Aus der Branche

Kelheim Fibres ist unter den Finalisten für den „Cellulose Fibre Innovation of the Year 2021“-Preis, der im Rahmen der International Conference on Cellulose Fibres vergeben wird.

Mit pflanzenbasierten und biologisch abbaubaren Fasern präsentiert der Bayerische Hersteller von Viskosespezialfasern einen maßgeblichen Beitrag zu einer plastikfreien Zukunft im Bereich AHP (absorbierende Hygieneprodukte). Im Gegensatz zu anderen Naturfasern, die bereits in Faserform vorliegen und nur an ihrer Oberfläche behandelt werden können, bietet Kelheim Fibres‘ technologische Flexibilität die Möglichkeit, die Fasern zu modifizieren, etwa durch eine Veränderung des Faserquerschnitts oder durch das Einspinnen von funktionalen Additiven in die Fasermatrix. Durch diese Modifikationen passt Kelheim Fibres seine Fasern exakt an die Anforderungen der einzelnen Lagen eines AHP an und erreicht so eine mit synthetischen Fasern vergleichbare Leistung.

Darüber hinaus bieten die Kelheimer Spezialfasern im Vergleich zu anderen naturbasierten Fasern wie z.B. Bio-Baumwolle ein sehr gutes Preis-Leistungs-Verhältnis und erhöhen somit nicht nur die Performance des Endproduktes im Vergleich zu anderen bioabbaubaren Alternativen, sondern auch die wirtschaftliche Attraktivität.. "Wir sehen, dass KonsumentInnen bei absorbierenden Hygieneprodukten oft vor der Wahl stehen zwischen nachhaltigen Lösungen aus naturbasierten Fasern und leistungsstarken Produkten mit gutem Flüssigkeitsmanagement, die aber nicht auf den Einsatz synthetischer Fasern verzichten,“ sagt Dominik Mayer aus dem F&E-Team von Kelheim Fibres. „Wir haben uns zum Ziel gesetzt, dem Kunden zukünftig Produkte zu bieten, die beides verbinden - Nachhaltigkeit und Performance. Dies ist durch unsere nachhaltige und funktionalisierte Fasertechnologie nun möglich.“

Das Projekt spiegelt den zentralen Baustein des Innovationsansatzes von Kelheim Fibres wider: bisher ungelöste Probleme im Markt zu identifizieren und diese in einem Open Innovation Ansatz gemeinsam mit Experten entlang der Wertschöpfungskette zu lösen. Kelheimer Fasern können einen wichtigen Beitrag zur Bewältigung einer der größten globalen Herausforderungen unserer Zeit leisten, nämlich der Verringerung des Plastikmülls. Schritt für Schritt – oder in diesem Fall Layer für Layer – strebt Kelheim Fibres nach der Vision einer plastikfreien Zukunft.

Zu den Faserentwicklungen von Kelheim Fibres gehören die hydrophobe Olea-Faser (für die schnelle Aufnahme und den schnellen Weitertransport von Flüssigkeit im Topsheet), die Galaxy®-Faser (für eine effiziente und optimale Verteilung der Flüssigkeit in der ADL-Schicht durch Kapillartunnel) und die Bramante-Faser (die bis zu 260 % ihres Eigengewichts an Flüssigkeiten in Kammern im Faserinneren  Einschließen kann). Die Kelheimer Fasern können auch textil weiterverarbeitet werden, so dass auch wiederverwendbare Hygieneprodukte wie etwa Menstruationsunterwäsche möglich sind. Die genannten Fasern sind bereits kommerziell verfügbar. Kelheim Fibres arbeitet mit einem innovativen AHP-Hersteller und einem innovativen Nonwovens-Lieferanten zusammen, um die Fasern in neuen Endprodukten zu integrieren.

• Digitalisierung und KI sind keine Fremdwörter für den textilen Mittelstand: Textil vernetzt hat sich als Wegbereiter etabliert und unterstützt weitere zwei Jahre KMU bei der digitalen Transformation und KI-basierten Anwendungen.

