Aus der Branche

Rund 50 Tage vor Beginn der Klimakonferenz COP 26 in Glasgow veröffentlicht der Technologiekonzern Epson seine globale Studie zum Thema Wahrnehmung und den Umgang mit dem Klimawandel. Insgesamt wurden über 15.000 Personen in über 15 Ländern und Regionen, darunter Australien, Brasilien, China, Deutschland, Frankreich, Großbritannien und die USA, befragt.

Weltweit gab fast die Hälfte der Befragten (46 Prozent) an, „sehr“ oder „eher“ optimistisch zu sein, wenn es um die Einschätzung geht, ob die Klimakrise zu ihren Lebzeiten abgewendet werden kann. Knapp jeder Dritte (27 Prozent) sah dies als „eher oder sehr pessimistisch“ an. In Deutschland sind die Befragten in zwei Lager gespalten. Gut jede:r Dritte ist Optimist (35 Prozent) etwa genauso viele Befragte lassen sich den Pessimisten zuordnen (35 Prozent).

Der Faktor Zeit spielt bei der Bewertung augenscheinlich eine Rolle, denn es gibt bei der Bewertung deutliche Unterschiede zwischen den Altersgruppen: so nehmen fast 40 Prozent der 16-24-jährigen den optimistischen Blick ein, bei der Altersgruppe 55+ ist es nur noch jede:r Fünfte (21 Prozent).

Begründet wird der optimistische Blick weltweit ähnlich. Das Vertrauen in Lösungen durch Wissenschaft und Technik liegt bei den deutschen befragten Optimisten auf Platz eins (31 Prozent, weltweit 28 Prozent), das wachsende öffentliche Bewusstsein für den Klimawandel auf Platz zwei (26 Prozent, weltweit 32 Prozent) und der Trend hin zu erneuerbaren Energien auf Platz drei (21 Prozent, weltweit 19 Prozent). Die Maßnahmen der Regierung werden erst an vierter Stelle – weltweit und in Deutschland – genannt (18 Prozent, weltweit 14 Prozent).
Als Grund für den eigenen Pessimismus gibt fast jede:r zweite Befragte in Deutschland an, dass das Bewusstsein für den Klimawandel und seine Folgen nicht vorhanden sei (45 Prozent). Jede:r Fünfte vermisst konsequentes staatliches Handeln (22 Prozent).

Knapp drei Viertel aller deutschen Befragten benennen hohe Temperaturen (73 Prozent) als Folgen des menschengemachten Klimawandels, Waldbrände (71), Extremwetterlagen (70 Prozent), Fluten (70 Prozent) und Dürren (65 Prozent) werden als sichtbare Symptome genannt.

Die Epson-Umfrage zeigt, dass es in einigen Bereichen individuell schon zu Umstellungen kommt. Deutlich über die Hälfte der Befragten gibt an, häufiger zu laufen oder mit dem Rad zu fahren (56 Prozent, 24 Prozent planen dies zu tun) und zu recyceln (56 Prozent, 29 Prozent planen dies zu tun). Mehr als 40 Prozent sagen, dass sie nachhaltigere Produkte nutzen (34 Prozent planen dies zu tun). Jede:r vierte Befragte in Deutschland sagt, dass er/sie sich vegetarisch ernährt (26 Prozent, 27 Prozent planen dies zu tun) und nicht nachhaltig agierende Marken meidet (25 Prozent vs. 34 Prozent). Besonders große Unterschiede zwischen Absicht und wirklichen Taten sind bei dem Wechsel hin zu erneuerbaren Energien (26 Prozent vs. 43 Prozent), dem Einsatz von Solarpanels (17 Prozent vs. 39 Prozent) und der Nutzung von Elektroautos (11 Prozent vs. 40 Prozent) zu erkennen.

Zünd Connect sammelt Produktionsdaten der eingebundenen Cutter und bereitet diese in aussagekräftigen Kennzahlen wie Leistung, Verfügbarkeit und Gesamtanlageneffektivität auf. Zünd Connect schafft Transparenz und zeigt Optimierungspotenzial im Zuschnitt auf.

