Aus der Branche

• Dr. Christoph Gürtler und Prof. Walter Leitner in der Kategorie Industrie nominiert
• CO₂ als Rohstoff wirtschaftlich nutzbar gemacht
• Technologie ist Basis für eine Vielzahl marktfähiger Produkte

Das Europäische Patentamt (EPA) hat die Nominierung der deutschen Chemiker Dr. Christoph Gürtler (Covestro AG) und Prof. Walter Leitner (Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion und RWTH Aachen) als Finalisten in der Kategorie „Industrie“ des Europäischen Erfinderpreises 2021 für ihre Rolle bei der Entwicklung einer neuen Technik zur Verwendung von Kohlendioxid (CO₂) bekanntgegeben. Die Technologie ermöglicht es, das schädliche Klimagas CO₂ als wertvollen Rohstoff für nachhaltige Kunststoffe zu nutzen. Das Verfahren verwendet chemische Katalysatoren, um Reaktionen zwischen CO2 und einem herkömmlichen Rohstoff anzutreiben. Dabei entstehen sogenannte Polymere  auf nachhaltigere und wirtschaftlich tragfähige Weise. Das CO₂ ist dabei fest eingebunden.

CO₂ geht nur sehr mühsam chemische Verbindungen ein. Dieses Problem musste das Team um Christoph Gürtler und Walter Leitner lösen. Der Durchbruch gelang durch die exakte Kontrolle der Reaktion zwischen CO₂ und dem Erdöl-basierten Propylenoxid in Gegenwart eines maßgeschneiderten Katalysatorsystems.

Das dabei entstehende so genannte Polyol wurde von Covestro unter dem Produktnamen cardyon® zur Marktreife  gebracht. Es wird bereits zur Herstellung von weichem Schaumstoff  für Matratzen, für Kleber in Sportböden, Polsterungen in Schuhen und in Autoinnenräumen eingesetzt. An der Schwelle zur Marktreife stehen elastische Textilfasern. Forschungsprojekte haben erfolgreich gezeigt, dass sich CO₂ auch für Dämmstoffe aus Hartschaum und für Tenside, zum Beispiel in Waschmitteln, nutzen lässt.

Ab 1. März 2021 ist Dr.-Ing. Florian Puch Universitätsprofessor an der Technischen Universität Ilmenau und Leiter des Fachgebiets Kunststofftechnik. Gleichzeitig wird er neuer wissenschaftlicher Leiter am Thüringischen Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung (TITK) in Rudolstadt, einem An-Institut der TU Ilmenau. Im Mittelpunkt seiner neuen Tätigkeit in Forschung und Lehre steht die Funktionalisierung von Kunststoffen und die Konzeption und Realisation neuartiger Maschinensysteme für die Kunststoffverarbeitung. Im Thüringer Innovationszentrum Mobilität (ThIMo), das an der TU Ilmenau ansässig ist, wird er den Kompetenzschwerpunkt „Kunststofftechnik und Leichtbau“ verantworten. Dabei stehen Technologien zur Herstellung und zum Recycling von faserverstärkten Kunststoffen für die Automobilindustrie im Fokus.

Seine wissenschaftliche Karriere begann Florian Puch am Institut für Kunststoffverarbeitung in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen. Dort leitete er die Arbeitsgruppe Compoundierung und promovierte 2015 zum Thema „Herstellung und Eigenschaften von Kohlenstoffnanoröhrchen-Polyamid-6-Kompositen“. Anschließend war Prof. Puch bei der BASF SE in Ludwigshafen zunächst in der globalen Forschung tätig, bevor er im Geschäftsbereich Bauchemie Funktionen in der Technologie und im Marketing wahrnahm. Zuletzt arbeitete er als Global Launch Manager für die MBCC Group in Mannheim, einem aus der BASF ausgegründeten Anbieter bauchemischer Produkte und Lösungen. Der Fachwelt ist Florian Puch durch mehr als 50 Publikationen, Fachvorträge auf nationalen und internationalen Konferenzen sowie Patentanmeldungen bekannt.

