Aus der Branche

Kelheim Fibres, führender Hersteller von Viskose-Spezialfasern, hat sich dem Recycling Atelier Augsburg angeschlossen. Das Recycling Atelier Augsburg ist ein Zentrum für Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet des Textilrecyclings. Es ist am Institut für Textiltechnik Augsburg angesiedelt, einem An-Institut der Hochschule Augsburg. Die beiden Institutionen gründeten das Recycling Atelier im Juni 2022 zusammen mit zwölf Partnern aus der deutschen Textilindustrie.

Im Recycling-Atelier steht der Dreiklang aus technischer und ökologischer Sinnhaftigkeit sowie ökonomischem Nutzen im Vordergrund. Damit stemmen sich die Partner des Recycling Ateliers gegen Fast-Fashion, die ausgelagerte Unternehmensverantwortung und eine allgemein sinkende Rohstoffqualität, die oftmals ein Downcycling – die minderwertige Wiederverwendung – der Materialien befeuern.

„Das Recycling Atelier Augsburg verbindet als Modellwerkstatt die wichtigsten Prozesse des textilen Recyclings und bietet so eine ganzheitliche und umfassende Forschung entlang der Wertschöpfungskette“, wie Georg Stegschuster, Leiter des Recycling Ateliers ausführt. Die Wissenschaftler forschen an allen Prozessschritten des Textilrecyclings: von der Materialanalyse über die Sortierung, Aufbereitung und Textilverarbeitung bis hin zum nachhaltigen Produktdesign. Dabei spielen eine umfassende Datenerfassung und der Einsatz künstlicher Intelligenz sowie innovativer Materialien eine zentrale Rolle.

Kelheim Fibres ist Produzent hochwertiger Viskose-Fasern, die aus Cellulose bestehen, dem Hauptbestandteil des nachwachsenden Rohstoffs Holz, und weltweit für Produkte in Bereichen wie Hygiene, Textilien und technische Anwendungen eingesetzt werden

"Im New Business Development und bei der Faser- und Anwendungsentwicklung folgen wir dem Open Innovation Konzept - die Kooperation mit dem Recycling-Atelier bietet uns eine ideale Plattform dafür. Hier können wir gemeinsam mit Partnern Nachhaltigkeit und Performance voranbringen“, erläutert Maik Thiel, Projektleiter bei Kelheim Fibres.

Recycelte Baumwollfasern sind häufig sehr kurz bzw. von ungleichmäßiger Länge, was eine Weiterverarbeitung von 100 % Recyclingmaterial zu einer Herausforderung macht. Beimischungen der Spezialfasern von Kelheim Fibres sollen die Produktion hochwertiger neuer Produkte, wie z.B. Vliesstoffen ermöglichen. Perspektivisch sollen die von Kelheim Fibres dafür bereitgestellten Fasern ebenfalls aus recyceltem Zellstoff hergestellt werden.

Die Textilindustrie ist der drittgrößte Kunststoffverbraucher. Die Wachstumsraten in der Produktion von Fasern und Textilien sind hoch, Kreislaufwirtschaft hat sich in diesem Segment aber noch kaum etabliert. Die EREMA Gruppe intensiviert nun mit dem neuen Geschäftsbereich „Fasern und Textilien“ die Entwicklung von Recyclinglösungen auch für diese Applikation. Der Fokus liegt dabei vorerst auf PET-Fasermaterialien, die in der Faserproduktion und bei weiteren Verarbeitungsschritten anfallen. Technologien für das Recycling von gemischten Faserstoffen aus der klassischen Textilsammlung sollen in einer nächsten Projektphase folgen.

