Aus der Branche

Gemeinsam mit der Stadt Mönchengladbach veranstalteten der Digital Innovation Hub Düsseldorf/Rheinland (digihub) und die WFMG – Wirtschaftsförderung Mönchengladbach GmbH am Dienstag, 14. November 2023, die zweite „TexTech Start-up Night“ in der Textilakademie NRW. Bei der Abendveranstaltung versammelten sich rund 100 Personen aus der Branche Textiltechnik (TexTech), um sich über neue Ideen und Geschäftsmodelle auszutauschen.

Einblicke in Textilindustrie und den Standort Mönchengladbach
Insgesamt sechs Start-ups und Ausstellende präsentierten ihre Innovationen in einer Expo. Zu Beginn der Veranstaltung übernahm Mönchengladbachs Oberbürgermeister Felix Heinrichs die Guided Tour durch die Ausstellung: „Es ist großartig zu sehen, wie viele textile Innovationen aus Mönchengladbach kommen. Dies zeigt, dass das Ökosystem hier greift und Mönchengladbach der Standort für die Textilbranche ist.“

Einblicke in die Branche bot zudem die Keynote von Prof. Dr. Maike Rabe, Leiterin des Forschungsinstituts für Textil und Bekleidung an der Hochschule Niederrhein. Sie zeigte auf, welche Bedeutung Start-ups für die Nachhaltigkeits-Transformation der Textil- und Bekleidungswirtschaft haben. Hans-Uwe Gansfort, General Manager FIT Factory C&A, bot im Fireside-Chat mit Peter Hornik, Geschäftsführer des digihub Düsseldorf/Rheinland Einblick in C&A's FIT Factory, die in Mönchengladbach ansässig ist.

Nachhaltige Innovationen für die Zukunft
Bei einem Start-up Pitch Battle konnten sieben Gründerinnen und Gründer ihre Ideen präsentieren:

• Lars Linnemann, Geschäftsführer Fibraworks, produziert mit der fibraforce Technologie, einem innovaten Wickelverfahren, mehrlagige, multidirektionale Faserhalbzeuge für kosteneffiziente und nachhaltige Leichtbaulösungen.
• Sarah Neumann und Alexandra Plewnia präsentierten ihr Start-up Octo. Octo hat einen neuen Standard in wasserabweisenden Textilien mithilfe des umweltschonenden Octogarns entwickelt, um der Textilbranche eine nachhaltige Alternative für Fluorpolymere zu bieten.
• Dr. Hans Peter Schlegelmilch hat sich mit seinem Start-up „Brain of Materials“ der Herausforderung gestellt, aus Textilabfällen ein Recyclinggarn zu entwickeln, das den höchsten industriellen Standards entspricht.
• Dr. Monika Hauk hat mit Repair Rebels eine Online-Plattform gegründet, die die Lücke zwischen digitalen ModekonsumentInnen und analogen Reparaturdiensten für Kleidung und Schuhe schließt.
• Yuji Hara stellte das japanischen Start-up AI Silk vor. Dieses arbeitet an innovativen, leitfähigen Fasern, die mit einer Färbetechnik hergestellt werden. Durch die Verwendung von natürlicher Seide und die Leitfähigkeit der Faser selbst ist es gelungen, Elektroden herzustellen, die einige der Risiken und Herausforderungen herkömmlicher medizinischer Elektroden reduzieren, die zu Unbehagen, Haut- und In-vivo-Entzündungen sowie Messausfällen führen können.
• Dr. Robert Brüll präsentierte die FibreCoat GmbH. Das Start-up mit Sitz in Aachen entwickelt eine revolutionäre Beschichtungstechnologie für beschichtete Fasern in Verbundwerkstoffen.

Das Publikum stimmte im Anschluss über die Vorträge ab und wählte seine zwei Favoriten: FibreCoat und Octo hatten in der zweiten Runde die Möglichkeit, ihre Pitches zu vertiefen und mit dem Publikum zu diskutieren. Das beste Team der TexTech Start-up Night wurde nach der finalen Abstimmung das Start-up Octo. Sarah Neumann und Alexandra Plewnia nahmen den Preis, ein Aussteller-Ticket für das Future Tech Fest am 22. August 2024, entgegen.

Südwesttextil begrüßt die jüngste Entscheidung der europäischen Kommission in der aktuellen E-Fuels-Debatte als wegweisend für die europäische Industriepolitik.

