Aus der Branche

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.

• Kohlenstoff mit mehreren Leben

Geht es um die Zukunft der motorisierten Mobilität, reden alle vom Antrieb: Wie viel E-Auto, wie viel Verbrenner verträgt die Umwelt und braucht der Mensch? Zugleich stellen neue Antriebe erhöhte Anforderungen nicht nur an den Motor, sondern auch an dessen Gehäuse und die Karosse: Für solch anspruchsvolle Anwendungen kommen häufig Carbonfasern zum Einsatz. Wie der Antrieb der Zukunft, sollten auch die Werkstoffe am Fahrzeug umweltfreundlich sein. Deshalb ist Recycling von Carbonfasern gefragt. Lösungen dafür haben Institute der Zuse-Gemeinschaft entwickelt.

Carbonfasern, auch als Kohlenstofffasern oder verkürzt als Kohlefasern bekannt, bestehen fast vollständig aus reinem Kohlenstoff. Sehr energieaufwändig wird er bei 1.300 Grad Celsius aus dem Kunststoff Polyacrylnitril gewonnen. Die Vorteile der Carbonfasern: Sie haben kaum Eigengewicht, sind enorm bruchfest und stabil. Solche Eigenschaften benötigt man z.B. am Batteriekasten von E-Mobilen oder in Strukturbauteilen der Karosserie. So arbeitet das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) aktuell gemeinsam mit Industriepartnern daran, statisch-mechanische Stärken der Carbonfasern mit Eigenschaften zur Schwingungsdämpfung zu verknüpfen, um die Gehäuse von E-Motoren im Auto zu verbessern. Angedacht ist in dem vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Projekt die Entwicklung sogenannter Hybridvliesstoffe, die neben der Carbonfaser als Verstärkung weitere Faserstoffe enthalten. „Wir wollen, die Vorteile unterschiedlicher Faserstoffe verbinden und so ein optimal auf die Anforderungen abgestimmtes Produkt entwickeln“, erläutert Marcel Hofmann, STFI-Abteilungsleiter Textiler Leichtbau.

Damit würden die Chemnitzer Forschenden bisherige Vliesstoff-Lösungen ergänzen. Sie blicken auf eine 15-jährige Geschichte in der Arbeit mit recycelten Carbonfasern zurück. Der globale Jahresbedarf der hochwertigen Fasern hat sich im vergangenen Jahrzehnt fast vervierfacht, laut Angaben der Industrievereinigung AVK auf zuletzt rd. 142.000 t. „Die steigende Nachfrage hat das Recycling immer stärker in den Fokus gerückt“, betont Hofmann. Carbonfaserabfälle sind ihm zufolge für etwa ein Zehntel bis ein Fünftel des Preises von Primärfasern erhältlich, müssen aber noch aufbereitet werden. Dreh- und Angelpunkt für den Forschungserfolg der recycelten Fasern sind konkurrenzfähige Anwendungen. Die hat das STFI nicht nur am Auto, sondern auch im Sport-Freizeitsektor sowie in der Medizintechnik gefunden, so in Komponenten für Computertomographen. "Während Metalle oder Glasfasern als potenzielle Konkurrenzprodukte Schatten werfen, stört Carbon die Bilddarstellung nicht und kann seine Vorteile voll ausspielen“, erläutert Hofmann.

Papier-Knowhow nutzen
Können recycelte Carbonfasern nochmals den Produktkreislauf durchlaufen, verbessert das ihre CO2-Bilanz deutlich. Zugleich gilt: Je kürzer die Carbonfasern, desto unattraktiver sind sie für die weitere Verwertung. Vor diesem Hintergrund entwickelten das Forschungsinstitut Cetex und die Papiertechnische Stiftung (PTS), beide Mitglieder der Zuse-Gemeinschaft, im Rahmen eines Forschungsvorhabens ein neues Verfahren, das bislang wenig geeignet erscheinende Recycling-Carbonfasern ein zweites Produktleben gibt. „Während klassische Textilverfahren die ohnehin sehr spröden Recycling-Carbonfasern in Faserlängen von mind. 80 mm trocken verarbeiten, beschäftigten wir uns mit einem Verfahren aus der Papierindustrie, welches die Materialien nass verarbeitet. Am Ende des Prozesses erhielten wir, stark vereinfacht gesprochen, eine flächige Matte aus recycelten Carbonfasern und Kunststofffasern“, erläutert Cetex-Projektingenieur Johannes Tietze das Verfahren, mit dem auch 40 mm kurze Carbonfasern zu attraktiven Zwischenprodukten recycelt werden können. Das danach in einem Heißpressprozess entstandene Erzeugnis dient als Grundmaterial für hochbelastbare Strukturbauteile. Zusätzlich wurden die mechanischen Eigenschaften der Halbzeuge durch die Kombination mit endlosfaserverstärkten Tapes verbessert. Das Recyclingprodukt soll, so die Erwartung der Forschenden, glasfaserverstärkten Kunststoffen, Konkurrenz machen, z.B. bei Anwendungen im Schienen- und Fahrzeugbau. Die Ergebnisse fließen nun in weiterführende Forschung und Entwicklung im Kooperationsnetzwerk Ressourcetex ein, einem geförderten Verbund von 18 Partnern aus Industrie und Wissenschaft.

