Aus der Branche

Beim Innovationstag Mittelstand des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) präsentiert sich der innovative Mittelstand als treibende Kraft der deutschen Wirtschaft. Unter dem Leitgedanken „So geht Zukunft! – Digital. Transformativ. Resilient.“ verspricht die Veranstaltung spannende Einblicke in wegweisende Technologien und zeigt, wie Unternehmerinnen und Unternehmer aus ganz Deutschland den technologischen Wandel vorantreiben. Rund 300 Aussteller präsentieren bei der Open-Air-Veranstaltung die Ergebnisse ihrer zukunftsweisenden Forschungs- und Entwicklungsprojekte und laden zur Entdeckungsreise ein. Das STFI präsentiert zum Innovationstag Mittelstand des BMWK am 13.06.2024 in Berlin fünf textile Forschungshighlights aus den Bereichen Schutztextilien, Digitalisierung sowie Nachhaltigkeit, Kreislaufwirtschaft und Wellness.

Molotowcocktailschutzanzug – textiler Schutzanzug für Polizeieinsatzkräfte zum Schutz vor Molotowcocktails
Spezialeinsatzkräfte sind auf Schutzkleidung angewiesen, die vor vielfältigen Gefahren schützt. Meist schränkt eine höhere Schutzwirkung den Tragekomfort ein. Forscher des STFI und des ITA Aachen haben daher gemeinsam ein hitzebeständiges Gewebe entwickelt, das vor Angriffen mit Molotowcocktails schützt und dabei gleichzeitig einen hohen Tragekomfort gewährt. Molotowcocktails können schwerwiegende Verletzungen hervorrufen, die es zu verhindern gilt. Das Verletzungspotential hängt insbesondere mit der extrem hohen Verbrennungstemperatur von 800 °C – 1.700 °C zusammen, aber auch der starken adhäsiven Wirkung der Brandsätze. Die entwickelte Schutzkleidung zeichnet sich durch eine optimierte Faserzusammensetzung sowie durch eine spezielle Garn- und Gewebekonstruktion aus. Dar-über hinaus wurde die Funktionalisierung des Gewebes angepasst.

Holz/Textil-Faltwerke
Im abgeschlossenen Projekt wurden Holz-Textil-Faltwerken (HTF) entwickelt, die temporär zum Zweck des Schallschutzes, Sichtschutzes oder der räumlichen Abgrenzung aufstellbar sind. Unter Nutzung der Origami-Mathematik wurden mehrschichtige Holz-Textil-Verbunde entwickelt. Das Textil dient als zweidimensionales Scharnier der fertigen Konstruktion. Durch den Verbund aus biegeschlaffen textilen Materialien mit biegesteifen Holzelementen sind Faltbewegungen möglich, die eine selbsttragende Struktur entstehen lassen. Die HTF zeichnen sich durch kleines Packvolumen und Leichtbauweise aus. Gezeigt wird ein Tischmodell des Demonstrators.

Graviola
In der Naturmedizin werden die Blätter des tropischen Graviola-Baumes (Annona muricata) zur Verbesserung des Wohlbefindens und zur Behandlung zahlreicher Krankheiten eingesetzt. Die Wirkung der Graviolapflanze ist hauptsächlich auf die enthaltenen aktiven Wirkstoffe der Acetogenine zurückzuführen. Ziel des Projektes GRAVIOLA war die Entwicklung neuartig funktionalisierter Textilien, die mit Wirkstoffen der Graviolapflanze ausgerüstet sind. Gezeigt werden auf dem internationalen Pavillon des Innovationstag Mittelstand mit Graviola ausgerüstete Textilmuster auf Basis von Wirkstoffverkapselungen und Graviolaextrakten.