Mit Zünd Connect bietet Zünd nun ein Monitoringtool, das Anwender dabei unterstützt, diese Potenziale zu erkennen und die Produktivität weiter zu steigern. Mit Zünd Connect erkennt der Anwender auf einen Blick, wann und vor allem weshalb es zu Maschinenunterbrüchen kommt, wieviel Zeit er für das Umrüsten eines Cutters aufwendet oder wie hoch dessen Verfügbarkeit ist.

Mit dem webbasierten Monitoringtool hat der Anwender die Leistungsdaten seiner Cutter jederzeit im Blick. Er arbeitet jederzeit mit verlässlichen Kennzahlen, die ihm helfen, seine Produktion auf Höchstleistung zu trimmen. Dazu wird die Produktivität über einen frei definierbaren Zeitraum erfasst. Als Datenquelle fungiert dabei das Zünd Cut Center – ZCC (ab Version 3.4). Das Datenmonitoring liefert Informationen, auf deren Grundlage die Nutzer fundierte Entscheidungen treffen können. Die gesamtheitliche Betrachtung legt Zusammenhänge offen, die häufig unerkannt bleiben. Zünd Connect liefert wichtige Kennzahlen zur Beurteilung, wie effizient die Cutter betrieben werden. Damit die Effizienz der Cutter verbessert werden kann, müssen vorhandene Verbesserungspotenziale erkannt und entdeckt werden. Diese Potenziale stecken vornehmlich in der Technik sowie in der Art und Weise ihres Einsatzes.

Zünd Connect ist in den Ausführungen «Monitor» und «Analyzer» verfügbar.

Das türkische Unternehmen ARIKAN Mensucat Industry and Trade Inc. wurde 1993 gegründet und hat seinen Sitz in Kahramanmaraş, einer der südlichsten Städte des Landes. Heute beschäftigt das Familienunternehmen rund 1.500 Mitarbeiter und veredelt täglich ca. 55 Tonnen Strickware. Neben vielen namhaften türkischen Modeherstellern beliefert ARIKAN auch internationale Hersteller in Europa, Russland, den Golfstaaten und anderen führenden internationalen Märkten.

Der deutsche Maschinenbauer BRÜCKNER unterstützte das türkische Unternehmen von Anfang an. Im Jahr 2014 lieferte BRÜCKNER drei Spannrahmen zur Veredlung der Maschenware. Zwei weitere Anlagen folgten in 2016. Seit Jahrzehnten ist BRÜCKNER in der Veredlung und Ausrüstung von Maschenware spezialisiert. Vor allem bei sehr feiner und elastischer Ware sind spezielle Anlagenkonfigurationen und technologisches Know-how notwendig, um ein qualitativ hochwertiges Endprodukt herstellen zu können. Während des Trocknungs- und Fixierprozesses ist z.B. eine äußerst akkurate und gleichmäßige Temperaturverteilung über die gesamte Länge und Breite des Trockners unerlässlich. Im BRÜCKNER Spannrahmen gelingt das unter anderem durch die Konterung der Thermozonen alle 1,5 Meter sowie das bewährte split-flow Belüftungssystem.

Die Maschinenbediener bei ARIKAN schätzen die einfache Bedienung der Anlagen. Die Visualisierung ist intuitiv aufgebaut und bietet verschiedene Hilfssysteme für einen optimierten Produktionsprozess. Durch wenige Änderungen der Maschinenparameter können deutliche Energieeinsparungen erzielt werden.

Das Management bei ARIKAN misst der Energieeinsparung, speziell in der Veredlung, große Bedeutung bei. Der Trocknungsprozess ist einer der energieintensivsten in der gesamten Prozesskette, deshalb können hier die größten Einsparungen erfolgen. Diese wirken sich direkt auf die Herstellungskosten der Textilien und somit auf die Wettbewerbsfähigkeit am Markt aus. Gespräche für eine weitere BRÜCKNER Anlage werden geführt, die als Feature eine kombinierte Beheizung für den Trockner vorsehen. Bei vielen Kunden – und so auch bei ARIKAN in der Türkei – steht z.B. Dampfenergie frei oder sehr günstig zur Verfügung. Mit der von BRÜCKNER entwickelten Kombi-Heizung ist es möglich, diese Dampfenergie zum Aufwärmen des Trockners zu nutzen und somit signifikante Einsparungen zu erzielen. Reicht der vorhandene Dampf für einen laufenden Prozess nicht aus, wird automatisch auf Gasbeheizung umgestellt. Diese Betriebsweise wirkt sich nicht nur auf die Energiekosten aus, sondern leistet auch einen Beitrag zum Umweltschutz.

