Aus der Branche

• 10–12 Mai 2022 in Köln (Hybrid)
• Alle erneuerbaren Materiallösungen auf einer Veranstaltung zu präsentieren trifft den Nerv der Zeit: bio-basiert, CO2-basiert und Recycling sind die einzigen Alternativen zu fossil-basierten Chemikalien und Materialien

Die Nachfrage nach marktreifen, fossil-freien und nachhaltigen Materiallösungen mit einem geringen CO2-Ausstoß steigt rasant. Innovative Markeninhaber („Brands“) halten nach solchen Lösungen Ausschau, insbesondere nach denen, die bald den Mainstream erreichen werden.

Zum zweiten Mal präsentiert das nova-Institut zahlreiche Markt-Highlights aus dem Spektrum der bio- und CO2-basierten Chemikalien und Materialien sowie dem chemischen Recycling: Alle Werkstofflösungen die auf erneuerbarem Kohlenstoff basieren. Zusammengenommen haben sie das Potenzial, um die Petrochemie bis 2050 vollständig zu abzulösen. Denn um den Klimawandel an der Wurzel zu packen, muss jeder zusätzliche fossile Kohlenstoff aus dem Boden durch erneuerbare Alternativen ersetzt werden. An drei Tagen erhalten die Teilnehmer einen umfassenden Überblick über die neuesten Entwicklungen im Bereich der erneuerbaren Materialien, wobei der Schwerpunkt auf marktreifen Lösungen aus einem breiten Spektrum der nachhaltigen Rohstoffe und Technologien liegt.

Im Jahr 2021 stieß das neue Konzept der Konferenz für nachwachsende Rohstoffe auf eine hervorragende Resonanz, die alle Erwartungen übertraf: 420 Online-Teilnehmer erlebten ein Feuerwerk an Innovationen aus nicht-fossilen Materialien. 60 Redner, 11 Podiumsdiskussionen, 500 öffentliche Beiträge und 1.500 Vernetzungsaktivitäten zeugten von einem regen Austausch während der drei Konferenztage.

Im Jahr 2022 plant das nova-Institut, die Konferenz im Herzen der viertgrößten Stadt Deutschlands, Köln, auszurichten, nur wenige Stunden von Frankreich, Belgien und den Niederlanden entfernt. Erwartet werden 400 Teilnehmer vor Ort und viele weitere online. Vor Ort wird die Konferenz von einer großen Ausstellung begleitet, auf der Unternehmen und Institute ihre neuesten Entwicklungen vorstellen können. Das Rahmenprogramm, die Networking-Aktivitäten und die vielen ruhige Bereiche am Veranstaltungsort bieten hervorragende Möglichkeiten, neue Geschäftskontakte zu knüpfen und alte wieder aufzufrischen.

Der Schwerpunkt der Konferenz: Alle Materiallösungen, die auf erneuerbarem Kohlenstoff basieren – und damit den Einsatz von zusätzlichem fossilem Kohlenstoff vermeiden. Das gesamte Spektrum der erneuerbaren Materialien wird abgedeckt: bio-basiert, CO2-basiert und recycelt.

Outdoor Research, die in Seattle ansässige Firma für Funktionskleidung und Outdoor-Ausrüstung, bringt in diesem Herbst mit seinen RadiantX-Handschuhen und -Fäustlingen eine neue Linie auf den Markt und ist damit die erste Marke, die auf die HeiQ XReflex Radiant-Barrier-Technologie für Handschuhe setzt.

Bei HeiQ Reflex, das von HeiQs Joint-Venture-Partner Xefco entwickelt wurde, handelt es sich um eine patentierte Wärmebarriere-Technologie, mit der Produkte dünner, leichter und wärmer werden. HeiQ XReflex nutzt eine hauchdünne reflektierende Oberflächenbeschichtung, die energetische Infrarot-Körperwärmewellen auf den Körper zurückstrahlt. Diese sogenannte Radiant-Barrier-Beschichtung wird auf einer Seite des Gewebes mittels eines Hightech-Aufdampfverfahrens aufgebracht, das keinen negativen Einfluss auf die Luftdurchlässigkeit, die Geräuschentwicklung, die haptischen Eigenschaften, die dauerhaft wasserabweisende Wirkung (durable water repellence, DWR) oder die daunendichten Eigenschaften des Gewebes hat. Die Radiant-Barrier-Textilien werden mit optimierten Isolationsmaterialien kombiniert, sodass isolierende Kleidungsstücke mit bis zu 50 % weniger Volumen und Gewicht bei gleichbleibender Wärmeleistung (gemessen in CLO) entstehen. HeiQ XReflex ist erhältlich auf Geweben und Vliesstoffen und hat eine Haltbarkeit von über 20 Waschvorgängen.

Im Zuge von Klimawandel, Meeresspiegelanstieg und einer steigenden Anzahl von Extremwetterereignissen werden nicht nur neue Strategien und Lösungskonzepte erforderlich, sondern auch alternative, neue Baumaterialien. Nachhaltige ökonomische Lösungen aus geotextilen Containern, sogenannten Tubes und Sandbags, sind einfach und schnell im Wasser oder an Land zu installieren und schützen sicher vor Erosion, sowohl bei Wellen als auch Strömungen. Die SoilTain Küstenschutzlösungen der HUESKER Gruppe können individuell vorkonfektioniert werden und werden in-situ mit lokal vorhandenen Böden (in der Regel Sand) verfüllt.