Die EU-Kommission und das Verkehrsministerium haben einen Kompromiss erreicht: Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren können auch nach 2035 weiterhin neu zugelassen werden, aber nur unter der Bedingung, dass sie ausschließlich CO₂-neutrale Kraftstoffe, sogenannte E-Fuels, verwenden. Diese werden mithilfe von Strom aus erneuerbaren Energien gewonnen und haben ein vielversprechendes Potenzial, CO₂ zu reduzieren und einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten z.B. im Einsatz für Schiff-, Flugzeug- oder Straßenverkehr.

Südwesttextil stimmt dieser Kompromisslösung zu und plädiert allgemein für die Notwendigkeit gegenüber einer Vielfalt an Alternativen und Ansätzen offen zu bleiben, die in unterschiedlichen Kontexten und Regionen zum Einsatz kommen und sich auch sogar gegenseitig ergänzen können. Mit der Einigung setzt Europa, wie Verkehrsminister Volker Wissing bereits unterstrichen hat, ein Zeichen für Technologieneutralität – diese offene Haltung wird auch in anderen Debatten benötigt.

Südwesttextil-Hauptgeschäftsführerin Edina Brenner betont: „Auch die Textilindustrie setzt aktuell den "Fuel Switch" um und hat bereits erneuerbare Energien in vielen Stufen der textilen Kette eingesetzt. Allerdings gibt es immer noch energieintensive Schritte wie die Textilveredlung, für die wir auf innovative Lösungen angewiesen sind, um Öl und Gas zu ersetzen. Wir müssen uns bewusst sein, dass es keine alleinige Lösung für die Zukunft der Energieversorgung gibt. Stattdessen ist es wichtig, alle Optionen in Betracht zu ziehen und die beste Kombination von Lösungen gemeinsam zu finden. Dies erfordert Investitionen in Forschung und Entwicklung, Anreize für erneuerbare Energien und nachhaltige Technologien sowie Offenheit, Kooperation und Flexibilität der beteiligten Akteure.“

Die Optima Unternehmensgruppe feierte 2022 ihr 100-jähriges Bestehen mit vielen Gästen, darunter auch Ministerpräsident Winfried Kretschmann. Das Unternehmen mit Hauptsitz in Schwäbisch Hall blickt zurück auf ein Jahrhundert voller Innovation, Expansion, Partnerschaft und Verantwortung.

Das Jahr 2022 stand für Optima ganz unter dem Zeichen des 100-jährigen Firmenjubiläums mit dem Motto „100 Years of Future“. Dieses wurde mit zahlreichen Aktivitäten und Events begleitet, die über das ganze Jahr verteilt stattfanden. In diesem Zuge wurde auch die neue Halle für den Bereich Pharma im Schwäbisch Haller Gewerbegebiet Solpark eingeweiht. Die mit modernster Technik ausgestattete Produktionsstätte bildet einen weiteren Meilenstein für Optima und bietet beste Bedingungen für die Montage, Inbetriebnahme, Qualifizierung und Abnahme von pharmazeutischen Abfülllinien.

Auch der Geschäftsbereich Consumer hat 2022 zahlreiche Großaufträge erhalten, die viel Platz für die komplexen Anlagen erfordern. Dafür wurden zusätzliche Flächen angemietet, darunter die ehemalige Solarfabrik im Schwäbisch Haller Gewerbegebiet Solpark.

Ausbau der Servicepräsenz in Nordamerika
Zudem baut Optima die weltweite Servicepräsenz weiter aus. Dafür steht beispielsweise der neue Service Hub von Optima Pharma, der Mitte dieses Jahres in Raleigh im US-Bundesstaat North Carolina eröffnet wurde.

OPTIMA unterstreicht 2022 die Ambitionen im Thema Nachhaltigkeit
Im Rahmen des 100-jährigen Firmenjubiläums wurde Mitte 2022 die Nachhaltigkeitsstrategie „We care for tomorrow“ veröffentlicht, die auf drei Säulen basiert: ehrliche Verpackungen für eine funktionierende Kreislaufwirtschaft gemeinsam mit den Kunden zu entwickeln, durch nachhaltige Maschinen und Anlagen ressourcenschonend und effizient zu produzieren sowie ganzheitlich exzellent in den Bereichen Umwelt, Soziales und Unternehmensführung werden. Zudem ist Optima mit dem Unternehmen Weyhmüller eine strategische Partnerschaft eingegangen – für die nachhaltigere Entwicklung und Herstellung von Verpackungen. Dadurch kann Optima seinen Kunden Komplettlösungen für nachhaltigeres Verpacken von Produkten anbieten.
Dieses Engagement in Summe hat die Ratingagentur EcoVadis Ende 2022 mit der Silbermedaille ausgezeichnet.