Erfolgreiche Umsetzung in der Autoindustrie
Industriereife Lösungen für die Verwertung von Carbonfaser-Produktionsabfällen werden im Thüringischen Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt (TITK) entwickelt. Mehrere dieser Entwicklungen wurden mit Partnern beim Unternehmen SGL Composites in Wackersdorf industriell umgesetzt. Die Aufbereitung der so genannten trockenen Abfälle, hauptsächlich aus Verschnittresten, erfolgt nach einem eigenen Verfahren. „Dabei führen wir die geöffneten Fasern verschiedenen Prozessen zur Vliesherstellung zu“, sagt die zuständige Abteilungsleiterin im TITK, Dr. Renate Lützkendorf. Neben den Entwicklungen für den Einsatz z.B. im BMW i3 in Dach oder Hintersitzschale wurden im TITK spezielle Vliesstoffe und Verfahren für die Herstellung von Sheet Molding Compounds (SMC) etabliert, das sind duroplastische Werkstoffe, die aus Reaktionsharzen und Verstärkungsfasern bestehen und zum Pressen von Faser-Kunststoff-Verbunden verwendet werden. Eingang fand dies z.B. in einem Bauteil für die C-Säule des 7er BMW. „In seinen Projekten setzt das TITK vor allem auf die Entwicklung leistungsfähigerer Prozesse und kombinierter Verfahren, um den Carbonfaser-Recyclingmaterialien auch von den Kosten her bessere Chancen in Leichtbauanwendungen einzuräumen“, betont Lützkendorf. So liege der Fokus gegenwärtig auf dem Einsatz von CF-Recyclingfasern in thermoplastischen Prozessen zur Platten- und Profilextrusion. „Ziel ist es, die Kombination von Kurz- und Endlosfaserverstärkung in einem einzigen, leistungsfähigen Prozess-Schritt zu realisieren.“

• Maßgeschneiderte integral gefertigte Implantate mittels einer neuartigen Webtechnologie

Das Wissenschaftler-Team Ronny Brünler und Phillip Schegner vom Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden wurde für ihre Entwicklungen, die maßgeblich in dem IGF-Forschungsvorhaben 19922 BR umgesetzt worden sind, für den diesjährigen Otto von Guericke-Preis der AiF nominiert.

Prof. Chokri Cherif, Institutsdirektor des ITM freut sich mit seinem Team sehr über die kontinuierlichen Forschungserfolge, die am ITM in zahlreichen interdisziplinären und branchenübergreifenden Forschungsvorhaben für insbesondere biomedizinische Anwendungen erzielt werden. „Nachdem wir bereits 2015 mit dem Otto von Guericke-Preis ausgezeichnet worden sind, ist die erneute Nominierung für diesen hochkarätigen Preis eine besondere Würdigung und gleichzeitig auch weiterer Ansporn für die Umsetzung unserer Forschungsergebnisse in die Industrie.“

In dem nominierten IGF-Forschungsvorhaben wurde die Entwicklung neuartiger textiler Herzklappenprothesen, die exakt an die anatomische Form angepasst und minimalinvasiv im Herz platzierbar sind, exzellent umgesetzt.