Als Professor für Kunststofftechnik arbeitet Florian Puch künftig viel an der Schnittstelle zwischen TU Ilmenau und TITK Rudolstadt. Beide Einrichtungen wirken seit Jahren eng zusammen. Während die Universität Grundlagenforschung in den Werkstoff- und Materialwissenschaften betreibt, überführt das TITK, eines der führenden privaten Materialforschungsinstitute auf dem Gebiet der polymeren Funktions- und Konstruktionswerkstoffe, innovative Entwicklungen in Wirtschaft und Industrie. Diese Verbindung war es auch, die den 38-Jährigen mit bewogen hat, aus Stuttgart nach Thüringen zu ziehen: „Die Grundlagenforschung an der TU Ilmenau und die wirtschaftsnahe Forschung am TITK Rudolstadt ergänzen sich hervorragend, um die gesamte Innovationskette für die Kunststoffbranche in Thüringen und darüber hinaus durchgängig abzubilden“.

Der Dekan der Fakultät Maschinenbau, Prof. Thomas Fröhlich, ist glücklich über die Verstärkung des Wissenschaftlerteams, das sich mit den maschinenbaulichen Aspekten der Kunststofftechnik befasst – entlang der gesamten Wertschöpfung vom Werkstoff über die Be- und Verarbeitung bis zur Anwendung: „Mit Florian Puch gewinnen wir eine herausragende Persönlichkeit, die die Kunststofftechnik für unsere Fakultät in der Gesamtbreite vertreten kann und somit die Themen der Kunststoffbearbeitung und des Leichtbaus in Forschung und Lehre hervorragend besetzen wird.“

Am TITK Rudolstadt übernimmt Prof. Florian Puch die neu geschaffene Stelle des wissenschaftlichen Leiters. Ziel ist es, so noch besser zu ganzheitlichen Lösungen für Kunden und Partner zu kommen: „Als größte wirtschaftsnahe, nicht grundfinanzierte Forschungseinrichtung Thüringens agieren wir eng am Bedarf der Industrie und fokussieren auf den Transfer von Forschungsergebnissen“, sagt TITK-Direktor Benjamin Redlingshöfer. „Wir streben danach, sie rasch in markttaugliche Anwendungen von hohem Innovationsgehalt zu überführen. Auf diese Weise verhelfen wir unseren Kunden und Auftraggebern aus der mittelständischen Wirtschaft zu einem Innovationsvorsprung.“

• WISO-Publikation der Friedrich-Ebert-Stiftung zeigt Chancen und Potenziale

Berlin - Die nächste Generation der drahtlosen Konnektivität, 5G, entwickelt sich in der Industrie zu einem allgegenwärtigen Thema. Gleichzeitig gilt es für einen Erfolg der Technologie noch einige Aufgaben zu lösen. Das wird in dem Papier „5G für die vernetzte Industrie“ der Friedrich-Ebert-Stiftung in der Reihe „WISO Direkt“ deutlich, das maßgeblich am FIR an der RWTH Aachen entstand, einem Mitgliedsinstitut der Zuse-Gemeinschaft.

Die neue FES-Publikation rückt 5G aus der Perspektive der angewandten Forschung in den aktuellen gesellschaftlichen und wirtschaftlichen Kontext und zeigt industrielle Anwendungsfälle von 5G auf. Chancen von 5G für fahrerlose Transportsysteme (FTS) in der Intralogistik werden ebenso vorgestellt wie vorausschauende Wartung, die sogenannte „Predictive Maintenance“ und Möglichkeiten zur Nutzung von Augmented Reality, einer Technologie, welche die Sicht des Nutzers auf die reale Welt mit computergenerierten Bildern anreichert. „5G kann den Übergang zu Industrie 4.0 vereinfachen und intensivieren, doch ist die Übernahme der Technologie in Unternehmen kein Selbstläufer. Denn noch ist der Markt relativ intransparent. Anwender wissen häufig noch nicht, wofür sie 5G einsetzen können und welche Kosten mit den Netzen verbunden sind“, erklärt Lead-Autor Vasco Seelmann, Gruppenleiter am FIR.

