Aus der Branche

Die anstehende Verkehrswende ist eines der zentralen wirtschaftlichen und industriellen Themen unserer Zeit. Umweltschutz und ein möglichst nachhaltiger Umgang mit unserem Planeten und seinen endlichen Ressourcen sowie der Wunsch nach individueller Mobilität dürfen sich zukünftig nicht mehr gegenseitig ausstechen. Es gilt Lösungen zu finden, die beide Wünsche gleichberechtigt berücksichtigen.

In den letzten Jahren steht bei der Betrachtung möglicher Alternativer Antriebssysteme vor allem der Wechsel von klassischen Verbrennungsmotoren hin zur Elektro-Mobilität im Fokus. Auch wenn es zahlreiche weitere Optionen gibt, so ist diese das derzeit politisch und auch wirtschaftlich oftmals präferierte Modell, auf das die Automobilindustrie mit allen vor- und nachgelagerten Industriezweigen reagieren muss.

Auch für die Composites-Industrie ergeben sich neue Herausforderungen. Bislang ist der Transportbereich mit einem Anteil von 32 % das zweitwichtigste Anwendungssegment der Composites Industrie (vgl. Abb. 1). Betrachtet werden hier alle Lang- sowie Endlosfaserverstärkten Materialsysteme. Änderungen und neue Impulse in diesem so wichtigen Bereich haben, sowohl für die deutsche Industrie generell als auch für die Zulieferindustrie im Speziellen, einen fundamentalen Einfluss auf viele Akteure im Composites-Markt.

Bereits vielfach wurde in den letzten Monaten ein Abgesang auf die Composites im Automobilbereich angestimmt, da Leichtbau seinen Einfluss bei der E-Mobilität vermeintlich verloren habe. Dies muss sich, wenn man die reine Physik betrachtet, schon grundlegend als falsch herausstellen und wurde mittlerweile ja auch vielfach entkräftet. Darüber hinaus wird aber übersehen, dass Composites über ein enorm vielfältiges und breites Eigenschaftsniveau, auch über den Leichtbau hinaus aufweisen. Die Leichtbaumöglichkeiten sind nur ein Baustein der für den Einsatz von Composites, vor allem auch in der Elektromobilität spricht.

Wie genau Composites zukünftig eingesetzt werden können und wo sich die meisten Potenziale zeigen, dass war Thema einer Arbeitskreissitzung der AVK zum Thema "Werkstoffeigenschaften und -anforderungen für die E-Mobilität“. Mehr als 150 angemeldete Teilnehmer informierten sich am 24. März über den aktuellen Stand aus Forschung und Entwicklung sowie derzeitige und zukünftige Anwendungsszenarien.

Leitfähige Kunststoffe, Kunststoffe im Hochvoltbereich, aber auch direktgekühlte Motoren aus faserverstärkten Kunststoffen waren dabei ebenso Thema, wie neue Materialentwicklungen und konkrete Anwendungsfelder im PKW-Bereich.

Potenziale für den Einsatz von Kunststoffen und ganz speziell auch Composites zeigen sich beispielsweise im Bereich des Batteriegehäuses bzw. des Deckels der Batteriegehäuse.

Das Batteriegehäuse inklusive Deckel ist in einem Fahrzeug ein Teil der gesamten Fahrzeugstruktur. Das Gehäuse beherbergt die Zellen, die Kühlung, die Verkabelung und schützt vor Crash-/Crush- Schäden. Composites verfügen u. a. über eine gute Zug- und Biegefestigkeit und erhöhen die Steifigkeit. Darüber hinaus ist eine hohe Formstabilität und elektrische Isolation garantiert. Spontanversagen des Bauteils gibt es nicht. EV (electric vehicle)-Batterien haben in der Regel große Dimensionen und ein komplexes Design. Große Bauteile und komplexe Formen lassen sich mit Composites in einem Bauteil darstellen, mehrstufige Verarbeitungsprozesse entfallen. Dies sind nur einige der Vorteile, die durch den Einsatz von Composites entstehen können. Die Experten des AVK-Arbeitskreises waren sich einig: die Elektromobilität bietet vielfältige Chancen für Composites. Man muss als Industrie die sich bietenden Möglichkeiten gemeinsam angehen, um von den anstehenden Änderungen profitieren zu können. Darüber hinaus muss die Vorteilhaftigkeit der Materialien zukünftig noch besser nach außen und zu potenziellen Nutzern/Anwendern kommuniziert werden.

