Aus der Branche

Im Automobilbau, dem Schiffsbau und der Luftfahrtindustrie sowie bei Windenergieanlagen steigen die Materialanforderungen zusehends. Die verwendeten Werkstoffe sollen leicht, ressourcenschonend und gleichzeitig hochbelastbar sein. Faserverstärkte Kunststoffe (Composites) rücken immer mehr in den Vordergrund, da deren Eigenschaften in Kombination mit Glas- oder Carbonfasern metallischen Materialien oftmals überlegen sind. Mit Fokus auf die klimaneutrale Herstellung und Nutzung von Produkten wächst auch der Bedarf an Recyclinglösungen. Im SmartERZ-Projekt TRICYCLE arbeiten Unternehmen gemeinsam an geeigneten skalierbaren und wirtschaftlich tragfähigen Prozessen zum Recycling von Smart Composites. Momentan gibt es dafür keine Anbieter oder Konzepte am Markt.

Smart Composites bestehen aus Werkstoffen, deren Funktionalisierung durch die Integration oder Applikation elektrisch leitfähiger Komponenten, z. B. Sensoren oder Mikroprozessoren, erreicht wird. Dazu zählen zum Beispiel smarte Textilien, die elektronisch wärmen, Lichtsignale geben oder zur Datenübertragung genutzt werden können. Das breite Anwendungsspektrum und die vielseitigen Einsatzgebiete dieser intelligenten Verbundwerkstoffe und Multimaterialverbunde werden perspektivisch zu einem wachsenden Bedarf und einer stärkeren Nachfrage führen.

Die funktionale und vielschichtige Verbindung verschiedener Materialien wie Kunststoff, Metall und Textil wirft beim Thema Recycling Nachhaltigkeitsfragen auf. Im Erzgebirge werden dafür bereits heute Lösungen entwickelt. Im Rahmen des WIR!-Projektes SmartERZ ist das Verbundprojekt TRICYCLE entstanden. Mit dem Fokus auf den Strukturwandel im Erzgebirge haben sich acht ortsansässige Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft zusammengetan, um ein Recyclingkonzept aufzustellen und die Grobplanung für ein erzgebirgisches Recycling Center zu entwickeln. Das Ende des Produktlebenszyklus und die Nachnutzung bzw. Wiederaufbereitung stehen dabei im Mittelpunkt des Entwicklungsprozesses. Im Ergebnis sollen effektive und maßgeschneiderte Maßnahmen für eine möglichst hochwertige Wiederverwendung entstehen. Diese sollen dem steigenden Aufkommen an Abfällen aus diesem wachsenden Bereich der deutschen Industrie begegnen und anwendungsbereit sein.

Klassische Herausforderungen für die Projektbeteiligten sind die irreversiblen Verbindungstechniken (z. B. Kleben, Faser-Matrix-Haftung), die Integration vieler verschiedener Materialien in geringen Mengen sowie Form und Größe der Bauteile. Eigene Untersuchungen sowie Feedback von Partnerunternehmen bestätigen die Notwendigkeit sowie den Nutzen eines passgenauen Recyclingprozesses für Smart Composites und intelligente Multimaterialverbünde. Das Projekt soll dazu beitragen, den Wirtschaftsstandort Erzgebirge attraktiver und zukunftsfähiger zu gestalten.

Am 1. September 2021 gestartet, kann TRICYCLE erste Ergebnisse vorweisen. Zunächst wurden die Bedarfe bei mittelständischen Unternehmen in der Region Erzgebirge abgefragt, um die aktuellen Gegebenheiten und den Status quo in Bezug auf technologische Recyclingkonzepte bestmöglich abzubilden. Für ein fundiertes Recyclingkonzept hat das TRICYCLE-Team drei Referenzbauteile für den vorgesehenen Prozess ermittelt, die in der erzgebirgischen Wirtschaft Verwendung finden, und folgenden Bereichen zugeordnet: Automotive, Technische Textilien mit applizierter Zusatzfunktion und Technische Textilien mit integrierter Zusatzfunktion.