Einen eigenen Weg geht Deutschland mit dem Vorhalten von 5G-Frequenzen für die Industrie, was sogenannte Campus-Netze ermöglicht. Unternehmen und andere Organisationen können so unabhängig von einem Mobilfunkan-bieter auf ihrem Gelände ein eigenes Netz betreiben. Allerdings stellt die Nutzung der neuen Technologie gerade Mittelständler vor erhebliche Hürden. „Gemeinnützige, angewandte Forschung aus der Zuse-Gemeinschaft unter-stützt Unternehmen darin auszutesten, ob 5G für sie eine sinnvolle Option ist. Im internationalen Rahmen kann die praxisorientierte Forschung bei der Gestaltung von Standards als Scharnier zwischen Großunternehmen und Mittelstand wirken“, erklärt die Geschäftsführerin der Zuse-Gemeinschaft, Dr. Annette Treffkorn.

Seit drei Jahren unterstützt das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Textil vernetzt erfolgreich kleine und mittlere Unternehmen beim Thema Digitalisierung. Knapp 50 Praxis-Projekte hat das Kompetenzzentrum umgesetzt und weit über 3 000 KMU mit seinen Angeboten erreicht. Vielen Unternehmen hat das Netzwerk bereits beim Sprung in die Zukunft geholfen, wie die Teilnehmer der dritten Fachtagung hautnah erleben konnten.

Es war die erste Online-Fachtagung. Gastgeber und Organisator war das Sächsische Textilforschungsinstitut e. V. (STFI) in Chemnitz mit dem Thema: „Textil neu denken: Wie Digitalisierung und KI die vernetzte Produktion ermöglichen“. Die Fachtagung stand ganz im Zeichen der vernetzten Produktion, der Digitalisierung und Automatisierung von Produktionsprozessen. So ging es beispielsweise um die durchgängige digitale Auftragsabwicklung. Oder darum, welche Vorteile Bilderkennung und Barcode bei der Lagerortbestimmung haben. Der Einsatz von Sensortechnik eignet sich zum Sammeln und Auswerten großer Datenmengen: So kann die Wartung von Maschinen vorausgesagt werden. Das spart Kosten und Arbeitskraft.

„Die Unternehmer haben sehr offen darüber geredet, vor welchen digitalen Herausforderungen sie standen, wie Textil vernetzt unterstützen konnte und welche weiteren Schritte geplant sind“, zieht Geschäftsführerin Anja Merker nach der Veranstaltung Bilanz. „Durch Corona hat die Digitalisierung einen Schub erfahren. KI-Anwendungen werden von unserem textilen Mittelstand bei den Textil vernetzt-Partnern zunehmend nachgefragt“, so Merker. Gerade unkonventionelle und KMU-orientierte Herangehensweisen sind es, die von den Unternehmern geschätzt werden, so die Quintessenz der Veranstaltung. „In unserem neu eröffneten EscapeROOM können Unternehmen spielerisch KI erleben“, resümiert Claudia Feith vom Textil vernetzt-Partner Hahn-Schickard.

An die Partner Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung (DITF), Hahn-Schickard, Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen sowie Sächsisches Textilforschungsinstitut (STFI) unter Leitung des Gesamtverbandes textil+mode wenden sich kleine und mittlere Firmen aus Industrie und Handwerk. Die Unternehmer kommen dabei mit individuellen Fragestellungen auf Textil vernetzt zu und werden von den Projektpartnern bei der Digitalisierung unterstützt.

