Aus der Branche

• 100 % Recyclinggarn in Originalfaserqualität
• Ressourcen- und CO2-Einsparungen
• Wirtschaftlich und nachhaltig

Das langjährig bewährte Geogitter Fortrac T ist ab sofort auch in der ecoLine verfügbar. Der HUESKER Gruppe ist es gelungen, das Geogitter für die Bewehrung von Erdkonstruktionen aus 100 Prozent recycelten PET-Garnen herzustellen. Zuvor hatte das Unternehmen bereits erfolgreich einen weiteren Produktklassiker, die Asphaltbewehrung HaTelit C eco, ebenfalls aus PET-Recycling-Garnen, in der ecoLine eingeführt.

„Unsere Geogitter der ecoLine erfüllen dieselben hohen Qualitätsstandards wie das Ursprungsprodukt aus Originalfasern. Fortrac T eco wird aus hochmodulen Polyestergarnen hergestellt und hält Zugkräften bis 1.600 kN/m stand“, erklärt Sven Schröer, Geschäftsführer für die weltweiten Vertriebs- und Anwendungstechnikaktivitäten der HUESKER Gruppe im Bereich Geokunststoffe.

Sächsische Mittelständler kämpfen mit Innovation und Know-how im Bereich der FFP2-Masken gegen minderwertige Qualität aus Asien.

„Den Mittelständlern wurden von der Bundesregierung viele Millionen für die Entwicklung von textiler Schutzausrüstung in der Pandemie versprochen. Doch angekommen ist bei den Textilern in Sachsen bis jetzt nichts“, stellt Dr.-Ing. Jenz Otto, Hauptgeschäftsführer des Verbandes der Nord-Ostdeutschen Textil- und Bekleidungsindustrie e.V. (vti), enttäuscht fest. Während die deutschen Bürger in den Apotheken nach wie vor Masken aus China mit teilweise fragwürdigen Kennzeichnungen auf die Gutscheine der Bundesregierung erhielten, würden für die Qualitätsmasken „made in Germany“ internationale Vertriebswege aufgebaut.

Sächsische Textilunternehmen aus dem vti-Verbandsgebiet, die den Aufrufen der Regierung zur Produktion von Schutzausrüstung im Frühjahr 2020 mit Euphorie, viel Enthusiasmus, hohen Investitions- und Entwicklungskosten gefolgt sind und den Versprechungen vertraut haben, seien bei der Förderung leer ausgegangen.

Das weltweit agierende Unternehmen Norafin Industries (Germany) GmbH (Norafin) führt die Tradition der Textil- und Vliesstoffindustrie fort.
Als die Corona-Pandemie im Frühjahr 2020 in Deutschland ankam, entstand ein neuer Produktionszweig bei Norafin.

Der Vliesstoffspezialist Norafin fand sich mit dem Anlagenbauer XENON Automatisierungstechnik GmbH aus Dresden zusammen. Beide Unternehmen entwickelten eine High-Tech-Maskenproduktionsanlage, die zertifizierte FFP2-Masken vollautomatisiert, ohne manuelle Arbeitsschritte produziert. Ab Juni waren 20.000 Alltagsmasken „Nora LIGHT“ pro Woche mit der ersten Pilot-Anlage möglich. Mittlerweile ist bereits der Nachfolgetyp mit einer Kapazität von 250.000 Masken pro Woche in Betrieb.

Die zertifizierte FFP2 Maske „Nora F“ filtert mindestens 94 Prozent der Partikel und Aerosole größer als 0,6 μm. Damit minimiert sie für den Träger und sein Gegenüber das Corona-Infektionsrisiko im geforderten Standard.Die Maske besteht aus vier Schichten Spezialvliesstoff. Die Außenlage (100 Prozent PET) sorgt für Stabilität und eine erste Filterung von Staub, die doppelte Mittellage (100 Prozent Polypropylen) sichert die Filtration der Aerosole ab und die Innenlage (ebenfalls 100 Prozent PET) transportiert die Feuchtigkeit der Atemluft nach außen.

Diese Masken können auch in der industriellen Anwendung in rauen Arbeitsumgebungen für den sicheren Arbeitsschutz im Umgang mit Glasfasern, Metall, diversen Kunststoffen und Ölnebel sorgen.

Die nächste Innovationsstufe der „Nora F“ ist mit drei Schwerpunkten bereits fest geplant. Dabei stehen die Nachhaltigkeit mit recyclingfähigen und kompostierbaren Materialien, die antivirale und bakterielle Funktionalität sowie der Tragekomfort im Blickpunkt des Entwicklungsteams um Marc Jolly, Head of R&D und Johannes Loos, Business Unit Manager bei Norafin.

André Lang, Geschäftsführer von Norafin, und sein Team sind hochmotiviert an die Entwicklung und Herstellung der Masken gegangen, haben viele Zusatzschichten mit den XENON-Ingenieuren für die Maske „made in Saxony“ aufgebracht und jeweils hohe sechsstellige Summen investiert. Umso enttäuschter war das Team als der Ablehnungsbescheid für die Förderung der sächsischen Maskenproduktion vom Bundeswirtschaftsministerium einen Tag vor Weihnachten ankam.
Norafin geht daher jetzt auch eigene internationale Vertriebswege.

