Aus der Branche

• Mit einem Festakt haben Dr. Eva-Maria Stange, Staatsministerin für Wissenschaft und Kunst des Freistaates Sachsen, Prof. Gerhard Rödel, Prorektor für Forschung der Technischen Universität Dresden, Prof. Hubert Jäger und Prof. Chokri Cherif am 02.11.2018 das Carbonfaser-Technikum des Research Center Carbon Fibers (RCCF) eröffnet.

Das RCCF, eine gemeinsame wissenschaftliche Einrichtung des Instituts für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) und des Instituts für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden, wurde gegründet, um die Carbonfasern vom Faserrohstoff bis zum fertigen Bauteil zu erforschen und neue Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten zu entdecken.

„Sachsen verfügt in der Schlüsseltechnologie Werkstoff-, Material- und Nanowissenschaft über hervorragende Rahmenbedingungen und hoch motivierte Wissenschaftler an Hochschulen und Forschungseinrichtungen, die in dieser Spezialisierung weltweit ihresgleichen suchen“, erklärt dazu Staatsministerin Dr. Stange. „Beinahe alle Materialklassen von Metallen, Polymeren, Keramiken bis hin zu Verbund- und Naturwerkstoffen werden auf international hohem Niveau bearbeitet. Dabei greifen Grundlagen- und Angewandte Forschung in zahlreichen Feldern eng ineinander und bilden geschlossene Entwicklungsketten bis zu einem Transfer in die Wirtschaft – regional, national und international.“

Der Prorektor für Forschung der TU Dresden, Prof. Gerhard Rödel, ergänzt: „Mit dem Carbonfaser-Technikum ist im Research Center Carbon Fibers eine weltweit einzigartige Anlage entstanden, die völlig neue Möglichkeiten eröffnet. Es geht darum, Fasern mit einem möglichst hohen Individualisierungsgrad zu designen – je nach Bedarf und Einsatzbereich.“

Auf der derzeit installierten, einzigartigen Anlage erforschen Wissenschaftler des RCCF unter Reinraum-Bedingungen die Grundlagen für maßgeschneiderte Kohlenstofffasern und erschließen deren hohes Innovationspotential. Dabei greifen die Forscher auf einzelne Anlagenmodule zur Stabilisierung und Carbonisierung mit industrienahem Ofendesign und individuell einstellbaren Parameterkombinationen zurück. Durch den außerordentlichen Reinheitsgrad sind die Carbonfasern für die Anforderungen der Luft-/Raumfahrt- und der Automobilindustrie maßgeschneidert.

„Die Carbonfaser ist der Stahl des 21. Jahrhunderts“, führt Prof. Hubert Jäger, Sprecher des Instituts für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK), aus. „Ganze Branchen erfinden sich derzeit durch diesen Werkstoff neu und erreichen mit ihren Produkten nie gedachte Dimensionen. Das Problem ist jedoch die Verfügbarkeit. Wir werden mit dem Carbonfaser-Technikum einen Beitrag dazu leisten, dass aus Sachsen heraus dieser Werkstoff nicht nur leichter verfügbar, sondern auch besser und maßgeschneidert einsetzbar wird für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, Fahrzeugbau, Architektur und Hochleistungselektronik.“

„Mit der Inbetriebnahme des Carbonfaser-Technikums unter Reinraumbedingungen am RCCF gelingt es uns, die Prozesskette zur Fertigung maßgeschneiderter Kohlenstofffasern signifikant zu erweitern. Die notwendigen Maschinentechniken des ITM einschließlich der bereits gewonnenen Erfahrungen bei Prozessoptimierungen zur Herstellung von Precursorfasern, dem Ausgangsmaterial für die neuen Stabilisierungs- und Carbonisierungslinien, stehen in künftigen Forschungsvorhaben den Wissenschaftlern des RCCF zur Verfügung. Somit geben wir am exzellenten Forschungsstandort Dresden die Initialzündung für die weiterführende Grundlagen- und anwendungsorientierte Forschung auf dem Gebiet der Kohlenstofffasern“, ergänzt Prof. Chokri Cherif, Direktor des ITM und Inhaber der Professur für Textiltechnik.