• Prozessbänder für Imprägnierung und Trocknung aus einer Hand

In der Glasvliesproduktion setzen Trocknerbänder der GKD Gruppe weltweit Maßstäbe. Nahezu alle Hersteller vertrauen auf die Ebenheit und Querstabilität dieser Metallbänder. Mit der Erweiterung des Portfolios um Imprägnierbänder liefert GKD jetzt aus einer Hand Bänder für Kernprozesse in der Glasvliesfertigung.

Imprägnierbänder haben entscheidenden Einfluss auf die Effizienz des Produktionsprozesses und die Qualität des Endprodukts. Parameter wie Größe der Maschenöffnung, Anzahl der Auflagepunkte und Art der Gewebebindung tragen maßgeblich zum Prozesserfolg bei. Auf Basis von Marktumfragen entwickelte GKD für Imprägnierprozesse drei verschiedene Bandtypen. Mit ihren unterschiedlich großen Maschenöffnungen decken sie das gesamte Anforderungsspektrum ab: Type 1780 (8/6,1 Fäden pro Zentimeter), Type 1830 (9,2/7,5 Fäden pro Zentimeter) und Type 1865 (11/9 Fäden pro Zentimeter). In Abhängigkeit von der Kundenspezifikation bezüglich Länge und Stärke der eingesetzten Glasfasern, individueller Binderzusammensetzung, Prozess und Endprodukt wählt GKD aus diesem Spektrum gemeinsam mit dem Kunden das optimale Band aus.

Als geschätzter Lieferant von zuverlässigen Produkten und Services sowie kompetenter Ansprechpartner in Fragen der Anlagentechnik kennt GKD die Prozesse, Anlagen und Produkte nahezu aller Hersteller von Glasvliesen. Das hierdurch über Jahre gewachsene Vertrauensverhältnis paart der Weltmarktführer für technische Gewebe für Industrie und Architektur mit jahrzehntelang bewiesener Kompetenz im Bereich Kunststoff-Prozessbänder. Insbesondere in der anspruchsvollen Nonwovens-Fertigung gelten Kunststoffbänder von GKD als Garant für Effizienz und Produktqualität. Die neuen Imprägnierbänder von GKD für die Glasvliesherstellung aus prozessspezifisch modifiziertem Linear-Screen - auch als Leinenbindung bekannt - zeichnen sich durch exakt auf die jeweilige Anwendung abgestimmte Porengrößen und Luftdurchlässigkeit sowie durch eine stabile Kantenstruktur für eine sichere Randabtastung aus. Dank spezieller, prozessabhängiger thermischer Veredelung überzeugt ihre Gewebekonstruktion durch exzellente Laufeigenschaften. Die glatte Oberfläche gewährleistet überdies eine ebenso leichte wie schonende Produktablösung.

Lieferbar in allen gängigen Breitenklassen für Glasvliesanlagen mit Produktionsgeschwindigkeiten bis zu 450 Metern/Minute sind sie eine attraktive Alternative zu herkömmlich eingesetzten Bändern. Da GKD die Prozesse, Anlagen und Produkte der meisten Hersteller seit Jahren kennt und durch das Tochterunternehmen GKD USA auch auf dem Kernmarkt für Glasvliese in den USA kurze Lieferzeiten sicherstellt, haben Glasvlieshersteller weltweit nun eine attraktive Option: Bezug der erfolgskritischen Prozessbänder für Imprägnierung und Trocknung aus einer jahrelang bewährten Hand.
 