INTAKE – Entwicklung und Erprobung intelligenter Einbringungstechnologie für Datenkerne in der Wäschekonfektionierung
Im Projekt INTAKE haben sich aktuell sechs Forschungspartner das Ziel gesetzt, ein KI-gesteuertes Verfahren zu entwickeln, das RFID-Antennenfäden und -Chips während des Konfektionsprozesses in die Wäsche einbringt und so die Notwendigkeit des nachträglichen Patchens eliminiert. Die Wäsche selbst wird so zu einem individuell funktionalisierten RFID-Transponder gemacht. Gezeigt wird Flachwäsche wie z.B. Bettlaken oder Kopfkissen mit integrierter kleindimensionaler RFID-Fadentechnologie inkl. Datenkern und Textilantenne für eine gesteuerte Einbringung per KI und zukünftige Leasing-Szenarien

Entwicklung und Untersuchung der Fusion zwischen innovativen Technologiekombinationen und nachhaltigen Designstrategien, dargestellt als multifunktionale Spielmatte (MultiMatt)
Die Multimatt ist eine Spielmatte, welche unterschiedliche Fertigungs- und Veredlungstechnologien unter Verwendung eines rezyklierten und Cradle to Cradle-zertifizierten Materials zu einem kreislauffähigen Produkt vereint. Die entwickelte MultiMatt verbindet den Monomaterial-Ansatz mit dem Flächenbildungsverfahren Stricken und den Veredlungs- und Funktionalisierungstechnologien 3D-Druck, Rückenbeschichtung und Laserbehandlung. Damit ist die Entwicklung zur Anwendung für nachhaltiges Design, kreislauffähige Materialverbunde und Rezyklate geeignet.

Im Rennen um den sächsischen Landespreis „Baupraxis der Zukunft – nachhaltig, innovativ, zirkulär“ gehören zu den zehn Finalisten zwei Entwicklungen, die aus sächsischen Industrieforschungsprojekten erwachsen sind. Zum einen überzeugte das Holz-Textil-Faltwerk die Jury als innovatives Raumkonzept für modulares Arbeiten und Wohnen. Zum anderen fand die Jury Gefallen an einem Hybridbauteil für Holz-Beton-Verbunddecken, bei dem ein biobasiertes Hanffaserkunststofflaminat als Balkenverstärkung größere Spannweiten ermöglicht. Beide Projekte wurden am 8. März 2024 zur Preisverleihung im Rahmen der Baumesse HAUS in Dresden mit einer undotierten Anerkennung gewürdigt.

Holz-Textil-Faltwerke
Ein interdisziplinäres Entwicklerteam hat Holz-Textil-Faltwerke (HTF) konzipiert, die temporär zum Zweck des Schallschutzes, Sichtschutzes oder der räumlichen Abgrenzung aufstellbar sind. Die HTF sind selbsttragend und zeichnen sich durch kleines Packvolumen und Leichtbauweise aus. Unter Nutzung der Origami-Mathematik wurden mehrschichtige Holz-Textil-Verbunde entwickelt. Das Textil dient als zweidimensionales Scharnier der fertigen Konstruktion. Auf der Oberseite des Textils ist je nach technischer Anforderung eine entsprechende funktionale Schicht (z. B. Holz- oder Kunststoffelemente) zu fixieren. Dabei wird die Faltkinematik durch die Geometrie der biegesteifen Holzelemente bestimmt. Durch den Verbund aus biegeschlaffen textilen Materialien mit biegesteifen Holzelementen sind Faltbewegungen möglich, die eine selbsttragende Struktur entstehen lassen. Ein wahlweiser Einbau von Funktionselementen erhöht die Schallabsorption und -dämmung. Insgesamt entsteht durch die Origamifaltung von Holz und Textil ein ästhetisches Design. An der Entwicklung waren das Ressort Physik und Bauteile des Instituts für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH (IHD), die Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (HNEE) mit seinem Fachbereich Holzingenieurwesen sowie das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) (Chemnitz) beteiligt.
Das IGF-Vorhaben 20946BR der Forschungsvereinigung Trägerverein Institut für Holztechnologie Dresden e.V. (TIHD) wurde unter dem Titel „Akustisch wirksame Origami-Faltwerke mit bedarfsgerecht anpassbarer Raumgeometrie auf Basis von Holz/Textilverbunden“ über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz auf Grund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert

Gro-Coce – Zukunftsfähiges Hybridbauteil aus Holz, Beton und Hanffasern
Zukunftsweisende Materialien bieten die Entwicklungen aus dem Bereich nachwachsender Rohstoffe in Kombination mit biobasierten Harzsystemen. Ein interdisziplinäres Team modifizierte die Herstellungstechnologie von Holz-Beton-Verbunddecken. Das Forschungsprojekt Gro-Coce verfolgte das Ziel, durch die Verbindung nachhaltiger Bauprodukte und -weisen ein innovatives Deckensystem zu entwickeln, welches auf Grundlage der Holz-Beton-Verbundbauweise (HBV-Bauweise) als ökonomische und ökologisch vorteilhafte Alternative zu den momentan vorherrschenden, energie- und ressourcenintensiven Deckenkonstruktionen aus Stahlbeton funktioniert. Das Deckensystem besteht aus Holzstegen, deren Zugzone durch hochleistungsfähige hanffaserbasierte Armierungstextilien verstärkt wird. Dadurch gelingt eine deutliche Reduktion des notwendigen Holzquerschnittes und eine anforderungsgerechtere sowie verantwortungsvollere Nutzung des Querschnitts für alle üblichen Spannweiten des Hoch- und Geschossbaus. Ziel war die Nutzbarmachung bisher nicht erreichter mechanischer Kennwerte der Hanfbastfasern, durch die Entwicklung neuartiger Bastfasergewinnungs- und Aufbereitungsmethoden. Für die Entwicklung des neuartigen Deckensystems kooperierten die Partner Hanffaser Uckermark (Prenzlau), Holzbau Meyer (Stollberg/Erzgebirge), Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur (Leipzig) sowie das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI), Fachbereich Web- und Maschenwaren, Verstärkungsstrukturen (Chemnitz). Das Forschungsprojekt ZIM KF4013848KI9 wurde unter dem Titel „Green organic reinforced high performance Timber Concrete Ceilings – Hanffaserkunststoffverstärkte, hochleistungsfähige und ressourceneffiziente Holz-Beton-Verbund-Decken“ über das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz auf Grund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Die EU-Richtlinie zur Fortentwicklung der Nachhaltigkeitsberichterstattung (CSRD) stellt Unternehmen und die öffentliche Hand vor große Herausforderungen. Bisher gelten die Regelungen nur für große kapitalmarktorientierte Unternehmen. Mit der Umsetzung der CSRD in nationales Recht in 2024 sind jedoch tiefgreifende Änderungen in der Nachhaltigkeitsberichterstattung zu erwarten. Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung (DITF) stellen sich dieser Herausforderung externer Berichterstattung und zugleich der Verantwortung für eine nachhaltige und ressourcenschonende Wissenschaft. Das Textilforschungszentrum hat deshalb eine dem Vorstand unterstellte Stabsstelle eingerichtet.

Die DITF bekräftigen ihr Engagement für Nachhaltigkeit mit der Ernennung des bisherigen Leiters des Kompetenzzentrums Textilchemie, Umwelt & Energie, Privatdozent Dr.-Ing. Thomas Stegmaier, zum Beauftragten für Nachhaltigkeit (Chief Sustainability Officer, CSO). Stegmaier wird neben dieser neuen Aufgabe weiterhin als stellvertretender Leiter dem Kompetenzzentrum Textilchemie, Umwelt & Energie mit seiner Expertise zur Verfügung stehen.

Aufgabe des Beauftragten für Nachhaltigkeit ist die Erarbeitung von Lösungen um den Energie- und Ressourcenverbrauch der DITF zu reduzieren, erneuerbare Energien zu fördern und eine effiziente Energienutzung zu implementieren. In den Prozess werden der Führungskreis, die operativen Organisationseinheiten und alle Beschäftigten eingebunden.

Der CSO wirkt darüber hinaus als Impulsgeber, sowohl für den Vorstand als auch für die Forschungsbereiche, um Nachhaltigkeitsthemen voranzutreiben.

Am 24. und 25.09.2024 findet unter dem Motto "Zukunft: Textile Technologien" die 18. Auflage der Chemnitzer Textiltechnik-Tagung (CTT) als Gesprächsforum für Partner aus Wissenschaft und Industrie statt.