Textil vernetzt kommt mit seinen Digitalisierungsangeboten bei den kleinen und mittleren Unternehmen der Textil- und Modeindustrie, des Textilmaschinenbaus und angrenzender Branchen an. Seit Eröffnung des Kompetenzzentrums vor drei Jahren haben mehr als 3 000 KMU Unterstützung gesucht. Damit wurden rund 5 000 Mitarbeiter des textilen und textilnahen Mittelstands erreicht. Über 1 000 Veranstaltungen und Termine an den Textil vernetzt-Standorten Aachen, Berlin, Chemnitz, Denkendorf, Stuttgart und Villingen-Schwenningen wurden durchgeführt. Die quer über die Republik verteilten Praxisprojekte sind dabei das Herzstück des Zentrums. „Der digitale Wandel ist in der Textilindustrie angekommen. Unser Team weiß, wo der Schuh drückt, und findet immer wieder Lösungsansätze“, resümiert Anja Merker, Geschäftsführerin des Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrums Textil vernetzt.

In den kommenden zwei Jahren unterstützt das Textil vernetzt-Team Mittelstand und Handwerk auch bei der Umsetzung individualisierter und smarter Produkte und im Bereich der Materialinnovationen. „All diese technologischen Veränderungen haben Auswirkungen auf die Produktion und Verwaltung unserer textilen KMU. Wir brauchen dafür aber stabiles 5G. Nur so sind Internet der Dinge (IoT)-Anwendungen und Plattformökonomie für die Firmen umsetzbar“, appelliert Merker.

Die neuen, zusätzlichen Schwerpunkte zahlen auf die Nachhaltigkeit von KMU ein: Blockchain hilft Firmen beispielsweise dabei, ihre Lieferkette transparent zu gestalten, nachhaltig gewonnene Ausgangsstoffe nachzuweisen oder digitale Zertifikate fälschungssicher zu machen. Künstliche Intelligenz (KI) kann dafür eingesetzt werden, Ausfallprognosen von Maschinen vorherzusagen, Fehler bei Musterungsstrukturen zu erkennen, Lagerbestände zu erfassen und autonome Transportsysteme zu entwickeln. Software as a Service oder der digitale Zuschnitt vor Ort zahlen auf Nearshoring ein und sind durch verkürzte Transportwege per se nachhaltiger. Dabei unterstützt der hersteller- und standortübergreifende Datenaustausch. Das gesamte Textil vernetzt-Team bietet Hilfestellungen bei der digitalen Transformation.

Es scheint, dass Einweg in Corona-Zeiten eine Renaissance erlebt. Wegwerfen hat Hochkonjunktur. Einwegmasken finden sich inzwischen schon in den Weltmeeren. Viele textile Mehrwegprodukte erfüllen die gleichen Hygieneanforderungen. Der Deutsche Textilreinigungs-Verband e.V. (DTV) weist darauf hin, dass aus falsch verstandenen Hygiene-Anforderungen die Wegwerf-Mentalität wieder in Mode kommen könnte. Mehrwegprodukte – speziell aus wiederverwendbaren Textilien – bieten viele Umweltvorteile gegenüber Wegwerf- beziehungsweise Einwegprodukten und sind dabei mindestens genauso hygienisch, so der DTV.

Egal ob Wegwerf-Umhänge beim Frisör, Einweg-Servietten im Restaurant, Papierhandtücher in Waschräumen oder Einweg-OP-Textilien – die Corona-Krise führt zum Vormarsch längst als umweltfeindlich anerkannter Einwegprodukten. Ein Ergebnis der Corona-Krise sind also wachsende Müllberge und mehr Umweltverschmutzung. Der nachhaltige Umgang mit knappen Ressourcen und die Umsetzung der umweltpolitischen Ziele darf nicht vernachlässigt werden, fordert der Deutsche Textilreinigungs-Verband (DTV) in einem Positionspapier.

„Einwegprodukte sind in Zeiten von Plastikmüllinseln im Meer, Klimakrise und steigendem Ressourcenverbrauch der falsche Ansatz“, sagt Andreas Schumacher, Geschäftsführer des Branchenverbandes. „Mehrweg und Kreislaufprodukte sind auch in Corona-Zeiten das Gebot der Stunde. Professionell gepflegte, hygienisch aufbereitete und wiederverwendbare Textilien belasten die Umwelt weit weniger als Einwegprodukte und erfüllen die gleichen Hygieneanforderungen“.

