Aus der Branche

Wissenschaftsteams des Instituts für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA) forschen gemeinsam mit Partnern aus der Industrie und außeruniversitären Forschungseinrichtungen gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) an Wegen, die Textilindustrie von fossilen auf biobasierte Rohstoffe, Ausrüstungen sowie neue umweltfreundliche Verfahren umzustellen, um auf diese Weise, die gesamte textile Wertschöpfungskette zu transformieren.

Die Fäden dafür laufen im Innovationsraum BIOTEXFUTURE mit einer Vielzahl an einzelnen Textilforschungsprojekten zusammen. Die enge Verknüpfung von universitärer mit anwendungsnaher Forschung und marktrelevanter Umsetzung mit Wirtschaftsunternehmen soll dazu führen, dass der Textilindustrie die Wende zu einem zukunftsfähigen biobasierten Wirtschaften zielgerichtet gelingen kann.

Erste konkrete Ergebnisse ausgewählter Projekte präsentiert BIOTEXFUTURE auf den Gemeinschaftsstand Bioökonomie des BMBF auf der Hannover Messe (22. bis 26.4.2024) sowie auf der fast zeitgleich stattfindenden Internationalen Leitmesse für technische Textilien und Vliesstoffe, Techtextil, in Frankfurt / Main (23. bis 26.4.2024). Folgende Projekte werden vorgestellt:

• BioTurf: der Kunstrasen der Zukunft ist grün (Hannover Messe / Techtextil)
• CO₂Tex: innovative elastische Garne binden CO₂ (Hannover Messe / Techtextil)
• DegraTex: biologisch abbaubare Geotextilien (Techtextil)
• BioBase: Textilien für Innenräume, Sport, Auto und Technik werden bio (Hannover Messe / Techtextil)

BioTurf: der Kunstrasen der Zukunft ist grün
Die Forscher*innen des Projekts BioTurf arbeiten an der Lösung eines Problems, mit dem hunderte von Städten und Gemeinden konfrontiert sind. Ziel ist es, eine Kunstrasenstruktur aus Bio-Polyethylen (PE) zu entwickeln, das sich qualitativ nicht von erdölbasiertem PE unterscheidet. Diese Monomaterial-Struktur soll ein hochwertiges Materialrecycling ermöglichen. Eine wichtige Basis für die spätere Kreislaufführung des Produktes. Darüber hinaus wird die neuartige Kunstrasenstruktur ohne die Zugabe von Einstreu-Granulat auskommen und damit das aktuelle Mikroplastik-Problem von Kunstrasenplätzen lösen. Es existiert bereits ein BioTurf-Fußballplatz in Aachen als Demonstrationsspielfeld, auf denen Sportler*innen spielen und trainieren, und dadurch die Forscher*innen regelmäßig Rückmeldung bekommen. Man befindet sich in der Phase der Feinjustierung, um das Ziel zu erreichen den Kunstrasen der Zukunft aus 100% biobasiertem Polyethylen herstellen zu können.

CO₂Tex: innovative elastische Garne binden CO₂
Die Textilwissenschaftler*innen des BIOTEXFUTURE Projekts CO₂Tex entwickeln elastische Filament-Garne, in deren Ausgangsmaterial das für die Erderwärmung mitverantwortliche Treibhausgas CO₂ gebunden ist. Gleichzeitig verwenden sie für die Garnherstellung Schmelzspinnprozesse, für die keine giftigen und umweltschädlichen Lösungsmittel notwendig sind. Den Forscher*innen ist es zudem gelungen, die Elastizität der auf thermoplastischen Polyurethanen (TPU) beruhenden Entwicklung für bestimmte Garntypen an das Leistungsvermögen der konventionellen Elastane heranzuschrauben. Das Projekt-Konsortium erwartet, dass für die entwickelten CO₂-haltigen elastischen TPU-Filament-Garne eine Hochskalierung der Produktionsprozesse auf eine massentaugliche Fertigung im Industriemaßstab in absehbarer Zeit möglich sein wird. Dabei hält das CO₂Tex-Team vergleichbare Herstellungskosten wie bei konventionellen Garnen sowie leichte Vorteile bei der Energiebilanz gegenüber bestehenden Prozessen für möglich.