Kohlenstoffdioxid-basierte Faser für den Klimaschutz und interdisziplinäre Ausbildung mit neuartigem Smart Textiles-Prüfstand

Die Wilhelm-Lorch-Stiftung mit Sitz in Frankfurt am Main zeichnet am 25. Juni 2020 ein Projekt des Instituts für Textiltechnik der RWTH Aachen University, kurz ITA, aus und vergibt einen Förderpreis an die ITA-Absolventin Ricarda Wissel. Sie wird für ihre herausragende Bachelor-Arbeit „Anwendung von elastischen Garnen aus thermoplastischem Polyurethan auf Kohlenstoffdioxid-Basis in Strümpfen“ mit einem Förderpreisgeld für eine fachspezifische Weiterbildung prämiert. Das ITA erhält den Projektförderpreis für das Projekt „Smart Textiles – eine interdisziplinäre Ausbildung zur Förderung wissenschaftlicher Nachwuchskräfte in Zukunftstechnologien“, das der ITA-Promovend Simon Kammler bei der Wilhelm-Lorch-Stiftung eingereicht hatte.
 
Kohlenstoffdioxid-basierte Faser aus Industrieabfällen trägt zum Klimaschutz bei

Der ITA-Wissenschaftler Dr.-Ing. Pavan Manvi hat am ITA einen Schmelzspinnprozess zur Herstellung eines Garns aus kohlenstoffdioxid-basiertem thermoplastischem Polyurethan entwickelt. Die ITA-Studentin Ricarda Wissel setzte in ihrer Bachelorarbeit erstmals das am ITA ausgesponnene Garn erfolgreich in einem textilen Endprodukt ein. In Zusammenarbeit mit der Firma FALKE und Dr. Manvi, die Frau Wissels Arbeit betreut haben, wurde mithilfe des Garns eine Socke hergestellt (s. Abbildung „FALKE-Socke mit Kohlenstoffdioxid-Filamenten“).

Durch die Wiederverwendung von Kohlenstoffdioxid aus Industrieabfällen als Rohstoff für Textil- und Bekleidungsprodukte wird die Kohlenstoffdioxid-Bilanz verbessert und trägt so direkt zum Klimaschutz bei. Der Förderpreis der Wilhelm-Lorch-Stiftung ist mit 6.000 € für die fachspezifische Weiterbildung von Frau Wissel dotiert.

Interdisziplinäre Ausbildung mit Entwicklung eines neuartigen Messstandes für zukunftsweisendes Forschungsfeld „Smart Textiles“

Die Entwicklung von Textilien mit digitalen Zusatzfunktionen, sogenannten „Smart Textiles“, gelten als zukunftsweisendes Forschungsfeld. ITA-Doktorand Simon Kammler hat in seine Projekteinreichung ein Konzept für eine Vorlesungsreihe zu Smart Textiles am ITA vorgestellt und entwickelt einen neuartigen Messstand zur Messung der Kapazität und Leitfähigkeit von Fasern. Das Projekt wird von der Wilhelm-Lorch-Stiftung mit einem Preisgeld in Höhe von 10.000 Euro gefördert.

Smart Textiles ermöglichen die Interaktion des Textils mit der Umgebung und dem menschlichen Anwender. Daher sind sie heute in vielen Bereichen des Alltags wie Sport, Gesundheit, Wohnen, Leben und Mobilität gefragt und bieten völlig neue praktische Lösungsansätze. In Kombination mit digitalen vernetzten Diensten versprechen Smart Textiles Unterstützung und Innovation in fast allen Situationen des täglichen Lebens.

Mit der Konzeption einer neuen Vorlesungsreihe unterstützt Simon Kammler das ITA in seinem Ziel, den wissenschaftlichen Nachwuchs bestmöglich auszubilden. Im Vordergrund steht dabei das Vermitteln von weitreichenden interdisziplinären Kompetenzen, um Herausforderungen aktueller Forschungsfelder meistern zu können.

Hintergrund:

Die Wilhelm-Lorch-Stiftung fördert besonders begabte Nachwuchskräfte aus allen Bereichen der Textil- und Modebranche. Ihr Zweck ist die Förderung der fachspezifischen Aus- und Weiterbildung sowie die Förderung von Projekten an Hochschulen, Akademien und Berufsschulen, die sich durch nachhaltige Vermittlung innovativer Lerninhalte in Wissenschaft und Forschung auszeichnen. Insgesamt wurden in 2020 dreizehn Förderpreise vergeben. Aufgrund der Corona-Krise musste das Forum der TextilWirtschaft, in dessen Rahmen die Förderpreisverleihung sonst stattfindet, in 2020 leider ausfallen.