Deswegen wurde entschieden, die Arbeit gemeinsam fortzusetzen. Ein nächstes Treffen des Arbeitskreises „Werkstoffeigenschaften und -anforderungen für die E-Mobilität“ wird am 24.06.2021 stattfinden.
 

Hightech-Textilien sind ein weltweiter Wachstumsmarkt mit überraschend vielen Anwendungsmöglichkeiten. Beim Anwenderforum SMART TEXTILES am 24. und 25. März 2021 tauschten sich auch in diesem Jahr Industrie und Wissenschaft über neue Produkte, Trends und Marktchancen aus. Die Veranstaltung fand aufgrund der anhaltenden COVID 19-Pandemie in einem abwechslungsreichen digitalen Format statt.

Textilien mit intelligenten Funktionen sind die Zukunft. Wichtiges Beispiel ist die Automobilindustrie. Die Referenten präsentierten Textilien als Schnittstelle zwischen Mensch und High-Tech und als formschönes Interieur kombiniert mit vielen Funktionen. Ergänzt wird die hohe Funktionalität der Fahrzeuge mit interaktiver Kleidung für die Fahrer. Sie wärmt und kühlt je nach Bedarf, leuchtet automatisch beim Verlassen des Fahrzeugs, navigiert und lädt sich wieder auf, sobald sie an den Kleiderhaken gehängt wird. Auch smarte Mützen können in manchen Bereichen Helme ersetzen, indem sie für mechanischen Schutz und Sicherheit des Trägers sorgen und Insekten abwehren.

Über den Anwendungsbereich Mobilität hinaus gibt es vor allem in Medizin und Pflege Bedarf an intelligenten Textilien. Sensorische Sohlen in den Schuhen analysieren den Gang und helfen damit Ärzten und Physiotherapeuten, die optimale Therapie auszuwählen - zum Beispiel gegen Rückenschmerzen. Taschentücher, Stofftaschen oder Handschuhe aus speziellen Silbertextilien töten Viren und Bakterien. Eine Innovation, die in der Corona-Pandemie besonders gefragt ist.

Neue Textilelektroden überleben inzwischen sogar viele
Waschgänge und machen smarte Textilien alltagstauglich. Das ist besonders wichtig bei Sportbekleidung, mit der auch Hobbysportler gerne ihr Training tracken, auswerten und optimieren. Neu entwickelte Stoffe haften großflächig am Körper und stellen auf diese Weise sicher, dass Vitalparameter zuverlässig erfasst werden.

Waschbar und leitfähig sind auch Druckknöpfe, die im wahrsten Sinne des Wortes Kontaktierung per Knopfdruck herstellen. In den robusten Knöpfen steckt Elektronik wie Sensoren, Aktoren, LEDs und Schalter.

Das Anwenderforum zeigte auch in diesem Jahr, dass viele Visionen inzwischen realisierbar und marktfähig sind. Herausforderungen sind in Zukunft, nachhaltige Materialien und Prozesse einzusetzen sowie die E-Textiles zu recyceln. Darüber hinaus stellt die Datenflut, die durch die smarten Textilien erzeugt werden kann, hohe Ansprüche an die Sicherheit und die Verarbeitung der Daten.

Das Anwenderforum SMART TEXTILES wird jährlich von den Deutschen Instituten für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF), dem Forschungskuratorium Textil e. V. in Berlin und dem Textilforschungsinstitut Thüringen Vogtland e. V. (TITV) in Greiz veranstaltet, um den Austausch von Industrie und Wissenschaft in der in der D-A-CH-Region zu fördern.

Das 10. Anwenderforum SMART TEXTILES findet vom 2.-3. März 2022 statt und ist wieder als Präsenzveranstaltung kombiniert mit einer Firmenbesichtigung geplant. Der Veranstaltungsort wird rechtzeitig bekanntgegeben.

Die Zuse-Gemeinschaft ist weiter auf Wachstumskurs. Mit der Aufnahme des Instituts für Textiltechnik Augsburg gGmbH (ITA Augsburg) vereint der bundesweit tätige Verbund gemeinnütziger Forschungs­institute jetzt 77 Mitglieder, davon fünf in Bayern. Der Geschäftsführer des ITA Augsburg, Prof. Dr. Stefan Schlichter, nahm gestern bei einer Feierstunde am Institut offiziell die Mitgliedsurkunde von Dr. Bayram Aslan aus dem Präsidium der Zuse-Gemeinschaft entgegen.