DegraTex: biologisch abbaubare Geotextilien
Das Ziel von DegraTex ist die Entwicklung biobasierter, abbaubarer Geotextilien für kurzfristige Anwendungen wie die zeitlich begrenzte Sicherung von Erdstrukturen oder für den Vegetationsschutz. Die Materialien erfüllen ihre Funktion, bis sie von natürlichen Komponenten, wie z.B. bodenstabilisierenden oder bodendeckenden Pflanzen, übernommen werden oder simpel einfach nicht mehr benötigt werden. Es geht darum, konventionelle, erdölbasierte Geotextilien in technisch und ökologisch sinnvollem Rahmen durch biobasierte und abbaubare Produktlösungen zu ersetzen. Das Forschungsteam des ITA hat bereits erste Demonstratoren auf Basis von Biopolymeren im Außeneinsatz.

BioBase: Textilien für Innenräume, Sport, Auto und Technik werden bio
Im BioBase-Projekt wird die gesamte textile Wertschöpfungskette der jeweiligen Produkte abgebildet und in jedem Prozessschritt der technologische Reifegrad für die industrielle Produktion von biobasierten und nachhaltigen Chemiefasern schrittweise erhöht. Zunächst entstehen hierbei in Kooperation zwischen den Forschungseinrichtungen und Industriepartner*innen industriell gefertigte Anschauungsmodelle (Demonstratoren), die das Potenzial der am Markt verfügbaren biobasierten Polymere demonstrieren sollen. Die Herstellung der Polymere, Garne und textilen Flächen, orientiert sich sehr anwendungsbezogen an den existierenden technischen Anforderungen in den unterschiedlichen Industrie-Sektoren.
Das Team in Aachen beschäftigt sich mit der Herstellung von Chemiefasergarnen und betrachtet dabei die Arbeitsschritte Schmelzspinnen und Texturieren der Wertschöpfungskette und teilweise auch die Flächenherstellung. Die Forschungen zeigen, dass biobasierte Polymere existieren, die auf bestehenden Anlagen entlang der textilen Prozesskette bis zum Demonstrator verarbeitbar sind, wobei die Garn- und Textileigenschaften je nach Anforderungsprofil angepasst werden können.

Am 20. März startet die 37. International Cotton Conference Bremen (20.-22. März). Auf die etwa 400 Tagungsteilnehmer wartet in Bremen wie online eine Mischung von wissenschaftlichen und praxisnahen Themen mit dem Fokus Baumwollqualität aus der internationalen Baumwolllieferkette.

Programmthemen auf der International Cotton Conference Bremen:
Mahmud Hossain vom Institut für Textilmaschinen und Hochleistungsmaterialien an der Technischen Universität Dresden stellt ein gemeinsam mit dem Leibnitz-Institut Dresden entwickeltes Verfahren vor, welches die Reibung beim Verzwirnen von Spinnfäden eliminiert, so dass selbst bei hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten von bis zu 50.000 U/min hochwertige Garne aus Natur- und Chemiefasern hergestellt werden können.

Im Zuge der Nachhaltigkeitsdebatten gewinnt das Verspinnen von Hanf in der Mischung mit Baumwollfasern mehr und mehr an Bedeutung. Ralf Müller vom Textilmaschinenhersteller Trützschler, Mönchengladbach, verdeutlicht in seiner Präsentation, wie die Naturfasern gemeinsam zu Qualitätsgarnen versponnen werden können.

Jaswinder Bedi, einer der führenden Köpfe diverser Textilverbände des afrikanischen Kontinents, geschäftsführender Direktor der Bedi Investments Ltd. und Excecutive Director der Fine Spinners Uganda Ltd., hält auch einen Vortrag. Im Rahmen seiner Tätigkeit arbeitet er stetig an der Entwicklung von vertikal integrierten Strategien vom Baumwollanbau bis zum fertigen Produkt. Dadurch generiert er Exportchancen für hochwertige Textilprodukte, hergestellt in afrikanischen Ländern.

