Aus der Branche

• Von atmungsaktiver Outdoorkleidung bis zu Smart Textiles

Auf der Techtextil 2019 präsentiert Covestro an seinem Stand Nummer D22 in Halle 3.0 neue und nachhaltige Entwicklungen mit der INSQIN® Technologie für wässrige Textilbeschichtungen sowie eine wässrige Polyurethan (PU)-Dispersion, die eine bioabbaubare Textilbeschichtung ermöglicht. Besucher können sich dort außerdem über hautfreundliche Beschichtungen für medizinische Textilien, eine neue TPU-Faser sowie über Folienlösungen zum Beispiel für Smart Textiles informieren.

Ein Highlight-Thema ist diesmal atmungsaktive und trotzdem wasserdichte Outdoor-Kleidung. Sie soll Jogger oder Wanderer vor Regen schützen, aber auch den Schweiß der Haut nach außen entweichen lassen. Bei der INSQIN® Technologie werden die Textilien mit wässrigen Polyurethan (PU)-Dispersionen ohne Einsatz von Lösemitteln beschichtet.

• Wasserbasiert, wasserdicht und wasserdampf-durchlässig

Outdoor-Kleidung soll Jogger oder Wanderer bei Regen schützen, aber auch den Schweiß der Haut nach außen durchlassen. Darüber hinaus legen immer mehr Käufer von Outdoor-Textilien Wert auf Nachhaltigkeit. Mit der INSQIN® Technologie, die für wässrige Textilbeschichtungen ohne Einsatz von Lösemitteln steht, lassen sich alle drei Anforderungen zugleich erfüllen. Auf der European Coatings Show 2019 vom 19. bis 21. März präsentiert Covestro in seiner „City of Sustainnovation“ (Halle 4A, Stand 528) Outdoor-Kleidung, die ihre funktionellen Eigenschaften dieser Beschichtungstechnologie verdankt.

Zwei Schichten sind für das weiche und angenehme Gefühl verantwortlich, das die präsentierte Outdoor-Kleidung vermittelt: ein Haftstrich, der auf der Polyurethan (PU)-Dispersion Impraperm® DL 5310 basiert, und ein Deckstrich auf Basis der PU-Dispersion Impraperm® DL 5249. Covestro bietet seinen Kunden beide Produkte seit ein paar Monaten an.

Ein Quadratmeter Textil, das mit einem solchen INSQIN® System beschichtet ist, lässt pro Tag mehr als fünf Kilogramm Wasserdampf durch. Beide Schichten tragen damit zu einer guten Atmungsaktivität bei. Andererseits widerstehen beschichtete Kleidungsstücke im Test einer Wassersäule von mehr als acht Metern. Die Wassersäule ist ein Maß dafür, wie wasserdicht ein Funktionstextil ist: Bei der Messung nach DIN EN ISO 811 wird die Außenseite des Textils der Flüssigkeit ausgesetzt. Der Druck des Wassers wird dann kontinuierlich erhöht – so lange, bis der dritte Tropfen auf der Innenseite zu sehen ist. Der dann wirkende Druck wird in Millimetern Wassersäule angegeben.

Vielfältig einsetzbar – nicht nur für Textilien
„Man kann sowohl die Atmungsaktivität als auch die Wasserfestigkeit der Beschichtung sehr gut auf den Einsatzzweck und die Funktion des Textils hin anpassen“, sagt Thomas Michaelis von Covestro. Der Leiter Textilbeschichtung für die Region Europa, Naher Osten, Afrika und Lateinamerika (EMEA/LA) ergänzt: „Maßgeschneiderte Eigenschaften lassen sich vor allem durch die Variation der Formulierung und der Schichtdicken erreichen.“ Aufgrund der vielfältigen Einstellungsmöglichkeiten des INSQIN® Systems beschränkt sich sein Einsatz keineswegs auf Kleidungsstücke. Von ihm profitieren auch Besitzer von Rucksäcken, Schuhen und Handschuhen.

Die wasserbasierten Beschichtungen auf Basis von Impraperm® DL 5310 und Impraperm® DL 5249 verleihen dem Kleidungsstück auf der ganzen Oberfläche eine gute und gleichmäßige Atmungsaktivität. Das ist ein klares Plus gegenüber einer anderen Technologie für Outdoor-Kleidung, bei der Membranfolien punktweise mit dem Textil verklebt werden. Denn der Kleber ist üblicherweise nicht atmungsaktiv, so dass an den Klebepunkten kein Wasserdampf nach außen transportiert wird. Die wässrigen Impraperm® Dispersionen eröffnen allerdings nicht nur eine Alternative zu dieser Membrantechnologie, sondern lassen sich auch verwenden, um diese zu verbessern: Als Kleber eingesetzt, gewährleisten sie auch an den Klebepunkten eine gute Durchlässigkeit für Wasserdampf.

Aus Luft- und Raumfahrt, Automobilbau oder Windkraft sind Textilfasern bereits nicht mehr wegzudenken. Technische Textilien, zum Beispiel aus Kohlenstofffasern, sowie aus ihnen produzierte Halbzeuge werden auch das Bauwesen nachhaltig verändern. Die innovativen Werkstoffe und Bauteile bergen enormes Potenzial für die Branche. Dies zu heben, ist ein Ziel des Vereins AACHEN BUILDING EXPERTS. Hierfür bringt er alle relevanten Akteure zusammen.