Basierend auf dieser Auswahl, analysiert das Projektteam momentan die Herstellungs- und bisherigen Recyclingprozesse der Referenzbauteile. Das beinhaltet auch die Planung praktischer Versuche zum Recycling. Dabei fokussieren sich die Projektpartner auf ihr Know-how in verschiedenen chemischen, thermischen und mechanischen Prozessen zur Separierung, Rückführung und Wiederverwendung der eingesetzten Materialien. Um die Produkte den Recyclingtechnologien zugänglich zu machen, wurde die Herangehensweise innerhalb des Projekts angepasst, da insbesondere Textil aufgrund von Form und Struktur (z. B. endlose Struktur) herausfordernd sein kann.

Obwohl die Materialien selbst recycelbar sind, müssen diese dennoch für den Prozess optimal vorbereitet bzw. fachgerecht aufbereitet werden. Die Expertise und die Technologiekompetenz, die hierfür benötigt werden, ist bei den beteiligten Projektpartnern durch jahrzehntelange Erfahrung und zahlreiche Innovationen vorhanden. Das Zusammenspiel aller Beteiligten im Projekt TRICYCLE stellt bereits jetzt die Weichen für das geplante Recycling Center, um dieses später zum Drehkreuz zwischen regionalen Produktionsunternehmen und dem Recycling weiterzuentwickeln. Dieses soll als „Open Factory“ aufgebaut werden, um den Unternehmen des SmartERZ-Bündnisses bzw. perspektivisch der Region Erzgebirge eine gemeinsame Nutzung zu ermöglichen.

„Die Wiederverwendung der eingesetzten Ressourcen ist sowohl aus ökonomischer als auch aus ökologischer Sicht zwingend geboten. Momentan gibt es weder Anlagenbauer noch Dienstleistungsanbieter mit den entsprechenden Kompetenzen zum Recycling von Smart Composites oder Multimaterialverbünden am Markt,“ stellt Johannes Leis, der Verbundkoordinator vom Sächsischen Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) in Chemnitz fest.Unter Leitung des STFI als Verbundkoordinator mit seiner über 30-jährigen Erfahrung in der Textilbranche und speziellem Know-how im Recycling von Carbonabfällen haben sich weitere Unternehmen und Forschungseinrichtungen zusammengefunden. Dazu zählen das Textilunternehmen Curt Bauer GmbH, die Professur Fabrikplanung und Fabrikbetrieb der TU Chemnitz, das Ingenieurbüro Matthias Weißflog, der Hersteller für Faserverbundbauteile Cotesa GmbH, der Spezialvlieshersteller Norafin Industries (Germany) GmbH, das Recyclingunternehmen Becker Umweltdienste GmbH und die Hörmann Rawema Engineering & Consulting GmbH. Am Ende der Projektlaufzeit sollen ein einsatzfähiges, technologisches Recyclingkonzept für die zukünftigen entstehenden smarten Produkte sowie die in der Produktion entstehenden Abfälle (bspw. durch fehlerhafte Bauteile und Randbeschnitte) und ein Konzept für den Aufbau eines Recycling Centers vorliegen, das im Erzgebirge entstehen soll.

In Deutschland greifen vielfältige Regelungen und Gesetze rund um das Thema Datenschutz und Gesundheitsdaten. Diese Heterogenität stellt eine Hürde für die optimale Nutzung von Gesundheitsdaten zur Verbesserung der Gesundheitsversorgung dar. Das beschreiben die Teilnehmer:innen aus Politik, Recht und Industrie des Digital-Talks des Bundesverbands Medizintechnologie e.V., BVMed, am 28. April 2022. „Wir sehen die dringende Erfordernis, die digitale Transformation der Prozesse voranzutreiben, zu harmonisieren, vorhandene Daten zu nutzen und auch die privaten Einrichtungen zur Forschung und Entwicklung mitzunehmen“, so Franziska Hoppermann, CDU-Abgeordnete und Mitglied im Digitalausschuss des Deutschen Bundestags. Dem stimmte Prof. Dr. Dr. Christian Dierks, Rechtsanwalt und Geschäftsführer von Dierks+Company, zu. Ein Zugriff der Industrie auf Gesundheitsdaten sei besonders wichtig, denn sie „investiert in Forschung und Entwicklung und geht die damit verbundenen Risiken ein, um Gesundheitslösungen zu entwickeln“, beschreibt Prof. Dierks. Der Digital-Talk widmete sich dem Thema „Nutzung von Gesundheitsdaten“ und diskutierte Herausforderungen sowie mögliche Lösungen für eine bessere Gesundheitsversorgung.