Seit Jahren nimmt die Bedeutung der Forschung an Methoden zur exakten Feststellung des Klebrigkeitsgrades von Baumwolle zu. Hier hat sich das International Committee on Cotton Testing Methods (ICCTM) einen Namen gemacht hat. Jean-Paul Gourlot vom Zentrum für internationale Zusammenarbeit in der Agrarforschung und Entwicklung (CIRAD) im französischen Montpellier präsentiert als Mitglied im ICCTM die neusten Ergebnisse.

Mourad Krifa von der Kent State University, Oklahoma, USA macht deutlich, wie typische Verunreinigungen von Saatbaumwolle z. B. durch Blatt- und Borkenreste, Gras oder Saatschalenreste sowie Schmutz die Prüfergebnisse von High Volume Instrument-Tests beeinträchtigen können.

Deninson Lima vom brasilianischen Baumwollverband ABRAPA in Brasilia berichtet über die Entwicklung des ‚Standard Brazil HVI-Programms‘ (SBRHVI).

Efstratios Fragkotsinos vom Prüfinstrumentenhersteller Uster Technologies aus der Schweiz hebt die Bedeutung des Baumwollballenmanagement in Spinnereien hervor.

Justin Kühn vom Institut für Textiltechnik an der RWTH Aachen Universität stellt die Frage, ob die Methoden zur Regulierung der Feuchtigkeit des Rohstoffs in der Spinnereivorstufe oder im Entkörnungsprozess einen entscheidenden Einfluss auf die Faserqualität haben.

Marinus van der Sluijs von Textile Technical Services in Australien vergleicht in seiner Präsentation die Resultate der Reinigung von Baumwolle auf der Stufe der Entkörnung mit denen innerhalb der Vorstufen in der Spinnerei.

Derek Whitelock vom USDA-ARS Southwestern Cotton Ginning Research Laboratory La Cruces, New Mexico, USA stellt in einem Vortrag die Ergebnisse neuerer Tests seines Institutes mit unterschiedlichen Typen von Entkörnungsmaschinen zur Verfügung.

Jaya Shankar Tumuluru vom Southwestern Cotton Ginning Research Laboratory des USDA-ARS klärt im Rahmen einer Studie darüber auf, wie sich der Einsatz eines pneumatischen Fraktionierers für die Baumwollentkörnung auf die Faserqualität von Upland-Baumwolle auswirkt.

In der Messe- und Eventbranche fällt sehr viel Abfall an. Sinnvoll sind Möbel, die schnell auseinandergebaut und platzsparend gelagert werden - oder einfach entsorgt und rezykliert werden können. Papier ist hier der ideale Rohstoff: lokal verfügbar und nachwachsend. Darüber hinaus verfügt er über einen etablierten Recyclingprozess. Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung (DITF) und ihre Projektpartner haben gemeinsam einen recyclinggerechten Baukasten für Messemöbel entwickelt. Das Projekt „PapierEvents“ wurde von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) gefördert.

In Garnform gebracht, kann das Papier über den Strukturspulprozess zu verschiedensten Grundelementen verarbeitet werden, die eine völlig neue Formensprache zeigen.

Die ungewöhnliche Optik entsteht im Strukturspulprozess. Bei dieser an den DITF entwickelten Technologie wird das Garn präzise auf einem rotierenden Dornkörper abgelegt. So sind hohe Prozessgeschwindigkeiten und hohe Automatisierungsgrade möglich. Nach dem Spulvorgang werden die einzelnen Garne fixiert, wodurch ein selbsttragendes Bauteil entsteht. Für die Fixierung wurde im Projekt ein stärkebasierter Klebstoff eingesetzt, der ebenfalls aus nachwachsenden und abbaubaren Rohstoffen besteht.

Die Rezyklierfähigkeit aller im Projekt entwickelten Grundelemente wurde untersucht und bestätigt. Die Forschungskolleginnen und -kollegen beim Projektpartner vom Fachgebiet Papierfabrikation und Mechanische Verfahrenstechnik der TU Darmstadt (PMV) nutzten hierfür die CEPI-Methode, ein neues Standardtestverfahren der Confederation of European Paper Industries.

Sensorik- und Beleuchtungsfunktionen konnten ebenfalls rezykliergerecht umgesetzt werden. Die aus Papier bestehenden Sensorgarne sind dabei in die Bauteile integriert und erfassen Berührungen.