Für die Behandlung defekter Herzklappen stehen mechanische und biologische Klappen zur Verfügung. Die neuartigen gewebten Herzklappenprothesen sollen die Vorteile der beiden Herzklappentypen vereinen: unbegrenzte Lebensdauer, keine lebenslangen Einnahmen von Antikoagulationsmedikamenten und minimal invasive Operation. Ferner können die textilen Herzklappen zeit- und kostensparend mit hoher Reproduzierbarkeit und Qualität gefertigt werden. Mit Computertomographie-Daten wird ein 3D-Modell generiert, das in mehreren Schritten weiterentwickelt und als maschinenlesbarer Code in eine konventionelle Webmaschine übertragen wird. Somit wird eine reproduzierbare, kostengünstige Herstellung von neuartigen textilen, nahtlosen Schlauchstrukturen mit definierter Ventilfunktion mit gleichzeitig hoher Produktsicherheit realisiert.

Das überzeugte die Jury des Wissenschaftlichen Rates der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF), die das erfolgreiche Projekt in die Finalrunde um das "IGF-Projekt des Jahres 2020" wählte.

Das IGF-Vorhaben 19922 BR der Forschungsvereinigung Forschungskuratorium Textil e.V. wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Die langjährige strategische Kooperation des Thüringischen Instituts für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt e.V. (TITK) mit der Technischen Universität Ilmenau erreicht einen neuen Meilenstein: Beide Partner nahmen jetzt eine Anlage zur Herstellung thermoplastischer Leichtbauplatten in Betrieb. Damit wurde eine moderne gerätetechnische Voraussetzung geschaffen, um die Zusammenarbeit zwischen dem an der TU ansässigen Thüringer Innovationszentrum Mobilität (ThIMo) und dem TITK insbesondere im Kompetenzfeld Kunststofftechnik und Leichtbau zu erweitern.

Die Investition wird aus Mitteln des Landes Thüringen und der EU im Rahmen der Grundfinanzierung des Thüringer Innovationszentrums Mobilität (ThIMo) gefördert. In Abstimmung zwischen dem TITK und dem ThIMo und auf Grundlage eines Nutzungs- und Überlassungsvertrages wurde die Anlage im Technikum des TITK aufgestellt. Das TITK ist seit vielen Jahren An-Institut der TU Ilmenau.

„Um unsere wissenschaftliche Zusammenarbeit voranzutreiben, läuft derzeit auch die gemeinsame Berufung der Professur Kunststofftechnik an der TU“, berichtet der geschäftsführende Direktor des TITK, Benjamin Redlingshöfer. „Damit festigen wir unsere Kooperation zwischen Grundlagenforschung auf der einen und wirtschaftsnaher Forschung auf der anderen Seite“, ergänzt der vorläufige Leiter der Uni, Prof. Dr. Kai-Uwe Sattler.

Beiden Teilbereichen der Forschung soll nun auch die neue Plattenanlage dienen. Sie kommt gemeinsamen Entwicklungsprojekten im Bereich kunststoffbasierter Halbzeuge und parallel dazu der Ausbildung von Studenten zugute. „Mit dieser Anlage wurde eine weitere Voraussetzung geschaffen, um auch den Transfer gemeinsamer Forschungsergebnisse in die Wirtschaft zu forcieren“ “, betont Prof. Dr. Klaus Augsburg, Projektleiter ThIMo an der TU Ilmenau. „Diese neu geschaffene wissenschaftlich-experimentelle Plattform ist mit unserem Technikum Kunststofftechnik passfähig“, so Augsburg weiter.

„Mit der Plattenanlage stellen wir Halbzeuge mit Faserverstärkung her, etwa aus Naturfaser-, Glasfaser- oder Carbonfaserverstärktem Kunststoff. Die Platten sollen insbesondere für Leichtbauanwendungen in verschiedenen Mobilitätssystemen zur Verfügung stehen“, sagt die zuständige Abteilungsleiterin am TITK, Dr. Renate Lützkendorf. Je nach Beschaffenheit des Ausgangsstoffs seien dabei auch Verbunde mit verschiedenen Schichten möglich.

Als Ausgangsmaterialien kommen sowohl marktverfügbare Kunststoffgranulate als auch Neuentwicklungen zum Einsatz. Darunter ein mit Partnern entwickeltes Granulat aus recycelten Carbonfasern. Speziell mit diesem Material lässt sich einerseits eine sehr hohe Steifigkeit erreichen. „Andererseits kann damit auch das Thema Leitfähigkeit oder Abschirmung erschlossen werden. So lassen sich Platten mit funktionellen Eigenschaften produzieren“, ergänzt Lützkendorf.