Das ITA Augsburg forscht in Kooperation mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft an Innovationen auf Zukunftsfeldern der deutschen Wirtschaft. Im Bereich Künstliche Intelligenz (KI) arbeitet das Forschungsinstitut daran, KI im Kontext der Textilwirtschaft in maschinellen Umgebungen umzusetzen. Ein weiteres Forschungsfeld: Leichtbaulösungen mit Verbundwerkstoffen, wie sie u.a. Wind- und Fahrzeugindustrie benötigen. Expertise bieten die ITA-Forscher zudem zum nachhaltigen Recycling.

„Wir haben uns Mega-Themen für eine nachhaltiger zu gestaltende Zukunft wie Kreislaufwirtschaft, Digitalisierung und die effizientere Nutzung von Rohstoffen verschrieben. Diese Schwerpunkte wollen wir künftig im starken Verbund der Zuse-Gemeinschaft weiter verfolgen. Damit verbinden wir auch die Hoffnung auf mehr Fairness in der Forschungsförderung, für die die Zuse-Gemeinschaft eintritt“, betont Prof. Schlichter.

Dr. Aslan, Geschäftsführer des TFI Aachen, begrüßte in seiner Funktion als Mitglied des Präsidiums der Zuse-Gemeinschaft das neue Mitglied. „Mit dem ITA Augsburg erhält das große Textil-Knowhow in unserem Verbund weiteren Zuwachs. Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit in unseren Gremien, um gemeinsam daran zu arbeiten, der anwendungsnahen, gemeinnützigen Industrieforschung noch mehr Geltung zu verschaffen.“

In wenigen Wochen geht die Internationale Baumwolltagung Bremen weltweit an den Start. Die Bremer Baumwollbörse und das Faserinstitut Bremen als Organisatoren präsentieren dieses Mal eine zukunftsgerichtete Tagungsplattform im digitalen Format. Für Professionals aus Wissenschaft und Praxis ist sie von überall auf der Welt besuchbar. Neben den Themen wie Produktion, Nachhaltigkeit im Baumwollsektor, neue, spannende Produkte aus Baumwolle gelten die technischen Vorträge als das Herz der Bremer Tagung.

Der technische Fortschritt gewinnt an Dynamik
Die Verfahren der Baumwollverarbeitung werden immer produktiver und intelligenter. Dies verdeutlichen Vorträge aus der Textilforschung und dem Textilmaschinenbau zu Fertigungsprozessen. An beiden Konferenztagen findet jeweils eine Sitzung unter der Leitung von Stefan Schmidt, Referent für Wissenschaft und Technik beim Industrieverband Veredlung, Garne, Gewebe und technische Textilien (IVGT), Frankfurt, statt.

Vorgestellt werden unter anderem:

Aus rezyklierten Rohmaterialen werden neuartige Produkte
Stephan Baz ist Bereichsleiter für Stapelfasertechnologien im Bereich Forschung und Entwicklung des Deutschen Instituts für Textil- und Faserforschung (DITF), Denkendorf. „Wie verhält sich recyceltes Rohmaterial beim Verspinnen?“ Diese Frage diskutiert Baz in seinem Vortrag und bezieht hier unter anderem Baumwolle, Polyester und technische Fasern aus Carbon mit ein.*

Verspinnen von Fasern zu Qualitätsgarnen mit hohem Kurzfaseranteil
‘Spinning with a high short fiber content‘ lautet das Thema eines informativen Vortrages von Harald Schwippl, Leiter der Technologie und Prozessanalytik bei der Maschinenfabrik Rieter AG, Winterthur, Schweiz.*

Verbesserte Kardiertechnologie für mehr Qualität und Produktionsleistung
Ralf Müller ist Leiter Forschung und Entwicklung im Bereich Spinnereitechnologie bei der Maschinenfabrik Trützschler GmbH & Co. KG, Mönchengladbach. In seinem Vortrag stellt Müller ein neues Verfahren zur Regulierung eines optimalen Kardierspaltes als Abstand zwischen der Trommel- und der Deckelgarnitur vor.*

