 2023 auf deutlich über die angestrebten 75 Prozent steigern, was ein wichtiger Schritt zur Erreichung des EBITDA-Ziels von 800 Mio. EUR bis 2024 ist.

•  Wie Berliner Forscher mit digitaler Technik Mikroplastik aufspüren und analysieren

Beim Kampf gegen Mikroplastik in der Umwelt drängt die Zeit. Forschende aus der Zuse-Gemeinschaft beschreiten mit innovativen Monitoring- und Analysetools neue Wege bei der Erfassung und Bestimmung von Kunststoffabfällen. „Mikroplastik finden und vermeiden“ fokussiert auf den Nachweis von Mikroplastik in Gewässern.

Jahr für Jahr gelangen laut einer Schätzung des Weltwirtschaftsforums (WEF) mindestens acht Millionen Tonnen Kunststoffabfälle in die Weltmeere. Einmal dort angelangt, zersetzen sich diese, sofern Gegenmaßnahmen fehlen, schrittweise zu gefährlichem Mikroplastikpartikeln (MPP). Während die Verschmutzung rapide wächst, ist der MPP-Nachweis verhältnismäßig zeitaufwändig. So muss für die heutigen Analysemethoden wie spezielle Infrarot-Spektrometer das Mikroplastik in mehreren Schritten aus der Probe isoliert werden.

Zu einer deutlichen Verkürzung der Analysezeit für Mikroplastik will Tobias Gerhardt, Chemiker an der Berliner Gesellschaft zur Förderung der naturwissenschaftlich-technischen Forschung (GNF) kommen.

In einem seit Anfang 2020 laufenden, vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Verbundprojekt zur Entwicklung von Mikroemulsionen für die Analytik von MPP und Biofilmen arbeitet sein Team zusammen mit der Universität Bayreuth, der Firma mibic und anderen Partnern daran, durch den gezielten Einsatz von Farbstoffen die Analyse von Mikroplastik zu verbessern und zu beschleunigen. „Durch die Auswahl spezieller Farbstoffe ist es möglich, in der Analyse bestimmte Kunststoffklassen wie z.B. Nylon, PET oder Polypropylen (PP) nur anhand der Fluoreszenzfarbe zu unterscheiden, wodurch wir die Analysezeiten massiv verkürzen können“, sagt Gerhardt. Die Forschenden wollen die Analysezeiten von mehreren Wochen auf einen bis wenige Tage reduzieren. Sichtbar werden die Mikroplastikteilchen dann mit ultraviolettem Licht unter dem Fluoreszenz-Mikroskop.

Farbstoffe für Mikroemulsionen
Eine Herausforderung für die Forschenden: Die Mikroplastikteilchen in der Analyse mit den Farbstoffen optisch von ihrer organischen Umgebung zu trennen. Denn an den Kunststoffpartikeln bilden sich in Gewässern schnell Biofilme und generell enthalten Umweltproben häufig viel organisches Material. Um die notwendige optische Trennung zu erreichen, nutzt Gerhardt in den wässrigen Lösungen, die er untersucht, die Eigenschaften von besonderen Mizellsystemen, und zwar von sogenannten Mikroemulsionen. Das sind dreidimensionale, zusammengelagerte Aggregate aus Tensidmolekülen, in die er Farbstoffe einbringt. Die Mizellen dienen als Transportmittel, um den Farbstoff direkt zum Plastik zu transportieren und dieses dann einzufärben.

„Mit den Mikroemulsionen die wir entwickelt haben, können wir Mikroplastik mit hoher Selektivität einfärben“, erläutert der GNF-Experte. Ein häufiges Problem beim Einfärben von Mikroplastik mit anderen Methoden ist, dass häufig auch biologische Bestandteile der Probe wie Holz und andere Pflanzenreste eingefärbt werden. „Da wir das Mikroplastik nicht nur oberflächlich anfärben, können alle störenden Anfärbungen von biologischem Material wieder abgewaschen werden und nur das Mikroplastik fluoresziert im UV-Licht“, so Gerhardt. Auf diese Weise will das GNF-Team innerhalb kurzer Zeit die Belastung an Mikroplastikpartikeln in einer Probe bestimmen. Die Kunststoffreste, denen die GNF-Wissenschaftler auf der Spur sind, reichen vom Millimeter großen Partikel bis in den Mikrometer-Bereich, der winzigste Teilchen von wenigen Tausendstel Millimeter Größe erfasst.