OPTIMA entwickelt die Brennstoffzellen-Herstelltechnologie weiter
Auch in die Forschung und Entwicklung hat Optima 2022 investiert und innovative Lösungen auf den Weg gebracht. In diesem Jahr wurde weiter an der automatisierten Produktion von Brennstoffzellen geforscht. Damit ist Optima auch Anbieter von Komplettlösungen für die Brennstoffzellen-Fertigung.

Die Reifenhäuser Gruppe ist vom 19. bis 26. Oktober auf der Weltleitmesse für Kunststoffverarbeitung K 2022 mit vier Messeständen vertreten. Unter dem diesjährigen Reifenhäuser Motto „The Time is Now“ zeigen die Extrusionsspezialisten Herstellern von Folien und Vliesstoffen Lösungen zu den drei großen Themen der Branche: Nachhaltigkeit, Digitalisierung und Produktivität.

Der Hauptstand setzt die Anlagen-Business-Units Reifenhäuser Blown Film, Cast Sheet Coating und Reicofil in Szene. Die Besucher erfahren anhand von Maschinen-Exponaten, visuellen Inszenierungen sowie konkreten Lösungen für Endprodukte unter anderem, wie sie voll recycelbare Produkte wirtschaftlich herstellen, Rezyklate sicher verarbeiten, ihren Output steigern und die gesamte Produktion herstellerübergreifend vernetzen können, ohne sich von Systemen, Spezialisten oder Herstellern abhängig zu machen. Damit auch nach dem Kauf eine reibungslose Produktion sichergestellt ist, zeigt der Reifenhäuser Service, wie Kunden mit Rework-Lösungen, Modifikationen, Trainingsprogrammen und digitalen Services das Beste aus ihren Reifenhäuser Produkten herausholen und ihre Produktivität steigern können.

Die Komponenten-Spezialisten der Business Unit Reifenhäuser Extrusion Systems werden zusätzlich auf zwei weiteren Messeständen ihr Portfolio vorstellen. Hier dreht sich alles um Schnecken, Zylinder und Extruder – und warum insbesondere für den Einsatz von Rezyklat ein leistungsfähiger Verschleißschutz für die sichere Verarbeitung und hohe Wirtschaftlichkeit essenziell ist. Zudem zeigt die Reifenhäuser Extrusion Systems ihre Neuheiten für Flachdüsen und Coextrusionsblöcke, und deren aufeinander abgestimmtes Zusammenspiel für höhe Produktivität.

Neben den eigenen Messeständen wird Reifenhäuser auch als Partner der R-Cycle Initiative im Rahmen eines Gemeinschaftspavillon auf dem Freigelände im sogenannten Circular Economy Forum vertreten sein. R-Cycle ist ein Kooperationsprojekt verschiedener Technologieunternehmen und Organisationen entlang des gesamten Lebenszyklus von Kunststoffverpackungen.

Ein weiteres Highlight für Besucher der Reifenhäuser-Messestände ist die Möglichkeit, zusätzlich an der Hausmesse am 20., 21. und 24. Oktober im Reifenhäuser Technikum teilzunehmen.

Mode inspiriert von Natur und Technologie: In einer exklusiven Fashion Show am 23. Juni 2022 zeigt die Neonyt gemeinsam mit Presenting Partner Dr. Hauschka progressive und trendweisende Looks unter dem Motto „Biosphere-Technosphere“ im Atelier Lihotzky im Frankfurter Ostend.

Der Fokus liegt damit auf der Verbindung der Natur mit den Elementen Wasser, Luft und Erde mit allem, was die Menschen erschaffen – von Infrastruktur über Architektur, die industrielle Landwirtschaft und die digitale Welt. Die Kombination dieser scheinbar kontroversen Themen spannt den Bogen zu unserem gegenwärtigen Erdzeitalter, dem Anthropozän, in dem der Mensch zu einem der wichtigsten Einflussfaktoren auf die biologischen, geologischen und atmosphärischen Vorgänge auf der Erde geworden ist.