Das Carbonfaser-Technikum umfasst einen mehr als 300 m² großen Reinraum der Klasse ISO 8. Neben den beiden auf etwa 30 Metern aufgestellten Stabilisierungs- und Carbonisierungslinien sind weitere Flächen für künftige Erweiterungen der Gesamtanlage vorgesehen, zum Beispiel ein weiterer Hochtemperaturofen, in dem Carbonfasern bis zu Temperaturen über 2000°C graphitierbar sind oder unikale Beschichtungsanlagen zur Oberflächenaktivierung.

Die RCCF-Wissenschaftler ergründen die Wechselwirkungen zwischen Prozessparametern, Faserstruktur und weiteren mechanischen, thermischen und elektrischen Eigenschaften bei der Herstellung von Carbonfasern, um die Fähigkeiten des Hightech-Werkstoffes weiter zu steigern. Zusätzlich nehmen die Forscher die Entwicklung multifunktionaler Fasern mit neuartigen Eigenschaftsprofilen wie hohe Leitfähigkeit bei hoher Festigkeit oder ausgeprägter Verformbarkeit sowie die Nutzung erneuerbarer Ausgangsstoffe in den Fokus ihrer Arbeiten.

Ein weiterer Schwerpunkt der RCCF-Aktivitäten ist die tiefgreifende studentische Ausbildung im Bereich der Carbonfaser-Herstellung. Den Studierenden werden dabei fundierte Kenntnisse in Herstellung und Weiterverarbeitung von Carbonfasern vermittelt, damit sie in diesem Bereich der Zukunftstechnologien dem sächsischen und deutschen Arbeitsmarkt zur Verfügung stehen. Etwa 15 Studierende werden pro Jahr in Forschungsbereiche wie die Prozessführung, -modellierung und -überwachung sowie die Entwicklung, Fertigung und Charakterisierung neuer Carbonfasern und Verbundwerkstoffe einbezogen.

Die „ZiTex-Textil & Mode NRW“ hatte am 12. Juni zu einem Pressetermin Düsseldorfer Flughafen eingeladen. Unter dem Motto ‚Textil erobert die Luft‘ eröffnete Detlef Braun, Leiter der ZiTex mit einem Brancheneinblick die Veranstaltung. Nach zwei informativen Vorträgen der Unternehmen ANKER und SAERTEX gab es die Gelegenheit in der Lufthansawerft die Anwendung der technischen Textilien in zwei Maschinen vom Typ A330 (Langstrecke) und A320 aus der Nähe zu begutachten.

Hightech-Textilien zum Anfassen
Bereits der erste Blick in die Wartungshalle des Hangar 7 sorgte für großes Staunen: Die imposante Lufthansa Maschine des Typus A330, die fast täglich von Düsseldorf nach New York fliegt, steht dienstags zu Wartungsarbeiten im Hangar und bot die perfekte Kulisse, sich die Hightech-Textilien einmal aus der Nähe anzuschauen. Das war sowohl für die Veranstalter als auch die Pressevertreter eine ganz neue Erfahrung. „Ich freue mich sehr, dass wir mit dieser Veranstaltung die innovative Textilindustrie so informativ, praxisnah und erlebnisreich präsentieren konnten“, sagt Detlef Braun begeistert: „Veranstaltungen wie diese tragen dazu bei, den Hightech-Charakter der Branche nachhaltig zu verdeutlichen. Textil ist Zukunft! Dies wurde am Beispiel des Flugzeugs heute mehr als deutlich.“