Mehrweg ist aktiver Umweltschutz

„Ein wichtiger Schlüsselfaktor für den Schutz von Umwelt und Ressourcen ist die Lebens-dauer von Produkten. Wiederverwenden, reparieren, recyceln und wieder zurück in den Kreislauf – das ist das Ziel“, so Schumacher. Wiederverwendbare Textilprodukte können statt nur einmal bis zu 100 mal eingesetzt und aufbereitet werden. „Mehrweglösungen sind zudem nicht nur nachhaltig, sondern stärken auch die regionale Wirtschaft und sichern Arbeitsplätze vor Ort. Anstatt Wegwerf-Produkte aus der Ferne zu importieren, sollten Texti-lien über regionale Dienstleister beschafft und aufbereitet werden“, fordert Schumacher. Weit gereiste und unnötig verpackte Einwegprodukte mit Lieferketten quer durch die ganze Welt sind anfällig für Lieferunterbrechungen in Pandemiesituationen – wie zuletzt die Versorgungsengpässe bei Einweg-Masken und Schutzausrüstungen gezeigt haben. Regional aufgestellte Textildienstleister gewährleisten kurze Transportwege, sorgen für weniger Verpackungsmaterial und sichern die kontinuierliche Versorgung auch im Pandemiefall.

Grüner Neuanfang nach Corona

Aktuell schnüren Regierungen in ganz Europa Hilfspakete für die Unterstützung der Wirtschaft. Zugleich wird darüber diskutiert, wie das geschehen soll. Während der Corona-Pandemie rückt die Klimakrise in den Hintergrund, der geplante "Green Deal" und der Aktions-plan Kreislaufwirtschaft der EU liegen quasi auf Eis. Doch gerade jetzt biete sich die Chance, die Wirtschaft klimafreundlich wiederaufzubauen, so der DTV. Textildienstleister tragen mit wiederverwendbaren und reparierbaren Textilprodukten einen wesentlichen Beitrag zur Ressourcenschonung und Umweltschutz bei. In einem gemeinsamen Positionspapier mit dem Europäischen Dachverband für Textil-Leasing, der European Textile Services Association (ETSA), fordert der DTV den wirtschaftlichen Neuanfang nach Corona zu nutzen, um das Kreislaufwirtschaftsmodell des Textilservice zu stärken und zum Standard bei der Beschaffung von Textilien zu machen.

Hygienedienstleister für viele Branchen

„Die textilen Dienstleister waren schon vor Corona zuverlässige Experten für Hygiene. Durch die Aufbereitung durch professionelle Textilreiniger ist die Hygiene in gleichem Maße sichergestellt, wie bei Einwegprodukten. Wenn wir also die Wahl haben zwischen hygienischen Kreislaufprodukten und hygienischen Wegwerfprodukten: Wie sollte dann die Wahl ausse-hen?”, so Schumacher.

Professionelle Textildienstleister beliefern täglich Kunden aus den unterschiedlichsten Berei-chen – von Krankenhäusern über Pflegeheime bis hin zu Hotellerie, Industrie, Handel, Handwerk und Privatkunden – mit sauberer und hygienisch aufbereiteter Berufskleidung und vie-len anderen Textilen. Millionen von Berufstätigen, Krankenhäusern, Hotels und Pflegeeinrichtungen sind auf die textilen Dienstleister angewiesen. Zu den Produkten gehören Mehrweg-Schutztextilien, wie z.B. OP-Textilien und -Masken oder Schutzausrüstung, Tisch-, Bett- und Frottierwäsche und nicht zuletzt die Stoffhandtuchspender oder auch Mund-Nase-Masken.