Dr.-Ing. Jenz Otto vom vti plant für die Unterstützung der Vertriebsaktivitäten der Unternehmen aus dem Verband auch in diesem Jahr wieder eine Präsentationsveranstaltung mit Anwendern textiler Gesundheits- und Schutzausrüstung am 28. September 2021 in Chemnitz.

• Erstmals in Deutschland trennt Pilotanlage Post-Consumer-Kunststoffabfälle und liefert marktreife Polymermaterialien
• Markeneigentümer und Weiterverarbeiter erhalten Zugang zu den Produkten, um Qualität und Markteignung zu prüfen
• EverMinds™ im Einsatz: Plattform für „Open Innovation“ bündelt essenzielles Fachwissen, um die Kreislaufwirtschaft voranzutreiben

Borealis und TOMRA haben heute die Inbetriebnahme ihrer hochmodernen Pilotanlage für mechanisches Recycling in Lahnstein, Deutschland, bekanntgegeben. Dieser Erfolg ist das Ergebnis einer Partnerschaft von Unternehmen aus den Bereichen Chemie und Technologie und soll unübertroffene Resultate liefern.

Die hochmoderne Anlage kann sowohl Folien als auch feste Kunststoff-Haushaltsabfälle recyceln. Und im Gegensatz zu vielen anderen Recyclinganlagen liefert sie fortschrittliche Materiallösungen, die für anspruchsvollste Kunststoffanwendungen in zahlreichen Bereichen, wie zum Beispiel für Konsumgüter oder für Automobilanwendungen benötigt werden. Mit ihrem hohen Reinheitsgrad, dem geringen Geruch, einer hohen Produktbeständigkeit und den leichten Farbabweichungen werden die Borcycle™ M Recycling-Polyolefine den Qualitätskriterien der Kunden entlang der gesamten Wertschöpfungskette mehr als gerecht.

Der Zweck dieser Demo-Anlage besteht darin, Produkte für Markeneigentümer und Weiterverarbeiter herzustellen und deren Eignung für die anspruchsvollen Anwendungen zu prüfen und nachzuweisen. Die erfolgreiche technische Umsetzung wird die Basis für eine fortschrittliche Recyclinganlage im kommerziellen Maßstab bilden.

„Diese Anlage ist nur der Anfang dessen, was möglich ist, wenn die Hauptakteure der Wertschöpfungskette zusammenkommen, um einen wirklich nachhaltigen, signifikanten Einfluss auf dem Markt zu erzielen“, erklärt Volker Rehrmann, Executive Vice President und Head of Circular Economy bei TOMRA. „Nachdem wir gerade die neue Abteilung für Kreislaufwirtschaft ins Leben gerufen haben, ist klar, welch große Rolle die Abfallwirtschaft und Schlüsselprojekte wie dieses auf dem Weg in eine nachhaltige Zukunft spielen. Wir sind stolz darauf, die Initiative ergriffen zu haben. Die Anlage gehört zu den fortschrittlichsten mechanischen Recyclinganlagen für Post-Consumer-Polymerabfälle. Sie ist und wird eine wichtige Voraussetzung dafür sein, dass wir den Umstieg auf eine Kreislaufwirtschaft in den kommenden Jahren weiter beschleunigen können, und wir freuen uns, ein Teil dieses Pionierprojekts zu sein.“

Die Anlage wird von Borealis, TOMRA und Zimmerman gemeinsam betrieben. Borealis ist für den wirtschaftlichen Erfolg der Anlage verantwortlich und bringt seine Fachkenntnisse und sein umfangreiches Wissen in den Bereichen Innovation, Recycling und Compounding ein. TOMRA, ein Anbieter technologieorientierter Lösungen, steuert sein fundiertes Fachwissen und umfassende Prozess- und Marktkenntnisse bei, die wiederum durch fortschrittliche Sammel- und Sortiersysteme zur Kreislaufwirtschaft beitragen. Zimmerman ist ein Abfallentsorgungsunternehmen mit Erfahrung im Bereich der Trennung verschiedener Abfallarten, einschließlich Kunststoffen, und zeichnet für den erfolgreichen Anlagenbetrieb und die Produktqualität verantwortlich.

„Bei P&G stellen wir Verpackungen für das ‚nächste Leben‘ her, um eine robustere Kreislaufwirtschaft voranzutreiben. Wir müssen das Angebot an hochwertigem, recyceltem Kunststoff erhöhen, damit die Industrie diese Vision verwirklichen kann“, erklärt Gian De Belder, Procter & Gamble (P&G) Technical Director, R&D Packaging Sustainability. „Der innovative neue Ansatz, den Borealis verfolgt, hat Potential, sowohl die Qualität als auch die für unsere Marken verfügbare Menge an PCR maßgeblich zu steigern und uns dabei zu helfen, unser Ziel für 2030 zu erreichen, nämlich die Menge an eingesetzter Neuware für Verpackungen um 50% oder 300 Kilotonnen pro Jahr zu senken. Die ersten Produkttests waren wirklich vielversprechend!“

Royal DSM, ein globales wissenschaftlich fundiertes Unternehmen für Ernährung, Gesundheit und nachhaltiges Leben, und Clariter, ein internationales Clean-Tech-Unternehmen, geben heute ihre strategische Partnerschaft bekannt. Gemeinsam wollen sie eine chemische Recyclinglösung der nächsten Generation für Produkte auf Basis von Dyneema® von DSM entwickeln, einer ultrahohen Molekülmasse (Ultra-High-Molecular-Weight Polyethylene, UHMWPE). Als erster Schritt dieser Partnerschaft wurde eine Reihe von Musterprodukten - darunter Seile, Netze und ballistische Materialien, die mit Dyneema® hergestellt wurden - in der Clariter-Pilotanlage in Polen erfolgreich umgewandelt. Dies demonstriert das Recycling-Potenzial von Dyneema® und unterstreicht das aktive Engagement von DSM Protective Materials zur Gestaltung einer nachhaltigeren Welt.