„Flocki“ für die Wasserwirtschaft
Im optimalen Fall wird Kunststoff in Gewässern gar nicht erst so klein oder aber im Klärwerk erfasst. Um im Klärwerk kleinste Schmutzpartikel im Mikrometerbereich filtern zu können, setzt die Wasserwirtschaft so genannte Flockungsmittel ein, welche die Partikel binden, damit diese zunächst Mikro- und dann Makropartikel bilden. Für deren Dosierung gibt es noch kein industriell etabliertes Verfahren und bekanntlich hilft viel nicht immer viel. Die Gesellschaft zur Förderung angewandter Informatik (GFaI e.V.), wie die GNF in Berlin-Adlershof ansässig, hat deshalb im vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Projekt „Flocki“ zusammen mit einem Industriepartner ein bildbasiertes Messsystem zur optimalen Dosierung für den Einsatz von Flockungsmitteln entwickelt. Es lässt sich auch für Mikroplastik einsetzen. Aus dem Projekt ist ein Aufnahmesystem hervorgegangen, an dem das Schmutzwasser direkt vorbei transportiert und im Anschluss die Aufnahmen analysiert und die Partikel vermessen werden. „Von den aufgezeichneten Bildern mit den sichtbar gemachten Partikeln und Flocken können wir Rückschlüsse auf die nötige Dosierung ableiten“, erklärt GFaI-Experte Martin Pfaff. Neben dem Aufnahmesystem zur Erfassung des Schmutzwassers, spielt der Schwellwertalgorithmus zur Erkennung der Partikel eine zentrale Rolle bei der Auswertung.

Eigene Berechnungen für kleine Bildbereiche
Anders als in der klassischen Digitalfotografie greift der Algorithmus im Projekt „Flocki“ nicht für das ganze Bild, sondern bezieht sich auf viele kleine Bildbereiche, für die jeweils eigene Berechnungen stattfinden. „So lassen sich im Klärwerk unabhängig vom Verschmutzungs- und Flockungsgrad die Agglomerate im Mikrometerbereich zuverlässig aufspüren und gleichzeitig die Dosierung der Flockungsmittel optimieren“, erklärt Pfaff. Dreh- und Angelpunkt des Systems ist jedoch neben dem Aufnahmesystem die Verwendung geeigneter Messparameter, die sich im Forschungsprojekt als aussagekräftig herauskristallisiert haben. Sie beschreiben die Formveränderungen der Partikel über die gesamte Messung und lassen Rückschlüsse über den jeweils aktuellen Dosiergrad zu. Mit ihrer Hilfe kann somit die Beigabe des Flockungsmittels automatisiert werden.

Seitens der GFaI ist man bereit für eine Kommerzialisierung der Technik. „Angesichts der nötigen und voranschreitenden Digitalisierung in der Wasserwirtschaft versprechen wir uns viel von der Technik. Sie kann zu verbesserter Rohstoffeffizienz und zu einem hohen Umweltschutzniveau beim Vermeiden auch des Eintrags von Mikroplastik in Gewässer beitragen“, erklärt GFaI-Abteilungsleiter Frank Püschel.

„Forschende aus Instituten der Zuse-Gemeinschaft nutzen interdisziplinär ihre Expertise aus Chemie, Informatik und Umweltwissenschaften, um die von Mikroplastik ausgehenden Gefahren für die Umwelt einzudämmen“, erklärt der Geschäftsführer der Zuse-Gemeinschaft, Dr. Klaus Jansen.

• Erstmals in Deutschland trennt Pilotanlage Post-Consumer-Kunststoffabfälle und liefert marktreife Polymermaterialien
• Markeneigentümer und Weiterverarbeiter erhalten Zugang zu den Produkten, um Qualität und Markteignung zu prüfen
• EverMinds™ im Einsatz: Plattform für „Open Innovation“ bündelt essenzielles Fachwissen, um die Kreislaufwirtschaft voranzutreiben

Borealis und TOMRA haben heute die Inbetriebnahme ihrer hochmodernen Pilotanlage für mechanisches Recycling in Lahnstein, Deutschland, bekanntgegeben. Dieser Erfolg ist das Ergebnis einer Partnerschaft von Unternehmen aus den Bereichen Chemie und Technologie und soll unübertroffene Resultate liefern.

