Aus der Branche

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.

• Formel 1-Fahrzeuge werden in Zukunft günstiger

Carbon ist der Stoff, aus dem bei Formel 1-Fahrzeuge häufig die Karosserie hergestellt wird. Bislang ist Carbon teuer. Es kann günstiger und effizienter hergestellt werden, wenn künstliche Intelligenz die Produktionsprozesse überwacht. Ein Kamerasystem kombiniert mit künstlicher Intelligenz erkennt automatisch Fehler in der Herstellung von Carbonfasern. Damit wird eine teure manuelle Kontrolle der Carbonfasern hinfällig und der Herstellungspreis der Carbonfaser kann nachhaltig reduziert wenden.

Für diese Idee erhielt der Nachwuchsingenieur Deniz Sinan Yesilyurt am 6. Dezember den zweiten Preis des Nachwuchspreises „Digitalisierung im Maschinenbau“.

Carbonfasern sind wegen ihrer guten Eigenschaften begehrt. Sie sind sehr leicht – sie wiegen bis zu 50 Prozent weniger als Aluminium. Die Kombination aus geringem Gewicht und guten mechanischen Eigenschaften bietet viele Vorteile. Gerade in Zeiten der Energiewende sind Leichtbaumaterialien wie Carbon so relevant wie nie zuvor. Gleichzeitig sind Carbonfasern so widerstandsfähig gegen äußere Belastungen wie Metalle. Diese guten Eigenschaften von Carbonfasern zu erreichen, ist aufwändig.

Bis zu 300 einzelne Faserstränge –Bündel von einzelnen Fasern - müssen während der Herstellung gleichzeitig überwacht werden. Wenn Carbonfasern reißen, kostet es Zeit und Geld, die beschädigten Fasern auszusortieren. Dies ist nur ein Beispiel für verschiedene Fehler, die bei den Fasern während der Produktion auftreten können.

Deshalb brachte Deniz Sinan Yesilyurt eine Kamera an der Carbonfaseranlage an, die Bilder verschiedener Faserfehler während der Produktion aufnimmt und in einer Datenbank sammelt. Die künstliche Intelligenz im Informationstechnologiesystem der Kamera wertet die Faserfehler aus, indem sie die Bildaufnahmen vorgegebenen Referenzfehlern zuordnet. Dabei erkennt sie verschiedene Faserfehler mit einer Zuordnungsgenauigkeit von 99 Prozent. Der Prozess kann auch für andere Bereiche eingesetzt werden, die chemische Fasern herstellen.

Deniz Sinan Yesilyurt erhielt den Preis vom Verband für Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) in Frankfurt am Main. Er ist Bachelorabsolvent am Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen. Der vollständige Titel seiner Bachelorarbeit: „Entwicklung einer Kl-gestützten Prozessüberwachung unter Verwendung von Machine Learning zur Erkennung von Faserbeschädigungen im Stabilisierungsprozess“.
Der VDMA zeichnete insgesamt vier Abschlussarbeiten unterschiedlicher Hochschulen mit dem Preis aus. Der Preis wird für herausragende Abschlussarbeiten verliehen und wurde in Deutschland, Österreich und der Schweiz ausgeschrieben.

Die Verleihung der Förderpreise 2022 der Walter Reiners-Stiftung des VDMA, Fachverband Textilmaschinen an Studierende und Nachwuchsingenieur:innen deutscher Universitäten für Spitzenleistungen im Studium fand am 22. Juni 2022 im Rahmen der Techtextil 2022 in Frankfurt/Main statt. Die bundesweit ausgeschriebenen Förderpreise wurden durch Peter D. Dornier, Vorstandsvorsitzender der Walter Reiners-Stiftung, auf dem VDMA-Messestand verliehen. Zum ersten Mal stand bei der Auswahl der eingereichten Arbeiten der Fokus auf Nachhaltigkeit.
 
Frau M. Sc. Marina Andrea Michel wurde mit dem mit 3.500 EUR dotierten Nachhaltigkeitspreis für die „Beste Masterarbeit des Deutschen Textilmaschinenbaues 2022“ geehrt. Ihre am Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik der TU Dresden Abschlussarbeit beschäftigt sich mit der „Funktionalisierung von Garnen mittels Cyclodextrinen zur Filtration von Mikro- und Nanoplastik, Übertragung auf Gewebe“.
 
Im Fokus stand ein Verfahren zur textilchemischen Ausrüstung von Garn- und Gewebematerialien aus nachwachsenden Rohstoffen mit Cyclodextrinen, die Mikro- und Nanoplastik (MNP) anbinden. Die grundlegenden Erkenntnisse zeigen dabei das Potenzial daraus hergestellter faserbasierter Filter zur deutlichen und nachhaltigen Minimierung der MNP-Belastung, sowohl von lokalen Trinkwasserquellen bis hin zu globalen Wasserkreisläufen, auf. Die Masterarbeit beinhaltet erstmals die innovative Anwendung von Cyclodextrinmolekülen zur Anbindung kleinster Plastikpartikel unterschiedlicher Form und molekularer Zusammensetzung.
 