„Mit der VACUREMA® und INTAREMA® Technologie von EREMA und der ISEC evo Technologie von PURE LOOP verfügen wir im Unternehmensverbund bereits über ein umfangreiches Maschinenportfolio für Anwendungsbereiche des Faser- und PET-Recyclings. Für ökologisch und wirtschaftlich sinnvolles Recycling braucht es aber neue technologische Lösungen, um die recycelten Fasern in höherwertigen Endanwendungen einzusetzen und eine funktionierende Kreislaufwirtschaft zu realisieren“, erklärt Wolfgang Hermann, Business Development Manager Application Fibres & Textiles, EREMA Group GmbH. Der Schwerpunkt liegt dabei in einem ersten Schritt auf PET, das als Schlüsselmaterial für die Produktion von synthetischen Fasern gilt. Ziel sind Recyclinglösungen, mit denen PET Fasermaterialien wieder für PET Faserproduktionsprozesse aufbereitet werden können. Das ist ein bedeutender Schritt für die Kreislaufwirtschaft, denn PET Fasern in Textilien machen rund zwei Drittel der gesamten Menge an PET aus.

Bei dieser Entwicklungsarbeit kann die EREMA Gruppe auf bereits bestehendem Know-how aufbauen. Die Recycling-Technologien wurden mit einem neuen IV-Uptimizer kombiniert. „Dadurch wird die Verweilzeit der PET-Schmelze verlängert, was speziell beim Faserrecycling nötig ist, um Spinnöle wieder effizient zu entfernen. Zudem wird mit unserem Recyclingprozess der IV-Wert der PET-Schmelze nach der Extrusion wieder gezielt auf jenes Niveau erhöht, wie es für die jeweilige Faserproduktion unbedingt nötig ist“, erklärt Hermann. PET Faserabfälle aus Produktionsprozessen lassen sich so zu rPET-Filamentfasern, Teppichgarnen oder Stapelfasern weiterverarbeiten.

Faser-Technikum mit Anlage für Kundenversuche
Um diese Entwicklungsarbeit zu forcieren, hat EREMA ein eigenes Faser-Technikum in Betrieb genommen, wo sich ein unternehmensübergreifendes Team mit Recyclinglösungen für Faser zu Faser Anwendungen befasst.

Prof. Manfred Renner und Prof. Christian Doetsch leiten ab August 2022 gemeinsam das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT. Als renommierte Wissenschaftler prägten sie zuletzt jeweils als Leiter des Bereichs Produkte und des Bereichs Energie die Ausrichtung des Instituts und folgen auf Prof. Eckhard Weidner, der in den Ruhestand tritt.

Erstmals in seiner Geschichte wird das Fraunhofer UMSICHT von einer Doppelspitze geführt. Beide Institutsleiter starteten ihre berufliche Laufbahn am Institut, ab August gestalten sie gemeinsam dessen Geschicke.

Prof. Manfred Renner ist promovierter Maschinenbauingenieur und spezialisiert auf Verfahrenstechnik und Business Development. Seit 2006 ist er am Fraunhofer UMSICHT in verschiedenen Funktionen beschäftigt und leitete zuletzt den Bereich Produkte mit 126 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern und einem Etat von 14,8 Millionen Euro. Mit seinen vielfach ausgezeichneten Forschungsarbeiten zur wasserfreien Ledergerbung mit verdichtetem Kohlendioxid hat er international Maßstäbe gesetzt. Mit der Entwicklung neuartiger aerogelbasierter Fassadendämmstoffe leistete er einen wesentlichen Beitrag zu umweltschonenden, zirkulären Anwendungen in der Bauindustrie und initiierte viele industrielle Projekte. Technologische Durchbrüche gelangen seinem Team insbesondere bei der Entwicklung einer neuartigen Brandschutzverglasung, die selbst extremster Hitze widersteht. Dafür erhielt sein Entwicklerteam im Oktober 2020 den Joseph-von-Fraunhofer-Preis.

Parallel zur Institutsleitung übernimmt Prof. Renner im August 2022 die Leitung des Fraunhofer Clusters of Excellence Circular Plastics Economy CCPE. In dieser Funktion vertritt er die Fraunhofer-Gesellschaft auf nationaler und europäischer Ebene im Hinblick auf die Transformation von Wirtschaft und Gesellschaft zu einer Circular Economy. Zudem gründet er an der Fakultät für Maschinenbau der Ruhr-Universität Bochum den Lehrstuhl Responsible Process Engineering. Im Rahmen seiner Professur wird er die systemische Entwicklung der Circular Economy auf Unternehmens-, regionaler und europäischer Ebene gestalten.