Die hochmoderne Anlage kann sowohl Folien als auch feste Kunststoff-Haushaltsabfälle recyceln. Und im Gegensatz zu vielen anderen Recyclinganlagen liefert sie fortschrittliche Materiallösungen, die für anspruchsvollste Kunststoffanwendungen in zahlreichen Bereichen, wie zum Beispiel für Konsumgüter oder für Automobilanwendungen benötigt werden. Mit ihrem hohen Reinheitsgrad, dem geringen Geruch, einer hohen Produktbeständigkeit und den leichten Farbabweichungen werden die Borcycle™ M Recycling-Polyolefine den Qualitätskriterien der Kunden entlang der gesamten Wertschöpfungskette mehr als gerecht.

Der Zweck dieser Demo-Anlage besteht darin, Produkte für Markeneigentümer und Weiterverarbeiter herzustellen und deren Eignung für die anspruchsvollen Anwendungen zu prüfen und nachzuweisen. Die erfolgreiche technische Umsetzung wird die Basis für eine fortschrittliche Recyclinganlage im kommerziellen Maßstab bilden.

„Diese Anlage ist nur der Anfang dessen, was möglich ist, wenn die Hauptakteure der Wertschöpfungskette zusammenkommen, um einen wirklich nachhaltigen, signifikanten Einfluss auf dem Markt zu erzielen“, erklärt Volker Rehrmann, Executive Vice President und Head of Circular Economy bei TOMRA. „Nachdem wir gerade die neue Abteilung für Kreislaufwirtschaft ins Leben gerufen haben, ist klar, welch große Rolle die Abfallwirtschaft und Schlüsselprojekte wie dieses auf dem Weg in eine nachhaltige Zukunft spielen. Wir sind stolz darauf, die Initiative ergriffen zu haben. Die Anlage gehört zu den fortschrittlichsten mechanischen Recyclinganlagen für Post-Consumer-Polymerabfälle. Sie ist und wird eine wichtige Voraussetzung dafür sein, dass wir den Umstieg auf eine Kreislaufwirtschaft in den kommenden Jahren weiter beschleunigen können, und wir freuen uns, ein Teil dieses Pionierprojekts zu sein.“

Die Anlage wird von Borealis, TOMRA und Zimmerman gemeinsam betrieben. Borealis ist für den wirtschaftlichen Erfolg der Anlage verantwortlich und bringt seine Fachkenntnisse und sein umfangreiches Wissen in den Bereichen Innovation, Recycling und Compounding ein. TOMRA, ein Anbieter technologieorientierter Lösungen, steuert sein fundiertes Fachwissen und umfassende Prozess- und Marktkenntnisse bei, die wiederum durch fortschrittliche Sammel- und Sortiersysteme zur Kreislaufwirtschaft beitragen. Zimmerman ist ein Abfallentsorgungsunternehmen mit Erfahrung im Bereich der Trennung verschiedener Abfallarten, einschließlich Kunststoffen, und zeichnet für den erfolgreichen Anlagenbetrieb und die Produktqualität verantwortlich.

„Bei P&G stellen wir Verpackungen für das ‚nächste Leben‘ her, um eine robustere Kreislaufwirtschaft voranzutreiben. Wir müssen das Angebot an hochwertigem, recyceltem Kunststoff erhöhen, damit die Industrie diese Vision verwirklichen kann“, erklärt Gian De Belder, Procter & Gamble (P&G) Technical Director, R&D Packaging Sustainability. „Der innovative neue Ansatz, den Borealis verfolgt, hat Potential, sowohl die Qualität als auch die für unsere Marken verfügbare Menge an PCR maßgeblich zu steigern und uns dabei zu helfen, unser Ziel für 2030 zu erreichen, nämlich die Menge an eingesetzter Neuware für Verpackungen um 50% oder 300 Kilotonnen pro Jahr zu senken. Die ersten Produkttests waren wirklich vielversprechend!“

• 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.