• Teilhabe des Sektors an den Energiemärkten verspricht Stabilität der Netze und Nutzen für Unternehmen

Damit sich Verbraucher und Industrie möglichst schnell mit immer größeren Anteilen von Wind- und Solarstrom versorgen lassen, muss das deutsche Energiesystem flexibler werden. Das geht nicht ohne die Industrie. Als einer der größten Energiekunden sollte sie künftig mit ihrem Bedarf aber auch mit der Bereitstellung und Speicherung von Energie aktiv und flexibel an den Energiemärkten handeln. Wie das geht und wie sich das lohnen kann, erforscht, erprobt und verwirklicht angewandte Forschung aus der Zuse-Gemeinschaft.
 
Rund 28 Prozent des deutschen Endenergieverbrauchs entfallen auf die Industrie. Für die Energiewende nimmt der Sektor auch deshalb eine Schlüsselstellung ein, weil er hohe Bedarfe sowohl an Strom wie auch an Wärme bzw. Kälte hat. Für die künftig erforderliche erhöhte Flexibilität an den Energiemärkten müssen jedoch Wärme- und Strommarkt gemeinsam für höhere Anteile erneuerbarer Energien erschlossen werden. Die Gesellschaft zur Förderung angewandter Informatik (GFaI) aus Berlin entwickelt aktuell mit Partnern im vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Projekt „Flexibilitätswende“ Modelle, um für Industriebetriebe die Eintrittsschwelle zur Teilnahme an den Energiemärkten zu senken. Das geht mit möglichst praxisnahen Software-Prototypen, die aber dennoch auf das jeweilige Unternehmen angepasst werden müssen.

Nicht nur den Strom- und Wärme-, sondern auch den Kältemarkt gilt es künftig für die mit der Energiewende steigenden Anforderungen an die Flexibilisierung von Angebot und Nachfrage zu ertüchtigen, zumal er in Zeiten von Klimaerhitzung und Digitalisierung eine wachsende Bedeutung am Energiemarkt erlangt. Besonders hoch ist der Kältebedarf in vielen Branchen am frühen Nachmittag, wenn auch die Strompreise hoch sind. Sinnvoll sind deshalb Kältespeicher, damit die Unternehmen ihren Strombedarf für Kälteanwendungen größtenteils zu Zeiten niedriger Strompreise, z.B. nachts, decken können. Möglich ist das mit einem  vom Institut für Luft- und Kältetechnik (ILK) perfektionierten Eisspeicher,  der Vakuum-Flüssigeis-Technologie. Sie lässt sich mit dem Knowhow der Forschenden aus Dresden für Verbraucher in Industrie- und Dienstleistungsbranchen skalieren und entsprechend dimensionieren, z.B. für Rechenzentren.

Die Deutsche Lichtmiete gewinnt mit ihrem Projekt „Beleuchtungsmodernisierung im LaaS Modell“ den Deutschen Award für Nachhaltigkeitsprojekte 2021 des DISQ Deutsches Institut für Service-Qualität in der Kategorie „Dienstleistung – Beratung“. Nach dem Wachstumschampion, Sustainability Heroes Award, Bundespreis Ecodesign und TOP Innovator 2021 ist das für den Marktführer für Light as a Service (LaaS) in Europa die fünfte Auszeichnung für sein nachhaltiges, erfolgreiches Geschäftsmodell innerhalb eines Jahres.
 
In ihrer Begründung bezeichnet die Jury das Projekt als Geschäftsmodell-Innovation, „der Zugang zu hocheffizienten Beleuchtungskonzepten wird erleichtert und professionell umgesetzt. Der Einsatz moderner LED-Technik ist ein großer Schritt Richtung CO2-Neutralität.“ Der Deutsche Award für Nachhaltigkeitsprojekte wurde erstmalig vom DISQ ausgelobt. In die Vorauswahl des DISQ gingen 125 Einreichungen aus 202 Nominierungen ein. Die hochkarätig besetzte Jury aus Wirtschaft, Wissenschaft und Medien um Schirmherrin und Bundesministerin a.D. Brigitte Zypris vergab insgesamt 49 Preise in 24 Kategorien. Ausgezeichnet wurden die besten Projekte in jeder Kategorie. Die Deutsche Lichtmiete ist Testsieger mit ihrem Projekt „Beleuchtungsmodernisierung im LaaS Modell“.
 