Im Projekt wurde ein Baukasten für Messe- und Eventmöbel entwickelt. Die Möbel sind leicht und modular. So liegt zum Beispiel das Gesamtgewicht der dargestellten Theke deutlich unter zehn Kilogramm und Einzelteile können einfach in üblichen Paketen verschickt werden. Alle Teile können mehrfach verwendet werden, sind also auch für mehrwöchige Kampagnen geeignet.

Als Demonstratoren wurde eine Theke, ein Kundenstopper im DIN-A1-Format und ein pyramidenförmiger Aufsteller umgesetzt. Die Forschungsarbeit der DITF (Textiltechnik) und PMV (Papierverarbeitung) wurde durch weitere Partner ergänzt: Die GarnTec GmbH entwickelte die eingesetzten Papiergarne, die Industriedesigner von quintessence design lieferten wichtige Anregungen zur optischen und funktionellen Ausgestaltung der Elemente und Verbindungsstücke und die Eventagentur Rödig GmbH bewertete die Ideen und Konzepte hinsichtlich der Nutzbarkeit im praktischen Einsatz. 

Felix Pohlkemper und Tim Röding vom Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen lassen die Carbonfaserproduktion durch Sensortechnologie überwachen und erreichen so mittelfristig eine Verdopplung der Produktionsgeschwindigkeit von derzeit 15 auf 30 m/min und dadurch eine Umsatzsteigerung von bis zum 37,5 Mio. € pro Jahr und Anlage. Diese Entwicklung überzeugte auch die Jury der ITMF und wurde mit dem ITMF StartUp Award 2023 auf der diesjährigen ITMF Annual Conference in Keqiao (China) ausgezeichnet.

Dr. Musa Akdere nahm den Preis stellvertretend für das CarboScreen-Gründerteam entgegen.

Kohlenstofffasern können ihr volles Potenzial nur dann entfalten, wenn sie bei der Herstellung und Weiterverarbeitung nicht beschädigt werden. Zwei Arten von Faserschädigungen treten bei der Faserherstellung verstärkt auf: Oberflächliche oder mechanische Schäden an den Fasern oder Schäden an der chemischen Struktur.

Beide Schäden können durch die derzeitigen Mittel nicht optimal erkannt werden oder fallen erst nach der Produktion auf, um nur zwei Beispiele zu nennen. Dies führt zu höheren Produktionskosten. Eine fehlerhafte Produktion kann im Ernstfall sogar zu Anlagenbränden führen. Deshalb und um eine gute Produktionsqualität zu gewährleisten, wird die Anlage sicherheitshalber mit 15 m/min unter ihrer Produktionskapazität gefahren. Möglich wären jedoch 30 m/min oder mehr. Durch die sensorbasierte Online-Überwachung von CarboScreen kann die Produktionskapazität auf 30 m/min verdoppelt werden. Dies würde zu einer höheren Produktion, dadurch sinkenden Herstellkosten und einem breiteren Einsatz von Carbonfasern in Massenmärkten wie Automotive, Luft- und Raumfahrt und Windenergie führen.

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.

Die Transformation hin zu einer digitalen und klimaneutralen Industrie ist auch für kleine und mittlere Unternehmen in vollem Gange und wird deren betrieblichen Alltag nachhaltig beeinflussen. Wie diese Veränderungen konkret aussehen und welche potentiellen Auswirkungen sie haben werden, diskutierten rund 70 Gäste aus Politik, Mittelstand und Start-ups anlässlich der Eröffnung vom Mittelstand-Digital Zentrum Smarte Kreisläufe.