• AACOMA - Accelerate advanced composite manufacturing
• Das Dreiländereck Euregio-Maas-Rhein (EMR) inclusive Belgien, Niederlande und Deutschland als Hot-Spot für die Zukunft von Leichtbauwerkstoffen und –technologien

Mit ihren zahlreichen hochinnovativen, führenden Unternehmen bietet die Euregio Maas-Rhein ein enormes Potenzial. Insbesondere sind hier die KMU hervorzuheben, die fortschrittliche Materialien für viele Anwendungsbereiche wie etwa Automobilbau, Luft- und Raumfahrt, Elektronik, Bauwesen und Infrastruktur usw. entwickeln und herstellen. Der Bereich der “Advanced Materials” wächst hier mit einem konsolidierten Angebot, das von Rohstoffproduzenten über Technologieentwicklung bis hin zur Produktion, Forschung und Entwicklung sowie Fertigung und industriellen OEMs reicht.

Interreg Euregio Maas-Rhein investiert 96 Millionen Euro aus dem Europäischen Fonds für die regionale Entwicklung (EFRE) im Zeitraum von 2014 bis 2020. Durch die Investitionen in grenzüberschreitende Projekte investiert die Europäische Union in die wirtschaftliche Entwicklung, Innovation, territoriale Entwicklung sowie in die soziale Eingliederung und Bildung dieser Region.

Das Projekt

Die EMR ist ein potentieller Hot-Spot für die Weiterentwicklung fortschrittlicher Material- und Verfahrenstechnologien. Technische Zentren und Institute in Aachen/Deutschland, Lüttich/Belgien und Eindhoven/Niederlande wurden für die Zusammenarbeit in diesem neuen Interreg-Projekt AACOMA ausgewählt.

Innovatives Materialdesign und fortschrittliche Fertigungstechnologien bieten große Chancen für hier ansässige kleine und mittelständische Unternehmen (KMU). Der Startschuss für das Projekt AACOMA fiel im 1. Quartal 2020 in Aachen auf dem Campus der RWTH. Ziel des auf 3 Jahre angelegten und mit einem Budget von 3 Mio. € unterstützten Projekts ist es, KMU mit Innovations-Hot-Spots wie Instituten und anderen technischen Zentren in Verbindung zu bringen.

Sieben Partner aus allen drei Regionen werden das Projekt gemeinsam durchführen: der Projektleiter Centexbel wird unterstützt von der Universität Lüttich sowie von Sirris und Flanders Make in Belgien sowie von Fontys und AMIBM (Universität Maastricht) in den Niederlanden und AMAC in Deutschland.

Stellungnahmen

Bernard Paquet, Projektkoordinator von Centexbel/Belgien erklärt:
"Wir bei Centexbel verfügen über große Erfahrung im Textil- und Verbundwerkstoffbereich. Gemeinsam mit unseren Interreg-Partnern und einem beratenden Gremium aus internationalen Experten werden wir mehrere Demonstratoren identifizieren, die eine beschleunigte fortschrittliche Herstellung von Verbundwerkstoffteilen ermöglichen werden. Dazu könnten neue Materialien und Zwischenprodukte, Hochleistungsadditive, biobasierte Produkte und neue Verbundwerkstoffe für die additive Fertigung gehören".

Michael Effing, Geschäftsführer von AMAC/ Deutschland, sagt:
"Das Hauptziel des Projekts ist es, rund 200 innovative KMU miteinander in Verbindung zu bringen und Vernetzungen mit den Weltklasse-Instituten in der EMR-Region herzustellen. Wir werden 6 Roadshow-Veranstaltungen durchführen, die Schlüsselthemen in den Fokus nehmen, wie etwa die automatisierte Fertigung, die additive Fertigung oder biobasierte Materialsysteme in Kombination mit Matchmaking und Schulungsveranstaltungen. Die erste Roadshow soll am 24. September 2020 auf dem Campus der RWTH Aachen stattfinden".

Prof. Gunnar Seide vom AMIBM/Niederlande erläutert:
"Unser AMIBM bietet bereits einen internationalen Masterstudiengang zu biobasierten Materialien an. Das AACOMA-Projekt wird ein wichtiges Element für die grenzüberschreitende Forschung sein und neue Akteure in der Wertschöpfungskette identifizieren, die aus der EMR-Region kommen. Innovative Unternehmen finden Märkte für ihre neuen biobasierten Bausteine, Chemikalien und Polymere. Ihre Erfolgsgeschichten und bevorstehenden technologischen Durchbrüche sind für eine nachhaltige Zukunft notwendig".