Ressourceneffizientes und nachhaltiges Bauen mit technischen Textilien
Textilbeton oder Gelege aus textilen Werkstoffen weisen entscheidende Vorteile gegenüber klassischen Baustoffen wie Stahl, Glas und Beton auf. Die textile Bewehrung im Betonbau ermöglichst aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit vergleichsweise schlanke Betonbauteile mit geringem Eigengewicht, die dennoch sehr tragfähig und beständig sind. Die enorme Gewichtseinsparung senkt Transportkosten und ermöglicht es, höher zu bauen. Dies spart Grundfläche. Textilbeton benötigt darüber hinaus bis zu 80 Prozent weniger Beton. Daher schont der Baustoff Ressourcen, zum Beispiel den knapp werdenden Bausand. Besonders die starke Reduktion des Zementbedarfs ermöglicht 80 Prozent weniger Kohlendioxid-Emissionen. Die Zementherstellung der globalen Bauwirtschaft verursacht höhere CO2 -Emissionen als der weltweite Luftverkehr. Somit leistet Textilbeton einen wichtigen Beitrag zum ressourceneffizienten und nachhaltigen Bauen – der Zukunft der Bauwirtschaft.
Bei der Membranbauweise spielt die Leichtigkeit der Konstruktionen eine große Rolle. Hiermit lassen sich große Flächen überdachen. Gleichzeitig wird die textile Architektur höchsten ästhetischen Ansprüchen gerecht. Bekanntes Beispiel bildet das Gerry-Weber-Stadion mit seiner etwa 6.000 m2 umfassenden Dachkonstruktion.
Tragende Komponenten beim textilen Bauen sind textile Konstruktionen aus Hochleistungsfasern. Sie zeichnen sich durch extrem hohe Festigkeiten auch bei hohen Zugkräften aus - bei gleichzeitig geringem Gewicht. Meist werden die textilen Ausgangsmaterialien vor ihrer Verwendung zusätzlich beschichtet oder imprägniert. Diese Behandlungen ermöglichen spezifische Funktionalisierungen für den jeweiligen Zweck. Dies sorgt für eine große Anwendungsbreite. Teilweise sind textile Bauteile lichtdurchlässig, gleichzeitig schützen sie vor Wärme. Auch verbessern „Hightex“-Materialien akustische Eigenschaften von Räumen. Nicht zuletzt bieten textile Architekturen nahezu unbegrenzte Möglichkeiten der Form- und Farbgebung.

Aachener Innovationsnetzwerk fördert Wissenstransfer
„Die vielfältigen Möglichkeiten des Baustoffes Textil und das hohe Potenzial von technischen Fasern und Textilien sind in der Baubranche noch viel zu wenig bekannt“, so Goar T. Werner, Geschäftsführer des AACHEN BUILDING EXPERTS e. V. (ABE). Daher führt der ABE gezielt Experten aus Wissenschaft und Wirtschaft zusammen. Unterstützt wird er dabei unter anderem vom Institut für Textiltechnik und Lehrstuhl für Textilmaschinenbau (ITA) an der RWTH Aachen University. „Bauunternehmer und Architekten fragen sich, wo sie technische Textilien anwenden können und welche Vorteile diese Bauprodukte haben. Die Anbieter technischer Textilien wiederum überlegen: Wo können wir unsere innovativen Produkte unterbringen?“, weiß Prof. Dr.-Ing. Thomas Gries, Leiter des ITA. Zur Beantwortung eben dieser Fragen auf beiden Marktseiten und der Vernetzung dieser beiden „Welten“ will der ABE, das interdisziplinäre Kompetenznetzwerk für innovatives Bauen, beitragen. Dabei kooperiert der ABE ebenfalls eng mit den Instituten für Baustoffforschung (ibac) der RWTH Aachen University sowie dem TFI - Institut für Bodensysteme an der RWTH Aachen e.V. „Gemeinsam sorgen wir für den entsprechenden Wissenstransfer und bieten mit unserem `Innovationsnetzwerk Textiles Bauen´ ein Forum dafür, dass Innovationen eng am Bedarf der Bauwirtschaft entstehen“, erläutert Goar T. Werner.

• „Datacenter in a box“ ist die neue leistungsstarke, flexible und sichere IT-Infrastrukturlösung für die Textilindustrie der Zukunft

Remscheid/Berlin – Oerlikon Segment Manmade Fibers Industrie 4.0-Lösungen zur Produktion von Polyester, Nylon und Polypropylen basieren auf der Digitalisierung der Produktionslandschaft sowie der intelligenten Verarbeitung der so erzeugten Datenflut. Seinen Kunden bietet das Segment zukünftig eine neue leistungsstarke, flexible und vor allem sichere IT-Infrastruktur an. Das „Datacenter in a Box“ wurde nun erstmals beim OpenStack Summit in Berlin, Deutschland, einem breiten Fachpublikum vorgestellt. Denn das kompakte Rechenzentrum arbeitet auf Basis des offenen Betriebssystems OpenStack, das virtuelles Computing in einer sicheren Private-Cloud Umgebung ermöglicht.

Äußerlich wirkt das Rechenzentrum unspektakulär: Die besagte Box enthält Standard-Hardware wie Serverrack, Netzwerkkomponenten, Batterien für Ausfallsicherheit, Überwachungssensoren und ein paar Dinge mehr. Was aber zählt, sind die inneren Werte. Die Open-Source-Software OpenStack besteht aus vielerlei Services und erlaubt die Virtualisierung eines großen Pools von Rechen-, Speicher- und Netzwerkressourcen in einer flexiblen, skalierbaren Private-Cloud. Dies bringt zwei zentrale Vorteile: Zum einen senkt der virtuelle Betrieb Kosten und vereinfacht Konfiguration, Anpassung sowie Ausbau der IT-Infrastruktur heute und morgen. Zum anderen werden lang gehegte Wünsche nach hohem Datenschutz erfüllt, denn eine nicht-öffentliche Private-Cloud unterhält abgesicherte, hoch verschlüsselte Datenverbindungen abseits vom World Wide Web.

„Die Funktionsvielfalt einer Cloud, zugleich Betrieb und Hardware in den eigenen vier Wänden – diese Vorzüge haben unsere Kunden sofort verstanden“, berichtet Mario Arcidiacono, Spezialist für Business Intelligence & Data Warehouse beim Oerlikon Segment Manmade Fibers. Die IT-Architektur garantiere zudem eine Infrastrukturverwaltung ohne Betriebsausfall; System und Virenschutz werden automatisch immer aktuell gehalten. Ein weiterer großer Vorteil sei die Skalierbarkeit der Hard- und Software, die sich bei wechselnden Anforderungen beliebig anpassen ließe.