Dr. Franziska Brantner, Parlamentarische Staatssekretärin im Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, betonte in ihrem Grußwort, dass zirkuläre Wertschöpfungsketten in Zukunft wichtiger denn je sein werden. „Mit dem Mittelstand-Digital Zentrum Smarte Kreisläufe und seinem heute in Köln eröffneten Showroom erhalten KMU eine wichtige Unterstützung bei der nachhaltigen digitalen Transformation. Mit Blick auf die Erreichung der Klimaziele ist eine Erhöhung der Ressourceneffizienz unabdingbar. Hierzu bietet das Zentrum mit seiner Ausrichtung auf zirkulare Wertschöpfungsketten zukunftsweisende Angebote für KMU, Start-ups und Handwerk.“

Für Anja Merker, Geschäftsführerin des Zentrums, ist klar: „Digitalisierung, Nachhaltigkeit und Klimaschutz sind die großen Querschnittsthemen unserer Zeit. Unsere Expertinnen und Experten unterstützen kleine und mittlere Unternehmen konkret und kostenfrei, um Digitalisierungspotentiale im Unternehmen zu erfassen und Projekte erfolgreich umzusetzen. Von Informationsveranstaltungen über Labtouren bis hin zu Qualifizierungsworkshops: Wir ermöglichen smarte Kreisläufe für einen smarten Mittelstand."

Transferpartner des Zentrums ist DER MITTELSTANDSVERBUND, dessen Mitglieder ca. 230.000 mittelständische Unternehmen sind, die in rund 310 Verbundgruppen aus rund 45 Branchen organisiert sind. Tim Geier, Geschäftsführer DER MITTELSTANDSVERBUND: “Die Anforderungen an Unternehmen und ihre Mitarbeitenden haben sich aufgrund der verstärkten Digitalisierung vieler Arbeitsprozesse erheblich verändert. Neue Herausforderungen bedürfen neuer Unterstützungsangebote, um Verbundgruppen und ihre Anschlusshäuser bei den aktuellen Themen Künstliche Intelligenz, Big Data, Kreislaufwirtschaft oder New Work zu begleiten.” Nach der neuesten Verbandsumfrage sehen die Mitglieder den Einsatz von Künstlicher Intelligenz mehrheitlich positiv. „Jetzt kommt es darauf an, die Unternehmen beim Einsatz von Künstlicher Intelligenz zu unterstützen und Innovationsideen zu konkreten Anwendungen werden zu lassen.“

Mit welchen Lösungsansätzen neues Arbeiten in der digitalen Welt möglich ist, zeigte Andrea Schmitz von der Berliner Transformationsberatungsagentur St. Oberholz in ihrer Keynote „New Work im Wandel“ auf und betonte, dass neue Formen von Zusammenarbeit vor allem wirksam sein müssten. „New Work ist nichts wert, wenn der Mensch und das Unternehmen in diesem „Neu" nicht wirksam arbeiten können.“

Mit dem neu eröffneten Showroom am Kölner Standort vom MITTELSTANDSVERBUND werden die Angebote des Zentrums und dessen weitere Partner Gesamtverband textil+mode, Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF), Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA) und Sächsisches Textilforschungsinstitut (STFI) für Gäste erlebbar gemacht. Mittelständische Unternehmen erhalten so praxisbezogene Einblicke, welche zukunftsrelevante Technologien sie dabei unterstützen können, sich zukunftssicher aufzustellen.

Das Mittelstand-Digital Zentrum Smarte Kreisläufe gehört zu Mittelstand-Digital. Mit dem Mittelstand-Digital Netzwerk unterstützt das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz die Digitalisierung in kleinen und mittleren Unternehmen und dem Handwerk.

Ina Brandes, Kultur- und Wissenschaftsministerin Nordrhein-Westfalens, hat sich am Mittwochnachmittag an der Hochschule Niederrhein (HSNR) über das Strukturwandelprojekt Textilfabrik 7.0 und die Fortschritte beim Cyber Campus NRW informiert. Eingeladen hatten Jochen Klenner und Vanessa Odermatt (beide CDU), Landtagsabgeordnete für Mönchengladbach.

Im ersten Teil des Besuchs stand das Thema Textil und insbesondere der aktuelle Planungsstand für die Textilfabrik 7.0 (T7) auf dem Programm. Die T7 ist ein Projekt im Rahmen des Strukturwandels im Rheinischen Braunkohlerevier und wird gemeinsam vom Forschungsinstitut für Textil und Bekleidung der Hochschule Niederrhein, des Instituts für Textiltechnik an der RWTH Aachen, des Verbandes der Nordwestdeutschen Textil- und Bekleidungsindustrie sowie des Verbandes der Rheinischen Textil- und Bekleidungsindustrie, mit der Textilakademie NRW sowie der WFMG für die Stadt Mönchengladbach vorangetrieben.