Baumwollverunreinigungen vor Verarbeitung minimieren
Oswald Baldischwieler, Product Manager Online-System bei der Uster Technologies AG, Uster, Schweiz, präsentiert Ergebnisse von Praxisstudien des Total Contamination Control-Systems (TTC) der letzten fünf Jahre aus 236 Spinnereien in neun maßgeblichen Textilproduktionsländern wie China, Indien, Bangladesch, Pakistan, Türkei oder Vietnam.*

Weniger Haarigkeit bei feinfädigen hochwertigen Ringgarnen
Stuart Gordon ist ein führender Wissenschaftler bei der Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) in der Abteilung für Landwirtschaft und Ernährung mit Sitz in Waurn Ponds, Victoria, Australien. Die Kontrolle der Haarigkeit von Ringgarnen gilt als wichtiger Forschungsschwerpunkt innerhalb der Ringspinnerei.*

*Weitere Informationen finden Sie im Anhang

Funktionelle Sporttextilien versprechen Leistungssteigerung. Sie werden inzwischen nicht nur von Profis genutzt, sondern sind im Freizeitsport angekommen. Beim Training und der anschließenden Regeneration spielen Kompression und Wärme eine wichtige Rolle. Die DITF entwickeln im Rahmen eines Forschungsprojektes Sporttextilien, die mit Hilfe von beheizbaren Garnen Kompression mit aktiver Wärme kombinieren.

Kompressionstextilien stimulieren nachweislich die Gewebedurchblutung und unterstützen den Lymphabfluss. Dadurch werden die Muskeln effektiver versorgt und entgiftet. Nach der sportlichen Betätigung bewirkt Wärme eine schnelle Regeneration von Muskeln, Sehnen und Faszien. Sie steigert das Wohlbefinden und kann sogar den Heilungsprozess beschleunigen, wenn beim Training im Muskel feine Risse oder Entzündungen entstanden sind.

Für Kompressionstextilen haben sich maschentechnologische Fertigungsverfahren etabliert. Heizbare Kompressionstextilien werden auf Flachstrickautomaten in einem Stück als „full garment“-Teil entwickelt. Dabei müssen empfindliche, dehnstarre leitfähige Garne in hochdehnbare textile Flächen integriert werden. Sporttextilien sind großen thermischen, chemischen und mechanischen Belastungen ausgesetzt. Die Kombination von häufigem Waschen, mechanischer Belastung und Schweiß stellen hohe Anforderungen an das Material. Im Projekt wird deshalb vor allem der Verschleiß von leitfähigen Garnen untersucht.

Damit das Textil in der Praxis besteht und marktfähig werden kann, wird neben dem optimalen Garn auch ein robustes textiles Zuleitungskonzept entwickelt, das die Heizflächen mit Energie versorgt. Optimierte Strickbindungen haben die Aufgabe, Kurzschlüsse zu verhindern und sorgen dafür, dass sich das Textil nicht lokal erhitzt, also keine sogenannten „Hotspots“ entstehen.

Neben den Textilien wird im Projekt auch die Elektronik zur Energieversorgung entwickelt.

Das Forschungsprojekt wird im Rahmen des Zentralen Innovationsprogrammes Mittelstand (ZIM) gefördert. Projektpartner sind warmX aus Apolda und das Ingenieurbüro Günter aus Esslingen.

• Industrieforschungsverbund weiter gewachsen
• Appell an die Politik
• Im Präsidium der Zuse-Gemeinschaft zwei neue Gesichter

„Wir wachsen weiter und stellen uns den Herausforderungen in Forschung, Industrie und Politik mit neuem Elan.“ Das hat der Präsident der Zuse-Gemeinschaft, Prof. Martin Bastian, bei der Mitgliederversammlung des Verbundes am 9. Dezember 2020 in Berlin erklärt, die als Hybrid-Format bei der Gesellschaft zur Förderung angewandter Informatik (GFaI) stattfand. Es war die erste virtuelle Mitgliederversammlung des jungen Verbundes seit seiner Gründung im Jahr 2015.