Der Fokus des Deutschen Awards für Nachhaltigkeitsprojekte liegt auf den 17 Zielen zur nachhaltigen Entwicklung der Vereinten Nationen (SDG – Sustainable Development Goals). Die Deutsche Lichtmiete ließ ihren Nachhaltigkeitsimpact 2020 nach dem imug Impact 360° Standard zertifizieren. Die unabhängige renommierte Nachhaltigkeits-Ratingagentur imug identifizierte einen „sehr starken Nachhaltigkeitsimpact“ und bestätigte der Deutschen Lichtmiete, „direkte und indirekte Beträge zu den UN-Nachhaltigkeitszielen“ zu leisten.

• Premiummarke aus Italien jetzt auch mit Light as a Service Mietkonzept

Zwei Spezialisten für individuelle LED-Lichtlösungen bündeln ihre Aktivitäten in einer strategischen Partnerschaft. Die Deutsche Lichtmiete ist mit ihrem Mietkonzept und Produktportfolio Marktführer für Light as a Service (LaaS) in Europa. Der italienische Leuchtenhersteller Artemide ist als Hersteller für Designleuchten und Innovationsführer in der Lichttechnologie weltweit etabliert. Über die Kooperation nutzen beide Unternehmen ihre Branchenkompetenz und kombinieren ihre sich ergänzenden Geschäftsmodelle. Die Premiummarke Artemide und die Deutsche Lichtmiete stehen für Innovationskraft, Nachhaltigkeit, Qualität und Erfolg im Bereich Licht. Durch die neue Vereinbarung profitieren Kunden auf beiden Seiten von dem Produkt- und Serviceportfolio.
 
Seit über 80 Jahren entwickelt der italienische Leuchtenhersteller Lichtlösungen, die traditionelles Handwerk, klare Formen, funktionale Technik und ansprechende Optik verbinden. Mit der preisgekrönten Schreibtischleuchte Tolomeo von Michele De Lucchi, der mit Issey Myiake entworfenen und prämierten Kollektion IN-EI oder den speziell für das Luxushotel Westin in der Elbphilharmonie Hamburg gefertigten Leuchten in Wellenform haben die Lichtspezialisten von Artemide Maßstäbe gesetzt. „Mit Artemide gewinnen wir einen Spezialisten für individuelle Sonderlösungen und Maßanfertigung, der unser eigenes Portfolio optimal ergänzt und uns neue Absatzwege und Zielgruppen eröffnet“, erklärt Alexander Hahn, Gründer und CEO der Deutsche Lichtmiete AG.
 
Die Deutsche Lichtmiete Light as a Service Komplettlösung bietet Industrie, Gewerbe, Gesundheits- und Kultureinrichtungen und der öffentlichen Hand eine Beleuchtungsmodernisierung mit LED-Technik. Steffen Salinger, Geschäftsführer Artemide Deutschland, erläutert: „Wir können mit unseren Lichtsystemen sämtliche Bereiche eines Projekts beleuchten und Räumen ein unverwechselbares Ambiente verleihen. Als ausgewählter Partner der Deutschen Lichtmiete sind unsere Lichttechnologien jetzt auch mit Light as a Service möglich.“

Nachhaltigkeit ist insbesondere in der Textilindustrie das Thema der Stunde. Dies spiegelt sich in den Preisen des Verbandes der Rheinischen Textil- und Bekleidungsindustrie und des Vereins Textile and Fashion wider, die in diesem Jahr an zwei Studentinnen des Fachbereichs Textil- und Bekleidungstechnik der Hochschule Niederrhein vergeben wurden.

Master-Absolventin Ramona Maria Jasny erhielt den Preis des Verbands der Rheinischen Textil- und Bekleidungsindustrie für ihre Arbeit über die Freisetzung von Mikroplastik von synthetischen Textilien im Waschprozess. Dabei entwickelte sie eine Methode, um Mikroplastikemissionen aus synthetischen Stoffen zu untersuchen. Sie analysierte, welche Auswirkungen verschiedene Waschmaschineneinstellungen auf die Freisetzung des Plastiks haben.
Die Arbeit fand in Kooperation mit der Firma Henkel statt, wo Ramona Maria Jasny jetzt ihre berufliche Laufbahn startet.