In der T7 soll sowohl die Digitalisierung mit den Themen Künstliche Intelligenz, Robotisierung oder Cyber-Security als auch die Ökologisierung der Produktion hin zur Emissionsfreiheit adressiert werden. Das Großprojekt soll damit eine wettbewerbsfähige Industrieproduktion der Zukunft am Beispiel der Textil- und Modewirtschaft entwickeln. Übergeordnete Ziele sind die Schaffung neuer Arbeitsplätze über alle Qualifizierungsebenen auf einer nachhaltigen Basis und die Weiterentwicklung von Technik und Konzepten – Nachhaltige Produktionsmethoden und Ressourceneinsatz, Kreislaufwirtschaft oder konsequente Digitalisierung in Richtung KI – für die Textilbranche.

Einen ersten Eindruck, wie nachhaltig die Textilproduktion der Zukunft aussehen kann, erhielt die Ministerin beim Besuch des innovativen Start-ups 140Fahrenheit. Das Unternehmen revolutioniert die konventionelle Art der Denim-Veredelung dank modernster Laser-, Wasch- und Wasserrecycling-Technologie am Standort Mönchengladbach. Mit C&A, einer der weltweit größten Denim Brands, ist es 140Fahrenheit gelungen, von Beginn an eine langfristige Kooperation einzugehen und dieses Projekt gemeinsam erfolgreich und nachhaltig weiterzuentwickeln. Das Unternehmen des Gründers Felix Holtgrave übernimmt die "Veredelung" des Produkts.

Die Jeans werden in großen Maschinen gewaschen, getrocknet und dann unter den Strahl eines Lasers gelegt, der ohne Wasser oder Chemikalien die Waschung vornimmt, so dass sie einen mehr oder weniger gealterten oder Vintage-Effekt erhalten. Der Strom, der in der Anlage verwendet wird, stammt zu 70 % aus Windenergie und zu 30 % aus Photovoltaik. Das Wasser, das zum Teil im Kreislauf wiederverwendet wird, wird durch die von den riesigen Wäschetrocknern erzeugte Wärme erhitzt. Pro Jeans werden derzeit etwa zehn Liter Wasser benötigt (mit dem Ziel, dies in Zukunft auf fünf Liter zu reduzieren), verglichen mit fast 69 bis 90 Litern in der herkömmlichen Produktion.

Nur wenige Meter weiter residiert der Cyber Campus NRW (CCNRW), ein vom Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen finanziertes Gemeinschaftsprojekt der Hochschule Niederrhein und der Hochschule Bonn Rhein-Sieg. Mehr als sechs Millionen Euro hatte das Ministerium für Kultur und Wissenschaft für die Pilotphase bis Ende 2023 zur Verfügung gestellt.

Ministerin Ina Brandes: „Künstliche Intelligenz und Cybersicherheit sind die großen Zukunftsthemen, die das Leben aller Menschen betreffen. Mit der Textilfabrik 7.0 und dem Cyber Security Campus bildet die Hochschule Niederrhein Studentinnen und Studenten in diesen so wichtigen Feldern nah an den Bedürfnissen des Arbeitsmarktes aus und macht junge Menschen zu Fachkräften, die wir so dringend brauchen. Damit leistet die Hochschule einen wichtigen Beitrag für den Wirtschaftsstandort und den Wohlstand in unserem Land.“

Der Fachbereich Textil- und Bekleidungstechnik der Hochschule Niederrhein präsentierte sich im Juni auf der größten internationalen Fachmesse für Textilmaschinen ITMA in Mailand. Knapp 40 Mitarbeitende und Professorinnen und Professoren des Fachbereichs waren als Ansprechpartner für die Industrie vor Ort. Sie präsentierten sich mit Fokus auf nachhaltige und innovative Lösungen und als Netzwerk für zukünftige Fachkräfte.

Darüber hinaus bekamen 100 Studierende die Gelegenheit nach Mailand zu fahren. Unterstützt wurde die Exkursion vom Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA). Auf der Messe konnten die Studierenden in kürzester Zeit einen sehr guten Gesamteindruck der vielfältigen textilen Produktionskette gewinnen und branchenführende Unternehmen kennenlernen.