In den letzten Jahren wurden viele Initiativen und Aktivitäten für eine digitale Gesundheitsversorgung angestoßen. Diese Entwicklung soll laut Koalitionsvertrag fortgesetzt werden. Dabei wird von der MedTech-Branche insbesondere das sogenannte „Gesundheitsdatennutzungsgesetz“ erwartet. Der BVMed begrüßt ein solches Gesetz und setzt sich dafür ein, dass auch der Gesundheitsindustrie der Zugang zu Daten ermöglicht wird. Deshalb widmete sich der erste BVMed Digital-Talk 2022 direkt der Fragestellung „Zwischen Datenschatz und Datenschutz: 2022 als Schicksalsjahr für Nutzung von Gesundheitsdaten?“. Moderiert wurde die Veranstaltung von Dr. Joachim Haes, Sprecher des BVMed-Arbeitskreises Digitalisierung sowie Director Government Affairs DACH und Osteuropa bei Intuitive Surgical.

Weitere Informationen finden Sie hier.

Der aktuelle Jahresbericht der Bremer Baumwollbörse ist ab sofort erhältlich:

• Produktion: 24,1 Millionen Tonnen,
• Beschäftigung: 150 Millionen Menschen,
• Verarbeitung: 24,1 Millionen Tonnen

Produktion, Handel und Verarbeitung der nachwachsenden Naturfaser sind seine inhaltlichen Schwerpunkte. Ergänzend dazu wirft der Jahresbericht einen Blick auf die Textilindustrie Deutsch¬lands, Österreichs und der Schweiz. Der ebenfalls enthaltene Tätigkeitsbericht macht deutlich, welche Themen die Bremer Baumwollbörse als internationaler Rohstoffverband bearbeitet.

Baumwolle ernährt, sie schützt und sie ist sehr technisch
Die Baumwollindustrie wartet mit beeindruckenden Zahlen auf: Weltweit wurden 2020/21 24,1 Mio. Tonnen der biologisch abbaubaren Faser erzeugt, mehr als 150 Millionen Menschen sind eingebunden. Über zwei Drittel der Produzenten arbeiten in Entwicklungslän¬dern. Auch wird in der Baumwollindustrie beständig und mit Erfolg Forschung betrieben, so dass Baumwolle für technisch anspruchsvolle Prozesse ein interessantes Produkt ist.

Detaillierte Einblicke vom Baumwollanbau bis zur Verarbeitung
In Berichten über die Entwicklung in den wesentlichen Anbau- und Verarbeitungsländern sowie einordnenden Globalanalysen erhält der Leser einen umfassenden Einblick in die wichtigsten Segmente der Baumwolllieferkette. Statistiken zur Faser-produktion, zu Erträgen, zum Handel, zur Preisentwicklung sowie zur Weiterverarbeitung des Rohstoffes in nachgelagerten Produktionsstufen erfassen sowohl die letzten Jahre als auch den aktuellen Zeitraum. Für den Blick in die Zukunft und mögliche Entwicklungstendenzen konnte ein erfahrener Vertreter der internationalen Wirtschaftspresse gewonnen werden.