Johanna Sopie Peselmann erhielt den Preis des Textile and Fashion Network e.V. für ihre Masterarbeit zum Thema Nearshoring und nachhaltige Beschaffung. Darin ging sie der Frage nach, inwiefern Nearshoring – die Verlagerung von Produktion ins anliegende Ausland um Personalkostenzu sparen – Teil einer nachhaltigen Beschaffungsstrategie sein kann. Sie untersuchte verschiedene Produktionsländer auf CO2-Emissionen und Arbeitsbedingungen und bewertete diese. Peselmann kam zu dem Ergebnis, dass Nearshoring oft weniger Nachhaltigkeitsvorteile bietet. Ihre Arbeit umfasst außerdem einen Leitfaden für nachhaltige Beschaffung. Die Arbeit wurde von Prof. Dr. Monika Eigenstetter betreut, die die Arbeit als „tief und fundiert“ wertschätzte.

• Bio-Baumwoll-Projekt mit gedeihlichen Aussichten

Dibella beteiligt sich an einem Gemeinschaftsprojekt zur Förderung des Bio-Baumwoll-Anbaus in Indien. Das Vorhaben will durch gezielte Schulungsmaßnahmen und durch Zahlung von Prämien an Kleinbauern den ökologischen Anbau protegieren, die Umstellung von konventioneller auf ökologische Baumwolle unterstützen, eine Steigerung der Ernteerträge und gleichzeitig eine bessere Faser-Qualität erreichen.

Der Bedarf an ökologisch angebauter Bio-Baumwolle steigt rasant, aber die Ernteerträge bleiben deutlich hinter der globalen Nachfrage zurück. Das von Entwicklungsminister Dr. Gerd Müller initiierte Bündnis für Nachhaltige Textilien (Berlin) will daher mit praxisnahen Lösungen die Bio-Baumwoll-Volumen für seine Mitgliedsunternehmen steigern. In Kooperation mit der Deutschen Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) fördert es nun ein zukunftsweisendes Projekt, zu dem Dibella den Anstoß gegeben hat.

„In Indien sind vor allem Kleinstfarmen und dörfliche Kooperativen im biologischen Baumwoll-Anbau tätig. Durch Umstellung zusätzlicher Flächen und eine nachhaltige Bewirtschaftung könnten die Erträge und die Faserqualität von organischer Baumwolle gesteigert werden. Die Initiative Chetna Organic, mit der wir seit vielen Jahren erfolgreich zusammenarbeiten, berät die Farmer bei diesen Prozessen. Sie unterstützt die Bauern und Dorfgemeinschaften mit gezielten Schulungen, Trainings und praktische Hilfestellungen im ökologischen Landbau und bereitet damit den Boden für bessere Einkommens- und Lebensbedingungen in den Familien“, sagt Ralf Hellmann, Geschäftsführer von Dibella.

Mehrere Bündnispartner - Dibella, Fairtrade Germany, GIZ, Organic Cotton Accelerator (OCA) sowie Tchibo – haben die vorbildliche Initiative zum Anlass genommen, den An- und Ausbau von Bio-Baumwolle in Indien voranzubringen. In Zusammenarbeit mit Chetna Organic fördern sie im Rahmen des „Pilotprojekts Organic Cotton“ schwerpunktmäßig indische Frauen-Kooperativen, Bäuerinnen sowie Familien bei der Gewinnung von Bio-Baumwolle. Tchibo und Fairtrade bezuschussen Kleinstfarmen während der Umnutzungsphase der Felder (erst vier Jahre nach der Umstellung werden die Fasern als Bio-Baumwolle anerkannt) und beteiligen sich an der Bereitstellung von der in Indien zur Mangelware gewordenen gentechnikfreiem Saatgut. Gemeinsam mit Dibella finanzieren sie Schulungen, die eine optimale Nutzung natürlicher Regenfälle sowie effiziente, ökologische Anbau-Methoden lehren und in Folge zu einer verbesserten Faserqualität führen. Zudem verpflichten sie sich zu einer langjährigen Abnahme der Fairtrade Bio-Baumwolle.