Natur vs. Technik
Bei der Neonyt Fashion Show werden verschiedene Multibrand-Looks inszeniert – von kleinen unabhängigen Brands und Newcomer-Labeln über international etablierte Marken bis hin zu Designerstücken, kuratiert von der Stylistin Claudia Hofmann. Der Themenkomplex Biosphere präsentiert Mode und Textilien in Anlehnung an die Natur und ihre Elemente, Technosphere spiegelt die Themen Kreislaufwirtschaft und Recycling.

Das Beste aus beiden Welten
Unter dem Titel „Biosphere-Technosphere“ werden in der Neonyt Fashion Show Themen verbunden, die auf den ersten Blick gegensätzlich scheinen und damit Fragen aufwerfen. Das Publikum wird dazu eingeladen, sich auf eine Reise zu begeben, in der die Natur der Erde, ihre Elemente und die daraus resultierenden regenerativen Ansätze mit Ideen der digitalen Welt kombiniert werden, sodass daraus neue Dimensionen und vernetzte Systeme entstehen – für eine Revolution der Modebranche. Das Event wird gemeinsam mit Naturkosmetik-Brand und Presenting Partner Dr. Hauschka umgesetzt. Die Creative Direction liegt bei studio MM04.

Frankfurt Fashion Week – shows sustainable Fashion, Design & Art
In der Woche vom 20. bis 26. Juni 2022 steht die Stadt Frankfurt am Main ganz unter dem Zeichen von sustainable Fashion, Design & Art. Im gesamten Stadtgebiet finden unter der Dachmarke Frankfurt Fashion Week zahlreiche Veranstaltungen statt. Ausstellungen, Fashion Shows, Talks, Präsentationen und Open Studios laden alle interessierten Bürger*innen ein, Mode und alle Themen rund um nachhaltiges Design zu erkunden und zu erleben. Die Dachmarke Frankfurt Fashion Week bietet damit gleichzeitig eine Marketingplattform für die regionale Fashion- & Designszene sowie Kultur- und Kreativwirtschaft. Parallel zur Frankfurt Fashion Week organisiert die Messe Frankfurt das Neonyt Lab vom 24. bis 26. Juni 2022 in der Union Halle, das sich an Nachhaltigkeit interessierte Konsument*innen und Modeprofis richtet. Darüber hinaus bündelt die Messe Frankfurt vom 21. bis 24.Juni 2022 die global ausgerichteten B2B-Veranstaltungen Techtextil, Texprocess und Heimtextil Summer Special, die für die internationale Fashion- und Livingbranche relevante Themen besonders herausstellt.

Das Neonyt Lab findet vom 24. bis 26. Juni 2022 in der Union Halle in Frankfurt am Main statt.

Der internationale Technologiekonzern ANDRITZ wird auf der JEC World 2022 in Paris, Frankreich, vom 3. bis 5. Mai seine Spezialmaschinen für die Nadelvliesproduktion (einschließlich des Portfolios für Anwendungen im Bereich Carbon) vorstellen.

Erfahrung und Wissen
ANDRITZ entwirft, entwickelt und konstruiert Sondermaschinen für sehr spezifische und sensible Anwendungen wie Luft- und Raumfahrt, Eisenbahn und Militär. Daher kann das Unternehmen maßgeschneiderte Maschinen mit perfekten Lösungen anbieten, egal ob sie für Prototypen oder für die industrielle Produktion benötigt werden.

Hochqualifizierte Ingenieure
In immer anspruchsvolleren Märkten helfen die qualifizierten ANDRITZ-Ingenieure und -Techniker den Kunden, das Beste aus ihren Investitionen herauszuholen. Die Vielfalt der Fälle, mit denen sie täglich konfrontiert werden, ermöglicht es ihnen, sowohl die Leistung als auch die Qualität je nach den verwendeten Fasern, der Herausforderung und der Endanwendung des Kunden zu optimieren.

Carbon-Expertise
Die Erfahrung mit leitfähigen Fasern ermöglicht es ANDRITZ, Herausforderungen zu meistern und Zugang zu neuen Produktentwicklungen zu erhalten. Die Expertise des Unternehmens liegt im textilen Know-how sowie im tiefen Verständnis der damit verbundenen Randbedingungen. Dazu gehören Krempel-/Kreuzlegerverfahren für Vliesstoffe aus recycelten Carbonfasern, die als Rollenware oder in gestanzter Form geliefert werden können.

