Aus der Branche

Seit drei Jahren unterstützt das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Textil vernetzt erfolgreich kleine und mittlere Unternehmen beim Thema Digitalisierung. Knapp 50 Praxis-Projekte hat das Kompetenzzentrum umgesetzt und weit über 3 000 KMU mit seinen Angeboten erreicht. Vielen Unternehmen hat das Netzwerk bereits beim Sprung in die Zukunft geholfen, wie die Teilnehmer der dritten Fachtagung hautnah erleben konnten.

Es war die erste Online-Fachtagung. Gastgeber und Organisator war das Sächsische Textilforschungsinstitut e. V. (STFI) in Chemnitz mit dem Thema: „Textil neu denken: Wie Digitalisierung und KI die vernetzte Produktion ermöglichen“. Die Fachtagung stand ganz im Zeichen der vernetzten Produktion, der Digitalisierung und Automatisierung von Produktionsprozessen. So ging es beispielsweise um die durchgängige digitale Auftragsabwicklung. Oder darum, welche Vorteile Bilderkennung und Barcode bei der Lagerortbestimmung haben. Der Einsatz von Sensortechnik eignet sich zum Sammeln und Auswerten großer Datenmengen: So kann die Wartung von Maschinen vorausgesagt werden. Das spart Kosten und Arbeitskraft.

„Die Unternehmer haben sehr offen darüber geredet, vor welchen digitalen Herausforderungen sie standen, wie Textil vernetzt unterstützen konnte und welche weiteren Schritte geplant sind“, zieht Geschäftsführerin Anja Merker nach der Veranstaltung Bilanz. „Durch Corona hat die Digitalisierung einen Schub erfahren. KI-Anwendungen werden von unserem textilen Mittelstand bei den Textil vernetzt-Partnern zunehmend nachgefragt“, so Merker. Gerade unkonventionelle und KMU-orientierte Herangehensweisen sind es, die von den Unternehmern geschätzt werden, so die Quintessenz der Veranstaltung. „In unserem neu eröffneten EscapeROOM können Unternehmen spielerisch KI erleben“, resümiert Claudia Feith vom Textil vernetzt-Partner Hahn-Schickard.

An die Partner Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung (DITF), Hahn-Schickard, Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen sowie Sächsisches Textilforschungsinstitut (STFI) unter Leitung des Gesamtverbandes textil+mode wenden sich kleine und mittlere Firmen aus Industrie und Handwerk. Die Unternehmer kommen dabei mit individuellen Fragestellungen auf Textil vernetzt zu und werden von den Projektpartnern bei der Digitalisierung unterstützt.

Die Hochschule Niederrhein, die RWTH Aachen University, die Stadt Mönchengladbach und ihre Wirtschaftsförderung (WFMG), der Verband der Rheinischen Textil- und Bekleidungsindustrie sowie der Verband der Nordwestdeutschen Textil- und Bekleidungsindustrie haben gemeinsam Großes vor: Sie wollen eine Textilfabrik 7.0 gründen, die als Modellprojekt für das gesamte verarbeitende Gewerbe eine wettbewerbsfähige Industrieproduktion im Jahr 2035 modelliert und so einen entscheidenden Beitrag für den Strukturwandel Rheinisches Revier leistet.

Die entsprechende Grundsatzvereinbarung, in der sich die Partner auf dieses Ziel verständigen, wurde jetzt in der Textilakademie NRW auf dem Campus Mönchengladbach der Hochschule Niederrhein unterzeichnet.

Professorin Dr. Maike Rabe, Leiterin des Forschungsinstituts für Textil und Bekleidung, hat das Konzept für die textile Modellfabrik am textilen Traditionsstandort Mönchengladbach zusammen mit dem Präsidenten der Hochschule Niederrhein, Dr. Thomas Grünewald, angestoßen. In Zusammenarbeit mit den beteiligten Akteuren wurde es als Beitrag zur Bewältigung des Strukturwandels im Rheinischen Revier entwickelt.