OpenStack Summit: Projektbeispiel mit Garnhersteller aus Vietnam vorgestellt

Mit diesen Trümpfen samt einem Projektbeispiel trat das Konzernsegment Mitte November daher selbstbewusst vor ein echtes Fachpublikum. Beim diesjährigen OpenStack Summit in Berlin, wo sich Tausende Cloud-Profis trafen, präsentierte Oerlikon Segment Manmade Fibers CEO Georg Stausberg die Kundeninstallation bei der Century Synthetic Fibre Corporation, die viele namhafte Sportartikel- Hersteller beliefert. Der vietnamesische Produzent hochwertiger Garne nutzt nicht nur das neue Rechenzentrum, sondern auch die Anbindung an die neue „Common Service Platform (CSP)“ des Oerlikon Segment Manmade Fibers sowie eine innovative neue Dashboard-Lösung im Prototypenstatus.

Diese digitale Instrumententafel unterstützt in diesem Fall die Kommunikation der Mitarbeiter beim Schichtwechsel in der Garnfabrik und bringt agile Methoden in den Arbeitsprozess ein. Dabei visualisiert das Board den Verlauf zentraler Kennzahlen und Betriebsparameter aus der laufenden Produktion. Anhand dessen können die Mitarbeiter der aufeinander folgenden Schichten nun in einem strukturierten Stand-up-Meeting innerhalb von wenigen Minuten wichtige Prozess- und Qualitätsinformationen und mögliche Handlungsanweisungen austauschen. „Für den Kunden bedeutet dies eine sofortige Verbesserung der Prozesse, und er kann die Effizienz und Qualität der Arbeit seiner Mitarbeiter dadurch deutlich steigern“, versichert Jörg Groß, Senior Manager im IT-Architekturteam beim Oerlikon Segment Manmade Fibers.

Neue IT-Basis für das im Markt bereits erfolgreich etablierte Plant Operation Center (POC)

Eine zukunftsweisende Rolle bei solchen Lösungen spielt die feste Anbindung an die „Common Service Platform (CSP)“ des Oerlikon Segment Manmade Fibers. Denn dadurch lassen sich Services wie auch Software-Updates reibungslos, schnell und automatisiert bereitstellen. Auf diesem Weg können Service-Anwendungen gesammelte Daten in Handlungsanweisungen oder automatisierte Befehle transformieren, um Prozesse zu sichern und zu verbessern. Zum Beispiel können so die gesicherte Verfügbarkeit von Management-Lösungen wie dem Plant Operation Center (POC) zur Prozessüberwachung erhöht und mögliche Fehler sehr schnell behoben werden. Umsetzen lässt sich so auch die an der ITMA ASIA + CITME 2018 in Shanghai, China, vor wenigen Wochen erstmals vorgestellte neue digitale Lösung AIM4DTY (AIM = Artificial Intelligence Manufacturing), die Methoden des Maschinellen Lernens nutzt, wahrscheinliche Fehlerursachen in der Texturierung ermittelt und die Qualität bei laufender Produktion verbessern hilft.

Markteinführung zur ITMA Barcelona 2019

Solche Remote-gestützten Services bietet das Oerlikon Segment Manmade Fibers auf Wunsch an. Daten werden also nur nach Zustimmung des Kunden auf die „Common Service Platform (CSP)“ übertragen. Darüber hinaus werden alle Daten gemäß der neuen europäischen Datenschutz Grundverordnung (DSGVO) sowie allen weiteren internationalen Datenschutz-Standards verarbeitet. Vor diesem Hintergrund plant das Oerlikon Segment Manmade Fibers abgestufte bzw. kundenspezifische Lösungen seines Datacenters: vom Komplettservice bis zur Bereitstellung mit Kundenschulung für den Eigenbetrieb. Nach den ersten Praxiserfahrungen mit mehreren Pilotkunden will das Segment sein Angebot im kommenden Jahr im Markt einführen und zur ITMA 2019 in Barcelona, Spanien, offiziell der Textilindustrie vorstellen.

• Mit einem Festakt haben Dr. Eva-Maria Stange, Staatsministerin für Wissenschaft und Kunst des Freistaates Sachsen, Prof. Gerhard Rödel, Prorektor für Forschung der Technischen Universität Dresden, Prof. Hubert Jäger und Prof. Chokri Cherif am 02.11.2018 das Carbonfaser-Technikum des Research Center Carbon Fibers (RCCF) eröffnet.

Das RCCF, eine gemeinsame wissenschaftliche Einrichtung des Instituts für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) und des Instituts für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden, wurde gegründet, um die Carbonfasern vom Faserrohstoff bis zum fertigen Bauteil zu erforschen und neue Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten zu entdecken.

„Sachsen verfügt in der Schlüsseltechnologie Werkstoff-, Material- und Nanowissenschaft über hervorragende Rahmenbedingungen und hoch motivierte Wissenschaftler an Hochschulen und Forschungseinrichtungen, die in dieser Spezialisierung weltweit ihresgleichen suchen“, erklärt dazu Staatsministerin Dr. Stange. „Beinahe alle Materialklassen von Metallen, Polymeren, Keramiken bis hin zu Verbund- und Naturwerkstoffen werden auf international hohem Niveau bearbeitet. Dabei greifen Grundlagen- und Angewandte Forschung in zahlreichen Feldern eng ineinander und bilden geschlossene Entwicklungsketten bis zu einem Transfer in die Wirtschaft – regional, national und international.“

Der Prorektor für Forschung der TU Dresden, Prof. Gerhard Rödel, ergänzt: „Mit dem Carbonfaser-Technikum ist im Research Center Carbon Fibers eine weltweit einzigartige Anlage entstanden, die völlig neue Möglichkeiten eröffnet. Es geht darum, Fasern mit einem möglichst hohen Individualisierungsgrad zu designen – je nach Bedarf und Einsatzbereich.“

Auf der derzeit installierten, einzigartigen Anlage erforschen Wissenschaftler des RCCF unter Reinraum-Bedingungen die Grundlagen für maßgeschneiderte Kohlenstofffasern und erschließen deren hohes Innovationspotential. Dabei greifen die Forscher auf einzelne Anlagenmodule zur Stabilisierung und Carbonisierung mit industrienahem Ofendesign und individuell einstellbaren Parameterkombinationen zurück. Durch den außerordentlichen Reinheitsgrad sind die Carbonfasern für die Anforderungen der Luft-/Raumfahrt- und der Automobilindustrie maßgeschneidert.