Ausfallzeiten reduzieren, Prozesse effizienter gestalten und die Produktivität erhöhen: Die thoenes® Dichtungstechnik GmbH hat sich für dieses Vorhaben die Unterstützung des Textil vernetzt-Partners Sächsisches Textilforschungsinstitut (STFI) gesichert. Im Mittelpunkt stand die Nachrüstung einer Rundstrickmaschine mit Sensorik.

„Vom Textil vernetzt-Team in Chemnitz haben wir unverzichtbare Lösungsansätze erhalten, die bei uns den Spaß an der Veränderung geweckt haben“, fasst Thomas Zocher, Geschäftsführer bei der thoenes® GmbH, die Zusammenarbeit zusammen. Den Experten für Dichtungstechnik, Filtrations- und Leichtbaulösungen aus dem sächsischen Klipphausen umtrieb dabei die Fragen: Was kann ich überhaupt optimieren, wie gelingt die Umsetzung unter fachgerechter Begleitung und wie stelle ich die Akzeptanz der Belegschaft sicher?

Das STFI hat zunächst anhand eines Industrie 4.0-Readiness-Checks ermittelt, wo die Bedarfe des Unternehmens liegen. Dabei kristallisierte sich heraus, dass thoenes® seine Geschäftsmodelle an die Wünsche der Kunden anpassen müsse, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Da es eine Vielzahl an Anbietern digitaler Lösungen auf dem Markt gibt, war es für Thomas Zocher entscheidend, mit Textil vernetzt „eine wichtige Anlaufstelle zu haben, um sehr objektiv und KMU-gerecht zu hinterfragen, welchen Nutzen die Implementierung digitaler Lösungen hat.“ Andreas Böhm, zuständiger Kollege für die Realisierung des Projektes am STFI, macht deutlich, wie wichtig die Mitnahme der Mitarbeiter ist: „Das Team war buntgemischt – ideal um die Mitarbeiter aus verschiedenen Berufsgruppen gemeinsam ans Thema heranzuführen und in die Unternehmensstrategie einzubinden.“

In mehreren Workshops hat das STFI einen Überblick über die Anforderungen der laufenden Produktion erarbeitet, wobei thoenes® insbesondere auf die Expertise im Hinblick auf Betriebsdatenerfassung und Maschinendatenanalyse bauen konnte. Im Mittelpunkt standen die Messung der Drehzahl und die Bestimmung des Spulendurchmessers, um Daten der Maschine hinsichtlich Laufzeit, Geschwindigkeit und Produktionsmenge zu sammeln. Zur Erfassung der Drehzahl verbaute thoenes® einen Hallsensor an der Rundstrickmaschine, die Kunststoffgestricke unter anderem für den Fahrzeugbau produziert. Mit der am STFI erprobten Lösung – das graphische Programmierwerkzeug Node-RED für die Datenerfassung und deren Ablage in einer Datenbank – kann thoenes® nunmehr Produktionsdaten aufzeichnen und Störungsmeldungen ermitteln.

Im Nachgang zum Projekt ist im Technikum des STFI ein Retrofit-Demonstrator bestehend aus Mikrocontroller, Sensorik und Kleinstrechner entstanden, der weitere Lösungsmöglichkeiten aufzeigt und an Unternehmen mit ähnlicher Problematik ausgeliehen wird.

• Der neue Women's Swisswool Inverno von Hestra

„Hands First“ ist das Motto bei Hestra. Mit dem SwissWool Inverno beweisen die Skandinavier wieder einmal, dass sie Profis in Sachen Handschuhe sind. Der neue Skihandschuh lässt nicht nur Frauenherzen höher schlagen, sondern kann sich auch sonst sehen lassen. Klassisches Norweger-Stickmuster, feinstes Lammnappa-Leder und wärmendes Swisswool-Material wurden in einem Handschuh vereint – eine perfekte, stilvolle Wahl für kalte Wintertage.