„Das Herz der Textil- und Bekleidungsbranche schlägt im Rheinischen Revier, insbesondere auf der Achse Mönchengladbach, Krefeld und Aachen. Die Textilwirtschaft dieser Region bildet die gesamte textile Wertschöpfungskette ab, hat ein tiefes Erfahrungswissen und besitzt durch das Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen University, die Textilakademie NRW und die Hochschule Niederrhein eine internationale Forschungsexzellenz, kombiniert mit einer starken Anwendungs- und Bildungskompetenz“, betonen der Kanzler der RWTH Aachen University Manfred Nettekoven und Professor Dr. Thomas Gries, Leiter des ITA.

„Die Nähe zwischen Wirtschaft sowie Bildungs- und Hochschuleinrichtungen ist weltweit einmalig. Das ist die Basis für diese wettbewerbsfähige Modellproduktion in der Textile City Mönchengladbach“, ergänzen Rolf Königs, Präsident des Verbands der Rheinischen Textil- und Bekleidungsindustrie, Dr. Walter Erasmy, Geschäftsführer des Verbands der Nordwestdeutschen Textil- und Bekleidungsindustrie und Hans Wilhelm Reiners, Oberbürgermeister der Stadt Mönchengladbach.

Die Textilfabrik der Zukunft ist anwendungsnah, transferorientiert, vernetzt, nachhaltig und transparent. Megathemen der Gegenwart wie Erneuerbare Energieselbstversorgung, Zero-Emission, Biotechnologie, Künstliche Intelligenz und Robotik sollen dort in Modulen abgebildet werden. Der Aufbau des Projekts soll bis 2025 erfolgen. Durch das Ausstrahlen in andere Branchen werden anschließend bis zum Ende des Braunkohletagesbaus im Jahr 2035 bis zu 2500 Arbeitsplätze erwartet.

Der jetzt unterzeichnete Vertrag zur Governance des Projekts verpflichtet die Partner, sich nachhaltig zu dem Großprojekt zu bekennen und die weiteren Planungen bis zu einem Projektantrag voranzutreiben. Es ist ein erster Schritt auf dem Weg in die Zukunft des Rheinischen Reviers.

Foto: Partner für die textile Modellfabrik 7.0. (vl.n.r.): Prof. Dr. Thomas Gries (RWTH Aachen), Dr. Ulrich Schückhaus (WFMG), Dr. Thomas Grünewald (HSNR), Manfred Nettekoven (RWTH), David Bongartz (WFMG), Prof. Dr. Maike Rabe (HSNR), Rolf Königs (Verband der Rheinischen Textil- und Bekleidungsindustrie), Dr. Walter Erasmy (Verband der Nordwestdeutschen Textil- und Bekleidungsindustrie), Hans Wilhelm Reiners (Oberbürgermeister MG), Detlef Braun (Textilakademie) und Prof. Dr. Wolfgang Kleinebrink (Verband der Rheinischen Textil- und Bekleidungsindustrie).

• Recycling ist mehr als eine Mode.

Doch zur Mode soll künftig verstärkt sinnvolles Recycling gehören: Die Menschen in Deutschland kaufen pro Jahr im Schnitt 26 kg Textilien pro Kopf, davon 12-15 kg Bekleidung. Ein hochwertiges Recycling ist angesichts dieser großen Mengen eine große Herausforderung. Zum verbesserten Recycling gehört Kreislaufwirtschaft, die schon beim Design von Produkten ans „Leben danach“, nämlich das nächste oder erneuerte Erzeugnis denkt. Wie das für Kleidung funktionieren kann, zeigen wir exemplarisch am Beispiel eines aktuellen Forschungsprojekts: Teil 2 unserer Serie zum Design für Recycling.

Getränkeflaschen aus dem Kunststoff PET eignen sich schon heute aufgrund ihrer Sortenreinheit ideal fürs Recycling, und zwar nicht nur für Verpackungen. Unter dem Motto „Von der Faser zur Faser“ nutzt das die angewandte Forschung im Verbundprojekt DiTex für Mietwäsche. Die eingesetzten Fasern stammen aus recycelten PET-Flaschen, die Mietwäsche selbst soll nach ihrem ersten Lebenszyklus wieder zu Wäsche recycelt werden. „Mietwäsche eignet sich auch deshalb gut fürs Konzept ‚Design for Recycling‘, weil sich ihre Nutzung genau nachvollziehen lässt, was optimale Voraussetzungen fürs Recycling bietet“, erläutert Projektleiterin Dr. Anja Gerhardts vom Forschungsinstitut Hohenstein. Das Institut aus Baden-Württemberg ist in dem vom Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) initiierten und koordinierten Vorhaben für Textilprüfungen und Produktspezifikationen zuständig. Fürs Nutzen statt Besitzen entwickeln die Verbundpartner je eine kreislauffähige Linie von Bettwäsche sowie von Polo- und Businesshemden. Die Hemden dienen als Dienstkleidung für Polizei und Rettungsdienst.