SoilTain Tubes
SoilTain Tubes werden im Hinblick auf ihre Verwendung aus besonders geprüften geosynthetischen Geweben von bis zu 1.000 g/m² gefertigt, wobei die standardmäßig größten konfektionierten Schläuche eine Länge von bis zu 50 m vorweisen. Sie werden via eines Einfüllstutzen mit einer Suspension aus lokal vorhandenem Sand befüllt. Das sandfarbige, abrasionsresistente und äußerst UV-beständige Gewebe fügt sich optisch gut in das Landschaftsbild ein und wird binnen kürzester Zeit von der maritimen Flora und Fauna besiedelt.

Die projektspezifische Konfektion, in Kombination mit sogenannten Kolkschutzmatten, ermöglicht eine auch gegen Kolke und Untergrunderosion gesicherte Küstenschutzstruktur. Eingesetzt werden die multifunktionalen Schwergewichtselemente unter anderem beim Bau von Wellenbrechern, Buhnen, Dämmen, Deichen oder zur Landgewinnung. Hierbei können sie die gesamte Struktur ersetzen oder fungieren als Bauwerkskern mit anschließender Überbauung durch zum Beispiel Wasserbausteine.

SoilTain Bags Xtreme
SoilTain Bags sind kleinformatigere Sandcontainer für sämtliche Einsatzgebiete im Ufer- und Küstenschutz. Sie werden standardmäßig aus Geotextilien mit Grammaturen von 600 bis 1.000 g/m² und in der Regel mit einem Füllvolumen von 1 m³ gefertigt. Es werden je nach Anwendungsbereich und projektspezifischen Gegebenheiten geprüfte Materialien nach BAW (Bundesanstalt für Wasserbau) wie Vliesstoffe oder Gewebe und Verbundstoffe verwendet.

Neu ist die Entwicklung des SoilTain Xtreme Materials für Sandsäcke. Durch das Flächengewicht von 1.200 bis 1.800 g/m² des sandfarbenen zweilagigen Vliesstoffes weisen die daraus gefertigten SoilTain Bags Xtreme eine erhöhte UV-Stabilität, ein hohes Sandeinlagerungsvermögen und eine maximale Resistenz gegen Abrasion und Vandalismus aus.

Freudenberg Performance Materials (Freudenberg) bietet Herstellern von Arbeits- und Schutzbekleidung eine Reihe effektiver Einlagestoffe, Bänder und Thermo-Isolierungen an. Die Materialien halten nicht nur den verschiedensten Anforderungen im beruflichen Alltag und bei der Reinigung Stand, sondern bieten auch einen ausgezeichneten Komfort.

Innovative Materialien und Herstellungstechnologie
Die für die Workwear Range eingesetzten Vliese, Gewebe und Bänder zeichnen sich durch mehrere Merkmale aus, beispielsweise durch erhöhte Stabilität, Elastizität, Abriebresistenz und windblockende Eigenschaften. Dank der eingesetzten Haftmassentechnologie des weltweit führenden Herstellers technischer Textilien sind einige Produkte besonders widerstandsfähig und haltbar.

Für Schutzbekleidung kommen unter anderem hochflexible und resiliente Einlagestoffe sowie Freudenberg comfortemp® Thermoisolierungen zum Einsatz, die vor Gefahren schützen und Tragekomfort bei jedem Wetter garantieren. Saumbänder und Kantenstabilisierungen sorgen darüber hinaus für optimalen Sitz und reflektierende Bänder für zusätzliche Sicherheit.

Aktiver Beitrag zu Nachhaltigkeit
Zudem bestehen viele Produkte der Workwear Range von Freudenberg zu einem hohen Prozentsatz aus recyceltem Polyester aus PET-Flaschen.

Dr.-Ing. Larissa Born, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Textil- und Fasertechnologien (ITFT), wurde am 02. Juli 2021 im Rahmen der Abschlussfeier der Masterabsolvent:innen der Maschinenbau-Fakultäten an der Universität Stuttgart mit dem Manfred Hirschvogel Preis 2021 ausgezeichnet. Der mit 5.000 Euro dotierte Preis wird jährlich an allen TU9-Universitäten für die beste Dissertation aus dem Bereich Maschinenbau verliehen. Die prämierte Doktorarbeit trägt den Titel „Grundlagen für die Auslegung und Gestaltung eines Hybridmaterials für außen liegende, adaptive Fassadenbauteile aus Faserverbundkunststoff“. Dr.-Ing. Marc Hirschvogel, Kuratoriumsvorsitzender der Frank Hirschvogel Stiftung, lobte bei der Preisverleihung insbesondere den innovativen Ansatz und die wissenschaftliche Tiefe der Arbeit.