Erforscht werden zudem komplette Prozesse zur Herstellung neuer Faserverbundhalbzeuge. Dabei stehen verschiedene Aspekte im Mittelpunkt. „Zum Beispiel die Auswirkung von Füllstoffen auf die Plattenqualität und ihre Funktion, die Dicken, mit der diese Halbzeuge herstellbar sind, und ob sich die Platten auch schäumen lassen, um noch weiteres Gewicht einzusparen“, erläutert Dr. Thomas Reußmann, stellvertretender Abteilungsleiter am TITK.

Neben einer wesentlichen Zielgruppe beider Partner, der Automobilindustrie, können auch Themen anderer Branchen, wie z.B. der Verpackungsmittelindustrie bedient werden. Die Entwicklungsergebnisse werden durch Materialprüfungen am TITK und am ThiMo evaluiert.

Die STF Schweizerische Textilfachschule schafft kreativen (Arbeits-)Platz für textile Start-ups und Fashionprofis. Der Hauptfokus des Incubator & Makerspaces ist eine geteilte Infrastruktur, gegenseitige Inspiration und damit gemeinsames Vorwärtskommen.

Die STF Schweizerische Textilfachschule öffnet ihre Werkstätten und baut ein Gründungszentrum für Textil- und Fashion Start-Ups auf (Incubator). Diesen stehen im sogenannten Makerspace ein textiler Industrie-Maschinenpark sowie ein hochwertiges Textillabor zur Nutzung zur Verfügung. In den Textil- und Nähwerkstätten kann und soll selbstständig gearbeitet werden. Dies bietet Kreativen sowie Labels Raum zum Experimentieren. Die offenen Werkstätten ermöglichen die Zusammenarbeit in Teams, was über die Textilbranche hinaus auch für verschiedene Kulturschaffende oder technisch orientierte Gründer von Interesse sein kann. Theater-, Film- und Tanzleute beispielsweise können Kostüme nähen, KünstlerInnen textile Projekte realisieren und DesignerInnen Kleinserien selbst herstellen.

Makerspace
Der STF-Makerspace ist vergleichbar mit einem FabLab mit Ausrichtung auf textile Verarbeitung. Ob eine wasserdicht geschweißte Naht für ein Zelt benötigt wird oder ein komplexes Schnittmuster für einen Rucksack CAD gesteuert ausgeschnitten werden soll, an der STF finden sich die richtigen Industrie-Maschinen und die professionelle Beratung. Nach einer Einführung können Spezial-Textilmaschinen vor Ort und teilweise direkt von zu Hause aus, gebucht und angesteuert werden. So kann die effektive Zeit an der Maschine effizient und kostengünstig genutzt werden. Für die Nutzung stehen preislich attraktive Pakete zur Verfügung.

Incubator
Der Incubator ist das Gründerzentrum der Schweizerischen Textilfachschule. Diese Initiative der STF soll innovative Neugründungen ermöglichen und die ganze Bandbreite der Textilwirtschaft abdecken. Vom Handel (E-Commerce), über Technik bis hin zur Gestaltung. Die Vorteile beim Arbeiten in einem Gründungszentrum sind ein organisierter Wissenstransfer, gegenseitige Inspiration, Beratung und Coaching, Entwicklung von Netzwerkstrukturen und Synergien, Steigerung der Überlebensrate junger Labels sowie die Nutzung vorhandener Infrastruktur- und Serviceausstattung. Der Incubator bietet Schreibtische zum Arbeiten mit verschiedenen Membership-Angeboten sowie ein Bildungsprogramm, das weit über die Textilverarbeitung hinausgeht.

Die TEG Textile Expert Germany GmbH hat Teile der Produktion neu ausgerichtet. „Wir fertigen seit Mitte Mai 2020 OP-Mundschutz für Kliniken laut DIN EN 14683“, berichtet Geschäftsführer Timo Fischer. „Die Herstellung erfolgt automatisiert unter Reinraumbedingungen. Wir haben dazu eine neue Produktionsanlage installiert und bislang rund eine halbe Million Euro investiert. Je nach Auftragslage können wir pro Woche mehrere Hunderttausend dieser medizinischen Einweg-Erzeugnisse herstellen.“ Die OP-Masken bestehen jeweils aus einem mehrlagigen Vliesstoff-Verbund, für den mehrere Vliesstoffproduzenten aus Deutschland zuliefern. Den Vertrieb hat der in Deutschland und Österreich agierende Medizintechnik-Großhändler medika Medizintechnik GmbH mit Stammsitz im fränkischen Hof übernommen.