Simon Hoebel erhielt den mit 3.000 EUR dotierten Nachhaltigkeitspreis „Beste Forschungsarbeit des Deutschen Textilmaschinenbaues 2022“ über die „Weiterentwicklung des Versuchstandes zur Herstellung von flexiblen hochdrapierbaren Thermoplastfaserbandstrukturen aus recycelten Carbonfasern und Thermoplastfasern für hochbelastbare thermoplastische Verbundbauteile“.
 
Das Ziel der prämierten Forschungsarbeit bestand in der Weiterentwicklung eines Versuchstandes sowie eines anwendungsbezogenen technologischen Knowhows zur Entwicklung und Fertigung von unidirektionalen hochdrapierbaren Thermoplastfaserbandstrukturen aus recycelten Carbonfasern (rCF) und Thermoplastfasern (TFS) für hochbelastbare thermoplastische CFK-Bauteile. Im Rahmen der Forschungsarbeit untersuchte Hoebel den gesamten Prozess zur Herstellung von hochdrapierbaren Thermoplastfaserbandstrukturen von der Kardierung, Verstreckung, Banddoublierung und Konsolidierung. Aus den entwickelten rCF-TFS wurden thermoplastische UD-Verbunde gefertigt und ihre mechanischen Eigenschaften charakterisiert. Die Ergebnisse der Studienarbeit zeigen das Potenzial dieser neuartigen Prozesskette und der darauf basierenden leistungsfähigen und nachhaltigen Thermoplastfaserbandstrukturen auf Basis von rCF.

Standard & Poor’s Global Ratings (S&P) hebt sein Langfrist-Rating für die SGL Carbon auf B- und das Rating der Anleihe auf B. Der Ausblick für die Gesellschaft wird von der renommierten Ratingagentur als stabil eingestuft.

S&P begründet die Anhebung des SGL-Ratings mit der verbesserten Kapitalstruktur des Unternehmens und der Reduzierung der Nettoverschuldung. Die Rating-Agentur geht davon aus, dass die SGL Carbon in den kommenden Jahren einen positiven Free Cashflow generieren wird, der die Verringerung der absoluten Verschuldung unterstützt.

Für die zukünftige Entwicklung der SGL Carbon geht S&P von einer Verbesserung der Rentabilität aus, die neben den Einsparungen aus der Restrukturierung insbesondere auf dem Ausbau von Produkten und Materialien für die zukunftsorientierten Kernmärkte Mobilität, Energiewende und Digitalisierung basiert.

„Wir freuen uns, dass unsere operativen Erfolge und die bereits fortgeschrittene Transformation der SGL Carbon von den beiden großen Ratingagenturen - Moody’s und S&P - durch die Anhebung des Ratings honoriert werden. Wir sehen dies auch als Ansporn für die weitere Entwicklung und Transformation der SGL Carbon," erläutert Thomas Dippold, CFO der SGL Carbon SE.

Die Verleihung der Förder- und Kreativitätspreise 2021 der Walter Reiners-Stiftung des VDMA, Fachverband Textilmaschinen an Studierende und Nachwuchswissenschaftler:innen deutscher Universitäten für Spitzenleistungen in Studium und Promotion fand am 09. November 2021 im Rahmen der Aachen-Dresden-Denkendorf International Textile Conference 2021 statt. Die bundesweit ausgeschriebenen Förder- und Kreativitätspreise wurden erneut online durch Herrn Peter D. Dornier, Vorstandsvorsitzender der Walter Reiners-Stiftung, verliehen.

Dr.-Ing. Martin Hengstermann wurde mit dem mit 5.000 EUR dotierten Förderpreis beste Dissertation des Deutschen Textilmaschinenbaues 2021 für seine am Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik der TU Dresden erarbeiteten Dissertation „Entwicklung von Hybridgarnen aus recycelten Carbonfasern und Polyamid 6-Fasern für thermoplastische Verbundbauteile mit hohem Leistungsvermögen“ geehrt.

Gegenstand der Dissertation ist die Entwicklung und Umsetzung von neuartigen Hybridgarnen aus recycelten Carbonfasern (rCF) und Polyamid (PA) 6-Fasern für thermoplastische Verbundbauteile. Diese Hybridgarne können die hervorragenden mechanischen Eigenschaften der rCF im Gegensatz zu bisherigen Lösungen in hohem Maße ausnutzen. Bedingt durch deren spezielle Fasereigenschaften (insbesondere hohe Querkraftempfindlichkeit, Sprödigkeit und fehlende Kräuselung) wurde dafür die Prozesskette der konventionellen Stapelfasergarnherstellung, bestehend aus Krempel, Strecke und Flyer, umfangreich analysiert und technologisch-konstruktiv weiterentwickelt, wodurch erstmalig eine schonende und gleichmäßige Herstellung der Hybridgarne ermöglicht werden konnte.