Unkonventionelle Vernadelung für Endanwendungen
ANDRITZ stellt sich den Herausforderungen der Kunden und bietet innovative Lösungen und Know-how im Bereich der geraden und mehrachsigen Vernadelung, welche die Verfestigung von Fasern auf flachen oder nicht flachen Oberflächen (z. B. abgerundeten Formen) und sogar von bis zu 350 mm dicken Schichten ermöglicht. Neue Entwicklungen werden dank der hervorragenden ANDRITZ-Versuchsanlage ermöglicht.

Unterstützung und Entwicklung
Das ANDRITZ-Needlepunch-Technikum in Elbeuf, Frankreich, ist für Besucher geöffnet. Innovations- und Anpassungsfähigkeit sind die Merkmale, die ANDRITZ zum bevorzugten Partner bei der Suche nach originalen, effizienten und zuverlässigen Lösungen im Interesse der Produktivität und einer hochwertigen, modernen Konsolidierung machen. Da bei solch sensibler Entwicklungsarbeit die Geheimhaltung eine zentrale Rolle spielt, garantiert ANDRITZ selbstverständlich immer ein Höchstmaß an Vertraulichkeit.

Kai-Chieh Kuo, Doktorand am Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen, wurde für seine Masterarbeit mit dem Titel „Modifikation des Schlauchwebprozesses feiner Garne zur Herstellung von gewebten ultra-low profile Stentgrafts“ mit dem Förderpreis beste Masterarbeit des Deutschen Textilmaschinenbaues 2021 ausgezeichnet. Der Preis ist mit 3.500€ dotiert. Peter D. Dornier, Vorstandsvorsitzender der Walter Reiners-Stiftung, hat den Preis anlässlich der ADD International Textile Conference am 9. November 2021 virtuell überreicht.

Die minimalinvasive endovaskuläre Aortenreparatur (EVAR) mit textilen Stentgraftsystemen ist heutzutage ein klinisch etabliertes Therapieverfahren zur Behandlung von abdominalen Aortenaneurysmen (AAA) – krankhaften Aussackungen der Hauptschlagader. Aufgrund zu großer Profilstärken der gefalteten Stentgraftsysteme besteht aktuell bei der Implantation ein hohes Risiko, verengte oder stark angulierte Zugangsgefäße von innen zu verletzen. Abhilfe sollen Stentgraftsysteme mit kleinerer Profilstärke schaffen, die durch geringere Biegesteifigkeiten komplizierte Zugangswege überwinden sollen. Ein möglicher Lösungsansatz zur Reduktion der Systemprofile ist der Einsatz dünnwandiger Schlauchgewebe aus hochfeinen Multifilamentgarnen (≤20 dtex) als Graftmaterial.

Bislang ist es textiltechnisch nicht möglich, die feinen Garne mit der geforderten hohen Fadendichte (>200 Fäden/cm) und der verfügbaren Webtechnik zu verarbeiten, um eine ausreichende Dichtigkeit gegenüber Blut zu gewährleisten. In seiner Masterarbeit hat Kai-Chieh Kuo durch geeignete Modifikationen einer Schützenbandwebmaschine sowie Anpassungen in der Webereivorbereitung erstmals eine hochdichte Schlauchwebverarbeitung von Feinstfilamentgarnen ermöglicht. Dabei entwickelte er unter anderem eine neuartige innovative Riettechnologie, die die Kettfadenreibung im Fachwechsel reduziert und so die Prozessstabilität des dichten Schlauchwebprozesses feiner Garne verbessert.

Durch die Prozessmodifikation wurden daraufhin hochdichte, dünnwandige Schlauchgewebe hergestellt, die sich zur Herstellung eines Stentgrafts eignen. Das Potential dieser Schlauchgewebe steckt vor allem im höchst dünnwandigen Gewebeprofil, das gleichzeitig gut gegenüber Blut abdichtet. Durch den Einsatz dieser neuartigen Schlauchgewebe als Graftmaterial von Stentgrafts kann das Systemprofil des gefalteten Stentgraftsystems verringert werden, ohne Einbußen in der Blutdichtigkeit des Implantats eingehen zu müssen.

Die von Herrn Kuo entwickelte Technologie kann nicht nur für Stentgraftsysteme verwendet werden, sondern bietet große Einsatzmöglichkeiten in sämtlichen weiteren endovaskulären Implantaten wie bspw. Transkatheterherzklappen, gecoverte Stents und kleinlumigen Gefäßprothesen.