Ruhig & Robust – Airline Teppichböden
Für das Unternehmen ANKER, traditionsreicher Webteppichboden-Spezialist mit Sitz im rheinischen Düren, referierte Alexander von Fuchs-Nordhoff, Sales Director, über den Einsatz der Teppichböden in Flugzeugen. Zum 50. Jubiläum in diesem Jahr der ANKER Teppiche in der Luftfahrt passte das Event ganz besonders, wurde der erste ANKER Airline Teppich 1968 in einer Lufthansa Maschine verlegt. Dabei gibt es die unterschiedlichsten Varianten der Material-Beschaffung und -Verarbeitung sowie Anbringung der Teppiche. Besonders innovativ: der leichteste Teppich in einem Flugzeug überhaupt, der mit 800 Gramm pro Quadratmeter um die Hälfte leichter ist als die herkömmlichen Varianten und damit deutliche Kerosin-Einsparungen ermöglicht. Durch die Zusammenarbeit mit international renommierten Architekten und Innenarchitekten liegen ANKER Teppichböden weltweit sowohl in Flugzeugen als auch in unzähligen Bürogebäuden, Hotels und öffentlichen Gebäuden. Neben der Kreativität setzt ANKER branchenweit Maßstäbe für Nachhaltigkeit und Innovation.

Stabil & Energiesparend – Tragflächen & Strukturbauteile
Steven Bakker, Global Director Business Unit New Products & New Markets von SAERTEX, einem Familienunternehmen, das Weltmarktführer in der Herstellung von Carbongelegen ist, präsentierte deren unterschiedliche Einsatzbereiche im Flugzeug: in den Tragflächen, der Druckkalotte sowie Stringerelemente und Verkleidungsteile und erläuterte, welchen besonderen Gegebenheiten die Materialien standhalten müssen. Insbesondere die Luftfahrt setzt auf solche Composites, die durch Verstärkungsmaterialien aus Glas-, Carbon- und Aramid-Fasern an Leichtigkeit, Stabilität und Korrosionsbeständigkeit gewinnen. Als Weltneuheit konnte Saertex im März dieses Jahres auf der JEC WORLD 2018 in Paris, der Fachmesse für Verbundwerkstoffe, ein Verfahren vorstellen, das Carbon Gelege automatisch, kontinuierlich und ohne Zerstörung auf Schäden, Lücken und Krümmungen prüft. Airbus setzt dieses Verfahren zur Materialprüfung bereits in Serie ein.

Einblicke in die Praxis vermittelte die Lufthansa Technik
Im Hangar Nr. 7 der Lufthansa Technik erfuhren die Presseteilnehmer viele Details von Wartungsleiter, Sascha Bongartz. Die Lufthansa Technik Gruppe ist ein Geschäftsfeld der Deutschen Lufthansa AG rund um die Themen Wartung und Überholung von Flugzeugen, Geräteversorgung, Triebwerke, Fahrwerke und VIP-Services. Mit 50 Standorten auf der ganzen Welt und 26.700 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern – davon rund 11.000 in Deutschland – ist die Lufthansa Weltmarktführer im Bereich luftfahrttechnischer Dienstleistungen.

Das AZL wird seine Zusammenarbeit zu Composites in Gebäuden und im Infrastrukturbereich fortsetzen, nachdem es eine erste Markt- und Technologiestudie abgeschlossen hat, die neue Potenziale für Composite-Technologien in Bau- und Infrastrukturmärkten identifiziert hat. Ziel der neuen AZL Workgroup, die am 25. Januar 2018 erstmals zusammentritt, ist es, gemeinsam neue Anwendungen zu entwickeln und die Geschäftsentwicklung für Composites in diesen beiden Wachstumsmärkten zu unterstützen. Die Veranstaltung steht interessierten Unternehmen aus der Composite-Industrie sowie dem Bau- und Infrastrukturmarkt offen

Ziel des ersten Arbeitsgruppentreffens ist es, Erkenntnisse aus der Studie in eine langfristige Arbeitsgruppenzusammenarbeit zu überführen und Themen und Initiativen für die gemeinsame Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Prozess- und Fertigungstechnologien, Brandschutzvorschriften, Werkstoffe sowie Normen und Standards zu definieren. Industrielle Keynote-Präsentationen stellen diese Handlungsfelder vor und geben Einblicke in Bau- und Infrastrukturanwendungen für Verbundwerkstoffe. Darüber hinaus bietet das Treffen eine Plattform, um Unternehmen entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu vernetzen.