Forschende aus aller Welt diskutierten Zellkonzepte von elektrochemischen Reaktoren

Eine Plattform bieten für den interdisziplinären Austausch auf dem Gebiet elektrochemischer Zellen – mit dieser Zielsetzung startete Jan Girschik die Planung für das erste »E3C – Electrochemical Cell Concepts Colloquium«. Dieses Ziel hat der Wissenschaftler des Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT definitiv erreicht: Über 130 Forschende aus 13 Ländern – darunter Kanada, die USA, Uruguay, Indien, Griechenland, Großbritannien und sieben weitere europäische Nationen – nahmen an der Online-Veranstaltung am 14. Mai teil. Ihre Vorträge und Diskussionen drehten sich um Gemeinsamkeiten und potenzielle Kombinationsmöglichkeiten von Zellkonzepten und Fluidführungen für Flow-Batterien, Brennstoffzellen, Elektrolyse-, Elektrosynthese- und Elektrodialysezellen.

In welche Richtung die weitere Entwicklung in Zukunft gehen könnte, verdeutlichte Edward Roberts von der University of Cagliary am Beispiel einiger »wacky ideas«, an denen sein Team und er aktuell arbeiten. Dazu gehören komplexe Zellen mit beweglichen Festbettelektroden, eine oszillierende Fluidführung sowie Modifikationen mit magnetischen Feldern.

Neue Wege zur Gestaltung von Elektroden
Innovative Ideen stellte auch Prof. Matthias Wessling vor. Der Wissenschaftler der RWTH Aachen hielt die zweite Keynote mit dem Titel »Free form fabrication of electrochemical membrane reactors« und betonte: »Die Integration von Reaktions- und Trennsystemen für Elektroden ist ein wunderbarer, wissenschaftlicher Spielplatz für elektrochemische Ingenieurinnen und Ingenieure.“ Auf dem Aachener Spielplatz sind u. a. nickelbasierte Anoden für die Oxidation von Lignin entstanden – und zwar in Gestalt keramischer Membranrohre. Diese können z. B. per 3D-Druck, selektivem Lasersintern und laserloser additiver Fertigung hergestellt werden, so Matthias Wessling.

Um die Kreativität der Teilnehmenden mit Blick auf die Gestaltung von Elektroden anzuregen, stellte er zudem verschiedene Formen vor, mit denen sein Team und er arbeiten. Abschließend thematisierte er Röhrenreaktoren sowie den Einsatz von Durchfluss- und Slurry-Elektroden.

Auf die Keynotes folgten weitere Vorträge in drei Sessions: Im Fokus von »Cell design and fluid flow« standen Zellkonzepte und innovative Strömungsführungen unterschiedlicher Reaktorarten. In der Session »Functional components« ging es u. a. um Membranen und poröse Elektroden, während sich die Session »Stack design, testing and sealing technology« primär um den bipolaren Aufbau von elektrochemischen Reaktoren drehte. Die Vortragenden kamen u. a. von dem Institut für Mikrosystemtechnik IMTEK, dem Karlsruher Institut für Technologie, dem DECHEMA-Forschungsinstitut, der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg, dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg, der TU Clausthal, der ZBT GmbH sowie dem Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB und dem UMSICHT.

Neue Wertschöpfungsmöglichkeiten für die Region

»Vom Braunkohle- zum BioökonomieREVIER«: Im Rahmen des Strukturwandels soll das Rheinische Revier zu einer Modellregion für ressourceneffizientes und nachhaltiges Wirtschaften werden. Insgesamt 15 Innovationslabore entstehen gerade an der Schnittstelle zwischen (Land-)Wirtschaft und Wissenschaft, beteiligt sind Vertreter aus Wirtschaft, Wissenschaft, Politik und Gesellschaft. Die Innovationslabore sollen den schnellen Transfer neuer Verfahren in die Praxis ermöglichen, um Wertschöpfung und neue Arbeitsplätze zu generieren. Das Fraunhofer UMSICHT ist gemeinsam mit weiteren Partnern für das Projekt »AZUR« verantwortlich, das den Anbau und die Verwertung von Heil- und Medizinpflanzen am Beispiel von Arnika untersucht.