Im Einklang mit seinen ehrgeizigen Nachhaltigkeitszielen und nach der erfolgreichen Einführung von biobasiertem Dyneema® (Massenausgleich) arbeitet DSM Protective Materials aktiv an Wiederverwendungs- und Recyclinglösungen für Dyneema®-basierte Produkte am Ende ihrer Lebensdauer. Um technische Recyclinglösungen voranzutreiben, sind DSM Protective Materials und Clariter eine Partnerschaft eingegangen. Gemeinsam soll die Machbarkeit der Verwendung von Dyneema® als Ausgangsmaterial im chemischen Recyclingprozess von Clariter getestet werden. Mit Dyneema® hergestellte Musterprodukte wurden in der Pilotanlage von Clariter in Polen unter Probe gestellt. Die positiven Ergebnisse bestätigen die technische Realisierbarkeit der Umwandlung von Dyneema®-basierten Endprodukten in hochwertige Produktfamilien in Industriequalität: Öle, Wachse und Lösungsmittel durch Clariters patentierten dreistufigen chemischen Recycling-Prozess. Diese können als Inhaltsstoffe zur Herstellung neuer End- und Verbraucherprodukte weiterverwendet werden.

In Zukunft werden DSM Protective Materials und Clariter diese Initiative weiter vorantreiben, um eine nachhaltigere Welt zu gestalten. Aufbauend auf dem Erfolg des Versuchs im Labormassstab hat Clariter für 2021 Versuche im kommerziellen Massstab in seiner Anlage in Südafrika geplant. Dies mit dem Ziel, aus Dyneema® gewonnenes Rohmaterial in den europäischen Grossanlagen zu verwenden, die in den kommenden Jahren gebaut werden sollen. Darüber hinaus wird DSM weiterhin aktiv die Möglichkeiten zur Reduzierung der Umweltauswirkungen von Dyneema® über alle Produktlebensphasen hinweg untersuchen.

• Nachhaltigkeit Technischer Textilien – Von rezyklierten Carbonfasern und faserschonender Verarbeitung im Projekt futureTEX
• Dr. Hagen Hohmuth, Leiter Forschung und Entwicklung bei der Tenowo GmbH, im Interview mit Diana Walther und Dr. Ina Meinelt von der P3N MARKETING GMBH

Nicht nur der Name veränderte sich im Laufe der Jahre – auch die kontinuierliche Weiterentwicklung der Produktpalette durch eigene Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten stellt als entscheidender Wachstumstreiber den langfristigen Erfolg der Tenowo GmbH sicher. Das ursprünglich auf gewebte Einlagen und Taschenfutterstoffe sowie Vliesstoffe für die Bekleidungsindustrie spezialisierte Unternehmen gehört im Bereich der technischen Anwendungen mittlerweile zu den weltweit führenden Unternehmen in der Vliesstoffbranche.

Mit ca. 690 Mitarbeitern an Standorten in Europa, Nordamerika, China und Mexiko nimmt Tenowo eine wegweisende Stellung in der Entwicklung und Herstellung innovativer technischer Textilprodukte und Vliesstoffe ein. Bereits seit mehreren Jahren ist Dr. Hagen Hohmuth der Leiter für Forschung und Entwicklung bei der Tenowo GmbH. In dieser Zeit hat er entscheidend zur Weiterentwicklung des Unternehmens beigetragen. In futureTEX war das Unternehmen im abgeschlossenen Vorhaben RecyCarb involviert und arbeitet jetzt im Vorhaben HPF-Garnitur mit.

Drei Fragen an Dr. Hagen Hohmuth, Leiter Forschung und Entwicklung bei der Tenowo GmbH

• Welche Ziele verfolgen Sie mit Ihrer Arbeit im Projekt futureTEX?

Die Tenowo GmbH befasst sich seit 2010 mit der Verarbeitung von rezyklierten Carbonfasern (rCF) zu einem Vliesstoff. Vliesstoffe sind günstige Alternativen zu etablierten Textilien wie z. B. Geweben und Gelegen, welche neue Eigenschaften in faserverstärkten Strukturen realisieren können. Daher war es uns wichtig das Thema rCF maßgeblich mitzugestalten. Die Ergebnisse aus dem Vorhaben RecyCarb sprechen für sich. Wir haben viele wertvolle Erkenntnisse für die zukünftige Arbeit mit Carbonfasern aus dem Recycling gewonnen. Als Vliesstoffhersteller stehen wir zudem vor der Herausforderung, dass bei der Verarbeitung von Hochleistungsfasern, wie z. B. Carbon, vor allem an den metallischen Arbeitselementen, beispielsweise Garnituren der Krempel, eine erhöhte Abrasion (Abschabung) auftritt. Diese führt zu vorzeitigem Verschleiß der Garnituren und erhöhten Prozesskosten. Gemeinsam mit unseren Partnern haben wir es uns zur Aufgabe gemacht, durch optimierte Krempelgarnituren und angepasste Online-Überwachung eine verbesserte Qualität für Vliesstoffe aus Hochleistungsfasern bei längerer Standzeit zu erzielen.