Intelligentes Etikett speichert Informationen Über den gesamten Nutzungskreislauf wird die Wäsche mit einer digitalen Tracking-ID ausgestattet. Dieses „intelligente“ Etikett speichert Informationen wie Faserherkunft, Materialkomposition und Beschaffenheit des Textils. Dadurch können Recyclingunternehmen die Produkte besser sortieren, den Recycling-Anteil erhöhen und aufwerten. In zahlreichen Waschversuchen wird in Hohenstein nun getestet, wie gut das Tracking-Tool sich bewährt, wie es um Reißfestigkeit, Weißgrad, Farbqualität, Haltbarkeit und Tragekomfort der Textilien bestellt ist, wenn sie im gewerblichen Textilservice bis zu 200 Mal gewaschen, geschleudert und getrocknet werden. „In DiTex bringen wir Nutzer, Beschaffer und Recycler von Textilien an einen Tisch, um kreislauffähiges Produktdesign Realität werden zu lassen“, erläutert Anja Gerhardts.

„Praxisnahe Forschung zu Fasern und Textilien gehört zu den Kernkompetenzen vieler unserer Institute, sei es für Industrieprodukte oder für verbrauchernahe Erzeugnisse. Projekte wie DiTex zeigen innovative Lösungen zum Design fürs Recycling. Durch den interdisziplinären Ansatz in unserem Verbund können auch andere Branchen von solchen Lösungen lernen“, erklärt die Geschäftsführerin der Zuse-Gemeinschaft, Dr. Annette Treffkorn.

In dem vom Bundeswirtschaftsministerium (BMWi) geförderten Verbundprojekt „AeroFurnace“ ist es dem Konsortium, bestehend aus dem Bayerischen Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. (ZAE Bayern) als Verbundkoordinator, dem Ofenbauer FCT Systeme und der SGL Carbon, gelungen, die Wärmedämmeigenschaften eines neuen Verbundwerkstoffs gegenüber kommerziell verfügbaren filzbasierten Kohlenstoff-Werkstoffen um bis zu 120 Prozent zu verbessern. Damit konnten die Projektpartner in eine neue Qualitätsstufe der Wärmedämmung bei industriellen Hochtemperaturanwendungen vorstoßen und den Weg für energieeffizientere Wärmedämmung ebnen.

Dr. Gudrun Reichenauer, Koordinatorin des Verbundprojekts und Leiterin der Arbeitsgruppe Nanomaterialien am ZAE Bayern: „In diesem Projekt ist es uns durch intensive Zusammenarbeit gelungen, neueste Erkenntnisse aus der Welt der Nanomaterialien für den Markt zugänglich zu machen und damit neue Maßstäbe im Bereich der Wärmedämmmaterialien zu setzen.“

Dr. Thomas Kirschbaum, Leiter des Projekts bei der SGL Carbon: „In Ofensimulationen beim Partner FCT konnten wir bereits nachweisen, was das neue Material kann: Je nach Temperaturprogramm können mit dem neuen Wärmedämmwerkstoff bis zu 40 Prozent der benötigten Prozessenergie eingespart werden. Das Potential des neuen Werkstoffs ist groß.“ Diese Vorhersage wird im Rahmen des noch laufenden BMWi-Projekts im zweiten Halbjahr 2020 in einem Demonstratorbauteil unter realen Bedingungen überprüft werden.