Baumwolltextilwirtschaft in Deutschland und Europa
Weitere Berichte analysieren die Baumwoll- und Textilindustrie in Deutschland, Österreich und der Schweiz. Hier sind die aktuellen wie strukturellen Entwicklungen innerhalb der Textil- und Bekleidungsindustrie deutlich zu erkennen. Dadurch wird die Gesamtschau mit Blick auf weitere Segmente der Baumwolllieferkette bis zum Endverbraucher in Europa optimal ergänzt.

Darüber hinaus enthält der Jahresbericht einen Überblick der vielfältigen Tätigkeiten der Bremer Baumwollbörse im vergangenen Jahr, der ihre Bedeutung im weltweiten Netzwerk der Baumwollwirtschaft unterstreicht.

• Batteriedeckel aus SMC – Was Composites für die Elektromobilität leisten können

Die schnelle Entwicklung der Elektromobilität hat die gesamte Werkstoffentwicklung vor neue Herausforderungen gestellt. Besonders die Batterie, ein Herzstück der Elektrofahrzeuge, stellt ausgesprochen hohe Anforderungen an die eingesetzten Materialien und Lösungen.

Bei dem Batteriegehäuse (sog. Wanne) stellen metallische Werkstoffe in Profilform (vor allem Aluminium und spezielle Stähle) bezüglich der Crashanforderungen eine etablierte Lösung dar. Bei den Batteriedeckeln stehen verschiedene Lösungen in Wettbewerb. Je nach Konzept und Hersteller werden metallische (Aluminium, bzw. Stahl) sowie nichtmetallische Werkstoffe (Kunststoffe) bzw. deren Kombinationen eingesetzt.

Welche Anforderungen werden an die potenziellen Materialien für Batteriedeckel gestellt, um in Betracht gezogen zu werden?

Dieser Artikel betrachtet vorrangig die sehr guten Verwendungsmöglichkeiten von Sheet Molding Compounds (SMC). Fünf wichtige Merkmale der Funktion eines Batteriedeckels werden nachstehend kommentiert.

1.    Mechanische Eigenschaften

Das Batteriegehäuse besteht hauptsächlich aus Aluminium – bzw. Stahlprofilen, es kann allerdings auch im Aluminiumdruckverfahren hergestellt werden. Das Gehäuse beherbergt die Zellen, die Kühlung, die Verkabelung und schützt die Batterie vor Crash - / Crush – Schäden. Außerdem ist das Gehäuse ein Teil der gesamten Fahrzeugstruktur. Für die mechanischen Anforderungen des Batteriedeckels ist faserverstärkter Kunststoff (SMC) eine passende Lösung, die folgende Vorteile bietet:

•    gute Zug – und Biegefestigkeit erhöhen die Steifigkeit,
•    SMC ermöglicht die Verteilung dieser Eigenschaften über das gesamte Bauteil,
•    Verwendung verschiedenster Fasertypen und Glaskugeln ist möglich,
•    mögliche Fasersysteme, wie uni – und multidirektionale, sowie randomisierte Schnittfasern, erhöhen die mechanischen Eigenschaften,
•    lokale Verstärkungen der Wanddicken unterstützen diese Verbesserungen und
•    stabile und vorhersehbare Eigenschaften im breiten Temperaturbereich von minus 60°C bis 150°C und darüber hinaus, keine Versprödung, kein Schmelzen bzw. Aufweichen sprechen für diesen Werkstoff.

2.    Flammwidrigkeit und Temperaturbeständigkeit

Im Falle eines Batteriebrandes hat der Insassenschutz höchste Priorität, damit die Passagiere rechtzeitig das Fahrzeug verlassen können, das Elektrofahrzeug muss den sog. 'Run away test‘ bestehen. Ein Brand kann entstehen, wenn folgende Faktoren eintreten:

•    elektrische Überladung, Kurzschluss, Fehlfunktion der Steuerelektronik
•    mechanische Einwirkungen, wie z. B. ein Crash des Fahrzeuges.

