Aus der Branche

Naturfasern und Rezyklate sind die Grundlage der neuesten Produktlinie von silbaerg Snowboards. silbaerg fertigt seit 2011 hochwertige Snowboards mittels patentierter A.L.D.-tech®. A.L.D. steht für anisotropic layer design und ermöglicht eine bisher ungesehene Anpassungsfähigkeit an verschiedene Fahrsituationen.  

Handgefertigte A.L.D.tech®-Lagen umgeben den Holzkern und nicht, wie bei anderen Anbietern üblich, klassische industriell gefertigte Bi-, Tri- oder Quadraxialgelege. Bereits 2015 wurden dabei erstmals Naturfasern in Form von Tapes verwendet.

silbaerg setzt auf den Einsatz regionaler Produkte. So kommen Hanffasertapes von Sachsenleinen GmbH (Markkleeberg, Sachsen) zum Einsatz, deren Rohstoff seinen Ursprung auf den Feldern zwischen Chemnitz und Leipzig hat. Für die Versteifung der Boards werden weiterhin Carbonfasertapes benötigt. Hier greift silbaerg auf Forschungsergebnisse des Sächsischen Textilforschungsinstitutes e. V. (STFI) in Chemnitz zurück: Carbonfaserabfälle von silbaerg werden in Form von Recyclingvliesstoffen wiedereingesetzt. Die Verschnittreste, die bei silbaerg in der Produktion anderer Boards anfallen, werden am STFI auf der Anlagentechnik des Zentrums für Textilen Leichtbau aufbereitet und zu Carbonfaservliesstoffen verarbeitet. Diese werden anschließend zu Carbonfasertapes konfektioniert und dienen zusammen mit Hanffasertapes als Verstärkungsstruktur im grünen Snowboard, die damit absolut made in Saxony sind.

Aktuell werden erste Boards von silbaerg-Teamfahrern im Schnee getestet. Diese Testboards nutzen ein neues biobasiertes Harzsystem der bto-epoxy GmbH (Amstetten, Österreich), welches einen Bio-Anteil von 31 % im Harz und 54 % im Härter aufweist. Es ist geplant, die neue Produktlinie noch im Jahr 2024 auf den Markt zu bringen.  

Durch den Einsatz von Hanffasern und recycelten Carbonfasern und die damit verbundene Substitution von Primärmaterial werden Ziele für eine nachhaltige Entwicklung erfüllt. Durch die Nutzung von hauseigenen Rezyklaten lässt sich zudem die Abfallmenge von Carbonfasern im Unternehmen um ca. 75 % reduzieren. Welchen Einfluss dies auf die LCA der Produkte hat, wird aktuell berechnet. 

• Erstes Produktentwicklungszentrum in Deutschland

Nach dem Erfolg des Creative Room London in Großbritannien, der im Frühsommer dieses Jahres eröffnet wurde, hat ISKO sein zweites Produktentwicklungszentrum in Stade, Niedersachsen, eröffnet.

Der Creative Room Germany ist ein innovativer Standort für die Modeindustrie und der erste seiner Art in Deutschland. Er ist die jüngste Initiative von Creative Room Services (CRS), einer Abteilung von ISKO, die sich darauf spezialisiert hat, Prozesse zu beschleunigen und die Entwicklung von Produkten zu vereinfachen - für alle Denim-Anforderungen vom Stoff bis zum fertigen Kleidungsstück.

Mit dem Schwerpunkt auf nachhaltige Wasch- und Veredelungstechniken können die B2B-Kunden im Creative Room Germany mit Experten zusammenarbeiten, um ihren gewünschten Denim-Look zu erzielen. Gemeinsam mit dem Maschinentechnologiepartner Jeanologia können sie innovative Wasch- und Veredelungstechniken entwickeln, die den höchsten Qualitäts- und Nachhaltigkeitsstandards entsprechen und die Umwelt deutlich weniger belasten.