Dr. Jürgen Hennicke, Leiter des Projekts und der F&E-Abteilung bei FCT Systeme: „Als führender Hersteller von industriellen Vakuum- oder Schutzgas-Hochtemperaturöfen können wir mit der neuen Generation von Isoliermaterialien Öfen realisieren, die ein günstigeres Verhältnis von Nutzraum zu den Außenmaßen haben, und damit dem Kunden eine bessere Kosteneffizienz und Produktivität bieten.“

Aktuell konnte anhand von Labormustern in Form von Platten bereits gezeigt werden, dass sich die Herstellung des neuen Werkstoffs über technisch einfache Prozesse abbilden lässt und prinzipiell gut skalierbar ist. Bis zum serienreifen Produkt ist allerdings noch ein Stück Weg zu gehen.

Der drittgrößte Anteil der Endenergie in Deutschland wird für die Erzeugung von Wärme in industriellen Prozessen verbraucht (22,6 Prozent). In vielen Branchen, z. B. in der Stahl- und Keramikindustrie, laufen energieintensive Hochtemperaturprozesse oberhalb von 1000°C ab – diese allein benötigen knapp 50 Prozent der industriellen Prozesswärme. Geeignete Wärmedämmmaterialien können den Energiebedarf bei gleichbleibendem Nutzvolumen deutlich senken.

• HANDWERK.NRW und das Fraunhofer UMSICHT gehen eine neue Kooperation ein, um wissenschaftliche Ergebnisse und Methoden besser für Dienstleistungen und Produkte des Handwerks verfügbar zu machen. Mit der Unterzeichnung eines Memorandum of Understanding am 6. Juli 2020 beim Fraunhofer UMSICHT in Oberhausen startet diese nun offiziell.

Eine hohe technologische Entwicklungsdynamik oder Megatrends wie z. B. die Digitalisierung erfordern, dass Prozesse ständig angepasst und neues Wissen zielgerichtet transferiert werden. Wichtige Anwender von Forschungsergebnissen und Ideengeber für das Umgestalten von Prozessen oder Produkten sind Handwerksbetriebe. Um Expertenwissen weiterzugeben und Handwerkstechniken auf diesem Wege nachhaltig zu verbessern, intensivieren das Fraunhofer UMSICHT und HANDWERK.NRW daher ihre Zusammenarbeit. Am 6. Juli unterzeichneten die Partner ein Memorandum of Understanding.

Die Kooperation adressiert insbesondere Technologien und Methoden für mehr Energieeffizienz, den Klimaschutz, den Umwelt- und Arbeitsschutz und die Materialentwicklung und -prüfung. Es sollen beispielsweise Materialien charakterisiert und ihr Verhalten in der Umwelt analysiert werden. Die Partner möchten neue Methoden der Aufklärung von Funktions- und Schadmechanismen und auch komplett neue Materialien und Techniken für das Handwerk entwickeln.

»Wir sind uns sicher, dass die Kooperation ideal ist, um Synergien zwischen beiden Organisationen herzustellen. Wir möchten als Forschungsinstitut innovative und nachhaltige Technologien entwickeln – und zwar passgenau für komplexe Fragestellungen der Anwender«, erklärt Prof. Eckhard Weidner, Institutsleiter des Fraunhofer UMSICHT. »Wir freuen uns sehr über die Kooperation, die es beiden Partnern ermöglicht, einen wertvollen Beitrag zu einer ressourcenschonenden Gesellschaft und Wirtschaft zu leisten. Das Handwerk als mittelständisch orientierter Wirtschaftsbereich wird durch die intensivierte Zusammenarbeit mit der Wissenschaft seine innovativen Kompetenzen ausbauen und noch stärker in den Dienst des Klimaschutzes stellen können. Diese intensivierte Zusammenarbeit wird unseren Betrieben aber auch Nutzen bringen, denn sie hilft unseren Unternehmen dabei, ihre betrieblichen Prozesse zu optimieren«, sagt Andreas Ehlert, Präsident von HANDWERK.NRW.

Gemeinsame Forschungsprojekte und neue Bildungskonzepte

Innerhalb der Kooperation sind bedarfsorientierte gemeinsame Forschungsprojekte auf nationaler und internationaler Ebene geplant. Aber auch die Entwicklung neuer Bildungskonzepte steht im Mittelpunkt. Im Rahmen von Workshops, Veranstaltungen – als Aus-, Fort- oder Weiterbildung – und Beratungen soll Expertenwissen transferiert werden, um so Technologien nachhaltig weiterzuentwickeln.