•  In welchem Vorhaben arbeiten Sie aktiv mit? Was sind Ihre Aufgaben?

Tenowo war im abgeschlossenen Umsetzungsvorhaben RecyCarb aktiv. Als Industriepartner haben wir die Verschnittabfälle sowie die zurückgewonnenen Carbonfasern der anderen Partner aufbereitet und zu verschiedenartigen Vliesstoffen weiterverarbeitet. Nach ausgiebigen Tests im Technikumsmaßstab am STFI mittels Krempelverfahren und anschließender Verfestigung durch Vernadelung sowie mittels Malimoverfahren zu Vliesstoffen konnten wir die Verarbeitung im Industriemaßstab erfolgreich in unserer Fertigung demonstrieren. Aktuell arbeiten wir mit weiteren Partnern im Umsetzungsvorhaben HPF-Garnitur. Im Umsetzungsvorhaben wird sowohl die Krempelgarnitur hinsichtlich ihrer Materialoberfläche und Zahnung optimiert als auch ein digitales Monitoringsystem zur Überwachung des Abnutzungsgrades entwickelt. Durch die optimierten Garnituren wird eine schonendere Verarbeitung der Fasern und somit eine höhere Vliesstoffqualität erzielt. Wir werden hier als Industriepartner vor allem die Anpassung, Validierung und Verifizierung der Verschleißanalyse gewährleisten sowie die optimierte Krempelgarnitur auf unseren Anlagen testen und einsetzen.

• Welchen Mehrwert möchte Ihr Unternehmen aus der Arbeit in futureTEX ziehen?

Generell ist der rCF-Markt global und zielt noch auf Nischen, in denen Faktoren wie z. B. Leichtbaupotenzial oder Leitfähigkeit wichtig sind. Tenowo zählt zu den ersten kommerziellen Anbietern, die sowohl selbst rCF-Vliesstoffe produzieren und vermarkten als auch mit kundeneigenen rCF-Langfasern im Lohn individuelle Vliesstoffe anbieten können. Dies sind nicht mehr ausschließlich Produktionsreste, die als Rezyklat in dieselben Produkte zurückgeführt werden, sondern auch Rezyklatströme aus der Entsorgung, die in neuen Produkten Verwendung finden. Mit den Erkenntnissen aus den beiden Vorhaben möchten wir unsere Produktpalette stärken und gleichzeitig deren Qualität optimieren.

• Lichterlebnisse leicht wie Papier
• Wohlfühlatmosphäre mit Leuchten aus Papiergarn - ökologisch und nachhaltig

Papier ist ein nachwachsender Rohstoff, ist nahezu überall verfügbar und kann recycelt werden. Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) haben diesen natürlichen Werkstoff in Form von Papiergarnen verarbeitet und daraus formschöne Leuchten entwickelt. Das Ergebnis des Forschungsprojekts „Papierlicht“ sind nachhaltige Produkte mit ansprechendem Design, die kostengünstig hergestellt werden können. Die Leuchten sind voll recycelfähig.

Der Klimaschutz und die Umweltbelastung durch Mikroplastik erfordern neue Ideen, wie nachwachsende Ressourcen sinnvoll genutzt werden können. Die Forscher an den DITF haben Papiergarn mit Hilfe der Strukturspultechnologie zu sehr leichten Strukturkörpern verarbeitet. Der Herstellungsprozess ist so flexibel, dass viele verschiedene Formen möglich sind und das Licht je nach Anwendungsgebiet unterschiedlich gelenkt werden kann. Die entsprechenden lichttechnischen Kennwerte wurden an den DITF ermittelt.

Aus den Papiergarnen werden mit einer neuartigen Methode dreidimensionale Körper gefertigt. Die Garne werden mit einem Klebstoff fixiert, der ebenfalls aus nachwachsenden und abbaubaren Rohstoffen besteht. Auf die sonst übliche tragende Grundstruktur aus Metall kann verzichtet werden. Das hat mehrere Vorteile für die Umwelt: Durch den Wegfall von Draht entsteht bei der Herstellung weniger Kohlenstoffdioxid. Bei der von den DITF entwickelten Leuchte THIRTY-ONE werden dadurch mehr als zwei Kilogramm CO2-Äquivalente eingespart – pro Stück!
Ohne Metallstruktur wiegen die Papierlampen auch deutlich weniger und können leichter transportiert werden. Nach der Nutzung können die Leuchten in das Kreislaufsystem eingebracht werden.

Das Forschungsteam hat drei Demonstratorleuchten aufgebaut die zeigen, was für Möglichkeiten unterschiedliche Garnstärken, Farben und die verschieden gespulten Strukturen eröffnen. Darüber hinaus zeigen die ermittelten mechanischen Kennwerte heute schon ein großes Potential für die Nutzung in anderen Anwendungsfeldern wie beispielsweise Konstruktionsbauteile. Hierfür stehen an den DITF viele Funktionsmuster zur Verfügung.