Der Creative Room Germany wird auch die zentrale Anlaufstelle für die komplette Produktentwicklung seiner Kunden sein, um den gesamten Prozess agiler und effizienter zu gestalten. Durch den Einsatz von ISKOs patentierter Recyclingtechnologie ist Creative Room Germany nun in der Lage, Kleidungsstücke unter Verwendung von Fasern aus Post-Consumer-Denim zu entwickeln und so den Kreislauf zu schließen und seinen Kunden eine neue und innovative Kreislauflösung zu bieten. Dabei wird der Creative Room Germany nicht nur als Entwicklungs-Hub für die Kunden, sondern auch als Plattform für die gesamte Denim-Community dienen, um Wissen zu teilen und Ideen und Konzepte zum Leben zu erwecken.

"Aufbauend auf dem Erfolg unserer Londoner Niederlassung ist es unser Ziel, maßgeschneiderte Bekleidungslösungen für Kunden in der DACH-Region, den Benelux-Staaten und den nordischen Ländern anzubieten, und diese Niederlassung ist das Herzstück dieses Angebots. Mit einem kollaborativen Ansatz werden wir unsere Vision verwirklichen, eine neue zirkuläre Lieferlösung auf den Markt zu bringen".
Pau Bruguera, Executive Director @ ISKO

Das Thema Nachhaltigkeit ist immer wieder Bestandteil der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten am Sächsischen Textilforschungsinstitut. In der aktuellen Ausgabe der STFI-Webtalks wird der Schwerpunkt auf nachhaltige und innovative Neuentwicklungen, im Speziellen mit dem Rohstoff Hanf gelegt.

Hanf ist abseits von Cannabis- und Seilherstellung vielseitig einsetzbar. Wie aus den Naturfasern neuartige Produkte entstehen können, wird Inhalt der Vorträge der Wissenschaftlerinnen Elke Thiele und Ina Sigmund sein. Beide präsentieren Ergebnisse von Projekten, deren Grundlage der Rohstoff Hanf bildete:

Der erste Teil der webTalks beschäftigt sich mit Biogenen Heavy Tows. Mit dem Ziel, Hochleistungsfaserverbunde aus Hanfbast zu entwickeln, wurde das Projekt gemeinsam mit den Forschungspartnern Invent GmbH Braunschweig, Technitex Sachsen GmbH, Hohenstein-Ernstthal und Hanffaser Uckermark eG, Prenzlau bearbeitet. In der Präsentation werden Möglichkeiten der Bastfaseraufbereitung zu endlosen Fasersträngen dargestellt und Varianten der Halbzeugherstellung präsentiert. Die Kennwerte der neuartigen Naturfaserverbunde bewegen sich im Bereich von Glasfaserverbunden.

Anschließend werden im zweiten Teil innovative Maschenwaren aus biologisch angebautem Hanf vorgestellt, die sogenannten Lyohemp-Strickwaren. Hanf aus regionalem Anbau ist aufgrund seines Eigenschaftsprofils nur bedingt für die Textilproduktion geeignet. Stand der Technik sind Vliesstoffe als textile Halbzeuge für die Produktion von Naturfaserverstärkten Kunststoffen (NFK) für die Automobilindustrie oder Dämmstoffe. Hanfreststoffe bzw. ungenügende Faserqualitäten wurden daher als Ausgangsmaterial für die Zellstoffgewinnung herangezogen. Aus Hanfzellstoff wurde nach dem Lyocell-Verfahren eine Celluloseregeneratfaser entwickelt (Lyohemp), die sich zu feinen Garnen ausspinnen lässt.

Nächste Ausgabe der STFI webTalks am 12. August 2021 von 10:00 bis 10:45Uhr.
Die Teilnahme ist kostenlos und ohne Anmeldung über den Link möglich.

Das Ende der Kernenergie rückt in Deutschland jetzt auch am Strommarkt näher. Mit der Abschaltung der sechs am Netz verbliebenen Meiler bis Ende nächsten Jahres werden Erneuerbare Energien weitere Funktionen im Energiesystem übernehmen, um eine sichere und klimafreundliche Stromversorgung zu gewährleisten. Teil der Lösung: Die innovative Nutzung von Batteriespeichern und das Ineinanderwirken von Strom- und Wärmemarkt, wie sie in der angewandten Forschung erfolgreich getestet wurden.