Dr. Amer Affan, CEO und Gründer von AFFAN Innovative Structures mit Sitz in Dubai, ist verantwortlich für verschiedene Composite-Projekte in Gebäudeanwendungen wie beispielsweise das Museum of the Future in Dubai: „Seit 2010 setzen wir strukturelle Composites im Bauwesen ein. Composites sind im Vergleich zu den traditionellen Baustoffen (Stahl, Beton, Holz und Aluminium) in der Tat ein Hightech-Werkstoff, aber in der konservativen und preissensiblen Bauindustrie sind sie noch nicht als solcher anerkannt. Das AZL, insbesondere sein Standort an der RWTH Aachen und seine Partnerfirmen, bieten eine gute Plattform, um den Einsatz von Verbundwerkstoffen im Bauwesen voranzutreiben.“

Das AZL hat zusammen mit mehr als 25 Unternehmen die gemeinsame Markt- und Technologiestudie zum Thema „Neue Potenziale für Verbundwerkstofftechnologien in Bau und Infrastruktur“ abgeschlossen und damit ein breites Wissen über das Geschäftspotential für Composite-Technologien in diesen beiden Wachstumsmärkten aufgebaut. In einem strukturierten Ansatz ermittelte die Studie die Schlüsselsegmente sowie die Technologien/Anwendungen mit dem höchsten Markt- und Technologiepotenzial. Analysen von 20 Marktsegmenten, die Untersuchung von 438 Anwendungen, Technologieanalysen von 25 Highlight-Komponenten und 11 detaillierte Business Cases wurden während der gesamten Studie erarbeitet. Neben Bedarfsanalysen für Werkstoffe und Fertigungstechnologien wurden neue Konzepte für effiziente, rentable Fertigungstechnologien und Kostenanalysen entwickelt. Mit der Workgroup wird das AZL diese Initiative einen Schritt weiter treiben mit dem Ziel, eine langfristige Kooperationsplattform für Verbundwerkstoffe in Bau- und Infrastrukturmärkten aufzubauen.

Justin Jin, CEO des koreanischen Unternehmens AXIA Materials, nahm an der Studie teil und ist Teil des AZL-Partner-Netzwerks: „Als Hersteller großflächiger thermoplastischer Composite-Platten und Composite SIP (Structural Insulated Panel) sind wir bestrebt, Composites in B&I-Anwendungen auf die effizienteste Art und Weise voran zu treiben. Die AZL-Studie über Gebäude und Infrastruktur bot uns eine hervorragende Vernetzung mit den wichtigsten Akteuren in diesem Geschäftsfeld und die Möglichkeit, unsere Produkte mit Schlüsselkomponenten von Partnern zu stärken. Die Studie vermittelte uns auch ein angemessenes Marktverständnis, einschließlich Marktgröße/Volumen in Zahlen, um den Wert unserer Technologie für die Bauindustrie zu belegen. Wir freuen uns darauf, diese ersten Erkenntnisse weiterzuverfolgen und gemeinsam mit dem AZL und seinen Partnern Anwendungen zu realisieren.“

Neben den Networking-Möglichkeiten bietet das Workgroup-Treffen die Möglichkeit, einen Einblick in die Aktivitäten des AZL-Netzwerks zu erhalten, das aus neun Forschungsinstituten am RWTH Aachen Campus und mehr als 80 Unternehmen aus 21 Ländern besteht. Im Rahmen einer optionalen Führung besuchen die Teilnehmer ausgewählte Institute auf dem Campus der RWTH Aachen. Die Veranstaltung steht allen interessierten Unternehmen offen und ist kostenlos.

Mehr Informationen zum Meeting und zur Studie:

Informationen zu AZL-Aktivitäten im Bereich Bau und Infrastruktur:
www.azl-lightweight-production.com/composites-buildings-infrastructure

Details und Registrierung zum Workgroup Meeting am 25. Januar 2018:
http://www.azl-lightweight-production.com/termine/1st-workgroup-meeting-buildings-infrastructure