Im Brandfall können Flammen oder heiße Gase mit Temperaturen von bis zu 1100°C auftreten, die feste Partikel der Zellen beinhalten, also wie ein Sandstrahlgebläse wirken. Dünne Blechdeckel widerstehen hier nur kurzzeitig, weshalb zusätzliche Platten aus Stahl oder Geweben verwendet werden müssen, um die Sicherheitsanforderungen zu erfüllen.
SMC bietet hier folgende Vorteile:
•    die Nutzung von unterschiedlichen Füllstoffen ergeben höchste Flammwidrigkeiten,
•    durch die Verwendung von einer Faserverstärkung wird eine Formstabilität und elektrische Isolation garantiert und
•    es gibt kein Spontanversagen aufgrund von Erweichen (Thermoplaste) oder Schmelzen (Metalle).

3.     Teilegeometrie und Werkzeugkosten

Batterien aus dem Bereich der Elektromobilität haben in der Regel große Dimensionen und ein komplexes Design, um die Zellmodule, Elektronik, Verkabelung und Kühlung aufnehmen zu können. Das führt zu reliefartigen Deckelformen, die als Metallversion nur durch einen mehrstufigen Tiefziehprozess hergestellt werden können.
SMC bietet hier folgende Vorteile:
•    Herstellung mit nur einem Werkzeug,
•    Bauteilhöhen von 20mm bis 800 mm sind im gleichen Teil möglich,
•    umlaufender Rand incl. Dichtungsnut ausführbar,
•    Materialschwindung ist einstellbar und kann auch als sogenannte Null-schwinder eingestellt werden,
•    partielle Wandstärkenerhöhungen für die Flammwidrigkeit sind möglich,
•    einstufiger Herstellprozess (Fließpressverfahren).

Bei der Montage gewinnt die Geometriegenauigkeit der SMC – Deckel eine besondere Wichtigkeit, wodurch die Dichtungspressung optimiert und der fast verzugsfreie Deckel einfach montiert werden kann.
Hier ist das SMC den metallischen oder thermoplastischen Lösungen deutlich über-legen.

4.     EMV Abschirmung

Wie alle Kunststoffe, hat SMC - im Gegensatz zu Metallen - keine elektromagnetische Abschirmwirkung. Daher müssen SMC Bauteile mit einem zusätzlichen Bauteil (Blech bzw. Folie) großflächig verbunden werden, was zusätzliche Kosten verursacht. Trotzdem bleibt ein SMC- Deckel mit entsprechender Abschirmungshilfe als Systemlösung absolut funktions- und wettbewerbsfähig.

5.      Emission

Da sich die Batteriegehäuse mit dem Interieur im Karosserieinnenraum befinden, sind Anforderungen an die Emissionseigenschaften (VOC und andere) zu erfüllen. Dies stellt folgende hohen Anforderungen an:

•    die chemische Zusammensetzung des Basisharzes,
•    das sorgfältige Rezeptieren,
•    die für die Aushärtung verantwortlichen Stoffe (Initiatoren, Inhibitoren, usw.),
•    die Sauberkeit in der Halbzeugproduktion und
•    die Kontrolle des Herstellungsprozesses.

All diese Elemente sind entscheidende Voraussetzungen, um die Emissionswerte unter Kontrolle zu bringen und nachhaltig zu garantieren. Dieser Herausforderung stellt sich die SMC Industrie und hat mittlerweile bewiesen, die notwendigen Mittel und Fähigkeiten zu haben, um die geforderten Emissionswerte zu erreichen.

Das Zusammenwirken aller oben genannten Faktoren zeigt eindeutig, dass Batteriedeckel aus SMC eine technische, die Sicherheit verbessernde und wirtschaftliche Alternative zu Bauteilen aus metallischen Werkstoffen darstellen. Es handelt sich also um einen optimalen Werkstoff für die Batterielösungen der E-Mobilität, der bereits bei einigen Fahrzeugen Verwendung in der Serienproduktion gefunden hat!