• Kohlenstoff mit mehreren Leben

Geht es um die Zukunft der motorisierten Mobilität, reden alle vom Antrieb: Wie viel E-Auto, wie viel Verbrenner verträgt die Umwelt und braucht der Mensch? Zugleich stellen neue Antriebe erhöhte Anforderungen nicht nur an den Motor, sondern auch an dessen Gehäuse und die Karosse: Für solch anspruchsvolle Anwendungen kommen häufig Carbonfasern zum Einsatz. Wie der Antrieb der Zukunft, sollten auch die Werkstoffe am Fahrzeug umweltfreundlich sein. Deshalb ist Recycling von Carbonfasern gefragt. Lösungen dafür haben Institute der Zuse-Gemeinschaft entwickelt.

Carbonfasern, auch als Kohlenstofffasern oder verkürzt als Kohlefasern bekannt, bestehen fast vollständig aus reinem Kohlenstoff. Sehr energieaufwändig wird er bei 1.300 Grad Celsius aus dem Kunststoff Polyacrylnitril gewonnen. Die Vorteile der Carbonfasern: Sie haben kaum Eigengewicht, sind enorm bruchfest und stabil. Solche Eigenschaften benötigt man z.B. am Batteriekasten von E-Mobilen oder in Strukturbauteilen der Karosserie. So arbeitet das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) aktuell gemeinsam mit Industriepartnern daran, statisch-mechanische Stärken der Carbonfasern mit Eigenschaften zur Schwingungsdämpfung zu verknüpfen, um die Gehäuse von E-Motoren im Auto zu verbessern. Angedacht ist in dem vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Projekt die Entwicklung sogenannter Hybridvliesstoffe, die neben der Carbonfaser als Verstärkung weitere Faserstoffe enthalten. „Wir wollen, die Vorteile unterschiedlicher Faserstoffe verbinden und so ein optimal auf die Anforderungen abgestimmtes Produkt entwickeln“, erläutert Marcel Hofmann, STFI-Abteilungsleiter Textiler Leichtbau.

Damit würden die Chemnitzer Forschenden bisherige Vliesstoff-Lösungen ergänzen. Sie blicken auf eine 15-jährige Geschichte in der Arbeit mit recycelten Carbonfasern zurück. Der globale Jahresbedarf der hochwertigen Fasern hat sich im vergangenen Jahrzehnt fast vervierfacht, laut Angaben der Industrievereinigung AVK auf zuletzt rd. 142.000 t. „Die steigende Nachfrage hat das Recycling immer stärker in den Fokus gerückt“, betont Hofmann. Carbonfaserabfälle sind ihm zufolge für etwa ein Zehntel bis ein Fünftel des Preises von Primärfasern erhältlich, müssen aber noch aufbereitet werden. Dreh- und Angelpunkt für den Forschungserfolg der recycelten Fasern sind konkurrenzfähige Anwendungen. Die hat das STFI nicht nur am Auto, sondern auch im Sport-Freizeitsektor sowie in der Medizintechnik gefunden, so in Komponenten für Computertomographen. "Während Metalle oder Glasfasern als potenzielle Konkurrenzprodukte Schatten werfen, stört Carbon die Bilddarstellung nicht und kann seine Vorteile voll ausspielen“, erläutert Hofmann.

Papier-Knowhow nutzen
Können recycelte Carbonfasern nochmals den Produktkreislauf durchlaufen, verbessert das ihre CO2-Bilanz deutlich. Zugleich gilt: Je kürzer die Carbonfasern, desto unattraktiver sind sie für die weitere Verwertung. Vor diesem Hintergrund entwickelten das Forschungsinstitut Cetex und die Papiertechnische Stiftung (PTS), beide Mitglieder der Zuse-Gemeinschaft, im Rahmen eines Forschungsvorhabens ein neues Verfahren, das bislang wenig geeignet erscheinende Recycling-Carbonfasern ein zweites Produktleben gibt. „Während klassische Textilverfahren die ohnehin sehr spröden Recycling-Carbonfasern in Faserlängen von mind. 80 mm trocken verarbeiten, beschäftigten wir uns mit einem Verfahren aus der Papierindustrie, welches die Materialien nass verarbeitet. Am Ende des Prozesses erhielten wir, stark vereinfacht gesprochen, eine flächige Matte aus recycelten Carbonfasern und Kunststofffasern“, erläutert Cetex-Projektingenieur Johannes Tietze das Verfahren, mit dem auch 40 mm kurze Carbonfasern zu attraktiven Zwischenprodukten recycelt werden können. Das danach in einem Heißpressprozess entstandene Erzeugnis dient als Grundmaterial für hochbelastbare Strukturbauteile. Zusätzlich wurden die mechanischen Eigenschaften der Halbzeuge durch die Kombination mit endlosfaserverstärkten Tapes verbessert. Das Recyclingprodukt soll, so die Erwartung der Forschenden, glasfaserverstärkten Kunststoffen, Konkurrenz machen, z.B. bei Anwendungen im Schienen- und Fahrzeugbau. Die Ergebnisse fließen nun in weiterführende Forschung und Entwicklung im Kooperationsnetzwerk Ressourcetex ein, einem geförderten Verbund von 18 Partnern aus Industrie und Wissenschaft.