„Die Carbonfaser ist der Stahl des 21. Jahrhunderts“, führt Prof. Hubert Jäger, Sprecher des Instituts für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK), aus. „Ganze Branchen erfinden sich derzeit durch diesen Werkstoff neu und erreichen mit ihren Produkten nie gedachte Dimensionen. Das Problem ist jedoch die Verfügbarkeit. Wir werden mit dem Carbonfaser-Technikum einen Beitrag dazu leisten, dass aus Sachsen heraus dieser Werkstoff nicht nur leichter verfügbar, sondern auch besser und maßgeschneidert einsetzbar wird für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, Fahrzeugbau, Architektur und Hochleistungselektronik.“

„Mit der Inbetriebnahme des Carbonfaser-Technikums unter Reinraumbedingungen am RCCF gelingt es uns, die Prozesskette zur Fertigung maßgeschneiderter Kohlenstofffasern signifikant zu erweitern. Die notwendigen Maschinentechniken des ITM einschließlich der bereits gewonnenen Erfahrungen bei Prozessoptimierungen zur Herstellung von Precursorfasern, dem Ausgangsmaterial für die neuen Stabilisierungs- und Carbonisierungslinien, stehen in künftigen Forschungsvorhaben den Wissenschaftlern des RCCF zur Verfügung. Somit geben wir am exzellenten Forschungsstandort Dresden die Initialzündung für die weiterführende Grundlagen- und anwendungsorientierte Forschung auf dem Gebiet der Kohlenstofffasern“, ergänzt Prof. Chokri Cherif, Direktor des ITM und Inhaber der Professur für Textiltechnik.

Das Carbonfaser-Technikum umfasst einen mehr als 300 m² großen Reinraum der Klasse ISO 8. Neben den beiden auf etwa 30 Metern aufgestellten Stabilisierungs- und Carbonisierungslinien sind weitere Flächen für künftige Erweiterungen der Gesamtanlage vorgesehen, zum Beispiel ein weiterer Hochtemperaturofen, in dem Carbonfasern bis zu Temperaturen über 2000°C graphitierbar sind oder unikale Beschichtungsanlagen zur Oberflächenaktivierung.

Die RCCF-Wissenschaftler ergründen die Wechselwirkungen zwischen Prozessparametern, Faserstruktur und weiteren mechanischen, thermischen und elektrischen Eigenschaften bei der Herstellung von Carbonfasern, um die Fähigkeiten des Hightech-Werkstoffes weiter zu steigern. Zusätzlich nehmen die Forscher die Entwicklung multifunktionaler Fasern mit neuartigen Eigenschaftsprofilen wie hohe Leitfähigkeit bei hoher Festigkeit oder ausgeprägter Verformbarkeit sowie die Nutzung erneuerbarer Ausgangsstoffe in den Fokus ihrer Arbeiten.

Ein weiterer Schwerpunkt der RCCF-Aktivitäten ist die tiefgreifende studentische Ausbildung im Bereich der Carbonfaser-Herstellung. Den Studierenden werden dabei fundierte Kenntnisse in Herstellung und Weiterverarbeitung von Carbonfasern vermittelt, damit sie in diesem Bereich der Zukunftstechnologien dem sächsischen und deutschen Arbeitsmarkt zur Verfügung stehen. Etwa 15 Studierende werden pro Jahr in Forschungsbereiche wie die Prozessführung, -modellierung und -überwachung sowie die Entwicklung, Fertigung und Charakterisierung neuer Carbonfasern und Verbundwerkstoffe einbezogen.

Der Verband des deutschen Maschinenbaus VDMA hat Absolventen des Instituts für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen University zweifach prämiert – mit dem Förderpreis Dissertation und dem Kreativitätspreis der Walter Reiners-Stiftung des Deutschen Textilmaschinenbaues 2018. ITA-Alumnus Dr. Benjamin Weise wurde mit dem Dissertationspreis für die Entwicklung neuartiger Fasern zur Speicherung elektrischer Ladung ausgezeichnet. Die ITA-Studenten Jan Merlin Abram und Aalon Tal wurden für ihren Leitfaden zur 4D-Produktgestaltung mit dem Kreativitätspreis prämiert. Der Dissertationspreis ist mit 5.000 €, der Kreativitätspreis mit einem einjährigen Stipendium von monatlich je 250 € dotiert. Peter D. Dornier, der Stiftungspräsident der Walter-Reiners-Stiftung und Vorsitzende der Geschäftsführung von Lindauer DORNIER, überreichte die Auszeichnungen am 18. September 2018 anlässlich des 18. Textilmaschinenforums im Digital Capability Center in Aachen.

Graphen revolutioniert all-in-one - Supercaps, Reduzierung von Terahertz-Strahlung und Antistatik

In seiner Dissertation „Entwicklung graphenmodifizierter Multifilamentgarne zur Herstellung textiler Ladungsspeicher“ hat Preisträger Dr. Benjamin Weise neuartige Fasern aus Polyamid-6 und Graphen entwickelt und in textile Flächen überführt. Die neu entstandenen Polyamid-Graphen-Fasern weisen eine Vielzahl von Vorteilen auf:

• Durch hohe Leistungsfähigkeit im Ladungsspeicherbereich sind sie prädestiniert für den Einsatz in Doppelschichtkondensatoren, sog. Supercaps. Im Vergleich zu Lithium-Ionen-Akkus bieten Supercaps deutlich mehr Leistung und eine längere Lebensdauer. Dank Graphen in der Faser ist es nun erstmals möglich, den Ladungsspeicher direkt in das Textil zu integrieren, ohne dass man dafür einen Akku einnähen muss. Diese neue Faser bietet sich dadurch für den Einsatz in Smart Textiles an, z.B. zukünftig möglich in einem textilen Defibrillator.
• Die neuen Polyamid-Graphen-Fasern können einfallende elektromagnetische Terahertz-Strahlung auf bis zu 25 % der ursprünglichen Intensität abschwächen. Terahertz-Strahlung bietet u.a. Übertragungsraten von 100 Mbit/sec und ist daher höchst interessant für die hochleistungsfähige Drahtloskommunikation. Die Strahlung könnte jedoch bei großflächiger Anwendung sensible Elektronik wie bspw. in Flugzeugen schädigen. Deshalb ist die Abschirmung der Strahlung von hoher Bedeutung z.B. für die Faserverbundbauteile im Flugzeug, die die Bordelektronik schützen.
• Ausrüstungen, die Personen gegen eine Gefährdung ihrer Sicherheit und Gesundheit schützen, sollten sich nicht elektrisch aufladen können. Polyamid-Graphen-Fasern sind antistatisch, verhindern dies und daher wichtig z.B. in Sicherheitskleidung oder der persönlichen Schutzausrüstung. 

Das Entwickeln eines Pilotprozesses zu graphenmodifizierten Fasern und die Herstellung von Demonstratoren in der textilen Fläche sind bisher neuartig und der Grund für die Preisverleihung an Dr. Weise. Aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften fördert die Europäische Union die Forschung an Graphen im Rahmen des „Graphene Flagship“ mit einer Milliarde Euro (Quelle: http://graphene-flagship.eu/project/Pages/About-Graphene-Flagship.aspx).

Modulare Produktgestaltung von 4D-Produkten ist nun vereinfacht möglich

Wie können dreidimensionale Produkte über die Zeit gezielt ihre Form verändern und somit „vierdimensional“ werden? Antworten auf diese Frage liefern die Studenten Jan Merlin Abram und Aalon Tal in ihrer Projektarbeit „Leitfaden zur Auslegung hybrider morphender Textilien am Beispiel eines Scharniers“, für die sie mit dem Kreativitätspreis ausgezeichnet wurden. In ihrer Arbeit bieten die Studenten eine Guideline zur Entwicklung eines vierdimensionalen Textils von der Idee bis zum Demonstrator an. Vierdimensionale Textilien bestehen z. B. aus einem Hybridmaterial aus elastischem Textil, auf dem dreidimensionale Strukturen aufgedruckt sind. Die vierte Dimension beschreibt dabei die Veränderung der Form und/oder einer Eigenschaft über einen definierten Zeitraum hinweg (= morphend).  Diese Veränderung wird durch Einflüsse von außen wie bspw. Licht und Wärme hervorgerufen.

Jedes Jahr verleiht die Stiftung des Deutschen Textilmaschinenbaues Förderpreise für die beste Dissertation, Diplom- bzw. Masterarbeit sowie den Kreativitätspreis für die cleverste Studienarbeit. Weitere Preise wurden an Eric Otto, ITM Dresden, und Susanne Fischer, Hochschule Reutlingen, verliehen.

Verpackungslösung aus 100% Kunststoffrezyklaten liefert weitere Bestätigung für Kreislaufwirtschaft
Borealis, ein führender Anbieter innovativer Lösungen für die Bereiche Polyolefine, Basischemikalien und Pflanzennährstoffe, gibt den erfolgreichen Marktstart einer neuen Verpackungslösung bekannt, die zur Gänze aus Post-Consumer-Rezyklaten (PCR, aus Haushaltsabfall hergestellte Kunststoffe) produziert wird. Diese nachhaltige Verpackungslösung wurde in enger Zusammenarbeit mit dem deutschen Produzenten von Konsum- und Industriegütern Henkel sowie zwei weiteren Partnern aus der Wertschöpfungskette entwickelt und ist ein weiterer Beweis dafür, wie mtm plastics GmbH, ein Teil der Borealis Gruppe, dabei hilft, die Eignung von Kunststoffen für die Kreislaufwirtschaft zu verbessern. Die Einführung dieser Verpackungslösung ist von wesentlicher Bedeutung für die Konsumgüterindustrie: ihre Robustheit unterstreicht, dass sich Kunststoffrezyklate in der Tat für eine Vielzahl anspruchsvoller Verpackungsanwendungen eignen – in diesem Fall für eine bekannte Klebstoffmarke von Henkel.

Zusammenarbeit entlang der Wertschöpfungskette bringt Kunststoffflasche und Düse aus 100% PCR-Material auf den Markt
Im Jahr 2016 erwarb Borealis den führenden deutschen Recycler mtm plastics GmbH, der damit Mitglied der Borealis Group wurde. Indem sie das Wissen aus ihren jeweiligen Fachbereichen sowie ihre jahrzehntelange Erfahrung als Hersteller neuwertiger Polyolefine bzw. als „Upcycler“ nutzen, erforschen Borealis und mtm plastics mit vereinten Kräften neue Wachstumschancen.

Eine Erfolgsgeschichte, die aus dieser Reise hervorgegangen ist, stellt ein vor kurzem abgeschlossenes Pilotprojekt mit Henkel dar, einem weltweit führenden Anbieter für Klebstoffe, Dichtstoffe und funktionale Beschichtungen. Die Unternehmen arbeiteten an der Entwicklung einer neuen Verpackungslösung auf Basis von Recyclingmaterial für Flaschen und Verschlüsse des „Made at Home“-Allzweckklebers, den Henkel unter seiner bekannten Marke „Pattex“ vertreibt. Das Ziel war es, neuwertiges Kunststoffmaterial, das üblicherweise für diese Art von Verpackung verwendet wird, durch ein rezyklatbasiertes Harz zu ersetzen. Dieses musste allerdings die unterschiedlichen Anforderungen an Materialien, die zur Verpackung von Klebstoffprodukten eingesetzt werden, erfüllen.