Das innovative und erweiterte Profil der Veranstaltung überzeugte 2022 sowohl Vortragende als auch Teilnehmende und wird 2024 fortgeführt. Besucherinnen und Besucher dürfen sich auf ein vielfältiges Programm freuen, das parallellaufende Vortragsreihen, spannende Pitches zu wegweisenden Forschungs- und Entwicklungsprojekten aus Wissenschaft und Industrie sowie inspirierende Themeninseln zur Präsentation von innovativen Projekten und Produkten bietet.

Die Vortrags- und Diskussionsthemen umfasst fünf Bereiche, die aktuelle Entwicklungen und Herausforderungen der Textiltechnik aufgreifen:

• Kooperationen und Netzwerke
• Ressourceneffiziente Prozesse
• Textiltechnologien für den Leichtbau
• Digitalisierung und Automatisierung in der Produktion
• Kreislaufwirtschaft

Der Call for Papers ist bis zum 15.01.2024 geöffnet und bietet die Möglichkeit, Beiträge als Vortrag oder Pitch für die Veranstaltung einzureichen.

Ansprechpartnerin: Ricarda Künzel-Ripp
Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung der TU Chemnitz
Telefon: +49 371 531-31945 | E-Mail: ricarda.kuenzel-ripp@mb.tu-chemnitz.de

Die CTT wird gemeinsam von den Professuren Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung sowie Textile Technologien der Technischen Universität Chemnitz, dem Förderverein Cetex Chemnitzer Textilmaschinenentwicklung e. V., dem Sächsischen Textilforschungsinstitut e. V. (STFI), dem Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU sowie dem Verband der Nord-Ostdeutschen Textil- und Bekleidungsindustrie e. V. (vti) mit Unterstützung der Allianz Textiler Leichtbau (ATL) veranstaltet. Schirmherr ist der BVMW - Bundesverband mittelständische Wirtschaft.

The international association that will manage the Single-Entry-Point (SEP) of the BIONANOPOLYS project has been formally constituted and will be able to support companies across the European Union in the market introduction of bionanomaterials through technical, legal, regulatory, safety, economic and financial support services.

The SEP was established as an AISBL (non-profit entity) on 17 February 2023 in the framework of the European project BIONANOPOLYS, funded by the Horizon 2020 programme. The technical director of ITENE and coordinator of this project, Carmen Sánchez, is the president of this association in which representatives of other project partners also act as directors. Specifically, the CTP (Centre Technique du Papier) from France; CIDAUT (Fundación para la Investigación y Desarrollo en Transporte y Energía), from Spain; CENTI (Centre for Nanotechnology and Smart Materials), from Portugal, and the law firm Gil & Robles - San Bartolome & Associés, from Luxembourg.

The BIONANOPOLYS SEP will reduce the risks and barriers to the commercial exploitation of bio-based materials and polymeric bionanocomposites with nanotechnology and accelerate market penetration and innovation processes. SMEs, large companies, and potential customers who are users of the BIONANOPOLYS OITB (Open Innovation Test Bed) will be able to access the services offered by the project partners through this entity, which will act as a one-stop shop, at affordable costs and conditions.

The test bed consists of 14 enhanced pilot plants and complementary services to support technological and commercial breakthroughs. Collaboration between all the partners that make up BIONANOPOLYS and access through the SEP allows joint access to all the services offered by the partners and helps to drive collaborative open innovation.

Call for access to the BIONANOPOLYS OITB
The SEP and the project partners will be in charge of evaluating the projects submitted to the BIONANOPOLYS platform once the open call launched last February to select five projects from different European countries that will be able to access its services free of charge to develop, test or scale-up bionanomaterials in the BIONANOPOLYS OITB closes.

Companies wishing to access the services to develop or test nanomaterials can submit their applications until 30 April.

The BIONANOPOLYS test bed could benefit companies involved in the production of biopolymers, cellulose paper, nonwovens, foams, or coatings, as well as the packaging, agriculture, food, cosmetics, pharmaceuticals, hygiene, textiles and 3D printing sectors.

• Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Textil vernetzt planmäßig beendet
• Neues Mittelstand-Zentrum soll Unternehmen mit konkreten Ideen bei Digitalisierung und Nachhaltigkeit unterstützen

Das Mittelstand-Digital Zentrum Smarte Kreisläufe gehört zu Mittelstand-Digital. Mit dem Mittelstand-Digital Netzwerk unterstützt das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz die Digitalisierung in kleinen und mittleren Unternehmen und dem Handwerk.