HANDWERK.NRW repräsentiert rund 190 000 mittelständische Handwerksunternehmen in Nordrhein-Westfalen. Diese sind wichtige Anwender, Dienstleister und Innovatoren bei der nachhaltigen Umgestaltung von Produkten, Prozessen und Serviceleistungen. Das Fraunhofer UMSICHT entwickelt Lösungen für eine nachhaltige Energie- und Rohstoffwirtschaft, stellt wissenschaftliche Ergebnisse bereit und transferiert sie in Unternehmen, Gesellschaft und Politik.

• Wirksame antivirale Behandlung auf verschiedenen Stoffen durch HeiQ Viroblock
• Nach 30 Minuten keine infektiösen Viren mehr
• Für vielseitige textile Schutzanwendungen

CHT kooperiert mit HeiQ im Rahmen der weltweiten Einführung von HeiQ Viroblock by CHT in der Textilindustrie. HeiQ Viroblock by CHT gehört weltweit zu den ersten Textiltechnologien, deren Wirksamkeit gegen SARS-CoV-2 im Labor nachgewiesen wurde. Es handelt sich um eine Textilbehandlung für den industriellen Einsatz, die Textilien mit antiviralen und antibakteriellen Eigenschaften ausstattet. Die Kombination aus antimikrobieller Silbertechnologie und Vesikeltechnologie vernichtet umhüllte Viren einschließlich Coronaviren in kurzer Zeit. Die Wirksamkeit wurde bereits gegen das Coronavirus 229E, einen anderen Virusstamm aus der Familie der Coronaviren, getestet.

Die jüngsten Tests mit dem SARS-CoV-2-Virus wurden von Forschern des Doherty Instituts durchgeführt, einem Joint Venture zwischen der Universität von Melbourne und dem Royal Melbourne Hospital, einer international renommierten Einrichtung, die Forschung, Lehre, Gesundheitswesen und Referenzlabordienste, Diagnostikdienste und klinische Versorgung im Bereich Infektionskrankheiten und Immunität verbindet.

Das Forschungsprojekt beinhaltete einen Desinfektionstest, der die reale Wechselwirkung von kleinen Aerosoltröpfchen, die Kleidung kontaminieren, simulierte. Eine bestimmte Konzentration des SARS-CoV-2-Virus wurde hierbei 30 Minuten lang mit dem Probengewebe in Kontakt gebracht. Anschließend wurde eine Messung der verbleibenden infektiösen SARS-CoV-2-Viren durchgeführt. Die mit HeiQ Viroblock by CHT behandelte Gewebeprobe wies nach 30 Minuten keine infektiösen Viren mehr auf.

Das Ergebnis zeigte eine Reduktion des SARS-CoV-2-Virus um 99,99% im Vergleich zur Inokulumkontrolle.

•  im Interesse der Innovationsförderung

Berlin - Die von der Koalition vorgelegten Pläne für ein großes Konjunkturprogramm betonen den Stellenwert von Forschung und Entwicklung für den benötigten Aufschwung. Die bislang im Konjunkturpaket erkennbare Stärkung der projektbezogenen Forschung ist jedoch noch nicht bedarfsgerecht.

Die Koalition hat den Fokus richtigerweise auf Zukunftsinvestitionen gelegt, für die Innovationen aus Deutschland benötigt werden. Wettbewerbsfähige Innovationen entstehen in deutschen Unternehmen häufig mit Hilfe bewährter Projektförderung des Bundes. Doch ausgerechnet die technologieoffene Projektförderung ist in den bisherigen Plänen der Koalition nur unzureichend berücksichtigt. Es ist erwiesen, dass die Projektförderung eine starke Hebelwirkung für Wettbewerbsfähigkeit und Innovationen aus Deutschland hat. AiF und Zuse-Gemeinschaft fordern daher mit Nachdruck, bewährte Programme wie die Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF), das Programm INNO-KOM und das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) aufzustocken. Die im Koalitionspapier zwar erwähnte, aber thematisch eng begrenzte Aufstockung projektbezogener Forschung müsse auf breitere Füße gestellt werden, mahnen die beiden Organisationen. „Gerade die Stärkung der themenoffenen Projektförderung zugunsten des Mittelstands hat ihre unmittelbare und nachhaltige Wirkung auf das ‚Wieder-Hochlaufen‘ der Wirtschaft schon bei früheren Konjunkturpaketen unter Beweis gestellt“, ist AiF-Präsident Professor Sebastian Bauer überzeugt.