Für den Ausgleich schwankender Stromeinspeisung aus fluktuierenden erneuerbaren Energien kommt Speichern große Bedeutung zu. Wie dezentrale Energieanlagen dabei agieren können, hat das IT-Institut OFFIS im kürzlich abgeschlossenen und vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Forschungsprojekt ENERA gezeigt. In einem vom OFFIS koordinierten Teil ging es um die Selbstorganisation von Energiespeichern und deren Stromeinspeisung ins Netz. Von der Bäckerei bis zum Industriebetrieb wurden verschiedene mit Batteriespeichern ausgestattete Unternehmen in einen Feldtest zur Erprobung so genannter Software-Agenten geschickt. „Solche Software-Agenten können eigenständig Entscheidungen treffen und sie lassen sich auch sehr gut steuern“, erklärt Dr. Martin Tröschel, OFFIS-Co-Gruppenleiter für „Distributed Artificial Intelligence“, einem Teilbereich der Künstlichen Intelligenz.

„Es gibt keine zentrale Instanz, die jedem Speicher einen Fahrplan zuweist“
Ausgestattet mit den vom OFFIS-Team in die Software eingezogenen Leitplanken durften die Agenten entscheiden, wann die Batteriespeicher die geladene Energie abgeben. Ein maßgebliches Kriterium war das sogenannte „Peak Shaving“, nämlich das Glätten von Lastspitzen zu Zeiten besonders hoher Stromnachfrage. Zu solchen Zeiten ist das Einspeisen aus dem Speicher wegen der dann sehr hohen Börsenpreise für Elektrizität besonders attraktiv. Der Unterschied gegenüber heute gängigen Systemen, die zentral gesteuert werden und auf Peak Shaving getrimmt sind: „Das System  hat sich im Feldtest erfolgreich vollständig selbst organisiert. Es gibt keine zentrale Instanz, die jedem Speicher einen Fahrplan zuweist, wie das in virtuellen Kraftwerken der Fall ist“, erläutert Tröschel.

Speicher und Wärmepumpen für optimierten Einsatz Erneuerbarer nutzen
Begrenzend auf den Ausbau des Stromnetzes und damit auf Anstiege der Netzentgelte kann eine verstärkte regionale Nutzung von Strom aus erneuerbaren Energien wirken. Zudem dürfte der Stromverbrauch künftig durch den Bedarf von E-Autos, aber auch von Wärmepumpen, die Strom in Heizenergie umwandeln, steigen. Im gerade abgeschlossenen, ebenfalls vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Forschungsprojekt „Wind-Solar-Wärmepumpenquartier“ hat das Institut für Solarenergieforschung Hameln (ISFH) untersucht, wie sich in verschiedenen Szenarien unter Nutzung von thermischen und elektrischen Speichern in Verbindung mit Wärmepumpen der Anteil erneuerbarer Energien in Wohnquartieren erhöhen lässt. Zwei bestehende Wohnquartiere, eines in Niedersachsen, eines in Bayern, wurden dazu komplett in Sachen Strom- und Wärmebedarf und -erzeugung vermessen, ebenso wie die Erträge der Solarstromanlagen in den Siedlungen und die Erträge von Windenergieanlagen aus der Region. „Im Ergebnis zeigte sich, dass man durch eine gut gewählte Betriebsführung einen sehr hohen regionalen Deckungsgrad mit erneuerbaren Energien erreichen kann, der die Marke von 80 Prozent überschreitet“, sagt Dr. Tobias Ohrdes, Leiter der ISFH-Arbeitsgruppe Elektrische Energiesysteme. Mehr als 60 Prozent des Stromes können den Simulationen nach direkt durch Wind- und Photovoltaikstrom gedeckt werden. Durch Batteriespeicher und eine intelligente Steuerung der Wärmepumpen können weitere 20 Prozent des Strombedarfs lokal mit Wind und Sonne gedeckt werden. Wird der Wärmepumpenbetrieb im gesamten Quartier untereinander koordiniert, erhöht sich die erneuerbare Versorgung gegenüber einem unkoordinierten Betrieb um weitere vier Prozentpunkte.

Wärmepumpen-Bedarf stimmt gut mit Windkraft überein
Zu bedenken sind für die Ergebnisse allerdings die Bedingungen bei Windparks, deren Strom je nach Gegebenheiten direkt ins Mittelspannungsnetz eingespeist und damit nicht per se für den regionalen Bedarf genutzt wird.