Nach der umfassenden gemeinsamen Anwendungsentwicklung wurde eine neue Flasche aus dem unternehmenseigenen Produkt Purpolen® PE entwickelt, einem hochwertigen Polyethylen-Regranulat, das von mtm am Standort in Niedergebra, Deutschland hergestellt wird. Die Produktion der Flaschen übernahm ein Partner aus der Wertschöpfungskette, KKT Kaller-Kunststofftechnik GmbH, ein Kunststoffverarbeiter aus Deutschland. Für die drei einzelnen Bestandteile der verstellbaren Auftragsdüse, die sowohl für filigranes als auch für großflächiges Kleben verwendet werden kann, wurde Purpolen® PP ausgewählt, ein hochwertiges Polypropylen-Regranulat, das von mtm produziert wird. Die Spritzdüsen wurden vom deutschen Kunststoffkomponentenhersteller bomo trendline Technik GmbH gefertigt.

Die neue Pattex „Made at Home“-Verpackungslösung bestand zahlreiche umfassende Anwendungstests, wie unter anderem einen dreimonatigen Lagertest sowie unterschiedliche Tests der mechanischen Eigenschaften. Das Produkt wurde im Jahr 2018 im europäischen Markt eingeführt.

„Als Hersteller neuer Polyolefine ist Borealis begeistert, zu den Pionieren zu zählen, die Kunststoffrezyklate in neuen Anwendungen verwenden“, erklärt Günter Stephan, Head of Borealis Circular Economy Solutions. „Auch wenn die Steigerung der Zirkularität von Kunststoffen immer mehr an Bedeutung gewinnt, müssen wir innerhalb unserer Branche nach wie vor den Beweis dafür erbringen, dass die Verwendung von Rezyklaten – und auch von 100%-PCR – sogar für anspruchsvolle Anwendungen eine geeignete und effektive Option darstellt. Dank der erfolgreichen Kooperation mit unseren Partnern aus der Wertschöpfungskette Henkel, KKT und bomo verhelfen wir Kunststoffen zu einem zweiten Leben und bringen sie damit einen Schritt näher an das Ziel einer Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe.“

„Unser Bekenntnis zu einer Führungsrolle im Bereich Nachhaltigkeit ist tief in den Werten unseres Unternehmens verankert“, erklärt Matthias Schaefer, Project Manager Global Packaging Engineering bei Henkel Adhesive Technologies. „Wir gehen in unserer Branche mit neuen Nachhaltigkeitsstrategien für Verpackungen voran. Deshalb haben wir unseren Pattex Made-at-Home Alleskleber als Pilotprojekt identifiziert, um den Einsatz von Rezyklaten anstelle von Neukunststoffen zu erforschen. Die konstruktive Zusammenarbeit mit unseren Partnern bestätigt die Eignung von 100%-PCR-Materialien für ein Klebstoffprodukt wie „Made at Home“. Damit unterstreichen wir unsere Führungsrolle im Bereich Nachhaltigkeitsbereich auch im Markt für Konsumentenklebstoffe.“

• Vernetzt erfolgreich sein

Zwei Tage geballte Informationen, Trends und Anregungen bekamen die rund 60 Teilnehmer der diesjährigen AMMERSEE COMMUNICATION DAYS mit auf ihren Weg. Der renommierte Software- Anbieter  inovoo hatte zusammen mit versierten Partnern (apsec, foxit, Governikus und Wilken) am 6. und 7. Juni diesmal ins idyllisch gelegene Bamberger Haus in München geladen und mit spannenden Fachvorträgen, Praxisberichten und Workshops aufgewartet.

Im Mittelpunkt standen dabei die Themen Omni-Kanal und mobile Kommunikation. „Interessant ist der Paradigmenwechsel, der uns treibt“, begrüßte Thomas Schneider, Geschäftsführer der inovoo GmbH, Inning, die Teilnehmer. „So müssen sich Unternehmen heutzutage kaum mehr der IT unterwerfen, sondern können vielmehr spannende Möglichkeiten nutzen, Geschäftsprozesse fachlich frei zu designen. Die Fachlichkeit und damit auch der Kunde stehen also im Vordergrund“, weiß Schneider. Es sind ja inzwischen viele Technologien vorhanden, auch in den meisten Unternehmen. Indes mangelt es oftmals an einer effizienten Verknüpfung über alle Kanäle hinweg, so dass die Kommunikation eben nicht reibungslos orchestriert ist. Medienbrüche an vielen Stellen führen zu doppelten Datenhaltungen und Mehraufwand auf allen Seiten.

Um Themen wie „Künstliche Intelligenz“ wurde und wird viel gehypt. Aber es gab bereits schon viele Bauchlandungen, so dass etwas Ernüchterung eingekehrt ist. „Es ist eben nicht alles wirtschaftlich umsetzbar, was glänzt“, so Schneider weiter. „Wenn der Aufwand in keiner Relation zum Nutzen steht, nützt auch die modernste Technologie keinem etwas.“ KI als Heilsbringer? So schreiten wir weiter voran auf dem zwar schlicht klingenden, aber nutzbringenden digitalen Weg zum „papierlosen Büro“, der von der weiterhin steigenden Anzahl an E-Mails und einer erhöhten Nutzung von Smartphones & Apps forciert wird. „Wir haben die letzten 15 Jahre unendlich viel Erfahrung im Bereich Input- und Omni-Channel-Management gesammelt und immer erfolgreich dazu beigetragen, Menschen von Routineabläufen zu entlasten, die
Produktivität zu erhöhen sowie effiziente Prozesse mit Zeit- und Kosteneinsparungen zu gestalten“, umreißt Schneider die Vision von inovoo. Genau diesen Weg geht inovoo auch weiter mit seinen Kunden, damit diese Mehrwert generieren und Kundenerfahrungen optimieren können.