Der Messestand erzielte mit täglich wechselnden Exponaten - vielfach Abschlussprojekte der Studierenden des Fachbereichs sowie Prototypen aus Forschungsprojekten - und einer digitalen Ankleidekabine des Forschungsprojektes 5GARderobe positive Resonanz und hohe Besucherzahlen. Mit eigens an der Hochschule hergestellten Produkten zeigte der Messestand einen Einblick in die vorhandenen Möglichkeiten des Fachbereichs und stellte dabei innovative Lösungs- und Forschungsansätze für die Industrie vor.

In Zusammenarbeit mit dem Unternehmen manaomea gestaltete die Hochschule ein kreatives Give-Away in Form eines Kugelschreibers aus Textilabfällen und -resten des Fachbereichs, welche den nachhaltigen Ansatz der Hochschule unterstreichen.

Der Fachbereich präsentierte sich neben dem Messestand mit Fachvorträgen als kompetenter Ansprechpartner in der Forschung und Entwicklung. Das Team um Professorin Dr. Monika Eigenstetter war mit einem Vortrag beim ITMA Textile Colourants and Chemicals Forum vertreten. Evelyn Lempa und Aslihan Memisoglu gaben mit Ihrem Vortrag ‚Innovative Finishing Processes and an Effective Chemicals Management for a Safe and Sustainable Textile Industry‘ Einblicke in ein Deutsch-Indonesische Nachhaltigkeitsprojekt. Alexandra Glogowsky präsentierte mit ‚Use of 3D printing technology for the production of thin layers. Digital coating of textiles.’ aktuelle Forschungsentwicklungen im Bereich 3D-Druck auf Textil im ITMA Innovator Xchange Forum.

In einer Pressekonferenz präsentierten Professorin Dr. Maike Rabe (Forschungsinstitut für Textil- und Bekleidung der Hochschule Niederrhein, FTB) und Sina Borczyk (Wirtschaftsförderung Mönchengladbach GmbH) die geplante Textilfabrik 7.0. T7 ist ein Gemeinschaftsprojekt des FTB, des Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen, des Verbandes der Nordwestdeutschen Textil- und Bekleidungsindustrie sowie des Verbandes der Rheinischen Textil- und Bekleidungsindustrie, mit der Textilakademie NRW sowie der WFMG für die Stadt Mönchengladbach. Während der Messe wurde die Hochschule Niederrhein in der Generalversammlung der AUTEX (Association of Universities for Textiles) als ordentliches Mitglied begrüßt.

Durch den Klimawandel steigen die Temperaturen und Unwetter nehmen zu. Vor allem in den Innenstädten werden die Sommer für die Menschen zur Belastung. Durch Nachverdichtung wird zwar bestehende Infrastruktur genutzt und Zersiedelung vermieden, aber es steigt der Anteil an versiegelten Flächen. Das wirkt sich negativ auf Umwelt und Klima aus. Fassadenbegrünungen bringen hier mehr Grün in die Städte. Werden textile Speicherstrukturen eingesetzt, können sie sogar aktiv zum Hochwasserschutz beizutragen. Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung (DITF) haben eine entsprechende „Living Wall“ entwickelt.

Die Pflanzen auf den grünen Fassaden werden über ein automatisches Bewässerungssystem mit Wasser und Nährstoffen versorgt. Die „Living Walls“ arbeiten weitgehend autonom. Sensorische Garne erfassen den Wasser- und Nährstoffgehalt. Der Aufwand für Pflege und Wartung ist gering.

Über neuartige hydraulische Textilstrukturen wird die Wasserführung geregelt. Das Pflanzsubstrat aus Steinwolleauf dem die Pflanzen wachsen, verfügt durch seine Struktur über ein großes Volumen auf engem Raum. Je nachdem, wie stark die Niederschläge sind, wird das Regenwasser in einer textilen Struktur gespeichert und später zur Bewässerung der Pflanzen genutzt. Bei Starkregen wird das überschüssige Wasser mit zeitlicher Verzögerung in die Kanalisation eingeleitet. Die an den DITF entwickelten „Living Walls“ helfen auf diese Weise, in nachverdichteten Ballungsräumen die Ressource Wasser effizient zu nutzen.