Innovationsimpulse stärken

Während für die großen außeruniversitären Forschungsorganisationen laut den Koalitionsplänen an eine „Ersatzfinanzierung“ für Erfolg versprechende Projekte gedacht ist, fehlt es für die mittelständisch geprägten außeruniversitären Forschungseinrichtungen komplett an einer solchen Unterstützung, kritisieren AiF und Zuse-Gemeinschaft. „Die Koalition muss hier dringend nachbessern, um den Fortbestand bewährter, effizienter Forschung zu sichern, die Deutschland für den Aufschwung von morgen nach vorne bringt“, fordert der Präsident der Zuse-Gemeinschaft, Professor Martin Bastian.

• AACOMA - Accelerate advanced composite manufacturing
• Das Dreiländereck Euregio-Maas-Rhein (EMR) inclusive Belgien, Niederlande und Deutschland als Hot-Spot für die Zukunft von Leichtbauwerkstoffen und –technologien

Mit ihren zahlreichen hochinnovativen, führenden Unternehmen bietet die Euregio Maas-Rhein ein enormes Potenzial. Insbesondere sind hier die KMU hervorzuheben, die fortschrittliche Materialien für viele Anwendungsbereiche wie etwa Automobilbau, Luft- und Raumfahrt, Elektronik, Bauwesen und Infrastruktur usw. entwickeln und herstellen. Der Bereich der “Advanced Materials” wächst hier mit einem konsolidierten Angebot, das von Rohstoffproduzenten über Technologieentwicklung bis hin zur Produktion, Forschung und Entwicklung sowie Fertigung und industriellen OEMs reicht.

Interreg Euregio Maas-Rhein investiert 96 Millionen Euro aus dem Europäischen Fonds für die regionale Entwicklung (EFRE) im Zeitraum von 2014 bis 2020. Durch die Investitionen in grenzüberschreitende Projekte investiert die Europäische Union in die wirtschaftliche Entwicklung, Innovation, territoriale Entwicklung sowie in die soziale Eingliederung und Bildung dieser Region.

Das Projekt

Die EMR ist ein potentieller Hot-Spot für die Weiterentwicklung fortschrittlicher Material- und Verfahrenstechnologien. Technische Zentren und Institute in Aachen/Deutschland, Lüttich/Belgien und Eindhoven/Niederlande wurden für die Zusammenarbeit in diesem neuen Interreg-Projekt AACOMA ausgewählt.

Innovatives Materialdesign und fortschrittliche Fertigungstechnologien bieten große Chancen für hier ansässige kleine und mittelständische Unternehmen (KMU). Der Startschuss für das Projekt AACOMA fiel im 1. Quartal 2020 in Aachen auf dem Campus der RWTH. Ziel des auf 3 Jahre angelegten und mit einem Budget von 3 Mio. € unterstützten Projekts ist es, KMU mit Innovations-Hot-Spots wie Instituten und anderen technischen Zentren in Verbindung zu bringen.

Sieben Partner aus allen drei Regionen werden das Projekt gemeinsam durchführen: der Projektleiter Centexbel wird unterstützt von der Universität Lüttich sowie von Sirris und Flanders Make in Belgien sowie von Fontys und AMIBM (Universität Maastricht) in den Niederlanden und AMAC in Deutschland.

Stellungnahmen

Bernard Paquet, Projektkoordinator von Centexbel/Belgien erklärt:
"Wir bei Centexbel verfügen über große Erfahrung im Textil- und Verbundwerkstoffbereich. Gemeinsam mit unseren Interreg-Partnern und einem beratenden Gremium aus internationalen Experten werden wir mehrere Demonstratoren identifizieren, die eine beschleunigte fortschrittliche Herstellung von Verbundwerkstoffteilen ermöglichen werden. Dazu könnten neue Materialien und Zwischenprodukte, Hochleistungsadditive, biobasierte Produkte und neue Verbundwerkstoffe für die additive Fertigung gehören".