Die Textil- und Modeindustrie wird gegenwärtige grundlegend revolutioniert – getrieben von nachhaltigen und technologischen Innovationen, erreichen neue Wertschöpfungsmodelle den Massenmarkt. Genau diese Themen nimmt die Fashionsustain, das internationale und multidisziplinäre Konferenzformat der Neonyt, vom 6. bis 8. Juli 2021 und erstmalig im Rahmen des digitalen FFW STUDIO der Frankfurt Fashion Week in den Fokus. Sie präsentiert in Form von Panels, Talks, Keynotes und interaktiven Formaten spannende und tiefgehende Einblicke in den laufenden Transformationsprozess der Branche. Unter anderem mit dabei sind der Grüne Knopf, Oeko-Tex und PwC.

Drei Tage, mehr als 20 Einzelformate, zahlreiche Insights: Unter den zentralen Topics State of the Industry, Innovating the Industry und State of Retail versammelt sich das gesamte, vielseitige und multidisziplinäre Programm der Fashionsustain. Der inhaltliche Fokus liegt dabei auf den Themen Fashion Design & Circularity, Values & Diversity, Digitisation, Textile Certifications und Cotton & Denim. In diversen Talks, Diskussionen und Präsentationen wird für die Community erlebbar, was die nachhaltige Modebranche bewegt, welche Potenziale und Visionen die handelnden Akteur*innen aktuell forcieren und wie diese für einen echten Wandel in der Industrie aufgegriffen und skaliert werden können.

State of the Industry – was bewegt die Modeindustrie?
Diese Frage stellt am 6. Juli 2021 ab 10 Uhr der erste Konferenztag. Zu den maßgeblichen Themen, die die Branche aktuell herausfordern – so die Effekte der Corona-Pandemie auf die internationale Modeindustrie; die Frage inwieweit sich Textilproduktion langfristig von global zu lokal shiftet; oder wie Nachhaltigkeit ganzheitlich in Prozesse integriert werden und Permanenz erlangen kann - diskutieren Speaker*innen diverser
Fashion Brands im Panel „Global supply. Local demand. Total change?“.
Auch das in Deutschland jüngst beschlossene Lieferkettengesetz spielt eine wichtige Rolle. Im Panel „Same Goals. Different Systems. How transparency triggers responsibility“, initiiert vom Grünen Knopf und von der Deutschen Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ).

Der Zusammenhang von Finanzen, Nachhaltigkeit und Mode: Durch gezielte Entscheidung, Kreditnehmer*innen anhand ihrer Nachhaltigkeitsbemühungen zu berücksichtigen, kann der Finanzdienstleistungssektor zu einer nachhaltigeren Zukunft beitragen. Was das konkret bedeutet, welche Auswirkungen dies auf die Kreditvergabe haben kann und wie die Branche außerdem zur Transformation der Textil- und Modeindustrie beitragen kann, wird in einer Diskussion unter dem Titel „Finance. How it triggers sustainability in fashion“ debattiert.

Digitalisierung und Innovation: Transformation, Transparenz, Zertifizierungen
Die beiden zentralen Themen des zweiten Konferenztages sind hochaktuell und nehmen insbesondere im Kontext der Frankfurt Fashion Week eine zentrale Bedeutung ein.

Transparenz entlang der textilen Lieferketten wird immer relevanter und sie ist eng mit digitalen Innovationen verknüpft. Deshalb wird im Panel „Transparency. The tech solutions for new supply and value chains“ verschiedene technische Lösungen vor, die mehr Transparenz beim Kleidungskauf ermöglichen, vorgestellt.
Beim interaktiven Certification Buzzword-Bingo mit Max Gilgenmann powered by Grüner Knopf werden Zuschauer*innen mittels Gamification eingebunden, bevor im Panel „Carbon and Water Footprinting. How to drive it in the Fashion Industry“ by Oeko-Tex das Thema rund um Zertifikate weiter vertieft wird.

State of Retail – von der Innovation zu den Konsument*innen
Am Donnerstag, den 8. Juli dreht sich das Programm der Fashionsustain rund um den State of Retail. Wie findet man als kleines, nachhaltiges Label am besten eine passende Retail-Plattform für eine gelungene Zusammenarbeit? Was unter dem Topic Retail auf keinenb Fall fehlen darf, sind Einblicke in neue Businessmodelle. Secondhand, leihen, leasen, resellen – die zirkulären Möglichkeiten der Wertschöpfung sind für den Einzelhandel breit gefächert. Mehr Einblicke dazu gibt es im Panel „New business models. From pre-loved to repaired and recycled“. Weil Nachhaltigkeit, umweltbewusster Lebensstil und verantwortungsvoller Umgang mit der Natur mittlerweile in der Mitte der Gesellschaft angekommen sind, ist es umso wichtiger, dass Marken und Labels den Konsument*innen Orientierung und Transparenz zu bieten. In dem Design-Talk „Sustainable Branding“ des German Design Council geht es deshalb um nachhaltige Markenführung, den Aufbau eine entsprechenden Markenstrategie und die zentrale Bedeutung von guter Nachhaltigkeitskommunikation.