Die Rückhand des Swisswool Inverno besteht aus wind- und wasserdichtem, aber dennoch atmungsaktiven Hestra Appas Polyester-Material, dessen Optik durch das typisch-skandinavische Stickmuster aus der Masse hervorsticht. Die Handinnenfläche ist aus äthiopischem Lammnappa-Leder gefertigt, das besonders dünn, weich und anschmiegsam ist. Am Handgelenk befindet sich eine schnell verstellbare Lasche mit zwei Druckknöpfen, die den Handschuh einfach verstellen und schließen lässt. Das wärmende sowie weiche Futter im Handschuh besteht weitgehend aus Merino-Wolle und zeichnet sich durch eine sehr feine Struktur aus, die nicht kratzt und geruchsneutralisierend wirkt. Apropos Inverno: Das italienische Wort für Winter deutet bereits an, dass der Handschuh sehr warm ist: Die Isolationsschicht ist aus Swisswool gefertigt, einer nachhaltig produzierten Wolle von Schweizer Hochgebirgsschafen, die Feuchtigkeit optimal transpiriert und sich weich und bequem anfühlt. Gerüche, sowie Schadstoffe werden weitgehend neutralisiert. Der Women`s Swisswool Inverno von Hestra ist auch als Fäustling erhältlich.

Aktuell redet die ganze Welt erneut über die Verschmutzung der Weltmeere mit Plastikmüll. Genau diese Erfahrung machte auch Philipp Puttkammer, Begründer des noch jungen Sneaker- und Mode-Kultlabels PHINOMEN, als er 2016 Urlaub auf Bali machte. Auf Spaziergängen zeigten sich die Traumstrände voller Plastikflaschen, -tüten und -kleinteile. Jeden Tag werden auf Bali mehr als 100 Tonnen Plastikmüll an die Strände gespült – 700 Reinigungskräfte und 35 Lastwagen sind inselweit jeden Morgen zur Säuberung der Strände im Einsatz. Für ihn stand fest: So darf die Welt nicht sein und jeder kann etwas dagegen tun, wenn er es nur will. Die Idee war geboren, für sein Label einen Trend-Sneaker zu entwickeln, der Umweltschutz samt Plastikvermeidung von der Herstellung bis hin zum Kunden umsetzt, dabei in der Passform absolut begeistert und ultrabequem ist.

Nach langer Recherche und Gesprächen mit Produzenten, Umweltschutz-Organisationen und Experten für Materialforschung reifte der Plan, einen Sneaker aus rein pflanzlichen Materialien entwickeln zu können. Als Hauptmaterial zeigte sich Kork als perfekter Werkstoff, ein Material das schon seit über 1.000 Jahren für seine besonderen Eigenschaften bekannt ist: leicht, wasserdicht, atmungsaktiv und antibakteriell. Gleichzeitig schützt die Nachfrage die teils sehr alten Korkwälder. Nur die industrielle Nutzung sichert den wertvollen Baumbestand noch vor dem drohenden Schicksal der Abholzung. Für die Sohle fiel die Wahl auf Naturkautschuk und Natur-Farbpigmente. Die in Handarbeit ausgeführte Produktion der PHINOMEN Kork-Sneaker erfolgt in kleinen Familienbetrieben in Portugal. Damit schließt sich der Kreis einer ökologischen und ökonomisch verantwortungsvollen Herstellung – Vermeidung von Plastikmüll, ohne Schadstoffe und Schwermetalle, mit Stärkung des traditionellen Schuhhandwerks und dem Schutz von Korkwäldern, die allein im Mittelmeerraum schätzungsweise rund 14 Mio. Tonnen CO² pro Jahr binden.