• Kohlenstoff mit mehreren Leben

Geht es um die Zukunft der motorisierten Mobilität, reden alle vom Antrieb: Wie viel E-Auto, wie viel Verbrenner verträgt die Umwelt und braucht der Mensch? Zugleich stellen neue Antriebe erhöhte Anforderungen nicht nur an den Motor, sondern auch an dessen Gehäuse und die Karosse: Für solch anspruchsvolle Anwendungen kommen häufig Carbonfasern zum Einsatz. Wie der Antrieb der Zukunft, sollten auch die Werkstoffe am Fahrzeug umweltfreundlich sein. Deshalb ist Recycling von Carbonfasern gefragt. Lösungen dafür haben Institute der Zuse-Gemeinschaft entwickelt.

Carbonfasern, auch als Kohlenstofffasern oder verkürzt als Kohlefasern bekannt, bestehen fast vollständig aus reinem Kohlenstoff. Sehr energieaufwändig wird er bei 1.300 Grad Celsius aus dem Kunststoff Polyacrylnitril gewonnen. Die Vorteile der Carbonfasern: Sie haben kaum Eigengewicht, sind enorm bruchfest und stabil. Solche Eigenschaften benötigt man z.B. am Batteriekasten von E-Mobilen oder in Strukturbauteilen der Karosserie. So arbeitet das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) aktuell gemeinsam mit Industriepartnern daran, statisch-mechanische Stärken der Carbonfasern mit Eigenschaften zur Schwingungsdämpfung zu verknüpfen, um die Gehäuse von E-Motoren im Auto zu verbessern. Angedacht ist in dem vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Projekt die Entwicklung sogenannter Hybridvliesstoffe, die neben der Carbonfaser als Verstärkung weitere Faserstoffe enthalten. „Wir wollen, die Vorteile unterschiedlicher Faserstoffe verbinden und so ein optimal auf die Anforderungen abgestimmtes Produkt entwickeln“, erläutert Marcel Hofmann, STFI-Abteilungsleiter Textiler Leichtbau.

Damit würden die Chemnitzer Forschenden bisherige Vliesstoff-Lösungen ergänzen. Sie blicken auf eine 15-jährige Geschichte in der Arbeit mit recycelten Carbonfasern zurück. Der globale Jahresbedarf der hochwertigen Fasern hat sich im vergangenen Jahrzehnt fast vervierfacht, laut Angaben der Industrievereinigung AVK auf zuletzt rd. 142.000 t. „Die steigende Nachfrage hat das Recycling immer stärker in den Fokus gerückt“, betont Hofmann. Carbonfaserabfälle sind ihm zufolge für etwa ein Zehntel bis ein Fünftel des Preises von Primärfasern erhältlich, müssen aber noch aufbereitet werden. Dreh- und Angelpunkt für den Forschungserfolg der recycelten Fasern sind konkurrenzfähige Anwendungen. Die hat das STFI nicht nur am Auto, sondern auch im Sport-Freizeitsektor sowie in der Medizintechnik gefunden, so in Komponenten für Computertomographen. "Während Metalle oder Glasfasern als potenzielle Konkurrenzprodukte Schatten werfen, stört Carbon die Bilddarstellung nicht und kann seine Vorteile voll ausspielen“, erläutert Hofmann.