Mit ihrer Doktorarbeit stellt Larissa Born eine grundlegende Methodik zur Entwicklung adaptiver Faserverbundkunststoffe zur Verfügung und wandte diese beispielhaft auf ein Hybridmaterial aus glasfaserverstärktem Kunststoff, Elastomer und thermoplastischem Polyurethan an. Zwischen steifen Bauteilbereichen werden lokal nachgiebige Bereiche (Gelenke) durch Anpassung des Materialaufbaus integriert. Um die adaptiven Material-eigenschaften analysieren zu können, entwickelte sie darüber hinaus ein neues Prüf-verfahren, das die Biegung eines Prüfkörpers um bis zu 180° ermöglicht. Das neuartige Hybridmaterial lässt eine Dauerbelastung von 5.000 Biegezyklen um 180° mit lediglich marginalem Festigkeitsverlust zu. Ergebnis der durchgeführten Analysen ist eine Datenbasis inklusive Regressionsmodell auf deren Grundlage sich die mechanischen Eigenschaften eines Gelenk-Bauteils einstellen lassen.

Das Hybridmaterial hat bereits in verschiedenen Demonstratoren Anwendung gefunden, die mit dem AVK Innovation Award (Flectofold) und dem Materialica Gold Award (Flexafold) ausgezeichnet wurden. „Mit ihrer Arbeit ist es Larissa Born gelungen, eine völlig neue, materialtechnische Grundlage für die Entwicklung adaptiver Faserverbundkunststoffe zu schaffen.“, lobte Prof. Dr.-Ing. Götz T. Gresser, Doktorvater und Institutsleiter des ITFT, die Arbeit anlässlich der Preisverleihung. „Die Anwendung ist nicht beschränkt auf den architek-tonischen Kontext, sondern kann ebenso auf andere Bereiche wie beispielsweise Automobil und Luftfahrt übertragen werden. So können mechanische, wartungsintensive Gelenke durch verschleißarme, nachgiebige Mechanismen ersetzt werden.“

Nach der abgeschlossenen Promotion wird Larissa Born als stellvertretende Institutsleiterin des ITFT ihre Forschungsarbeiten am Institut fortsetzen. Gemeinsam mit Prof. Gresser gilt es, das bisherige Forschungsfeld zu vertiefen und neue Forschungsthemen im Bereich Faserverbund zu eröffnen.

Sie ist in fast jedem Schrank: Funktionskleidung – ob als Shirt zum Joggen oder als Jacke zum Wandern. Spezielle Beschichtungen der Textilien sorgen für trockene Haut, indem sie Regen nicht durchdringen lassen und Schweiß nach außen leiten. Forschungsteams der Hochschule Niederrhein und des DWI – Leibniz-Instituts für Interaktive Materialien aus Aachen arbeiten gemeinsam an einer neuen Art umweltfreundlicher Funktionskleidung.
 
Die üblicherweise verwendeten Materialien, sogenannte halbdurchlässige Membranen, sind weder umweltverträglich noch recyclingfähig. Durch diese dünnen Trennschichten wird Kleidung mit verschiedenen Funktionen ausgestattet, beispielsweise Nässeschutz, Atmungsaktivität und eine natürliche Temperaturregulierung. Die Membranen finden Anwendung im Sport-, Outdoor- und Workwear-Segment, aber auch in Heimtextilien (etwa Matratzenschutz), Schuhen und technischen Textilien aus dem Medizinbereich.
 
Ziel des Projekts ist es, eine Membran zu entwickeln, die sich bei körperlicher Betätigung speziell auf ihren Träger einstellt. Die Lösung, an der die Partner arbeiten, ist eine neue Barrieremembran aus sogenannten thermoplastischen Elastomeren. In die Membran sind Mikrogele eingebaut - kleine Partikel, die Wasser aufnehmen, wieder abgeben können und biokompatibel sind. Durch Kombination eines Trägermaterials mit Mikrogelen soll eine umweltfreundliche, pflegeleichte semipermeable Barriere mit hoher Funktionalität entwickelt werden. Zusätzlich werden spezielle Verfahren zur Beschichtung von Textilien mit diesen Membranen angewandt, die ein verbessertes Recycling der Kleidung ermöglichen und ebenfalls auf den Einsatz umweltbelastender Substanzen verzichten.
 
Um dieses Ziel zu erreichen, bündeln die Forscherteams ihre Kompetenzen aus den Bereichen Polymerchemie und Textiltechnik. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler forschen daran, die Mikrogel-basierten Membranen mittels 3D-Druck als digitale Beschichtungsmethode nur an bestimmten Stellen eines Kleidungsstücks.
 
Von der Forschung profitieren sollen insbesondere Betriebe aus der verarbeitenden Industrie, darunter viele kleine und mittelständische Unternehmen aus dem Bereich der Sport-, Funktions- und Arbeitsbekleidung sowie der Medizin-Textilien. Das Forschungsvorhaben wird von einem Projektausschuss begleitet, in dem verschiedene Unternehmen und Partner entlang der Produktionskette des Rohstoffs bis zur Materialverwertung vertreten sind.  Das Projekt läuft über zwei Jahre und hat ein Gesamtvolumen von rund 500.000 Euro.