Kork und Schuhe – passt und langweilig war gestern
Denkt man bei Korkschuhen automatisch bisher an klobige Clogs oder „Gesundheitslatschen“, so beweist PHINOMEN, dass Kork dieses Image zu Unrecht trägt – vielmehr handelt es sich bei dem verwendeten, extrem leichten Rollgewebekork um echtes High-Tech Material. Es ist atmungsaktiv und gleichzeitig wasserundurchlässig: eine Kombination von Eigenschaften, die sonst nur absolute High-End Synthetik-Textilien bieten. Darüber hinaus wirkt Kork antibakteriell. Doch auch ein weiterer Punkt sorgt für Überraschung: „Viele verbinden Kork mit einem harten, unnachgiebigen Material. Das stimmt jedoch längst nicht mehr“, erklärt Philipp Puttkammer. „Das moderne Korkrollengewebe ist vergleichbar flexibel und strapazierfähig wie hochwertiges Leder.“

„Die erste, in 2017 gelaunchte Kork-Sneaker-Kollektion war ein voller wie auch überraschender Erfolg für uns. Das unheimlich tolle Feedback unserer Kunden, Freunde und der vielen prominenten Träger hat uns als Team angespornt, Passform und Komfort nochmals auf ein neues Level zu heben. Das haben wir mit unseren vier neuen Modellen definitiv geschafft“, so Philipp Puttkammer.

Mitarbeiterin des Fraunhofer ISC ausgezeichnet

Am 23.1.2018 begann in Davos das Weltwirtschaftsforum. Passend dazu präsentiert die 2016 gegründete New Plastics Economy Initiative der Ellen MacArthur Stiftung die Gewinner der »Circular Materials Challenge« als Teil ihres Innovationspreises. Auf der Suche nach neuen Wegen, der rasant steigenden Ansammlung von Plastikmüll im Meer und der Umwelt entgegenzuwirken, werden insgesamt fünf Projekte mit einem Teil des insgesamt mit einer Million Dollar dotierten Preises ausgezeichnet. Mit dabei ist die Entwicklung der bioORMOCER®e von Dr. Sabine Amberg-Schwab vom Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC. Das Würzburger Forschungsinstitut ist immer wieder ganz vorn dabei, wenn es um die Entwicklung nachhaltiger Materialien, Technologien und Produkte geht, die zur Lösung der großen weltweiten Herausforderungen beitragen können.
 
Im Jahr 2015 erschien im renommierten Wissenschaftsmagazin Science ein viel beachteter Artikel über den Mülleintrag in die Weltmeere. Zwei Jahre später, im November 2017, wies Dame Ellen Mac Arthur, die Gründerin der gleichnamigen Stiftung, in einem Editorial in genau dieser Zeitschrift auf die immer noch ebenso erschreckende Menge von acht Mio Tonnen Plastikmüll hin, die jährlich neu in unsere Ozeane gelangen. Und es ist damit zu rechnen, dass sich die Produktion von Plastik in den nächsten zwanzig Jahren nochmals verdoppelt. Bisher wird nur ein geringer Teil gesammelt und wiederverwendet – ein enormer Verlust an Wertstoffen einerseits und andererseits ein großes Umweltproblem. Eine Lösung könnten neue Verpackungsmaterialien auf der Basis nachwachsender Rohstoffe – sogenannte Biopolymere – sein, die kompostierbar sind. Bisher waren solche Materialien für Lebensmittelverpackungen eher ungeeignet, weil sie durchlässig sind für  Wasserdampf, Sauerstoff, Kohlendioxid und Aromastoffe.
»Das weltweite Problem des Verpackungsmülls hat uns auch hier im Fraunhofer ISC nicht mehr losgelassen und wir haben nach einer Lösung gesucht«, beschreibt Dr. Sabine Amberg-Schwab, Preisträgerin der Circular Materials Challenge 2018, ihre Motivation. Sie und ihr Team haben langjährige Expertise bei der Entwicklung von Barriereschichten auf Verpackungsfolien für Lebensmittel, um Qualität und Haltbarkeit der verpackten Lebensmittel zu verbessern. Diese Beschichtungen auf der Basis spezieller Hybridpolymere, genannt ORMOCER®e, schützen gegen Wasserdampf und Gaszutritt sowie gegen den unerwünschten Übergang von Fremdstoffen auf den Verpackungsinhalt.
 