"Die Kombination aus Feldstudien und Simulationen in den Projekten von OFFIS und ISFH sowie weiteren Projekten zur Energiewende in der Zuse-Gemeinschaft zeigt den Stellenwert digitaler Lösungen für den Strommarkt der Zukunft. Mit zunehmenden Anteilen grünen Stroms in den Netzen gewinnen solche Lösungen weiter an Bedeutung“, erklärt Dr. Klaus Jansen, Geschäftsführer der Zuse-Gemeinschaft. „Die erfolgreichen Verbundprojekte zeigen zudem den Stellenwert effizienter Förderung und Kooperation zwischen Unternehmen und gemeinnütziger Industrieforschung“, betont Jansen.

• Anforderungs- und passformgerechte textile 3D-gestrickte Mund-Nasen-Masken – Weitere Initiativen am ITM der TU Dresden

Seit dem 20. April 2020 gilt für das Bundesland Sachsen eine Maskenpflicht beim Einkaufen und im öffentlichen Personen- und Nahverkehr. Eine entsprechende Verordnung wurde hierfür am 17. April 2020 vom Freistaat Sachsen bekannt gegeben.

Aufgrund der neuerlassenen Allgemeinverfügung und der damit einhergehenden, notwendi-gen Schutzmaßnahmen zur Verringerung der Ausbreitung von COVID-19 wird das Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden nach der am 20. April 2020 erfolgten Wiederaufnahme des laborbasierten Forschungsbetriebes die bereits in der ITM-Pressemitteilung vom 31. März 2020 vorgestellte textile, 3D-gestrickte Mund-Nasen-Maske intensiv weiterentwickeln. Das ITM möchte damit einen wichtigen aktiven Beitrag zum Schutz der Gesundheit der Bevölkerung leisten.

Hierfür sind in den letzten Tagen die Kooperationen mit langjährigen Netzwerkpartnern des ITM wei-ter intensiviert worden. Gemeinsam mit der renommierten Textilmaschinenfirma H. Stoll AG & Co. KG aus Reutlingen ist es gelungen, mit dem am ITM erarbeiteten technologischen Know-how auf einer am ITM der TU Dresden installierten Flachstrickmaschine Stoll ADF 530-32 BW weitere Vari-anten neuartiger, textiler 3D-gestrickter Mund-Nasen-Masken erfolgreich umzusetzen.

Am ITM können somit Mund-Nasen-Masken-Varianten mit unterschiedlichsten Materialkombinatio-nen auf Flachstrickmaschinen von zwei Maschinenherstellern, die sich alle als waschbarer und damit wiederverwendbarer Mund-Nasen-Schutz eignen, anforderungs- und passformgerecht gefertigt wer-den. Je nach Materialzusammensetzung sind die Mehrwegmasken für Kochwäsche mit handelsübli-chen Waschmitteln bzw. bei 60° mit Desinfektionswaschmittel geeignet. Bei den Masken kann wahl-weise eine Tasche direkt im Fertigungsprozess integriert werden, in die temporär noch zusätzlich Fil-terstrukturen eingelegt werden können. Die gestrickten Mund-Nasen-Masken sind – intuitiv, schnell, unkompliziert in der Handhabung – auch für Brillenträger geeignet und erfordern beim Anlegen keine Hilfe einer weiteren Person. Mittels weiterer anforderungsgerechter Materialkombinationen können auch spezifische Eigenschaften, wie z. B. Atmungsaktivität, Tragekomfort und Hautverträglichkeit, ge-zielt eingestellt und diesbezüglich im Rahmen erster freiwilliger Versuchsreihen mit Mitarbeitern des ITM intensiv getestet werden.

Als eines der weltweit führenden Textilforschungsinstitute wird das ITM mit der lösungssystemati-schen Entwicklung anforderungsgerechter Mund-Nasen-Masken einen wichtigen gesellschaftlichen und nachhaltigen Beitrag für das Gemeinwohl der Bevölkerung leisten. Das Team des ITM, welches maßgeblich bei der Maskenentwicklung involviert ist, freut sich daher auf weitere Anfragen von Her-stellern und Produzenten, um mit dem erarbeiteten Fachwissen bzw. Erfahrungen und technologi-schem Know-how insbesondere die KMU der deutschen Textilindustrie beratend zu unterstützen und ggf. gemeinsame Allianzen/Kooperationen zu schmieden.