Das Netzwerk bietet mit den Mittelstand-Digital Zentren, der Initiative IT-Sicherheit in der Wirtschaft und Digital Jetzt umfassende Unterstützung bei der Digitalisierung. Kleine und mittlere Unternehmen profitieren von konkreten Praxisbeispielen und passgenauen, anbieterneutralen Angeboten zur Qualifikation und IT-Sicherheit. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz ermöglicht die kostenfreie Nutzung und stellt finanzielle Zuschüsse bereit. Weitere Informationen finden Sie unter www.mittelstand-digital.de.

Unter der Federführung des Gesamtverbandes textil+mode werden gemeinsam mit den Partnern Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF), Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA), Sächsisches Textilforschungsinstitut (STFI) und DER MITTELSTANDSVERBUND – ZGV kleine und mittlere Unternehmen bei der Einführung zukunftsrelevanter digitaler Technologien begleitet. Themen sind u.a. hohe Energie- und Rohstoffkosten, neue gesetzliche Regelungen in den Bereichen Lieferketten und Kreislaufwirtschaft, Arbeiten auf digitalen Plattformen und eine bedarfsgerechte Qualifikation der Belegschaft

Geschäftsführerin Anja Merker sieht das Thema Digitalisierung in den Unternehmen angekommen. „Künstliche Intelligenz, Robotik oder Blockchain sind keine Fremdwörter mehr. Eingeschränkte Ressourcen und fehlendes Personal, das in diesem Bereich entsprechend ausgebildet ist, verzögern aber gerade in kleinen und mittleren Betrieben die konkrete Anwendung. Hier wollen wir Unternehmen in Zukunft unterstützen, betriebsinterne Abläufe effizienter zu gestalten und die Unternehmen fit für Digitalisierung und Nachhaltigkeit zu machen.“

Gemeinsam mit unseren Konsortialpartnern und den Partnern im Mittelstand-Digital Netzwerk werde man zusammen mit den Unternehmen passende Lösungen für nachhaltige, kreislauffähige Prozesse und neue digitale Geschäftsmodelle entwickeln, damit die aktuellen Herausforderungen gemeistert werden können. Dazu gehörten Machbarkeitsstudien zu potenziellen Lösungssystemen ebenso wie Prototypen für konkrete Anwendungsmöglichkeiten neuer Technologien oder Qualifizierungsangebote für Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter.

Geplant ist darüber hinaus ein standortübergreifender Demonstrator, der beispielhaft einen transparenten Nachweis entlang der Lieferkette von der Faser bis zum Endkunden ermöglicht sowie ein Quick-Check-Tool, mit dem Mittelständler dabei unterstützt werden sollen, ihre Risiken in der Lieferkette schnell einzuschätzen und einen ersten Überblick über ihren ökologischen Fußabdruck zu gewinnen.

Branchentreffen für Filtration vom 14. bis zum 15. März 2023 in Chemnitz

Das zweitägige Symposium TEXTILE FILTER widmet sich in diesem Jahr innovativen, hochleistungsfähigen textilen Filtermedien verschiedener Anwendungen und Anlagen zur Gas- und Flüssigkeitsfiltration vor dem Hintergrund der Technologie im Wandel. Die Themen Nachhaltigkeit und Digitalisierung werden aus verschiedenen Perspektiven während des Symposiums vertieft.

Unter dem Stichwort Nachhaltigkeit zählen zu den anhalten Trends in der Filtermedienentwicklung die Minimierung von Luft- und Wasserverschmutzungen, die Reduzierung von Umwelt- und Gesundheitsbelastungen sowie Ressourcenschonung bei gleichzeitiger Erhöhung von Filterstandzeiten und Maximierung der Wirtschaftlichkeit. Hochwertige Filtermedien werden zukünftig weitere Aufgaben übernehmen, z.B. den Schutz elektronischer Komponenten vor Flüssigkeiten und Partikel. Neue Mobilitätskonzepte auf Straßen und Schienen erfordern zukunftsweisende Filtrationslösungen. Filter werden zudem immer individueller. Die Produktion der Zukunft erfolgt digital. Smarte Filter überwachen zukünftig Betriebsparameter und übermitteln beispielsweise Daten zur Protokollierung von filterspezifischen Informationen zu Ersatzteilen und Ersatzfiltern.