Penn Textile Solutions GmbH ist einer der weltweit führenden Hersteller von elastischen Stoffen für die Wäsche-, Mieder-, Sport- und Bademodenkonfektion, sowie von hochfunktionellen Textilien für technische Anwendungen. Das vollstufige Unternehmen mit eigener Schärerei, Rundstrickerei, Wirkerei, Färberei und Ausrüstung beschäftigt aktuell ca. 150 Mitarbeiter.

Penn vertraut seit langem auf Mahlo
Penn setzt seit Jahren auf eine Zusammenarbeit mit der Firma Mahlo. Der Hersteller von Mess-, Regel-, und Automatisierungssystem für bahnförmige Ware verfügt über jahrzehntelange Erfahrung im Bereich Prozesskontrolle. Bis zum Sommer 2020 hatte der Textilhersteller eine Flächengewichtsmessung im Spannrahmenauslauf mit Beta-Strahlung und manueller Regelung im Einsatz. „Als die Krypton- Präparate ihre Halbwert-zeit überschritten hatten, mussten wir uns entscheiden: Tauschen oder gleich das System erneuern“, sagt Betriebsleiter Franz Schütte. Man habe sich mit Mahlo-Vertretern zusammengesetzt und nach der besten Lösung gesucht. Da die Anlagen schon ein hohes Betriebsalter erreicht hatten und die Messung auf das Flächen-gewicht limitiert war, entschied man sich für ein neues Konzept. „Mahlo hat uns hierfür das beste Preis-Leistungs-Angebot unterbreitet.“ Das neue System sollte noch effizienter und einfacher in der Bedienung für die speziellen Fabrikate sein.

Die Kompressionszonen der Funktionsware erzeugen innerhalb der textilen Fläche im Rohzustand entsprechende Verzüge, die im Fixierprozess geglättet werden müssen. Diese Arbeit übernimmt nun ein Prozesskontrollsystem. Die Voreilung des Spannrahmens regelt automatisch das Mahlo Famacont PMC-15 mit zwei Messstellen, indem es kontinuierlich und berührungslos die Maschendichte ermittelt. Zudem sorgt das Prozesskontrollsystem Patcontrol PCS-20 dafür, dass die Dimensionen der unterschiedlichen Zonen erfasst und ebenfalls automatisch geregelt werden. „Diese Daten konnte die vorherige Anlage mit Beta-Strahlung in der Form nicht sammeln“, erläutert der Penn-Betriebsleiter. Ein weiterer wichtiger Aspekt für den Textilhersteller: der komplette und aufwendige Strahlenschutz entfällt mit den neuen Systemen.

Trotz sehr guter Erfahrung mit Mahlo in der Vergangenheit birgt jede Umstellung natürlich ein Risiko. Penn musste sich allerdings nicht auf theoretische Überlegungen verlassen, sondern führte vorab Versuche mit entsprechendem Probematerial im Mahlo-Testlabor durch. Die Ergebnisse überzeugten die Entscheider.

• Fraunhofer CCPE veröffentlicht Positionspapier und Forschungsprogramm zum Recycling von Kunststoffen

Der Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE hat ein Positionspapier zum Stand von Wissenschaft und Technik von Recyclingtechnologien für Kunststoffe vorgelegt. Der Schwerpunkt liegt auf chemischen Recyclingverfahren. Eine Marktanalyse zeigt aktuelle Industrieaktivitäten, außerdem werden die Fraunhofer-Kompetenzen im Kunststoff-Recycling im Überblick dargestellt.

Positionspapier und Forschungsprogramm zum Recycling von Kunststoffen

Rund 30 Fraunhofer Institute und Einrichtungen befassen sich mit dem Recycling und der Aufbereitung von Kunststoffen. Übersicht aktueller Initiativen zur Demonstration und Kommerzialisierung von chemischen Recyclingverfahren.

Das Positionspapier gibt einen Überblick über werk- und rohstoffliche (chemische) Aufbereitungstechnologien für Kunststoffe, die sich derzeit in der Entwicklung befinden und noch nicht zum Stand der Technik zählen. Insbesondere werden sogenannte chemische Recyclingverfahren eingeordnet. Beleuchtet werden dabei der technische Entwicklungsstand der Verfahren, deren Vor- und Nachteile, die regulatorischen und gesetzlichen Rahmenbedingungen, die ökonomische Machbarkeit sowie Potenziale für den Umwelt- und Klimaschutz. Eine Marktübersicht zeigt darüber hinaus, welche Projekte seitens der Industrie im Bereich chemischer Recyclingverfahren derzeit laufen, welche Abfallstoffe behandelt werden und welche Anlagenkapazität vorhanden bzw. geplant ist.