Im Forschungsprojekt wurde auch die Kühlleistung einer Fassadenbegrünung wissenschaftlich untersucht. Moderne Textiltechnik im Trägermaterial fördert die „Transpiration“ der Pflanzen. Dadurch entsteht Verdunstungskälte und die Temperaturen in der Umgebung sinken.

Zur Arbeit des Denkendorfer Forschungsteams gehörte auch eine Kosten-Nutzen-Rechnung und eine Life-Cycle-Analyse. Auf der Basis der Untersuchungen im Labor und im Außenbereich wurde ein „Grünwert“ definiert, mit dem sich die Wirkung von Gebäudebegrünungen als Ganzes bewerten und vergleichen lassen.

Vliesstoffe spielen in verschiednen Branchen eine zentrale Rolle, so in der Automobilindustrie, dem Gesundheitswesen, der Medizin, dem Bauwesen oder der Filtration. Da die Nachfrage nach diesen Materialien weiter steigt, schließen sich Bettarini & Serafini S.r.l bematic, Siriotek und das Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM zusammen, um die Air-Lay-Technologie weiterzuentwickeln. Auf der ITMA, der Fachmesse für Textilien, Bekleidung und Innovation, stellen die drei Partner erstmals gemeinsam das Projekt vor.

Seit fast 50 Jahren ist die italienische Firma bematic in der Vliesstoffproduktion tätig. Die Entwicklung von fortschrittlicher Air-Lay-Produktionsprozesse steht bei dem Unternehmen im Fokus sowie die Konstruktion, Herstellung und Prüfung von Hochleistungskardieranlagen für Vliesstoffe. Die Ingenieure des Schweizer Unternehmens Siriotek konzentrieren sich auf Simulationen und Tests, die die praktische Problemlösung unterstützen. Das Fraunhofer ITWM bringt sowohl Wissen als auch Erfahrung in der Textiltechnik und der Prozessoptimierung ein und steuert Know-how in der mathematischen Modellierung sowie Charakterisierung von Air-Lay-Prozessen für Stapelfasern bei.

Die drei Partner wollen gemeinsam die nächste Generation von Krempelmaschinen entwickeln, die Leistung und Qualität bei der Air-Lay-Verarbeitung mit Stapelfasern gewährleisten und gleichzeitig Energieverbrauch, Abfallerzeugung und Kohlenstoffemissionen reduzieren. Die Zusammenarbeit bündelt das Fachwissen und die Innovationskraft der Dreien in ihren jeweiligen Bereichen.
 
Schneller, dichter, effizienter
Air-Lay-Technologien sorgen für die thermische, mechanische und chemische Vliesverfestigung. Hierbei wird das Rohmaterial geöffnet und mit einer Walze in einen Luftstrom eingebracht. Dieses Luft-Faser-Gemisch landet auf einem Band und wird dort durch Absaugung verdichtet. »Durch einen gemeinschaftlichen Ansatz erweitern wir die Grenzen der Air-Lay-Technologie, um höhere Produktionsgeschwindigkeiten, eine bessere Gleichmäßigkeit des Vlieses und eine bessere Faserausnutzung zu erreichen sowie letztendlich Lösungen zu liefern, die vollständig auf die individuellen Produktionsanforderungen zugeschnitten sind«, erklärt Giovanni Di Lorenzo, Gründer und Chefingenieur von Siriotek.
 
Zusätzlich minimiert das Projekt so den ökologischen Fußabdruck, ohne dabei die Leistung zu beeinträchtigen. »Wir treiben den Fortschritt voran, verbessern die Produktionsqualität und tragen zu einem nachhaltigeren sowie effizienteren Ökosystem in der Textilindustrie bei«, ergänzt Dietmar Hietel, Leiter der Abteilung »Transportprozesse« am Fraunhofer ITWM. Auch Giovanni Bettarini, Partner und kaufmännischer Leiter bei bematic, ist vom Projekt überzeugt: »Durch diese Zusammenarbeit werden wir in der Lage sein, unseren Kunden Fertigungslösungen für verschiedene Anwendungen in den Bereichen Automobil, Bau, Filtration und Geotextilien anzubieten.«