Bereits jetzt schon steht das ITM mit mehreren Industriepartnern in Kontakt, um die Technologie zur Fertigung von textilen 3D-gestrickten Masken schnell in die Serienproduktion zu überführen und dar-über hinaus diese anforderungsgerechten textilen Produkte auch zeitnah als nach den geltenden Standards bzw. Richtlinien zugelassene Schutzmasken anzubieten.

Für die zielführenden Untersuchungen mit variablen Materialkombinationen zur weiteren Op-timierung der unterschiedlichen Maskenvarianten wurden dem ITM bereits verschiedenste Versuchsmaterialien kostenfrei zur Verfügung gestellt. Das ITM bedankt sich hierfür bei folgenden Firmen: EMS-CHEMIE AG, Gebrüder Otto GmbH & Co. KG, TWD Fibres GmbH und W. Zimmermann GmbH & Co. KG.
 

Premiere mit starker Politik-Präsenz aus Bund und Ländern

Die privatwirtschaftlich organisierten Forschungsinstitute in Deutschland leisten einen zentralen Beitrag für den Transfer wissenschaftlicher Erkenntnisse in Mittelstand und Industrie hinein. Das wurde bei den hochkarätigen Veranstaltungen des ZUSE-TAG REGIONAL deutlich, die am 20.9.2018 bundesweit an rund 30 Standorten mit Beteiligung von mehr als 60 Instituten der Zuse-Gemeinschaft stattfanden. Neben der Präsentation von Innovationen bildete der Austausch mit der Politik aus Bund, Ländern und Kommunen einen Schwerpunkt des ZUSE-TAG REGIONAL, der erstmals in diesem Rahmen stattfand.

„Unsere Forschungseinrichtungen haben am ZUSE-TAG REGIONAL den hohen Wert und die große Vielfalt ihrer Innovationen eindrucksvoll erlebbar gemacht. Im Gegenzug haben wir viel Wertschätzung erfahren. Darauf können wir in unserer Forschungsarbeit an den Instituten ebenso wie für unsere politischen Anliegen aufbauen“, erklärt der Präsident der ZuseGemeinschaft, Dr. Ralf-Uwe Bauer, in einer ersten Bilanz. Zu den Veranstaltungen in elf Bundesländern hatte sich viel Polit-Prominenz eingefunden, so aus dem Bundestag, von Länderregierungen, aus Landtagen und Schlüsselpositionen in Kommunen und Regionen.

Dr. Reiner Haseloff: Stärkung heimischer Wirtschaftskreisläufe
In Sachsen-Anhalt besuchte Ministerpräsident Dr. Reiner Haseloff die in Halle gemeinsam von drei Instituten ausgerichtete Veranstaltung. Anlässlich des ZUSE-TAG REGIONAL erklärte Ministerpräsident Haseloff: „Die Forschungsinstitute der Zuse-Gemeinschaft in Sachsen-Anhalt sind wichtige Projektpartner für zahlreiche kleine und mittlere Unternehmen. Sie tragen zur Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit regional bedeutsamer Branchen bei und stärken die heimischen Wirtschaftskreisläufe.“  

Andreas Lämmel: Förderung erleichtern
Bei der Gemeinschaftsveranstaltung von sechs Instituten der Zuse-Gemeinschaft In Dresden ging der CDU-Bundestagsabgeordnete Andreas Lämmel auf die Rahmenbedingungen privatwirtschaftlich organisierter Forschung für den Mittelstand ein. „Die hohe Kompetenz der in der Zuse-Gemeinschaft vereinten Institute wirkt positiv in verschiedenste Industriebranchen hinein. Die Förderung und Finanzierung von Forschungsinnovationen für den Mittelstand, wie sie die Institute der Zuse-Gemeinschaft hervorbringen, kann noch erleichtert werden“, sagte Lämmel.  