Ralf Hellmann: „Das Pilotprojekt ermöglicht uns den Ausbau unserer Dibella+ Kollektion, denn es garantiert uns den langfristigen Zugang zu fair gehandelter Bio-Baumwolle. Gleichzeitig verbessert es die Lebensbedingungen der Kleinstbauern und ihrer Familien. Daher hoffen wir, dass „Organic Cotton“ auch in anderen Baumwoll-Anbauregionen Schule macht und den ökologischen Landbau in Indien nach vorne bringt.“

Der Maschinenbau ist eine Stärke der deutschen Industrie. In Leitbranchen, deren Produkte in einem globalisierten Umfeld starker Konkurrenz ausgesetzt sind, kann der Einsatz Künstlicher Intelligenz (KI) dazu beitragen, Industriekapazitäten und Knowhow in Deutschland zu halten, im Maschinenbau und nachgelagerten Branchen. Doch erst durch praxisnahe Anwendung in der Industrie kann KI seine Stärken für Unternehmen voll entfalten. Wie das mit dem Beitrag angewandter Forschung geht, zeigen Textilindustrie und -maschinenbau ebenso wie die Kunststoffbranche.

Mit der Corona-Krise sind Vliesstoffe über die Fachwelt hinaus bekannt geworden, denn sie bilden das Ausgangsmaterial für Schutzmasken. Die aufgetretenen Engpässe am Markt 2020 zeigten, wie stark Deutschland hier von Lieferungen aus dem Ausland abhängig ist. Zugleich ist Deutschland in anderen Vliesstoff-Segmenten und bei Maschinen für die Vliesstoffherstellung eine wichtige Größe auf den Weltmärkten. Damit das so bleibt, arbeitet die Branche an Innovationen. Ein zentraler Baustein dafür: Die Nutzung Künstlicher Intelligenz (KI).

Das Auge auf der lernenden Maschine

Am ITA Augsburg hat man dafür Grundlagen in einem Projekt gelegt, auf denen sich nun aufbauen lässt. Die Vision: Die Maschine zur Vliesstoffproduktion passt die Parameter entsprechend den Erfordernissen im laufenden Betrieb autonom an. Etwaig auftretende Fehler werden von der Maschine selbstständig diagnostiziert, die Drehzahlen entsprechend angepasst. „Wir haben im Projekt EasyVlies gezeigt, wie sich mit der Nutzung von Algorithmen für die Vliesstoffproduktion Material- und Energiekosten einsparen lassen. Zusammen mit Partnern aus der Industrie haben wir erreicht, dass die Maschine zentrale Parameter wie Drehzahlen und Abstände, von denen eine große Kombinationsmenge für das Erreichen der gewünschten Produktqualität notwendig sind, durch das entwickelte KI-Modell vorhergesagt werden. „Die Abstände der bis zu 40 Arbeitselemente in der Maschine bestimmen dabei in Kombination mit den Drehzahlen der beteiligten Walzen die Öffnung der Faserflocken bis zur Einzelfaser und die Bildung des Vlieses“, erläutert ITA-Augsburg Geschäftsführer Prof. Stefan Schlichter. Die naturwissenschaftlichen Zusammenhänge und Wechselwirkungen zwischen den Drehzahlen und den Qualitätsparametern der Vliesstoffproduktion sind nicht eindeutig bekannt. Gerade deshalb kann KI hier seine Vorteile ausspielen. „Denn Künstliche Intelligenz kann auch diffuse Zusammenhänge modellieren und simulieren“, betont Schlichter. Die Algorithmen dafür hat Maschinenbauingenieur Dr. Frederik Cloppenburg aus dem Aachener ITA-Stammhaus entwickelt, 280 Versuche wurden im Zusammenspiel mit der KI-Entwicklung durchgeführt.