Prof. Christian Doetsch ist seit mehr als 25 Jahren im Bereich der Energieforschung tätig, die meiste Zeit davon beim Fraunhofer UMSICHT. Als Leiter des Bereichs Energie führte er ein Team von rund 145 Mitarbeitenden und verantwortete einen Etat von etwa 10,4 Millionen Euro. Seine technologischen Schwerpunkte sind Energiespeicher, Power-to-X-Technologien inklusive Elektrolyse-Wasserstoff und chemischer Umwandlung in Wertstoffe, Katalysatoren sowie die Modellierung und Optimierung von Energiesystemen. Sein maßgebliches Ziel ist dabei die Integration erneuerbarer Energien in ein sektorübergreifendes, resilientes Energiesystem.

Doetsch war 2015 Mitgründer des Start-ups Volterion GmbH & Co. KG, das Redox-Flow-Batterien entwickelt. International hohe Sichtbarkeit erzielte er durch das Re-Design von Stacks, einer Kernkomponente von Redox-Flow-Batterien, für die er mit seinem Team und Vertretern von Volterion im Mai 2021 den Joseph-von-Fraunhofer-Preis entgegennahm. Der Energieexperte ist zudem stellvertretender Sprecher der Fraunhofer-Allianz Energie und Task Manager zum Thema Energiespeicher bei der Internationalen Energieagentur IEA. Außerdem ist er Mitinitiator des »Open District Hub e. V.«, einem Verein zur Förderung der Energiewende im Quartier durch Sektorenkopplung.

Seit Januar 2020 ist er Professor für Cross Energy Systems in der Fakultät für Maschinenbau der Ruhr-Universität Bochum. Dort forscht er an den Themen ökologische Bewertung und Resilienz von cross-sektoralen Energiesystemen.

Um Produktschutz zu gewährleisten und Markenpiraterie vorzubeugen, hat GRAFE eine einfache und elegante Lösung entwickelt, die noch dazu eine hohe Sicherheit bietet. Basis sind spezielle Marker. „Die dafür designten, hochkomplexen Pigmente mit speziellen physikalischen Eigenschaften werden in kleinsten Mengen innerhalb der Kunststoffmatrix eingesetzt. Mit einem entsprechend kalibrierten Detektor können so die damit ausgerüsteten Produkte ausgelesen und authentifiziert werden“, erläutert Business Development Manager Florian Ludwig. Gleichzeitig seien in der Regel keine Eigenschaftsänderungen zu beobachten. Die Detektoren können mittels einer LED-Anzeige innerhalb von Sekunden prüfen, ob der einzigartige Marker im Produkt enthalten ist und ob es sich bei diesem Artikel um das Originalprodukt handelt.

Generell gibt es zwei Möglichkeiten: x ray und light fluorescence, also fluoreszierende Röntgen- strahlen oder Licht. Bei der ersten Variante hat die Grundfarbe keinen Einfluss (auch schwarz nicht) und der Kunde profitiert von einer niedrigen Zugabedosierung und Batchpreis, jedoch verlangt diese Methode höhere Investitionen. „Bei der light fluorescence hingegen erfolgt die Detektierung über ein Messgerät, welches von unserem Partner oder von uns direkt vorkonfiguriert wird. Dabei sind unterschiedliche Arten verfügbar, von handlichen Handmessgeräten über stationäre Bürolösungen bis hin zu Inline-Spektrometern, um direkt während der Produktion eine Kontrolle stattfinden zu lassen“, erklärt Ludwig. Bei dieser Methode richtet sich die Masterbatch-Dosierung unter anderem nach der Grundfarbe. Die Funktionsweise ist schnell und einfach, zudem sind die notwendigen Investitionen überschaubar.

Vom Spritzguss-, über Extrusions- bis hin zu transparenten- und Faseranwendungen kämen nahezu alle Bereiche der Kunststoffverarbeitung in Frage.