Prof. Matthias Franke, Leiter des Institutsteils Sulzbach-Rosenberg von Fraunhofer UMSICHT, entwickelt vor allem pyrolysebasierte Recycling­technologien. Er fasst die Ergebnisse zusammen: »Die Nachfrage nach hochwertigen Kunststoffrezyklaten nimmt derzeit zu. Hintergrund sind einerseits die Selbstverpflichtungen der Hersteller, andererseits die Vorgaben der Europäischen Union zum Rezyklateinsatz. Mit Rezyklateinsatzquoten und steigenden CO2-Preisen wird die Wettbewerbsfähigkeit von Rezyklaten gegenüber Primärware gestärkt, und die Abhängigkeit vom Rohölpreis aufgehoben. Dies schafft Investitionssicherheit für das Recycling. Neuartige Recyclingtechnologien sind nach unserer Einschätzung technisch in der Lage, die zusätzliche Nachfrage nach hochqualitativen Rezyklaten zu bedienen. Entwicklungs­bedarf gibt es vor allem noch bei komplexen Abfällen wie zum Beispiel Verbundmaterialien. Auch eine ökologische Gesamtbewertung der Verfahren steht noch aus.«

Ausgehend vom derzeitigen Entwicklungsstand schätzen die Fraunhofer Forschenden die Potenziale von alternativen Recyclingtechnologien insgesamt positiv ein, wenn Sie als Ergänzung zu etablierten werkstofflichen Verfahren eingesetzt werden. Sie seien technisch mach- und beherrschbar, sie könnten dazu beitragen, die Kreislaufführung von Kunststoffen zu verbessern und hochqualitative Sekundärrohstoffe für die Industrie bereit zu stellen. Vor allem die rohstofflichen / chemischen Verfahren könnten ein ergänzender Baustein für höherwertiges Kunststoff-Recycling sein besonders bei bisher schwer behandelbaren Abfallströmen.

Die Positionen des Fraunhofer CCPE im Einzelnen:

• Werkstoffliche Verfahren sind für sortenreine Kunststofffraktionen (Thermoplaste) die beste Wahl.
• Mit zunehmender Heterogenität, Verschmutzung oder Kontamination von Kunststoffabfällen kommt das werkstoffliche Recycling an seine Grenzen. Füll-, Stör- und Schadstoffe können in Sortier-, Wasch- und Extrusionsanlagen oft nicht vollständig ausgeschleust werden. Bestimmte Kunststoffsorten sind werkstofflich kaum verwertbar.
• Um eine Steigerung der Kreislaufführung von Kunststoffen zu erreichen, ist eine Ergänzung der werkstofflichen Verfahren durch alternative Prozesse und Prozess-Kombinationen erforderlich.
• Da chemische Recyclingverfahren ebenfalls in der Lage sind, Sekundärrohstoffe für die Kunststoffproduktion bereitzustellen, sollte die werkstoffliche Verwertungs­quote im Bereich der Verpackungskunststoffe durch eine technologieoffene Recyclingquote ersetzt werden. Dies würde technische Innovationen im mengenmäßig dominanten Recycling von Verpackungen fördern.
• Eine gesamtökologische Betrachtung von Recyclingverfahren oder Verfahrens­kombinationen für spezifische Altkunststoffe muss noch erbracht werden.
• Eine teilweise Substitution von erdölbasierten Basischemikalien durch chemische Rezyklate bspw. auf Basis von Kunststoffabfällen erscheint technologisch möglich.

Im Positionspapier stellt Fraunhofer CCPE eine Forschungsagenda vor:

1. Analyse von kunststoffhaltigen Abfällen verbessern
2. Transparenz über ökonomische und ökologische Auswirkungen durch Langzeitbetrieb herstellen
3. Dynamische Bewertungsmodelle für die Abfallbehandlung entwickeln
4. Recyclingtechnologien koppeln
5. Automatisierte, KI-basierte gestufte Recyclingverfahren erforschen
6. Rezyklate und Zwischenprodukte aus den Recyclingprozessen optimieren

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

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

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

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