Die Chemnitzer Tagung bietet die Gelegenheit, die Zusammenarbeit zwischen FuE mit der Industrie zu intensivieren und neue Impulse für die nachhaltige Filtermediengestaltung aufzunehmen. Begleitet wird das zweitägige Symposium wieder durch eine Fachausstellung.

Der Brasilianische Nationale Dienst für Industrielle Ausbildung (SENAI), das SENAI-Institut für Innovation in Biosynthese und Fasern (ISI B&F) und das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) haben gemeinsam eine Absichtserklärung zur Vertiefung der Zusammenarbeit in den Bereichen Forschung, Entwicklung und Innovation unterzeichnet. Im Fokus der gemeinsamen Arbeiten werden die Bereiche biobasierte Werkstoffe aus Faserpflanzen und Abfällen der Agrarwirtschaft, digitale Fertigung, Industrie 4.0 und Oberflächenfunktionalisierung stehen.

Im Rahmen einer Online-Veranstaltung haben die Kooperationspartner SENAI, ISI B&F und STFI einem breiten Teilnehmerkreis von Vertretern brasilianischer Unternehmen und Forschungseinrichtungen ihre Forschungsschwerpunkte und technologischen Möglichkeiten vorgestellt. Frau Dr. Yvette Dietzel, Forschungsleiter des STFI, sieht sehr gute Voraussetzungen für gemeinsame Kooperationen: „Die Kompetenzen des STFI und des ISI & BF ergänzen sich ideal in den verschiedenen Bereichen, in denen wir enger kooperieren wollen. In der Kombination ergibt sich ein hohes Potenzial, gemeinsam mit brasilianischen und deutschen Unternehmen innovative neue Produkte und Anwendungen zu entwickeln, beispielsweise im Bereich der Funktionalisierung von Textilien, Medizin- und Geotextilien sowie Nachhaltigkeit.“

Dr. David Domingos, Abteilungsleiter des Fraunhofer IPK, stellte im Anschluss der Veranstaltung verschiedene Möglichkeiten für brasilianische Unternehmen zur Finanzierung der internationalen Zusammenarbeit vor.

In den nächsten Wochen und Monaten sind weitere Workshops geplant, um die neuen Möglichkeiten zu Kooperation und Innovation den Textilunternehmen der Region vorzustellen. Gemeinsam mit den brasilianischen Kollegen sollen Ideen konkretisiert und in gemeinsame Kooperationsprojekte überführt werden.

Frau Dr. Illing-Günther, Geschäftsführender Direktor des STFI, freut sich auf die zukünftig engere Zusammenarbeit mit dem ISI B&F: „Gemeinsam können wir im Bereich biobasierter Materialien, deren Anwendung im Zusammenspiel mit neuen digitalen Fertigungstechnologien Entwicklungen vorantreiben und, was besonders wichtig ist, der Industrie Lösungsvorschläge unterbreiten.“

Laut Weltgesundheitsorganisation (WHO) gehören Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu den häufigsten natürlichen Todesursachen. Weltweit sterben daran jährlich etwa 17 Millionen Menschen. Mit dem Peter Dornier-Stiftungspreis 2022 wurde nun am 21. Juli 2022 eine Forschungsarbeit von Herrn Dipl.-Ing. Mathis Bruns vom Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden ausgezeichnet, die die medizinische Versorgung von Menschen mit unzureichender Herzklappenfunktion künftig verbessern und das Leben der Patienten verlängern soll.