Interessant: Nicht nur in den Medien werden die Themen Sprache, Chatbots, IoT & KI oftmals extrem gehypt und als Heilsbringer dargestellt. Doch was macht wirklich Sinn und hilft bei alltäglichen  Geschäftsprozessen und deren Verbesserung? „Effizientes Input-Management arbeitet schon seit Jahren mit Intelligenz, zum Beispiel bei der inhaltlichen Erkennung von Dokumenten“, weiß inovoo-CTO Marc Drögsler und entführte die ACD-Teilnehmer in Algorithmen-Welten. In der Praxis läuft es so: „inovoo bietet smarte Software-Lösungen, die einfach und effizient durch Menschen antrainierte Algorithmen aufnehmen und so eine wertvolle Vernetzung und Prozessoptimierung im Omni-Channel ermöglichen“, versprach Drögsler und leitete die Teilnehmer zu mehr Bodenhaftung an. Im Aufwind: Self-Services
Auf den AMMERSEE COMMUNICATION DAYS 2018 wurden noch viele spannende Erfolgsgeschichten vorgetragen. Sei es von Ulrich Schwab von der Versicherungskammer Bayern oder Oliver Krause von der BMW BKK, der anschaulich demonstrierte, dass Versicherte auf Self-Services bei ihrer Krankenkasse regelrecht gewartet haben. Dies legen zumindest die steigenden Registrierungszahlen und die rege  Inanspruchnahme der BMW BKK-App nahe. „Dem Kundenanspruch folgend ist es erforderlich, die App ständig weiter zu entwickeln und den Kunden neue und attraktive Möglichkeiten zu bieten, ihre Anliegen auch online erledigen zu können“, so Krause.

Das Thema „Personalisierte Kundenkommunikation“ stand auch bei Infinica auf dem Programm. Und diese in Sekunden, nicht in Stunden! Infinica zeigte, wie durch das Zusammenspiel der Infinica
CCM-Plattform und NOVO CxP eine vollautomatisierte Kundenkommunikation über unterschiedliche Kommunikationskanäle realisiert werden kann. Doch wie passt der tägliche Gang zum analogen Briefkasten in eine Welt ständiger Erreichbarkeit durch E-Mail, WhatsApp, Snapchat und dergleichen? Mit der Entwicklung des :::bitkasten hat die output.ag das Konzept des klassischen Briefkastens in die Zukunft transferiert, wozu Vorstandsvorsitzender Peter Vorgel referierte.

Aufwändige Anmelde- & Registrierungsverfahren, ein unübersichtliches Sammelsurium an Anträgen und Formularen auf Papier – dank der Kita-App, die Wilken in Zusammenarbeit mit inovoo entwickelt hat, gehört all dies der Vergangenheit an. „Egal, ob es dabei um das Interessentenmanagement, die Registrierung, den Rechnungsversand oder die Kommunikation mit den Eltern der KiTa-Kinder geht, die App unterstützt Sie bei der Digitalisierung Ihrer Prozesse“, versprach Dominik Schwärzel von Wilken. Datenwildwuchs oder kontrollierbar? Etwas provokant formulierte es dann der Referent Sascha Rosewig, CDO bei der hkk: „Daten bekommt und hinterlässt man auf jegliche Art und Weise, das Schlimmste daran ist jedoch die steinzeitliche Verarbeitung der Daten. Wäre es nicht toll, die Daten ohne Medienbruch zu verarbeiten?“ Oft wird der Kunde getäuscht, Anträge werden noch ausgedruckt und wieder eingescannt. „Mit einem guten Omni-Channel-Input-Management-System wie NOVO CxP bekommt man den Wildwuchs in Griff“, so Rosewig weiter. „Es gilt, neue Wege in der Datenaufundverarbeitung zu gehen, so dass der Wandel vom Ökosystem in ein Service-Netzwerk für Kunden und Mitarbeiter gelingt.“ Abgerundet wurden die ACDs 2018 diesmal von kompetenten Praxis-Workshops, bei denen Kunden ihr eigenes Laptop mitbringen, selbst Hand anlegen und die Software live testen konnten. Die Resonanz darauf war extrem positiv. Wer kann schon in zwei Stunden eine eigene Capture- App erstellen und diese dann mit nach Hause nehmen? Gemeinsamer Tenor der gelungenen Veranstaltung: Alleine wird es kaum einer schaffen. Daher sollte man erfolgreich vernetzt sein und sich auf wertbringende Arbeiten konzentrieren.

Vor 60 Jahren starteten sie ihr Studium in Krefeld, jetzt statteten sie ihrer alten Hochschule einen Besuch ab: Neun ehemalige Studenten und eine Studentin der damaligen Textilingenieurschule in Krefeld (TIS) trafen sich heute an der Hochschule Niederrhein. Sie besuchten den Campus Süd an der Reinarzstraße und anschließend ihre alte Wirkungsstätte am Frankenring. Dort wo heute der Fachbereich Design untergebracht ist, im denkmalgeschützten Bernhard-Pfau-Bau, befand sich 1958 die neu dort eingerichtete Textilingenieurschule.
 
Die Ehemaligen schwelgten aber nicht nur in Erinnerungen, sie waren auch angetan von der Entwicklung ihrer Hochschule Niederrhein. Beispiel Aufenthaltsqualität am Campus: Während es heute zahlreiche Räume gibt, an denen Studierende in angenehmer Atmosphäre lernen und arbeiten können, gab es damals nicht mal eine Mensa. „Wir haben zuhause gelernt, in kaum eingerichteten Studentenbuden. Mehr konnten wir uns mit 200 Mark im Monat nicht leisten“, berichtet Karl-Dietrich Ferber, Studienanfänger von 1958.  
 
Am Frankenring erfuhren die Ehemaligen in einem Vortrag von Prof. Dr. Jürgen Schram alles über die Geschichte der Hochschule Niederrhein: über die historische Farbstoffsammlung, die viel über den Aufstieg der Textil- und Chemieindustrie in Krefeld vor 150 Jahren erzählt; über die Königliche Webschule, die gegründet wurde, damit die Textilfabrikanten ihre Söhne nicht mehr nach Frankreich schicken mussten sondern vor Ort ausbilden konnten; wie die Vorgänger-Schulen 1971 zur Fachhochschule Niederrhein fusioniert wurden. Und über aktuelle Forschungsaktivitäten, die die Hochschule Niederrhein zu dem zentralen Innovationsmotor der Region machen.
 