Auch inhaltlich beschäftigte die Pandemie die Mitglieder. Mit einer Aufstockung für die Industrieforschung im Etat des Bundeswirtschaftsministeriums wurden im Bundeshaushalt 2020 zusätzliche Mittel bereitgestellt, welche die Parlamentarier vor allem für die gemeinnützige, privatwirtschaftlich organisierte Industrieforschung vorsahen. „Auch die im Haushalt für das kommende Jahr dafür vorgesehenen Mittel werden dringend benötigt“, betonte Bastian in seiner Video-Ansprache. Der Präsident der Zuse-Gemeinschaft weiter: „Der Einsatz für die Hilfen im Zuge des Corona-Konjunkturpakets hat für uns verstärkt und z.T. schmerzhaft deutlich gemacht: Wir benötigen einen eigenen Haushaltstitel für die gemeinnützige Industrieforschung, damit staatliche Förderung des Bundes für Innovationen zielgenau die anwendungsnahe Forschung erreicht.“ Hier gebe es für die Zuse-Gemeinschaft noch viel zu tun. Bastian will die Belange der Zuse-Gemeinschaft daher künftig noch stärker wahrgenommen wissen. „Mit ihren inhaltlichen und thematischen Schwerpunkten sind unsere Mitglieder für künftige Aufgaben in Forschung und Industrie hervorragend aufgestellt, um gemeinsam mit Partnern markttaugliche, nachhaltige Neuerungen hervorzubringen. Sie verdienen Unterstützung“, unterstrich Bastian.

Die Zuse-Gemeinschaft als Verbund von aktuell 76 Industrieforschungseinrichtungen ist 2020 weiter gewachsen und hat sich mit dem Transfer von Technologie und Wissen in die Wirtschaft einen Namen gemacht. Erfolgreicher Forschungstransfer zeigt sich an Instituten der Zuse-Gemeinschaft auch in zahlreichen Ausgründungen. Eine solche Ausgründung hat dazu geführt, dass Gründungspräsident Dr. Ralf-Uwe Bauer sich voll auf dieses Unternehmen, die Smart Advanced Systems GmbH, konzentriert und daher aus dem Präsidium der Zuse-Gemeinschaft ausgeschieden ist. Ebenfalls nicht mehr dem Präsidium gehört Dr. Friedrich-Wilhelm Bolle an. Er ist als geschäftsführender Gesellschafter zur 1979 gegründeten GFI Umwelt Gesellschaft für Infrastruktur und Umwelt mbH in Bonn gewechselt.

Die Mitgliederversammlung wählte Dr. Bayram Aslan* und Prof. Dr. Jens Schrader* neu ins Präsidium. Sie komplettieren das im Oktober 2019 für einen Vierjahreszeitraum neu gewählte Präsidium mit seinen insgesamt sieben Mitgliedern.

*Weitere Informationen finden Sie im Anhang.

• VDMA-Kreativitätspreis des Deutschen Textilmaschinenbaus 2020 an Nachwuchswissenschaftlerin des ITM der TU Dresden verliehen

Frau Dipl.-Ing. Philippa Ruth Christine Böhnke vom Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden wurde mit dem 3.000 EUR dotierten Kreativitätspreis des Deutschen Textilmaschinenbaus 2020 für ihre exzellente Studienarbeit „Entwicklung von additiv gefertigten Verbund-Implantaten aus Kieselgelfasern und medizinischen Klebstoffen für die Knochenregeneration“ ausgezeichnet.

Am 02. Dezember 2020 fand die Verleihung der Förder- und Kreativitätspreise 2020 der Walter Reiners-Stiftung des VDMA, Fachverband Textilmaschinen an Studierende und Nachwuchswissenschaftler:innen deutscher Universitäten für Spitzenleistungen in Studium und Promotion statt. Die bundesweit ausgeschriebenen Förder- und Kreativitätspreise wurden erstmals online durch Herrn Peter D. Dornier, Vorstandsvorsitzender der Walter Reiners-Stiftung, verliehen.

In ihrer Arbeit entwickelte Frau Böhnke ein neuartiges Verbundmaterial mit einer bioaktiven Materialkomposition zur Reparatur und Regeneration von Knochendefekten, bestehend aus einer Faserverstärkung aus biokompatiblen Kieselgelfasern und einem Matrixmaterial auf Basis medizinischer Klebstoffe mit Calcium-, Natrium- und Phosphoranteilen. Die morphologische und mechanische Charakterisierung der gefertigten Strukturen zeigt im Vergleich zu handelsüblichen Knochenersatzmaterialen eine offenporige Struktur und um ein Vielfaches erhöhte Biegesteifigkeiten und Bruchdehnungen. Diese erzielten Materialeigenschaften entsprechen weitestgehend den realen Knochenstrukturen. Frau Böhnke hat mit ihrer herausragenden kreativen wissenschaftlichen Arbeit einen wichtigen maschinenbaulichen Beitrag in den Disziplinen Faserforschung, Additive Fertigung, Faserverbundtechnologien und Medizintechnik geleistet.