Michael Effing, Geschäftsführer von AMAC/ Deutschland, sagt:
"Das Hauptziel des Projekts ist es, rund 200 innovative KMU miteinander in Verbindung zu bringen und Vernetzungen mit den Weltklasse-Instituten in der EMR-Region herzustellen. Wir werden 6 Roadshow-Veranstaltungen durchführen, die Schlüsselthemen in den Fokus nehmen, wie etwa die automatisierte Fertigung, die additive Fertigung oder biobasierte Materialsysteme in Kombination mit Matchmaking und Schulungsveranstaltungen. Die erste Roadshow soll am 24. September 2020 auf dem Campus der RWTH Aachen stattfinden".

Prof. Gunnar Seide vom AMIBM/Niederlande erläutert:
"Unser AMIBM bietet bereits einen internationalen Masterstudiengang zu biobasierten Materialien an. Das AACOMA-Projekt wird ein wichtiges Element für die grenzüberschreitende Forschung sein und neue Akteure in der Wertschöpfungskette identifizieren, die aus der EMR-Region kommen. Innovative Unternehmen finden Märkte für ihre neuen biobasierten Bausteine, Chemikalien und Polymere. Ihre Erfolgsgeschichten und bevorstehenden technologischen Durchbrüche sind für eine nachhaltige Zukunft notwendig".

Neben den Mund-Nasen-Bedeckungen bieten Gesichtsschutzschilde einen zusätzlichen Schutz vor einer Tröpfcheninfektion mit dem COVID-19-Virus. Das Fraunhofer UMSICHT produziert diese auf Basis eines Open Source-Konstruktionsplans mittels 3D-Druck in seiner offenen Werkstatt DEZENTRALE und unterstützt so Krankenhäuser in der Region.

Freiwillige mit fundiertem technischen Wissen haben sich als Online-Bewegung weltweit zusammengeschlossen, um zusätzliche Schutzausrüstung gegen eine Ansteckung mit COVID-19-Erregern zu entwickeln und zu produzieren. Das Fraunhofer UMSICHT fertigt Gesichtsschutzschilde an und nutzt dazu die Produktionskapazitäten der 3D-Drucker in der offenen Werkstatt (»FabLab«) der DEZENTRALE in Dortmund. Basis ist der Open Source-Konstruktionsplan des so genannten »Prusa Shields« der Firma Prusa Printers. Dieses Gesichtsschutzschild besteht aus einer 3D-gedruckten Kopfhalterung mit einem dünnen, transparenten Kunststoffschild. Das Design der Halterungen wird laufend aktualisiert, und auch den Nutzerinnen und Nutzern ist es freigestellt, eigene Veränderungen vorzunehmen, um Ergonomie und Sicherheit zu optimieren.

Schutz für risikobehaftete Berufsgruppen
Die derzeitigen Mund-Nasen-Masken müssen aufgrund von Knappheit oftmals länger getragen werden, so dass ein zusätzliches Gesichtsschild ein weiteres Hindernis für Infektionserreger darstellt. Der Bedarf ist hoch – sowohl in Deutschland als auch international. »Wir hoffen, mit den Schutzschilden insbesondere das Personal zu entlasten, das konstant dem Ansteckungsrisiko ausgesetzt ist wie z. B. in Krankenhäusern«, erklärt Patrick Jaruschowitz vom Fraunhofer UMSICHT. Aktuell verfügt die DEZENTRALE über drei verschiede 3D-Druckverfahren (FDM, SLA und SLS) und insgesamt über zehn unterschiedliche 3D-Drucker. Täglich werden auf diesen 30 bis 50 Schilder produziert. Die gedruckten Gesichtsschilde werden verschiedenen Krankenhäusern sowie Pflege- und Therapieeinrichtungen zur Verfügung gestellt.

Kooperationspartner gesucht: Schutzausrüstung weiterentwickeln
Das Fraunhofer UMSICHT ist im neu gegründeten Produzentennetzwerk in der Corona-Krise der Ruhr-Universität Bochum vertreten. Organisiert wird das Kooperationsnetzwerk durch den Lehrstuhl für Produktionssysteme und dient dazu, Produzenten und Abnehmer für Gesichtsschilde schnell und unkompliziert zusammenzubringen.