Erfolgreiche Umsetzung in der Autoindustrie
Industriereife Lösungen für die Verwertung von Carbonfaser-Produktionsabfällen werden im Thüringischen Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt (TITK) entwickelt. Mehrere dieser Entwicklungen wurden mit Partnern beim Unternehmen SGL Composites in Wackersdorf industriell umgesetzt. Die Aufbereitung der so genannten trockenen Abfälle, hauptsächlich aus Verschnittresten, erfolgt nach einem eigenen Verfahren. „Dabei führen wir die geöffneten Fasern verschiedenen Prozessen zur Vliesherstellung zu“, sagt die zuständige Abteilungsleiterin im TITK, Dr. Renate Lützkendorf. Neben den Entwicklungen für den Einsatz z.B. im BMW i3 in Dach oder Hintersitzschale wurden im TITK spezielle Vliesstoffe und Verfahren für die Herstellung von Sheet Molding Compounds (SMC) etabliert, das sind duroplastische Werkstoffe, die aus Reaktionsharzen und Verstärkungsfasern bestehen und zum Pressen von Faser-Kunststoff-Verbunden verwendet werden. Eingang fand dies z.B. in einem Bauteil für die C-Säule des 7er BMW. „In seinen Projekten setzt das TITK vor allem auf die Entwicklung leistungsfähigerer Prozesse und kombinierter Verfahren, um den Carbonfaser-Recyclingmaterialien auch von den Kosten her bessere Chancen in Leichtbauanwendungen einzuräumen“, betont Lützkendorf. So liege der Fokus gegenwärtig auf dem Einsatz von CF-Recyclingfasern in thermoplastischen Prozessen zur Platten- und Profilextrusion. „Ziel ist es, die Kombination von Kurz- und Endlosfaserverstärkung in einem einzigen, leistungsfähigen Prozess-Schritt zu realisieren.“

Elf führende Unternehmen aus sechs Ländern haben im September 2020 unter der Leitung des nova-Instituts (Deutschland) die Renewable Carbon Initiative (RCI) gegründet. Ziel der Initiative ist es, den Übergang von fossilen Rohstoffen wie Erdöl, Erdgas und Kohle zu erneuerbarem Kohlenstoff für alle organischen Chemikalien und Materialien zu unterstützen und zu beschleunigen.

Neben Lenzing sind diese zehn Unternehmen Gründungsmitglieder der RCI und bilden auch den Kernbeirat: Beiersdorf (Deutschland), Cosun Beet Company (Niederlande), Covestro (Deutschland), Henkel (Deutschland), LanzaTech (USA), NESTE (Finnland), SHV Energy (Niederlande), Stahl (Niederlande), Unilever (Großbritannien) und UPM (Finnland).

Die Renewable Carbon Initiative befasst sich mit dem Kernproblem des Klimawandels, der Gewinnung und Nutzung von fossilem Kohlenstoff. Die Vision ist klar formuliert: Bis 2050 soll fossiler Kohlenstoff vollständig durch erneuerbaren Kohlenstoff aus alternativen Quellen ersetzt werden: Biomasse, direkte CO2-Nutzung und Recycling. Die Gründer sind überzeugt, dass die organische Chemie- und Materialindustrie nur so nachhaltig, klimafreundlich und Teil der Kreislaufwirtschaft – sprich Teil der Zukunft – werden kann.

Robert van de Kerkhof, Chief Commercial Officer der Lenzing Gruppe: „Wir bei Lenzing glauben, dass wir systemischen Wandel nur durch strategische Partnerschaften erreichen können. Daher unterstützen wir die Renewable Carbon Initiative. Es ist der richtige Schritt und voll und ganz im Einklang mit unserer Unternehmensstrategie. Deshalb sind wir von Anfang an Teil der RCI und ihrer Verpflichtung, sofort zu handeln.“ Michael Carus, CEO des nova-Instituts und Leiter der Renewable Carbon Initiative: „Hier geht es um eine grundlegende Veränderung in der chemischen Industrie. So wie die Energiewirtschaft auf erneuerbare Energien umgestellt wird, wird erneuerbarer Kohlenstoff das neue Fundament der zukünftigen Chemie- und Materialindustrie. Die Initiative beginnt heute und wird von nun an sichtbar präsent sein. Wir wollen den Wandel beschleunigen.“

Die RCI will vorwiegend über drei Wege Veränderungen bewirken: Sie zielt zum einen darauf ab, branchenübergreifende Plattformen zu schaffen, die die Machbarkeit von erneuerbarem Kohlenstoff bei konkreten Aktivitäten demonstrieren. Zweitens wird ein Hauptziel darin bestehen, sich für Gesetzes-, Steuer- und Regulierungsänderungen einzusetzen, um für erneuerbaren Kohlenstoff gleiche wirtschaftliche Wettbewerbsbedingungen zu schaffen. Der dritte Weg wird schließlich darin bestehen, durch die Schärfung des Bewusstseins und des Verständnisses für erneuerbaren Kohlenstoff in der Geschäftswelt und der breiten Öffentlichkeit eine größere Anziehungskraft für nachhaltige Alternativen zu schaffen.

Mit insgesamt elf internationalen Mitgliedsunternehmen und der persönlichen Unterstützung von mehr als 100 Branchenexperten legte die RCI einen starken Start hin. Die Initiative hofft, in den kommenden Monaten viele weitere Mitglieder und Unterstützer zu gewinnen, um die starke Dynamik der Initiative aufrechtzuerhalten. Gemeinsam wird die RCI den Übergang von fossilem zu erneuerbarem Kohlenstoff für alle organischen Chemikalien und Materialien unterstützen und beschleunigen.