In Mönchengladbach werden im Rahmen eines Forschungsprojekts elektrisch leitfähige Hybridgarne entwickelt, die durch Nähen verarbeitet werden können. Forscherinnen und Forscher des Fachbereichs Textil- und Bekleidungstechnik der Hochschule Niederrhein sowie der Hogeschool Gent (Belgien) werden dafür bis Oktober 2022 mit rund 250.000 Euro vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.

Damit könne man die drei vorherrschenden Trends in der Modebranche Digitalisierung, Sicherheit und Individualismus bedienen, sagt Professorin Dr. Anne Schwarz-Pfeiffer vom Fachbereich Textil- und Bekleidungstechnik, die zugleich Projektleiterin ist.
„Eine Möglichkeit ist die Entwicklung von Smart Clothing Produkten, die mit dem Träger interagieren, das Sicherheitsniveau erhöhen und individuelle Daten messen können“, sagt die Professorin für Funktionale Textilien und Bekleidung.

Ziel des Projektes ist es, tragbare Prototypen für Sport- und Schutzbekleidungssysteme zu entwickeln, die Licht emittieren, Feuchte und Temperatur aufzeigen oder auf Körperbewegungen reagieren und diese nachvollziehen können. Hierfür entwickeln die Forscherinnen und Forscher Hybridgarne, die in Funktionsnähten verarbeitet werden können. Das Projekt legt großen Wert darauf, bereits etablierte Technologien der Branche zu nutzen, ohne zusätzliche Verarbeitungsschritte für Unternehmen einführen zu müssen, so Professorin Dr. Kerstin Zöll, verantwortlich für Konfektionstechnologie am Fachbereich und ebenso aktiv im Projekt eingebunden. Außerdem werden Richtlinien zur Herstellung dieser Nähte erstellt und die Stärken und Schwächen dieser Entwicklung aufgezeigt.

Mit Hilfe der in der Forschung erzielten Ergebnisse sollen Unternehmen wählen können, welche Form von Funktionsnähte für ihre Produkte am besten geeignet sind, ohne auf teure Änderungen der Produktionskette zurückgreifen zu müssen. Ein projektbegleitender Ausschuss von Industrie-Unternehmen der Branche erhält Einblick in die Forschungsergebnisse und gibt durch sein Feedback wertvolle Impulse für die Arbeiten.

Das Projekt hat eine Laufzeit von zwei Jahren. Die Förderung erfolgt durch die industrielle Gemeinschaftsförderung (AiF) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie.

Die AVK - Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e.V. hat wieder die renommierten Innovationspreise vergeben. Innovative und vor allem auch nachhaltige Innovationen aus den drei Kategorien „Produkte und Anwendungen“, „Prozesse und Verfahren“ sowie „Forschung und Wissenschaft“ wurden dabei von der Experten-Jury ausgezeichnet.

Übersicht aller Preisträger in den drei Kategorien:

Kategorie „Innovative Produkte und Anwendungen“
1. Platz: „Direktgekühlter Elektromotor mit integralem Leichtbaugehäuse aus faserverstärktem Kunststoff - DEmiL“ – Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT, Pfinztal mit Karlsruher Institut für Technologie, Sumitomo Bakelite Co., Ltd.*

2. Platz: „Wiederaufbereitbare, reparierbare und recyclingfähige (3R) duroplastische Verbundwerkstoffe für wettbewerbsfähigere und nachhaltigere Industrien“ – cidetec, Donostia-San Sebastian, Spanien*

3. Platz: „Brandsichere Composite Metall Hybridstruktur LEO® Brandschutzsandwich mit integriertem Hyconnect Stahl-Glasshybridverbinder“ – SAERTEX GmbH & Co. KG mit Hyconnect GmbH*

Kategorie „Innovative Prozesse und Verfahren“
1. Platz: “ Robotised Injection Moulding (ROBIN)” – Robin, Dresden mit Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik der TU Dresden*

2. Platz: „Omega Stringer völlig von der Rolle“ – Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Braunschweig*

3. Platz: „Hybridguss – Herstellung intrinsischer CFK-Aluminium Verbundstrukturen im Aluminiumdruckgießverfahren“ – Faserinstitut Bremen e. V. mit Fraunhofer IFAM, Bremen*