Aus den Händen von Forschungsstaatssekretär Thomas Rachel MdB (3.v.l.) nahmen Prof. Wolfgang Marquardt (Vorstandsvorsitzender Forschungszentrum Jülich), Prof. Ulrich Schurr (Forschungszentrum Jülich), Prof. Ulrich Schwaneberg (RWTH Aachen), Dr. Georg Schaumann (Sense up) und Prof. Volker Sander (FH Aachen) die Förderurkunden entgegen. Die Fraunhofer-Gesellschaft und YNCORIS GmbH & Co. KG sind weitere Partner des Konsortiums.

Aus den Händen von Forschungsstaatssekretär Thomas Rachel MdB (3.v.l.) nahmen Prof. Wolfgang Marquardt (Vorstandsvorsitzender Forschungszentrum Jülich), Prof. Ulrich Schurr (Forschungszentrum Jülich), Prof. Ulrich Schwaneberg (RWTH Aachen), Dr. Georg Schaumann (Sense up) und Prof. Volker Sander (FH Aachen) die Förderurkunden entgegen. Die Fraunhofer-Gesellschaft und YNCORIS GmbH & Co. KG sind weitere Partner des Konsortiums.

Das Rheinische Revier ist stark von der Nutzung fossiler Rohstoffe geprägt. Ein zentraler Pfeiler der Energiewende ist jedoch der Kohleausstieg, weshalb die Region besonders vom Strukturwandel betroffen ist. Die Gestaltung dieses Strukturwandels ist Kern des Projekts »BioökonomieREVIER Rheinland«, das Ziel: eine Modellregion für nachhaltiges Wirtschaften zu schaffen. Insgesamt stellt die Bundesregierung bis Mitte 2021 rund 25 Millionen Euro für das Vorhaben zur Verfügung. »Mit der Förderung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung wollen wir die Bioökonomie in die Anwendung bringen und so zu neuen Produkten, neuen Produktionsverfahren und neuen Arbeitsplätzen kommen. Das Rheinische Revier bietet dafür beste Voraussetzungen und wird einer der Eckpfeiler sein, um die jüngst beschlossene, neue Bioökonomiestrategie der Bundesregierung mit Leben zu füllen«, so Forschungsstaatssekretär Thomas Rachel MdB zum Projektauftakt. Beste Voraussetzungen für eine erfolgreiche Umsetzung bringen auch die beteiligten Organisationen mit ein: Sie decken das gesamte Spektrum von der Grundlagenforschung bis hin zur praktischen Umsetzung ab.

Landwirtschaftliche Produktion erweitern: hochwertige pharmazeutische Inhaltsstoffe

Im ersten Teilprojekt wird eine Regionalstrategie ausgearbeitet. Parallel dazu entstehen sogenannte Innovationslabore und -plattformen an den Schnittstellen von Wissenschaft, Wirtschaft und Landwirtschaft. Sie gehen auf konkrete Probleme im Rheinischen Revier ein und sollen auch in der Fläche wirksame Maßnahmen umsetzen.

Das Fraunhofer UMSICHT bringt seine Expertise im Bereich nachhaltiger Landwirtschaft mit ein. Auf Basis der Forschungsarbeit soll die landwirtschaftliche Produktion in der Region ausgebaut werden. In Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IME und dem Forschungszentrum Jülich betrachten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die nachhaltige biogene Wertschöpfung von Heil- und Medizinpflanzen am Beispiel von Arnika. »Im Laufe des Projekts `AZUR` wählen wir zum einen ertragreiche Arnikapflanzen aus Zuchtprogrammen für den Freilandbau aus, zum anderen entwickeln wir die sensorgesteuerte Kultivierung in Indoor-Systemen«, erklärt Volkmar Keuter, Leiter der Abteilung Photonik und Umwelt am Fraunhofer UMSICHT. Auch der Ernteprozess wird detailliert betrachtet, um mithilfe neuer Technologien gezielt die wirkstoffreichsten Blüten zu gewinnen.