Yasmin Fahimi: Wichtige Ergänzung der deutschen Forschungslandschaft
Als „wichtige Ergänzung der deutschen Forschungslandschaft“ würdigte die SPD-Bundestagsabgeordnete Yasmin Fahimi die Zuse-Gemeinschaft. „Am Zuse-Tag REGIONAL haben die Mitgliedseinrichtungen bundesweit gezeigt, wie Innovation und Leistungsfähigkeit aussieht. Ich konnte mir persönlich ein Bild davon machen, wie die Mitglieder der Zuse-Gemeinschaft mit ihrer Arbeit zwischen den Hochschulen und der Industrie als ein Motor für den Mittelstand wirken“, sagte Fahimi bei einer Veranstaltung am IPH in Hannover. Ihr Fraktionskollege und Vorsitzende der SPD-Landesgruppe Baden-Württemberg, der Tübinger Dr. Martin Rosemann erklärte am NMI in Reutlingen: „Gerade in einer Arbeitswelt, die sich im Wandel befindet, brauchen wir neue Ideen und innovative Ansätze, um den starken Mittelstand bei uns in Baden-Württemberg zu unterstützen. Da sind Ideengeber wie die Zuse-Gemeinschaft von enormer Bedeutung. Hier in Reutlingen entstehen spannende Projekte und ich bin sicher, dass die eine oder andere uns bald auch in unserem Alltag begegnen wird."

Beate Müller-Gemmeke: Nachhaltige Produkte und zukunftsfähige Arbeitsplätze
Ebenfalls in Reutlingen betonte die Bundestagsabgeordnete Beate Müller-Gemmeke (Bündnis 90/Die Grünen) den Stellenwert der Forschungsarbeit an Instituten der Zuse-Gemeinschaft für Beschäftigung und Unternehmertum. „Wissenschaft und Forschung sind wichtige Ressourcen für eine zukunftsfähige Gesellschaft. Die Institute in Baden-Württemberg schaffen auch über die Region hinaus nachhaltige Produkte und zukunftsfähige Arbeitsplätze", erklärte die Arbeitsmarktexpertin der Bündnisgrünen bei der Veranstaltung des Naturwissenschaftlichen und Medizinischen Instituts an der Universität Tübingen (NMI).  

Dr. Petra Sitte für verstärke Förderung wissenschaftlicher Exzellenz
Die Bundestagsabgeordnete Dr. Petra Sitte, Die Linke, hob die wichtige Funktion der Forschungseinrichtungen für den Technologietransfer hervor: „Projekte von Forschungsinstituten der Zuse-Gemeinschaft leben vom wirtschaftlichen Erfolg der Technologieentwicklungen. Für einen auch künftig erfolgreichen Technologietransfer von der Forschung in die Industrie bietet sich eine verstärkte Förderung der wissenschaftlichen Exzellenz in den privatwirtschaftlich organisierten Instituten an“, sagte Sitte.

Nicola Beer: Zuse-Gemeinschaft als Bindeglied zwischen Wirtschaft und Wissenschaft
Die FDP-Abgeordnete Nicola Beer erklärte anlässlich des ZUSE-TAGES REGIONAL: „Die Sicherung unseres Wohlstandes wird entscheidend von der Entwicklung und der Anwendung innovativer Technologien abhängen. Die Zuse-Gemeinschaft als Zusammenschluss von privatwirtschaftlich organisierten Forschungsinstituten bildet die dritte wichtige Säule neben den Hochschulen und Großforschungsverbünden. Sie ist ein wichtiges Bindeglied zwischen Wirtschaft und Wissenschaft und wirbt als starker Verbund gegenüber der Politik um die Bedeutung von Forschung und Entwicklung für unsere Zukunft hier in Deutschland.“

Auch über den ZUSE-TAG REGIONAL hinaus zeigt die Zuse-Gemeinschaft ihre Innovationen. Neue Highlights aus der Forschungswelt der Institute werden online im Pressebereich laufend präsentiert, die Themen reichen von Biotechnologie und Ernährungsforschung über Gesundheits- und Medizintechnik, Textilien, Kunststoffe und Metalle bis hin zu Mikrosystem- und Werkzeugtechnik.