Papier-Knowhow nutzen
Können recycelte Carbonfasern nochmals den Produktkreislauf durchlaufen, verbessert das ihre CO2-Bilanz deutlich. Zugleich gilt: Je kürzer die Carbonfasern, desto unattraktiver sind sie für die weitere Verwertung. Vor diesem Hintergrund entwickelten das Forschungsinstitut Cetex und die Papiertechnische Stiftung (PTS), beide Mitglieder der Zuse-Gemeinschaft, im Rahmen eines Forschungsvorhabens ein neues Verfahren, das bislang wenig geeignet erscheinende Recycling-Carbonfasern ein zweites Produktleben gibt. „Während klassische Textilverfahren die ohnehin sehr spröden Recycling-Carbonfasern in Faserlängen von mind. 80 mm trocken verarbeiten, beschäftigten wir uns mit einem Verfahren aus der Papierindustrie, welches die Materialien nass verarbeitet. Am Ende des Prozesses erhielten wir, stark vereinfacht gesprochen, eine flächige Matte aus recycelten Carbonfasern und Kunststofffasern“, erläutert Cetex-Projektingenieur Johannes Tietze das Verfahren, mit dem auch 40 mm kurze Carbonfasern zu attraktiven Zwischenprodukten recycelt werden können. Das danach in einem Heißpressprozess entstandene Erzeugnis dient als Grundmaterial für hochbelastbare Strukturbauteile. Zusätzlich wurden die mechanischen Eigenschaften der Halbzeuge durch die Kombination mit endlosfaserverstärkten Tapes verbessert. Das Recyclingprodukt soll, so die Erwartung der Forschenden, glasfaserverstärkten Kunststoffen, Konkurrenz machen, z.B. bei Anwendungen im Schienen- und Fahrzeugbau. Die Ergebnisse fließen nun in weiterführende Forschung und Entwicklung im Kooperationsnetzwerk Ressourcetex ein, einem geförderten Verbund von 18 Partnern aus Industrie und Wissenschaft.

Erfolgreiche Umsetzung in der Autoindustrie
Industriereife Lösungen für die Verwertung von Carbonfaser-Produktionsabfällen werden im Thüringischen Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt (TITK) entwickelt. Mehrere dieser Entwicklungen wurden mit Partnern beim Unternehmen SGL Composites in Wackersdorf industriell umgesetzt. Die Aufbereitung der so genannten trockenen Abfälle, hauptsächlich aus Verschnittresten, erfolgt nach einem eigenen Verfahren. „Dabei führen wir die geöffneten Fasern verschiedenen Prozessen zur Vliesherstellung zu“, sagt die zuständige Abteilungsleiterin im TITK, Dr. Renate Lützkendorf. Neben den Entwicklungen für den Einsatz z.B. im BMW i3 in Dach oder Hintersitzschale wurden im TITK spezielle Vliesstoffe und Verfahren für die Herstellung von Sheet Molding Compounds (SMC) etabliert, das sind duroplastische Werkstoffe, die aus Reaktionsharzen und Verstärkungsfasern bestehen und zum Pressen von Faser-Kunststoff-Verbunden verwendet werden. Eingang fand dies z.B. in einem Bauteil für die C-Säule des 7er BMW. „In seinen Projekten setzt das TITK vor allem auf die Entwicklung leistungsfähigerer Prozesse und kombinierter Verfahren, um den Carbonfaser-Recyclingmaterialien auch von den Kosten her bessere Chancen in Leichtbauanwendungen einzuräumen“, betont Lützkendorf. So liege der Fokus gegenwärtig auf dem Einsatz von CF-Recyclingfasern in thermoplastischen Prozessen zur Platten- und Profilextrusion. „Ziel ist es, die Kombination von Kurz- und Endlosfaserverstärkung in einem einzigen, leistungsfähigen Prozess-Schritt zu realisieren.“

• Die beliebten Taschen, Rucksäcke und Accessoires aus gebrauchtem Feuerwehrschlauch sind auch bei zahlreichen Händlern erhältlich

Die einzigartigen Modelle des Kölner Kult-Labels Feuerwear bringen kreative Individualisten, Nachhaltigkeitsbewusste und Feuerwehrfans schon seit 15 Jahren sicher, praktisch und stylisch durch die Einsätze des Alltags. Alle Produkte werden aus gebrauchtem Feuerwehrschlauch hergestellt – jedes ein Unikat mit Charakter. Das umfangreiche Sortiment umfasst vielseitige Taschen, Rucksäcke, Gürtel, Portemonnaies, Handyhüllen, Kultur- und Sortierbeutel sowie Schreib- und Federmappen. Das kann sich sehen lassen! Für alle, die sich nicht nur ein Bild der Produkte über den Webshop, sondern hautnah im Einzelhandel machen möchten: Kein Problem. Mit der „Händlersuche“-Funktion lässt sich schnell das nächste Ladengeschäft finden, das Feuerwear-Produkte anbietet.