Letztendlich ist das Ziel ebenso komplex wie einfach: erneuerbare Energien und erneuerbarer Kohlenstoff für eine nachhaltige Zukunft. Im Rahmen der RCI wird sich Lenzing insbesondere auf die weitere Ökologisierung der Textil- und Vliesstoffbranchen konzentrieren. Lenzing wird dieses Konzept fördern und ihre Partner ermutigen, Teil dieser Vision zu werden.

Mehr Informationen zur Renewable Carbon Initiative finden Sie unter www.renewable-carbon-initiative.com.

Nachhaltigkeit und Umweltbewusstsein sind wichtige Entwicklungen für die derzeitige Gestaltung von Produktionen und Produkten. Um eine umfassende Einschätzung des Potentials von bio-basierten Composites zu erhalten, untersucht das AZL zusammen mit einem Industriekonsortium das Marktpotential, zukünftige Anwendungen und relevante Technologien für bio-basierte Composite-Materialien. Die 5-monatige Markt- und Technologiestudie startet am 22. Oktober 2020 und ist offen für interessierte Firmen. Firmen wie REHAU, ein Automotive Tier 1, Asahi Kasei, Johns Manville, Mahr Metering Systems sowie mehrere Materialhersteller beteiligen sich an der Studie.

Bio-Kunststoffe sind in der Industrie, vor allem in Verpackungsanwendungen etabliert. Es wird erwartet, dass der Markt für Biopolymere von 10,5 Milliarden USD im Jahr 2020 auf 27,9 Milliarden USD im Jahr 2025 wachsen wird. Gleichzeitig sind bio-basierte Rohmaterialien, wie Naturfasern, kosteneffektiv auf dem Markt erhältlich. Auch Composites mit Holz- oder Naturfaseranteilen werden zunehmend in Produkten eingesetzt.

Dr. Michael Emonts, Geschäftsführer des AZL: „Zusammen mit unseren Partnerfirmen wollen wir bisher noch unerkanntes Geschäftspotential für Composites mit aus bio-basierten Materialien identifizieren. Dazu wenden wir unseren etablierten Ansatz für Markt-/Technologiestudien an und tauchen ausgehend von einer detaillierten Marktanalyse tief in die technologische Bewertung von Technologien, Anwendungen und Business Cases.“

Ausgehend von einer detaillierten Marktsegmentierung, analysieren die Technologieexperten des AZL die verschiedenen Marktsegmente hinsichtlich ihrer Größe, ihres Wachstumspotentials, relevanter Akteure und existierender und zukünftiger Anwendungen. Die Teilnehmer der Studie erhalten für die identifizierten Anwendungen detaillierte Einsicht in die jeweiligen technischen und gesetzlichen Anforderungen sowie einen Überblick über Wertschöpfungsketten, Prozesse und Materialien. Im Folgenden werden die Stärken und Herausforderungen von Bio-Composites gegenüber konventionellen Materialien erarbeitet. Das Konsortium wählt die Komponenten mit dem höchsten Potential aus, für die geeignete Produktionsszenarien erarbeitet und im Rahmen einer Business-Case-Analyse hinsichtlich ihrer Kosten analysiert werden.

„Wir sind bei der AZL-Studie dabei, um dadurch neue Produktbereiche mit Bio-Materialien zu identifizieren und zu bewerten. Die technologischen Analysen der AZL-Studien haben uns bereits in der Vergangenheit geholfen, Neuentwicklungen anzustoßen,“ erklärt Dr. Steven Schmidt, Director Technology Platforms Materials bei REHAU die Motivation mit dem AZL und dem Industriekonsortium zusammen zu arbeiten. „Als einer der 50 Sustainability & Climate Leaders bringen wir bei REHAU umweltfreundliche Materialien in immer mehr Produkte. Überall, wo das Unternehmen tätig ist – von der Möbel-, über die Bau- bis hin zur Automobilindustrie – entwickelt und produziert REHAU bereits heute qualitativ hochwertige Produkte aus Recycling-Rohstoffen. Bis 2025 plant REHAU, seine Recyclingquote gruppenweit auf deutlich mehr als 15 Prozent zu erhöhen und gleichzeitig den CO2-Ausstoß um mindestens 30 Prozent zu reduzieren,“ ergänzt Dr. Steven Schmidt.

Bio-Composites werden auch Thema im anstehenden Lightweight TechTalk by AZL am 29. September 2020 sein. Experten aus Industrie und Academia werden in 6 Vorträgen Technologie- und Markteinblicke geben zu Nachhaltigkeit und Recycling von Composites. Die Anmeldung ist kostenfrei möglich unter: https://azl-aachen-gmbh.de/termine/recycling-of-composites/

Das Kick-Off des Projekts findet am 22. Oktober 2020 im Rahmen einer Video-Konferenz statt.

Weitere Hintergrundinformationen zum Projekt finden Sie unter folgendem Link: https://azl-aachen-gmbh.de/wp-content/uploads/2020/09/2020-251_OP_Bio-Bases_Composites.pdf

• Gemeinsame Sache für mehr Nachhaltigkeit: Barriere-Verpackungspapier- trifft Maschinenhersteller

Die Entwicklung nachhaltiger Wertschöpfungsketten und ressourcenschonender Verpackungsprozesse treibt die Verpackungsindustrie um. Im Zuge dessen haben sich der Maschinenhersteller Rovema und der Spezialpapierhersteller Sappi, zwei international anerkannte Vorreiter zum Thema „Sustainability“ in einer strategischen Partnerschaft zusammengefunden. Ihre bisherige gemeinsame Entwicklungsleistung krönen beide Unternehmen jetzt mit dem ersten erfolgreich umgesetzten Projekt für einen namhaften Hersteller von Cerealien, der seine vollautomatische Produktion auf papierbasierte, siegelfähige Barriere-Standbeutel umgestellt hat.