Das menschliche Herz ist eine Hochleistungsmaschine: Über die Lebenszeit eines Menschen hinweg schlägt es fast drei Milliarden Mal, pumpt dabei rund 200 Millionen Liter Blut durch den Körper. Enorme Belastungen, die mitunter zu lebensgefährlichen Verschleißerscheinungen führen können. Gerät eine Herzklappe aus dem Tritt, erhalten Patienten in der Regel künstlich-mechanische oder biologische Klappen als Ersatz. Mechanische Lösungen sind jedoch mit einer lebenslangen Einnahme blutverdünnender Medikamente verbunden. Außerdem kann es zu hörbaren Schließgeräuschen kommen; so klagt fast ein Viertel der Patienten mit mechanischer Herzklappe über Schlafstörungen. Biologische Herzklappen wiederum, etwa aus tierischem Gewebe, haben einen hohen manuellen Herstellungsaufwand und eine kürzere Lebensdauer.
 
Potenzial des Webens für Medizinprodukte aufgezeigt
Deshalb forscht Diplomingenieur Mathis Bruns am Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden an einer Implantat-Alternative aus Gewebe. Im Rahmen eines Forschungsprojekts, an dem auch Herzchirurgen aus dem Herzzentrum Dresden sowie der Uniklinik Würzburg beteiligt waren, lieferte Herr Bruns mit seiner Diplomarbeit wichtige Erkenntnisse für das Weben einer künstlichen Herzklappe. Für seine Arbeit mit dem Titel „Entwicklung von Schlauchstrukturen mit integrierter Ventilfunktion“ hat Mathis Bruns nun den mit 5.000 Euro dotierten Peter Dornier-Stiftungspreis 2022 erhalten. Dr. Adnan Wahhoud, ehemaliger Leiter der Entwicklungsabteilung Luftwebmaschine bei der Lindauer DORNIER, sagte bei seiner Laudatio: „Der Preisträger demonstriert mit seiner Arbeit sehr anschaulich, welches Potenzial in der Webtechnik steckt, um Gewebe komplexer Form, Geometrie und Gestalt herzustellen mit dem Ziel, das Leben von Menschen zu verlängern und zu verbessern.“ Die ausgezeichnete Diplomarbeit, sei eine Bereicherung der Forschung an dreidimensionalen Geweben zum Einsatz in der Medizin.

Ersatzherzklappen ohne Naht weben
„Ein besonderer Vorteil unseres Ansatzes liegt in der integralen Herstellungsweise“, sagt Stiftungspreisträger Mathis Bruns. Die Geometrie und Funktion einer Herzklappe sei derart komplex, dass sich gewebte Herzklappen bislang nicht in dieser Form herstellen ließen. Durch den kombinierten Einsatz einer Spulenschützen-Bandwebmaschine und einer Jacquard-Maschine sei es jedoch gelungen, die Ersatzherzklappe so zu weben, dass sie nicht mehr zusammengenäht werden müsse. Selbst die Schlauchstrukturen für die Blutgefäße und die integrierte Ventilfunktion seien „aus einem Guss“. „Nähte sind immer eine Schwachstelle in textilen Medizinprodukten“, sagt Bruns. Ein weiterer Vorteil der gewebten Herzklappe: Sie soll sich auch mit Hilfe einer minimal-invasiven Operation einsetzen lassen. Demnach soll die eingefaltete Klappe, die etwa so groß ist wie ein Teelicht, mit einem Katheter über die Blutbahn an die Zielstelle im Herzen geschoben und dort entfaltet werden. Brustkorb und Herz der Patienten müssten dann nicht mehr aufgeschnitten werden, erklärt Preisträger Bruns.
 
Textile Struktur ähnelt menschlichem Gewebe
Seit jeher entstehen verschiedenste Medizinprodukte auf den Webmaschinen der Lindauer DORNIER. Kunden fertigen auf ihnen unter anderem Gewebe für Bandagen, Prothesen, Blutfilter und Orthesen. Dass auf den Maschinen aus Lindau in Zukunft vermehrt auch Implantate wie Herzklappen gewebt werden, ist für Mathis Bruns nur naheliegend. „Textiles Gewebe ist dem menschlichen Gewebe sehr ähnlich“, sagt er. Wie ein textiles Gewebe sich aus Tausenden Einzelfäden zusammensetze, bestehe auch der menschliche Körper zu einem großen Teil aus fadenförmigen Materialen. „Muskelfasern leiten Kraftimpulse, Nervenbahnen senden Reize wie beispielsweise Schmerzen und Gehirnzellen leiten über fadenförmige Dendriten und Axone Informationen.“ Aufgrund ihrer „Fadenförmigkeit“ seien gewebte Implantate deshalb besonders geeignet für medizinische Anwendungen.