Die Gesichtsschilde druckt das Fraunhofer UMSICHT derzeit kostenlos und aus eigenem Engagement, auch wenn die Kapazitäten eines Forschungsinstituts nur einen kleinen Teil des Bedarfs decken können. Die Praxis zeigt gleichzeitig, dass die heutigen Atem-Schutz-Masken, Gesichtsschilde oder weiteren Komponenten der persönlichen Schutzausrüstung nicht für jede Anwendung und jede Person optimal sind. Daher ist es notwendig, diese Systeme weiterzuentwickeln. Dafür sucht das Fraunhofer UMSICHT derzeit Kooperationen mit Unternehmen und Organisationen.

In der Corona-Krise ist eine Entwicklung des Thüringischen Instituts für Textil- und Kunststoff-Forschung (TITK) derzeit besonders gefragt: die antimikrobiell wirksame Cellulose-Faser mit Silber-Ionen. Die smartpolymer GmbH, ein Unternehmen der TITK-Gruppe, stellt sie auf einer Pilotanlage unter dem Namen Cell Solution bioactive her. Abnehmer sind unter anderem die Hersteller von Atemschutzmasken.

Die natürliche antibakterielle Wirkung von Silber wird seit Jahrhunderten zur Entkeimung genutzt. Durch Anreicherung mit dem Edelmetall – bis zu 6 Prozent Silbergehalt sind einstellbar – kann die Cellulose-Faser aus Rudolstadt gerade in Krankenhäusern oder Hygienebereichen einen wertvollen Beitrag zum Schutz vor unerwünschten Keimen leisten. Nach der Verarbeitung zu einem Vlies lässt sie sich unter anderem als eine Lage in Atemschutzmasken integrieren.

„Die Faser wirkt antibakteriell und fungizid – tötet also Keime und Pilze sehr zuverlässig ab“, erläutert Dr. Frank Wendler, der bei smartpolymer die Forschung und Entwicklung der Cell Solution-Funktionsfasern verantwortet. Hierbei handelt es sich um Lyocell-Fasern*, die mit verschiedensten Zusatzfunktionen ausgestattet werden können. Das Besondere: Die Wirkstoffe werden durch ein patentiertes Verfahren direkt in die Faser eingebracht. „Dadurch erreichen wir einen Depot- und einen so genannten Release-Effekt. Das bedeutet, der Wirkstoff bleibt in der Faser gespeichert und wird kontinuierlich über einen längeren Zeitraum nach außen abgegeben“, betont Wendler.

Bei der Verwendung in Atemschutzmasken kommt der Faser noch ein besonderes Merkmal zugute: Lyocell absorbiert Feuchtigkeit sehr gut. Damit wird ein großer Nachteil von Schutzmasken abgeschwächt: Die Ausatemluft durchfeuchtet das Filtermaterial mit der Zeit und macht es so zu einem idealen Nährboden für das Überleben und die Vermehrung von Keimen. Nicht so mit der Entwicklung aus Rudolstadt. Dank der natürlichen Eigenschaften der Lyocell-Faser kann das Vlies bis zu 50 Prozent seines Materialgewichts an Feuchtigkeit aufnehmen. Und die in der Faser gebundenen Silber-Ionen machen die Bakterien rasch unschädlich. Daher können solche Atemschutzmasken vergleichsweise länger getragen und mehrfach verwendet werden.

Die Nachfrage nach Cell Solution bioactive steigt gerade stark an: smartpolymer konnte die Produktion vom großen Labormaßstab erfolgreich auf den Technikumsmaßstab übertragen. Mit Einführung eines Drei-Schicht-Systems soll das Volumen nun kurzfristig so weit wachsen, dass bis zu 10 Tonnen Textil pro Monat mit der Faser ausgerüstet werden können. An einem weiteren Scale-up wird bereits mit Hochdruck gearbeitet.

Die Faser Cell Solution bioactive ist bei der Prüfgemeinschaft Oeko-Tex gelistet und für den Einsatz in Textilien zugelassen. „Zudem erfüllt sie im Stoffkreislauf alle Anforderungen der Nachhaltigkeit“, ergänzt Wendler. „Die Faser wird besonders umweltverträglich hergestellt und ist biologisch abbaubar.“