Anwendungsnahes Studium war übrigens schon vor 60 Jahren ein Thema: Viele der Ehemaligen hatten vor Beginn des Studiums bereits eine Berufsausbildung abgeschlossen. Das Studium eröffnete ihnen dann die Chance zu einem höheren Wiedereinstieg ins Berufsleben. Alle ehemaligen TIS-Schüler des Jahrgangs 1958 haben im Anschluss sichere Jobs in der Textil- und Chemieindustrie erworben.

Das ITM wird den Besuchern der JEC einen umfassenden Einblick in die aktuellen Arbeiten auf dem Gebiet der Maschinen- und Produktentwicklungen entlang der gesamten textilen Prozesskette geben.
Ein Highlight auf der JEC 2018 ist die Präsentation der vielfältigen Möglichkeiten, die die Struktur- und Prozesssimulation textiler Hochleistungswerkstoffe und textiler Fertigungsprozesse bietet.

Mittels skalenübergreifender Modellierung und Simulation wird am ITM ein tiefgreifendes Material- und Prozessverständnis erreicht. Dazu wurden Finite-Element-Modelle auf der Mikro-, Meso- und Makroskala entwickelt und validiert. Beispiele aus aktuellen Forschungsprojekten des ITM demonstrieren die vielseitigen Möglichkeiten und Einsatzbereiche der modernen Simulationsmethoden auf dem Gebiet der Textilmaschinen.

Weiterhin werden beispielhafte innovative konstruktive Highlights aus dem Bereich der Flachstricktechnologie durch das ITM vorgestellt. Eine besondere Herausforderung bei der Verwendung von Faserkunststoffverbunden (FKV) mit komplexen Freiformflächen ist neben der belastungsgerechten Auslegung eine wirtschaftliche und produktive Fertigung, wofür am ITM innovative, hochdrapierbare und anforderungsgerechte textile Halbzeuge entwickelt werden. Konstruktive Neu- und Weiterentwicklungen im Bereich Textilmaschinen erfolgen dabei in enger Zusammenarbeit mit namenhaften Textilmaschinenherstellern, wie u.a. Stoll, Steiger und Shima Seiki.  

Im Rahmen einer Projektbearbeitung konnte am ITM ein innovatives Verfahren für die kontinuierliche und damit hochproduktive Fertigung von komplexen, schalenförmigen und hohlprofilförmigen 3D-Preforms aus Hochleistungsfaserstoffen entwickelt und erfolgreich umgesetzt werden. Durch die prozessintegrierte Strukturfixierung eignen sich die Preforms hervorragend für die Weiterverarbeitung zu FKV-Bauteilen. Hierbei arbeitet das neue Umformverfahren ohne aufwändige, bewegte bzw. aktiv angetriebene Elemente. Daher ist die Ausformung komplexer Geometrien bei engen Bauraumsituationen besonders gut zu realisieren. Damit gelingt erstmals die kontinuierliche und reproduzierbare Herstellung geschlossener hohlprofilförmiger 3D-Preforms mit sehr guter und reproduzierbarer Qualität, die zur JEC ausgestellt werden.

Ein am ITM erfolgreich etablierter Entwicklungsschwerpunkt sind 3D-Strukturen in Form von Near Net Shape Preformen, die zur JEC präsentiert werden. Dazu gehören z.B. ebene und gekrümmte Bauteile mit integrierten Rippen für die Steigerung der Biegesteifigkeit von hoch tragenden Bauteilen, die am ITM kontinuierlich in einem simulationsgestützten Verarbeitungsprozess gefertigt werden. Eine besondere Herausforderung ist die Entwicklung von dringend benötigten anforderungsgerechten Knotenverbindungselementen aus Glas- und Carbon-Filamentgarnen, die mittels hochkomplexer simulationsgestützter Bindungskonstruktionen auf modernsten computergesteuerten Textilmaschinen am ITM hergestellt werden. Für diese Entwicklungen wurde das ITM mehrfach international ausgezeichnet.

Zum Thema Multimaterialcomposites auf Basis von textilen Halbzeugen und Metallblech werden Ergebnisse anhand von Technologiedemonstratoren offeriert, die im Rahmen interdisziplinärer und institutsübergreifender Forschung entlang der gesamten Prozesskette erfolgreich umgesetzt wurden. Im Rahmen mehrerer Forschungsprojekte wurde eine Prozesskette entwickelt, die eine kostengünstige und großserientaugliche Bauteilfertigung von FKV-Metallblech-Verbunden durch in-Situ-Umfom-Fügen aus den Halbzeugen erlaubt.  

Auf der JEC stellt das ITM auch exemplarische Demonstratorstrukturen wie Near Net Shape Preforms und textile Bewehrungen für Carbonbetonanwendungen vor, die mittels der am ITM fest etablierten Multiaxial-Kettenwirktechnologie, gefertigt worden sind. Durch eigene Weiterentwicklungen beim individuellen Kettfadenzulieferungs, -versatz und abzugssystem, bei der Fertigung thermoplastischer Hybridspreizbänder sowie bei dem online-Beschichtungssystem für textile Bewehrungen können maßgeschneiderte Halbzeuge hergestellt und neue Anwendungsfelder erschlossen werden.  

Weiterhin wird am ITM die Entwicklung und Umsetzung von neuartigen Garnkonstruktionen aus recycelten Carbonfasern (rCF) für neue Verbundwerkstoffe erfolgreich vorangetrieben. Mit einer sogenannten Spezialkrempelanlage werden recycelten Fasern aufgelöst, vereinzelt und zu einem breiten gleichmäßigen Band zusammengeführt. Anschließend können daraus auf Basis verschiedener Spinntechnologien neuartige Hybridgarnkonstruktionen aus gleichmäßig vermischten recycelten Carbon- und Thermoplastfasern gefertigt werden. Ausgewählte Garnkonstruktionen und daraus gefertige Demonstratoren werden den Besuchern zur JEC präsentiert.