Jederzeit einsatzbereit, modern und umweltbewusst: Die individuellen Umhängetaschen und Rucksäcke von Feuerwear bieten viel Platz, Schutz und setzen ein Zeichen für Nachhaltigkeit. Schließlich bestehen sie aus gebrauchtem Feuerwehrschlauch, der sonst als Abfall die Umwelt belasten würde. Die Einsätze der Feuerwehren haben auf jedem Schlauch eigene Spuren hinterlassen. Hinzu kommen Aufdrucke von Prüfnummern, DIN-Normen und Schlauchlängen – so wird jedes Modell zum exklusiven Unikat mit einer eigenen Geschichte. Durch das Upcycling wird der Lebenszyklus des robusten Materials also verlängert.

Charmant und äußerst flexibel für jeden Einsatz gerüstet, präsentiert sich das Sortiment von Feuerwear wie ein Löschzug der amerikanischen Feuerwehr: Mit Phil als Handtasche, Scott Gordon als Messenger-Bags, Henry als Kulturbeutel und Eric, Elvis sowie Elliot als diverse Rucksacktypen. Einmal das besondere Material anfassen, den Tragekomfort testen und schauen, ob Farbe und Form zu einem passen? – Dafür ist der Gang zum lokalen Händler doch immer zu empfehlen.

JUST-IN-TIME IM NACHHALTIGEN TEXTILSERVICE-KREISLAUF

bardusch ist ein Familienunternehmen in bereits fünfter Generation – gegründet 1871. Zu Beginn waren es noch die Uniformen der preußischen Offiziere, heute bietet bardusch umfangreiche Textilservices für  Unternehmen unterschiedlicher Größenordnungen in nahezu allen Branchen – und das mit rund 2.600 Mitarbeitern von 21 strategisch in Ballungszentren gelegenen deutschen Standorten aus. Weitblick, Hersteller hochqualitativer Premium-Workwear aus Kleinostheim, liefert seit vielen Jahren hochwertige Textilien an bardusch und ist ein wichtiger Baustein für den nachhaltigen Textilkreislauf im Bereich Arbeitskleidung.

HOCHMODERNES TEXTILMANAGEMENT

Langjähriges, tiefes Know-how, schlanke Entscheidungswege und eine hohe Innovationskraft aus den eigenen Reihen sind die entscheidenden Faktoren, die bardusch zu einem der größten Logistiker der Textildienstleistungs-Branche machen. Prozesse sowie Technologien und die eingesetzten Maschinenparks werden permanent weiterentwickelt – um möglichst wirtschaftlich und umweltschonend zu agieren, aber vor allem, um Kunden noch flexiblere und individuellere Lösungen bieten zu können. So prägt bardusch das Textilmanagement von morgen.

Wolfram Rees, bei bardusch Geschäftsführer für die Bereiche Vertrieb und Marketing, erklärt: „Nichts ist näher an Ihrer Haut als Ihre Arbeitskleidung. Zertifizierte Hygiene und absolute Sauberkeit sind da schlichtweg Voraussetzung. Der Textilservice-Kreislauf sichert hier höchste Hygienestandards bei gleichzeitiger Schonung der Umwelt. Keine Haushalts-Waschmaschine kann ein vergleichbares Ergebnis liefern. Beispielsweise bei multiresistenten Keimen, höherem Verschmutzungsgrad oder auch Schutzfunktion der Kleidung weist unser Textilkreislauf die deutlich nachhaltigeren, absolut zuverlässigen – und am Ende auch kostengünstigeren - Ergebnisse auf.“

BEI bardusch WIRD GETEILT

Das Sharing-Prinzip beschränkt sich im Hause bardusch nicht nur auf das Kerngeschäft – die Textilien. Auch bei der unternehmerischen Ausrichtung ist das Prinzip „Teilen“ bzw. „Mieten statt Kaufen“ weit verbreitet und gelebte Philosophie. „Wir arbeiten deswegen kontinuierlich an optimierten Lösungen wie beispielsweise Car Sharing und Mietwagen-Lösungen für unsere Außendienstmitarbeiter, um an jedem Ort Fahrzeuge temporär nutzen zu können.“, so Rees. Die weiße Weste kann man bei bardusch in Punkto Nachhaltigkeit tatsächlich wörtlich und sprichwörtlich nehmen.