Professor Dr. Michael Doser, stellvertretendes Vorstandsmitglied und Prokurist der Deutschen Institute für Textil-  und Faserforschung Denkendorf (DITF), ging Ende Mai 2022 in den Ruhestand. Fast 32 Jahre war er an den DITF tätig. Er war für alle Forschungsstellen ein wichtiger Kommunikator und Impulsgeber und engagierte sich als Wissenschaftler insbesondere für den Auf- und Ausbau des Forschungsbereichs Biomedizintechnik an den DITF.

Michael Doser begann 1990 seinen Weg an den DITF – zunächst am damaligen Institut für Textil- und Verfahrenstechnik Denkendorf (ITV) unter Professor Heinrich Planck. Als promovierter Biologe der Universität Hohenheim und mit ersten Erfahrungen als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Genetik in Hohenheim brachte er das Rüstzeug mit, um die Textilforschung in Richtung Medizintechnik neu zu denken. Er forschte zu Pankreas und Leber im Bereich Biohybride Organe und führte zahlreiche Projekte in der Regenerationsmedizin durch mit Entwicklungen für die Haut, für Blutgefäße, Nerven, Knorpel und Knochen. Doser baute den Forschungsbereich Biomedizintechnik an den DITF rasch zu einem wichtigen Geschäftsfeld auf und übernahm bereits 1998 dessen Leitung. Mit dieser Expertise wurde die Fördergemeinschaft Körperverträgliche Textilien e.V. (FKT) gegründet, die ein Prüfsiegel für die Bewertung und Kennzeichnung körperverträglicher Textilien entwickelte. Markenhersteller wie Mey, Falke, Mattes und Ammann oder Lenzing nutzen bis heute das Qualitätssiegel.

Für seine wissenschaftliche Arbeit und sein Engagement in der Biomedizintechnik erhielt Michael Doser zahlreiche Ehrungen und Auszeichnungen, zum Beispiel den EU EUREKA Innovation Award in der Kategorie „Erfinder von morgen” für die Entwicklung eines textilbasierten Verschlusses für einen Riss in der Bandscheibe.

Über diese Projekte der Biomedizintechnik engagierte sich Doser gleichzeitig schon früh als interdisziplinärer Ideengeber und kooperativer „Verbindungsmann” für andere Forschungsbereiche in Denkendorf. Seit 2001 nahm Doser diese Aufgaben als stellvertretender Institutsleiter des damaligen ITV und später als stellvertretender Vorstand der DITF wahr und prägte damit ganz wesentlich die Geschicke der DITF.

Erfolgreiche Gremienarbeit
Neben seiner wissenschaftlichen Arbeit engagierte sich Doser in zahlreichen nationalen und internationalen Gremien sowie Normenausschüssen und nahm über viele Jahre Gutachtertätigkeit wahr, unter anderem für die Forschungsdirektion der Europäischen Union. Besonders am Herzen lag ihm seine Mitgliedschaft in der European Society of Biomaterials, in der er einige Jahre im Vorstand aktiv war und 2018 zum ESB Honorary Member ernannt wurde.

Einige DIN-, ISO- und ASTM-Normen im Bereich biologischer und medizinischer Prüfungen tragen Dosers Handschrift. Von 2006 bis 2018 war er Leiter der ISO Arbeitsgruppe 5 zum Thema Cytotoxicity und brachte in dieser Funktion einen Standard zur Prüfung der Unbedenklichkeit von Medizintextilien auf den Weg, der heute noch für die Testung aller Medizinprodukte weltweit zur Anwendung kommt.

Engagement in der Lehre
Seit 1994 gab Michael Doser sein umfangreiches Wissen an Studierende weiter, zunächst mit Vorlesungen an der Universität Stuttgart, später auch mit Lehraufträgen an den Universitäten Ulm und Tübingen. In Würdigung seines Engagements in der Ausbildung auf dem Gebiet der Medizinischen Verfahrenstechnik und Medizintechnik wurde Doser zum Honorarprofessor der Universität Stuttgart ernannt.