Nach Abschluss einer umfangreichen Markt- und Technologieanalyse unter der Führung des Aachener Zentrums für integrativen Leichtbau (AZL) und des Instituts für Kunststoffverarbeitung an der RWTH Aachen (IKV) bestätigt das Konsortialprojekt das große Potential von Tape-Einlegern im Spritzgießprozess. Für geeignete Bauteile lassen sich Produktkosten sowie Bauteileigenschaften positiv beeinflussen.

In Kooperation mit 20 Industriepartnern haben die beiden Aachener Forschungsinstitute AZL und IKV über einen Zeitraum von insgesamt acht Monaten eine detaillierte Analyse zum Thema Tape-Einleger in Spritzgussbauteilen durchgeführt. Bei den wenige zehntel Millimeter dicken Tapes handelt sich um Endlosfasern, typischerweise aus Glas oder Carbon, die vollständig imprägniert in eine thermoplastische Matrix eingebettet sind. Einsatz finden die präzise entsprechend der Belastungen in einem Bauteil ausrichtbaren Tapes bisher vornehmlich in High-Performance Anwendungen mit dem Ziel der Gewichtsreduzierung. Ziel der jetzt durchgeführten Analyse war die Identifikation potenzieller Anwendungen und die Abschätzung einer breiteren Einsatzmöglichkeit.

Das Projekt gliederte sich in mehrere Phasen: Phase I diente zunächst der Bestandsaufnahme. In 20 Interviews mit für die Spritzgießbranche repräsentativen Verarbeitern erfassten die Forscher, warum Tape-Einleger bisher nur selten bei der Definition der zu analysierenden Werkstoffkonzepte Berücksichtigung finden. Als wesentliche Herausforderung wurde das Fehlen von Informationen über die Materialklasse, über das Vorgehen und die Tools für den Entwicklungsprozess sowie über die notwendigen Produktionstechnologien genannt. Hier wird das Konsortium ansetzen und während des „Technology Information Day“ umfassend über den umfangreich aufbereiteten Stand der Technik sowie den hohen Reifegrad der Zulieferkette informieren. Aufbauend auf dem Status Quo entwickelten sie eine Methodik, mit der technologische und wirtschaftliche Potentiale von Tape-Einlegern in Spritzgussanwendungen analysiert werden können.

Sowohl die bisherigen Ergebnisse als auch die geplanten Folgeprojekte sind Gegenstand des „Technology Information Day“ auf der K 2019, zu dem die an der Studie beteiligten Firmen, das AZL und das IKV vom Rohstoffhersteller über den Spritzgießer bis zum OEM alle Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette einladen. (Termin: 18.10.2019, 10:00 bis 13:30 Uhr, Messe Düsseldorf CCD Süd, Raum 002).

Zu dem „Technology Information Day“ im Rahmen der K 2019 lädt das Konsortium, bestehend aus Asahi Kasei Europe GmbH, BASF SE, Borealis AG, BÜFA Thermoplastic Composites GmbH & Co. KG, ENGEL AUSTRIA GmbH, Huesker Synthetic GmbH, LG Hausys R&D Center, Mitsui Chemicals, Nippon Electric Glass, Polyscope Polymers BV, POLYTEC GROUP, Simcon kunststofftechnische Software GmbH, SABIC und Toray International Europe GmbH ein. Ziel ist es, über die Technologie zu informieren und Themen der zukünftigen Zusammenarbeit zu identifizieren.