•     Papierbasierte Barriere-Verpackungslösungen
•     Hohe Präzision im Zusammenspiel von Material und Maschine
•     Leistungsverlust bei Materialumstellung minimiert

Sappi ist führender Anbieter von nachhaltigen Holzfaserprodukten und -lösungen. Besonders mit seinem Wissen im Bereich Verpackungs- und Spezialpapiere mit integrierten Barriereeigenschaften und Siegelfähigkeit rückte Sappi in den Fokus von Rovema. Der Verpackungsmaschinenhersteller aus Fernwald, Deutschland, bestrebt – wie Sappi auch – im Rahmen des fest verankerten Leitbildes die stetige Weiterentwicklung als „Sustainable Company“. Neben dem Ansatz, die bestehende Maschinentechnologie, beispielsweise die Lebensdauer von Verschleißteilen und die Kreislaufwirtschaft insgesamt zu optimieren, liegt ein besonderes Augenmerk von Rovema auf der Möglichkeit zur Umstellung der Verpackungsmaterialien: Reduzierung von Kunststofffolien, hin zu mehr papierbasierten Lösungen und recyclingfähigen Materialien aus Kunststoff.

Sappi überzeugte durch die hervorragende Qualität seiner Produkte, der Beratung, dem Portfolio sowie den ausgezeichneten Eigenschaften seiner Barriere-Papiere. Seit 2018 arbeiten die beiden Unternehmen als Kooperationspartner zusammen und entwickeln gemeinsam integrierte Verpackungslösungen als Gesamtpaket für Kunden, die sich nachhaltig und damit zukunftsfähig im Markt positionieren möchten.

 Papierbasierte Packstoffe im Verpackungsprozess

„Es gibt nur wenige Papierhersteller, die entscheidende Eigenschaften wie Barrierefunktionen und Siegelfähigkeit so gekonnt miteinander verknüpfen können“, erzählt Peter Lökös, Vice President Sales der Rovema GmbH, über die Anbahnung der Kooperation mit Sappi. „Uns war von Anfang an klar, dass wir in der Entwicklung unserer Kundenprojekte in direkter Kooperation mit Sappi maximal profitieren können. Das große Know-how des Spezialpapierexperten hat uns dann auch entscheidend vorangebracht.“ Denn anders als beispielsweise Standbodenbeutel und Flachbeutel aus Verbundstoffen, müssen die nachhaltigeren, papierbasierten Alternativen wesentlich behutsamer im Produktionsprozess behandelt werden. So toleriert Papier in einem automatisierten Verpackungsprozess nur wenig Zugübertragung und kann leichter reißen. Auch beim Befüllen muss in der Regel viel stärker auf die Durchstoßfestigkeit des verwendeten Papiers geachtet werden.

René Köhler, Head of New Business Development Packaging Solutions, Division Innovation & Sustainability bei Sappi, weiß, wie wichtig eine genaue Bedarfsabfrage und -analyse für die Auswahl der geeigneten Papierqualitäten ist: „Es muss kein Hochbarrierepapier wie das Sappi Guard OHG eingesetzt werden, sofern auch eine abgestufte Variante wie das Sappi Guard Nature MS optimalen Schutz und Funktion abbilden kann. Um im Ergebnis Champions League Niveau zu erreichen, ist jedes Detailwissen zu den Produktanforderungen einerseits sowie zu den spezifischen Eigenschaften der unterschiedlichen Papiere andererseits von großer Bedeutung für die letztendliche Wahl des Packstoffes.“

Präzision der Performance macht den Unterschied

Für einen erfolgreichen Einsatz von umweltschonenden Verpackungsmaterialien ist des Weiteren eine hohe Präzision im Gesamtbewegungsablauf der Maschinenanlage gefragt – ein Alleinstellungs-merkmal von Rovema. Der Maschinenhersteller setzt im Vergleich zum Wettbewerb auf eine komplett servomotorisch gesteuerte Förder- und Siegeltechnologie. Zusätzlich werden sämtliche Schritte vom Formen bis zum Verschließen der Beutel bis ins kleinste Detail perfekt synchronisiert, um die Belastung auf den Packstoff zu minimieren.

Bild 1: Peter Lökös, Vice President Sales, Rovema GmbH.

Bild 2: René Köhler, Head of New Business Development Packaging Solutions, Division Innovation & Sustainability bei Sappi.

Bild 3: Erster gemeinsamer Kooperationserfolg: Rovema und Sappi entwickeln für einen namhaften Hersteller von Cerealien eine vollautomatische Produktionslinie mit einem papierbasierten, siegelfähigen Barriere-Standbeutel.

Bild 4: Durch hohe Präzision und perfekte Synchronisation des Gesamtbewegungsablauf der Maschinenanlage wurde die üblichen Leistungsverluste von 30 Prozent und mehr bei der Umstellung auf papierbasiertes Verpackungsmaterial im Pilotprojekt auf nur 10 bis 15 Prozent reduziert.