Digitale Anwendungen in der Textil- und Bekleidungsindustrie: Das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Textil vernetzt bringt mit seiner Roadshow den digitalen Wandel direkt in die Unternehmen. Auftakt ist heute bei der Mitgliederversammlung des Verbands der Nordwestdeutschen Textil- und Bekleidungsindustrie in Münster.

„Wir wollen den textilen Mittelstand dort treffen, wo er zuhause ist“, sagt Anja Merker, Geschäftsführerin von Textil vernetzt. Aus diesem Grund gehen die fünf Projektpartner mit ihren Exponaten auf Tour und bringen die Digitalisierung direkt in die textilen Hotspots in Nordrhein-Westfalen, Baden-Württemberg, Bayern, Sachsen und Thüringen. „So können wir im persönlichen Gespräch erste Fragen aus dem unternehmerischen Alltag direkt beantworten“, so Anja Merker.

Erste Station der Roadshow ist die Jahrestagung des Verbands der Nordwestdeutschen Textil- und Bekleidungsindustrie in Münster, eines der Mitglieder beim federführenden Projektpartner Gesamtverband textil+mode. Die Textilunternehmen werden eine breite Palette unterschiedlicher digitaler Anwendungen hautnah erleben bzw. sogar testen können. Unter anderem wird der Projektpartner Institut für Textiltechnik (ITA) an der RWTH Aachen eine Augmented Reality-Brille (Hololens) zeigen, mit der interaktive 3D-Projektionen in der direkten Umgebung dargestellt werden können. Der praktische Vorteil für Unternehmen liegt darin, dass Arbeitsabläufe und –prozesse damit effizienter gestaltet werden können. Das Forschungsinstitut Hahn-Schickard ist der branchenübergreifende Experte für intelligente Lösungen mittels Sensorik. Der Partner aus Stuttgart veranschaulicht unterschiedliche Systemlösungen, und wie diese optimal in Bestands- und neuen Maschinen integriert werden können. Die beiden weiteren Partner Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung (DITF) und das Sächsische Textilforschungsinstitut (STFI) zeigen zudem Anwendungsbeispiele aus dem digitalen Engineering und der vernetzten Produktion.

„Inspirieren und Digitalisierung im wahrsten Sinne des Wortes begreifbar machen – genau das wollen wir mit der Roadshow erreichen“, so Anja Merker vor der Veranstaltung. „Wenn wir mit unseren Angeboten das Interesse der Textiler wecken und Appetit auf mehr machen, haben wir schon einen ersten Erfolg erzielt“, zeigt sie sich zuversichtlich.

• In den meisten Bundesländern starten die neuen Auszubildenden in Kürze ins Berufsleben.

Zur fachlichen Ausbildung eignet sich in diesem Zusammenhang die Ende 2015 komplett überarbeitete und erweiterte 7. Auflage des bewährten Lehrbuchs „Fachwissen Textileinzelhandel“. Es wurde unter Mitwirkung des BTE von erfahrenen Pädagogen für den Berufsschulunterricht erstellt und eignet sich für alle Beschäftigten im Textileinzelhandel, besonders für Auszubildende (Verkäufer/-in, Kaufmann/-frau im Einzelhandel) und Seiteneinsteiger.

Das Fachbuch erhält auf 398 farbig gestalteten Seiten einen betriebswirtschaftlich-verkaufskundlichen Teil (Einkauf, Verkauf, Marketing, Recht, Warenwirtschaft, Personalwesen) und einen warenkundlichen Teil mit vielen Praxisbeispielen. Damit ist es optimal geeignet als Nachschlagewerk (umfangreiches Stichwortverzeichnis), zum Selbstlernen (jede Seite eine komplette Einheit) und zur Prüfungsvorbereitung.

Hinweis: Das Lehrbuch „Fachwissen Textileinzelhandel“ ist zum Brutto-Verkaufspreis von 41,30 Euro zzgl. Versandkosten zu bestellen beim ITE-Verlag, Postfach 101865, 50458 Köln, Fax 0221/92150910, E-Mail: itebestellungen@bte.de oder im BTE-Internet-Shop unter www.shop.bte.de.