In der unternehmerischen Praxis lernen die Algorithmen nun hinzu. Das zeigt  bei einem Vliesstoffbetrieb der Fahrzeugbranche bereits erste Erfolge in der betrieblichen Praxis. Im nächsten Schritt arbeiten die ITA-Forschenden daran, Messtechnik wie Kamerasysteme und strahlungsbasierte Messsysteme für die Gleichmäßigkeit des Vliesstoffs in die Maschinen zu integrieren. Ziel: Fehler so prognostizieren, dass sie gar nicht erst auftreten. Das Aufkommen an Vliesstoff-Ausschuss soll so um 30 bis 50 Prozent sinken. Angesichts von bislang jährlich allein in Deutschland anfallender Ausschussware im Wert von 150 Mio. Euro, das entspricht 10 Prozent des Branchenumsatzes, ein erheblicher Anreiz. „Die hoch qualifizierten Facharbeiter beaufsichtigen sozusagen die lernende Maschine“, erklärt Schlichter.

Industrie 4.0 wird in der Kunststoffbranche künftig auch benötigt, um das Ziel höherer Recyclingquoten zu erreichen. Denn eine weniger einheitliche Rohstoffbasis macht lernende Maschinen noch wertvoller. Das ist auch Ausgangspunkt des vom Bundesforschungsministerium (BMBF) geförderten Verbundprojekts CYCLOPS des Kunststoff-Zentrums (SKZ) und namhaften Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft. Durch den Einsatz von KI sollen Materialströme automatisiert klassifiziert werden, damit sie sich optimal verwenden lassen. „Die Maschinen sollen künftig eigenständig erkennen, in welche Anwendungen produzierte Materialien eines bestimmten Typs gehen können“ erläutert SKZ-Gruppenleiter Digitalisierung, Christoph Kugler. Ein Faktor: Die Fließfähigkeit des Kunststoffs, seine Viskosität. Je kürzer die Polymerketten des Materials, desto größer, vereinfacht gesagt, ihre Fließfähigkeit. Für diese Fließfähigkeit spielt andererseits auch das Druckniveau in der Maschine eine Rolle. Hier kommt wiederum die KI ins Spiel: „Durch Künstliche Intelligenz können Materialeigenschaften und selbst lernende Maschinensteuerungen sehr gut ineinanderwirken, so unsere Erwartung“, erklärt Kugler. Grundlage für die angewandte Forschung im Projekt CYCLOPS sind sowohl Prozessdaten aus den Maschinen, welche die Materialqualität beschreiben können, als auch Daten entlang des Lebenswegs von Material und Produkt. Im Rahmen des Projektes werden damit die Transparenz und die Informationsdichte erhöht, welche nach wie vor einige der größten Hemmnisse der Kreislaufwirtschaft sind.

Neue Expertisefelder wie Erklärbare KI erschlossen

Das SKZ baut mit dem Projekt auf KI-Expertise auf, die über abgeschlossene und noch laufende Projekte erarbeitet wurde. In der Vergangenheit lag der Schwerpunkt in der Entwicklung sogenannter Softsensoren aus Prozessdaten zur Berechnung komplexer Qualitätskennwerte wie z.B. Viskosität oder Vernetzungsgrad des Kunststoffs. Durch die Weiterentwicklung der Technologie werden neue Expertisefelder erschlossen, so z.B. Optimierung der Prozessmodellierung durch KI, Prognose von Materialverhalten unter Last oder auch erklärbare KI (XAI), sie beschreibt den Weg, auf dem Algorithmen zu ihren Ergebnissen gelangen. In den letzten Jahren wurde ebenfalls der Einsatz von digitalen Technologien und KI im Kontext der Kreislaufwirtschaft am SKZ forciert, so in den noch jeweils bis ins nächste Jahr hinein laufenden Projekten Di-Plast und DiLinK. Während Di-Plast ein EU-Projekt ist, wird DiLink ebenfalls vom BMBF gefördert. Mit dem FIR e.V. ist ein weiteres Institut der Zuse-Gemeinschaft im DiLink-Projektkonsortium vertreten, mit dem Fokus auf dem Thema Geschäftsmodelle. Denn diese verändern sich durch das Vordringen der KI in immer mehr Aspekten des Maschinenbaus.