ARBEIT MIT HERZ UND RESPEKT

„In Weitblick haben wir einen Partner gefunden, der sehr ähnliche Werte und Normen wie wir in der Unternehmenskultur verankert hat. Die Loyalität und das Herzblut der Mitarbeiter sind dabei ganz entscheidende Faktoren für den Unternehmenserfolg. Nur wenn jeder Einzelne diese Werte im Unternehmen lebt, sind höchstes Qualitätsniveau, faire Bedingungen für alle Beteiligten und ein gleichzeitiger wirtschaftlicher Erfolg erreichbar. Das ist bei bardusch der Fall und das spüre ich auch bei Weitblick ganz deutlich“, ergänzt Rees. Aktuell investiert bardusch unter anderem in ein zukunftsorientiertes Touren- Planungssystem mit GPS-Ortung, permanenter Routenoptimierung und Geo-Fencing für seine 308 LKWs, um die Fahrstrecken und -zeiten zu opti-mieren. Aufgrund der täglichen Fahrtstrecke von 2,7-Mal um  die Erde ergibt sich hier ein großes Optimierungspotential durch eingesparte Kilometer und einen geringeren CO2-Ausstoß. So wird die eigene Logistik Stück für Stück grüner – und der Textilservice noch ein wenig nachhaltiger.

Hochwertige Textilware erzeugt ohne Kunstharz, Formaldehyd und Silikone.

Was mit der umweltschonenden Produktserie Eco Soft alles möglich ist, belegt Getzner Textil aktuell anschaulich anhand der neuen Kollektion Frühjahr Sommer 2021. Als Neuheit bietet Getzner Textil, der erste Shirting-Anbieter mit umweltschonendem Produkt, nun auch für die Eco-Soft-Serie die gesamte Bandbreite an Webtechniken an. Die dafür verwendete Bio-Baumwolle veredelt der österreichische Traditionsbetrieb ganz ohne Kunstharz, Formaldehyd und Silikone.
 
Getzner Textil hat die Eco-Soft-Serie stark erweitert: Die nachhaltig erzeugte Produktkollektion auf Basis von Bio-Baumwolle bietet jetzt auch die gesamte Bandbreite an Möglichkeiten der anderen Kollektionen. „Alles, was Getzner an Webtechnik leisten kann – und das ist bekanntlich viel, bieten wir nun auch in Eco-Soft-Qualität. Wir haben die Serie in ihrer kreativen Vielfalt stark ausgebaut. Mit den vielen verschiedenen Varianten eröffnen wir den Designern ganz neue Wege, attraktive und gleichzeitig nachhaltigere Textilien zu entwerfen“, freut sich Gerhard Leitner, Geschäftsleiter der Business Unit Shirting bei Getzner Textil. Neben Uni-Geweben umfasst die Eco-Soft-Kollektion nun auch Karo-, Struktur-, Bunt- und Schaft-Gewebe. Die neuartige, von Getzner entwickelte Ausrüstung ermöglicht, dass sich die auf Bio-Baumwolle basierenden Artikel ohne Kunstharz, Formaldehyd und Silikone fertigen lassen, ohne dabei auf die gewohnte hohe Qualität verzichten zu müssen – was auch Laborwerte belegen. Auf eine ressourcenschonende Produktion von Textilien setzt das österreichische Textilunternehmen schon seit Jahren.

Hohe Wasch- und Bügelstandards, zusätzlich umweltschonend
Was die umweltschonend gefertigten, auf Bio-Baumwolle basierenden Textilien alles können, lässt sich auch mit Zahlen belegen, zum Beispiel hinsichtlich des hohen Wasch- und Bügelstandards der Ware. Die Stoffe erzielen einen Knitterwinkel von 2,5 – 2,75 Monsanto. „Wir sind hocherfreut, was wir mit diesem Rohstoff und unseren Produktionsprozessen heute alles erreichen können. Der Designer und nicht zuletzt auch der Kunde können sich über ein schönes und schonend erzeugtes Produkt freuen, das selbst hohe Qualitätsansprüche erfüllt. Nachhaltigkeit auf diesem Niveau gibt es nur bei Getzner“, so Gerhard Leitner. Die hochwertigen Stoffe produziert das Unternehmen ausschließlich in Europa.