Seit einigen Jahren arbeiten die Forscher nun an kompostierbaren Barriereschichten, die Biopolymeren zu einem Durchbruch für ihren zukünftigen Einsatz als nachhaltige und umweltschonende Verpackungswerkstoffe einer neuen Generation verhelfen können. »Unsere bioORMOCER®e beseitigen die Schwächen der Biopolymere und machen sie fit für die hohen Anforderungen an zuverlässiges Verpackungsmaterial«, erläutert Amberg-Schwab. Neben der Aufgabe, die verpackten Lebensmittel zu schützen, sorgen die bioORMOCER®e auch dafür, dass die eigentliche Verpackungsfolie aus Biopolymer sich nicht vorzeitig zersetzt.
 
Diese Entwicklung wird nun von der Ellen MacArthur Foundation ausgezeichnet. Prof. Gerhard Sextl, Leiter des Fraunhofer ISC, betont: »Für unsere Forschung ist der nachhaltige Umgang mit Ressourcen oberstes Gebot. Wir sind sehr stolz, dass unser Team mit dem New Plastics Innovation Prize ausgezeichnet wird – und wir sind stolz darauf, mit unseren Arbeiten dazu beitragen zu können, dass sich zukünftig die Umweltbelastung durch den Verpackungsmüll verringert«.
 
Derzeit arbeiten Amberg-Schwab und ihr Team gemeinsam mit der Fraunhofer-Projektgruppe IWKS und weiteren Partnern im Rahmen des von der EU finanzierten Projekts HyperBioCoat an einem Verfahren, um aus pflanzlichen Lebensmittelresten die Ausgangsstoffe für bioORMOCER®e zu gewinnen, sodass keine wertvollen landwirtschaftlichen Erzeugnisse in Konkurrenz zur Lebensmittelherstellung dafür verbraucht werden müssen.
 
Mehr zum EU-Projekt HyperBioCoat unter http://hyperbiocoat.eu/

Die Anforderungen an die Eigenschaften von Funktions-, Sportsowie Arbeitstextilien sind in den vergangenen Jahren stetig gestiegen. Um einen kühlenden Effekt zu erzielen, werden spezielle Textilkonstruktionen entwickelt, durch die die Schweißverdunstung und damit die körpereigene Kühlung erhöht werden. Wie jedoch lässt sich die kühlende Wirkung von Textilien messen? Hierzu wurden zwar diverse physikalische Methoden entwickelt, diese sind aber bislang nicht mit bekleidungsphysiologischen Methoden und Modellen vergleichbar, die den Komfort objektiv bestimmen und bewerten können. Hilfreich und wünschenswert wäre eine Methode, die sowohl physikalische Messdaten als auch Ergebnisse der Kühlwirkung aus kontrollierten Trageversuchen in einer Klimakammer berücksichtigt. Das allerdings erfordert einen hohen Zeitaufwand und eine große Probandengruppe, was letztlich zu erhöhten Produktpreisen führt. Kurzum: Ein Aufwand, der für KMUs weder finanzierbar noch realisierbar ist.
Messdaten vergleichbar machen

Das Hohenstein Institut für Textilinnovation (HIT) hat mit dem Wärmeabgabetester (WATson) bereits eine neue physikalische Messmethode für die Bestimmung der Kühlleistung von Textilien entwickelt. Jedoch fehlt bislang die Korrelation der mittels WATson erhaltenen Daten zu realen Trageversuchen und bekleidungsphysiologischen Berechnungsmodellen. Die Textilindustrie jedoch benötigt ein solches Bewertungssystem für die zielgerichtete Entwicklung kühlender Textilien; ein System also, das die Auswirkungen der Kühlung misst, d.h. Temperaturbereich, Dauer, Wirkung auf den Wärme- und Feuchtehaushalt des Menschen. Auf Basis dieser Anforderungen startet das HIT ein Forschungsvorhaben für die Textilindustrie zur Entwicklung eines bekleidungsphysiologischen Bewertungssystems. Ziel ist es, dass das neue Bewertungssystem die Resultate des Wärmeabgabetesters WATson mit den Daten aus kontrollierten Trageversuchen in der Klimakammer unter Berücksichtigung unterschiedlicher Klimabedingungen in Wechselbeziehung setzt.