Kategorie „Forschung und Wissenschaft“
1. Platz: „Untersuchung und Zähmodifizierung neuer hochtemperaturbeständiger ungesättigter Polyesterharze und ihrer Duromere“ – FH Münster, Labor für Kunststofftechnologie und Makromolekulare Chemie, mit BASF SE Global New Business Development, Leibniz-Institut für Polymerforschung e. V., Saertex multicom GmbH*

2. Platz: „Wissenschaftliche Grundlagen zur industriellen Anwendung des thermoplastischen Resin Transfer Molding-Verfahrens (T-RTM)“ – Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT, Pfinztal*

3. Platz: „Die material- und energieeffiziente Herstellung von Turbinen Struts durch die integrative Kombination duroplastischer faserverstärkter Werkstoffe“ – Lehrstuhl für Kunststofftechnik, Uni Erlangen-Nürnberg mit Deutschem Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Gubesch Group, Schmidt WFT, Siebenwurst, Raschig.*

Preisverleihung erstmals im Internet
Die Preisverleihung erfolgte wegen der Covid-19-Pandemie erstmals als Online-Event am 12. November 2020. Viele Innovationen der Preisträger werden dieses Jahr erneut in der AVK-Innovationspreisbroschüre präsentiert.
Diese wird online zur Verfügung gestellt: https://www.avk-tv.de/innovationaward.php

*Weitere Informationen finden Sie im Anhang.

• Wie überkritisches Kohlendioxid die elektrochemische Reduktion von CO2 beeinflusst

Auf dem Weg zu einer klimaneutralen Industrie spielt die elektrochemische Reduktion von Kohlendioxid eine wichtige Rolle: Mit ihrer Hilfe lässt sich unter Einsatz erneuerbarer Energien CO2 in Brennstoffe oder Grundchemikalien umwandeln. Der Haken an der Sache: Bislang funktioniert diese Katalyse lediglich im Labor. Bei der Übertragung auf den industriellen Maßstab treten immer noch Schwierigkeiten auf – von der begrenzten Haltbarkeit der Katalysatorsysteme bis zur unerwünschten Entwicklung von Wasserstoff. Forschende der Ruhr-Universität Bochum, des Fritz-Haber-Instituts und des Fraunhofer UMSICHT haben sich auf die Suche nach Lösungen gemacht und dabei den Einfluss von überkritischem Kohlendioxid auf die elektrochemische Reduktion von CO2 untersucht.

Im Zentrum ihrer Überlegungen stand sogenanntes überkritisches Kohlendioxid. Kurz: scCO2. Dabei handelt es sich um Kohlenstoffdioxid in einem fluiden Zustand – sowohl über seiner kritischen Temperatur als auch über seinem kritischen Druck. »Jüngste Berichte haben gezeigt, dass die Entwicklung von Wasserstoff bei der elektrochemischen Reaktion signifikant unterdrückt werden kann, wenn aprotische Lösungsmittel mit wohldefiniertem Wassergehalt als Elektrolyt verwendet werden«, erläutert Ulf-Peter Apfel, Professor an der Ruhr-Universität Bochum und Wissenschaftler am Fraunhofer UMSICHT. »Da eine Erhöhung des CO2-Drucks zu einer höheren CO2-Konzentration in aprotischen Lösungsmitteln führt, schien die Verwendung von überkritischem Kohlendioxid als Lösungsmittel eine elegante Möglichkeit.«

In der Folge führten die Forschenden eine Vergleichsstudie durch: Sie beleuchteten die Katalyse sowohl unter normalen als auch unter überkritischen Bedingungen und setzten dabei auf kohlenstoffgeträgerte Kupferkatalysatoren als Benchmark-Systeme. »Wir konnten u.a. zeigen, dass die Verwendung von überkritischem Kohlendioxid zu einer Unterdrückung der Entwicklung von Wasserstoff und zur Bildung von Ameisensäure führt«, so Ulf-Peter Apfel. »Um die vorteilhaften Eigenschaften von scCO2 für die elektrochemische Reduktion von Kohlendioxid zu nutzen, wird sich die zukünftige Forschung auf die Untersuchung weiterer Katalysatoren für den Einsatz mit scCO2-Gemischen, alternativen Co-Lösungsmitteln und die Verbesserung der Elektrodenstabilität konzentrieren.«