Die Digitalisierung kommt in der Textilindustrie an

Nach knapp zwei Jahren Laufzeit des Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrums Textil vernetzt haben die fünf Partner mit 20 Mittelständlern unternehmensindividuelle und transferierbare Lösungen erarbeitet.

„Wir erreichen den textilen Mittelstand mit unserer Unterstützungsleistung punktgenau“, freut sich Textil vernetzt-Geschäftsführerin Anja Merker über die Entwicklung. „Ein Großteil der Mittelständler hat mittlerweile erkannt, dass sie sich verstärkt der Digitalisierung widmen müssen, um erfolgreich am Markt zu agieren.“

An die Partner Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung (DITF), Hahn-Schickard, Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen sowie Sächsisches Textilforschungsinstitut (STFI) unter Leitung des Gesamtverbandes textil+mode haben sich bislang kleine und mittlere Firmen vornehmlich aus der Textilproduktion und -veredlung gewandt. Aber auch Textilmaschinenbauer, Dienstleister der Textilindustrie und Start-ups treten an das Netzwerk heran. Die Unternehmen kommen mit individuellen Fragestellungen auf Textil vernetzt zu, beispielsweise zum automatischen Handling von biegeschlaffen Textilien, der Erarbeitung von Kontaktierungsmöglichkeiten für Heiztextilien oder der Überwachung einer Rundstrick-maschine mittels Sensorik.

Der Fokus bei der Zusammenarbeit mit den Textilern liegt oftmals auf der Anpassung von Unternehmensprozessen, wie der Optimierung oder Automatisierung von Produktions-abläufen. „Die Textiler wissen schon meist recht genau, wohin die Reise für ihr Unternehmen gehen soll. Für viele ist auch die Neuentwicklung von Produkten ein Thema“, so die Textil vernetzt-Chefin Anja Merker.

Die Ergebnisse sprechen für sich: Werner Moser, Prokurist beim Maschenwarenproduzenten Mattes & Ammann, freut sich über „neue Impulse für die Digitalisierung unserer Produktion“, die das Team von Hahn-Schickard und den DITF vermittelt hat. Für Sven Damian, Geschäftsführer beim Start-up Nanoedge, haben sich in der Zusammenarbeit mit den Textil vernetzt-Kollegen „neue Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der Smart Textiles“ ergeben. Vom Textil vernetzt-Team vermittelte „interessante Lösungen und praxisnahe Beispiele“ schätzt Ralf Hellmann, Geschäftsführer des Textildienstleisters Dibella. Neben der Zusammenarbeit mit diesen drei Unternehmen haben die Kollegen Projekte mit u. a. mit Gerster, Gruschwitz Textilwerke, Güth & Wolf, MADEIRA Garnfabrik, Moeck & Moeck, Otto Markert & Sohn, pro4tex, Reiners+Fürst, Rösch Fashion, Sporlastic, Textildruckerei Mayer, thoenes Dichtungstechnik und Wagenfelder Spinnereien realisiert.

• Covestro und RWTH Aachen University entwickeln Industrie-Prozess
• Einsparung von Erdöl und Beitrag zur Kreislaufwirtschaft
• Weiterer Meilenstein in der Nutzung von CO2 als alternativem Rohstoff

 Anziehen mit CO2: In zwei Forschungsprojekten ist es gelungen, elastische Textilfasern auf CO2-Basis herzustellen und so Erdöl als Rohstoff teilweise zu ersetzen. Covestro und seine Partner, vor allem das Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University sowie verschiedene Textilhersteller, entwickeln die Produktion in den Industriemaßstab und wollen die neuartigen Fasern zur Marktreife bringen. Sie können beispielsweise für Strümpfe und medizinische Textilien eingesetzt werden und so herkömmliche Elastikfasern auf Erdölbasis ablösen.

Die elastischen Fasern werden mit einer chemischen Komponente hergestellt, die zu einem Teil aus CO2 statt aus Erdöl besteht. Dieses Vorprodukt namens cardyon® wird bereits für Weichschaum in Matratzen und Unterbelägen für Sportböden genutzt. Nun wird der Bereich Textilindustrie erschlossen.