Lieferant der neuen OP-Mundschutz-Anlage, der bei TEG weitere folgen sollen, ist die Fischer Automation GmbH, Köditz (bei Hof). Als weitere Reaktion auf die Corona-Krise fertigt diese Firma gegenwärtig für TEG eine Anlage, die ab Juni 2020 die Herstellung von Atemschutz-Faltmasken der Kategorie FFP2 ermöglichen wird. Nach Angaben von Timo Fischer investiert die TEG GmbH, die bisher vor allem als Automobilzulieferer für Textil- und Vliesstoffbauteile bekannt war, im laufenden Jahr insgesamt rund 1 Mio. EUR in neue Anlagentechnik für Gesundheitsschutz-Erzeugnisse.  Gegenwärtig zählt Unternehmen rund 60 Mitarbeiter. Bei entsprechender Auftragsentwicklung sind in den nächsten Monaten Neueinstellungen denkbar.

Das Automobil der Zukunft fährt autonom, ist mit dem Internet verbunden, nutzt ganz neue Geschäftsmodelle und ist im Grunde ein Computer auf Rädern. Dieser Entwicklung tragen auch die Messen AMPA 2020 Taipei, AutoTronics Taipei und Motorcycle Taiwan Rechnung. Sie zeigen die Entwicklungstrends der Branche wie 5G, Künstliche Intelligenz und Internet der Dinge und werden voraussichtlich über 7.000 ausländische Käufer anziehen. Allerdings nicht wie geplant im April, denn wegen der Corona Pandemie wurden diese Veranstaltungen auf den 21. bis 24. Oktober verschoben.

Die Technologien, die auf den Messen gezeigt werden, bieten eine große Chance für die Industrie Taiwans. Sie besitzt eine vollständige robuste Lieferkette im Land und ist in der Lage, hochwertige und innovative Produkte zur Erstausrüstung von Fahrzeugen herzustellen. Selbstfahrende Fahrzeuge, intelligente Ladestationen, intelligente Parksysteme und viele weitere Lösungen schaffen enorme Geschäftsmöglichkeiten für die taiwanesische Elektronik und Kommunikationsindustrie“, betont TAITRA Präsident und CEO Walter Yeh. Laut Yeh können taiwanesische Unternehmen den Einbruch der Automobilproduktion in Folge der Corona Virus Pandemie zu ihrem Vorteil nutzen, indem sie hochwertige und flexible Produktionslinien anbieten.

Dazu hat das Bureau of Foreign Trade, MOEA, ein Förderprogramm für Taiwans Autoteile und Zubehörindustrie aufgelegt, das von TAITRA umgesetzt werden soll. Dazu gehört unter anderem die Einrichtung von Taiwan Excellence Ständen auf den diesjährigen autorelevanten Messen selbstverständlich unter dem Vorbehalt, dass diese nicht aus Schutz vor dem Corona Virus abgesagt werden.

„Mit unseren Lösungen sind wir am Puls der Zeit.“ So bringt Peter Wirtz, Geschäftsbereichsleiter Industriegewebe von GKD – Gebr. Kufferath AG (GKD), sein Fazit zum GKD-Messeauftritt bei der FILTECH in Köln auf den Punkt. Noch nie konnte das Unternehmen eine vergleichbar hohe Besucherresonanz bei dieser Leitmesse für Filter- und Trenntechnik verzeichnen. Insbesondere die gezeigten Lösungen zur Wasseraufbereitung mit immer feineren Geweben, zum Mikroplastikrückhalt und zur Energieeinsparung bei der Heißgasfiltration wurden so stark nachgefragt, dass viele Besucher mehrmals kommen mussten, bis ein Ansprechpartner frei war.

Eine zentrale Rolle spielte bei vielen Gesprächen das Thema Umwelt. Hier punkten die GKD-Filtermedien und -systeme aus recycelbarem Edelstahl grundsätzlich durch mechanische Robustheit, Verschleißbeständigkeit, Schweißbarkeit und Möglichkeit zur Wiederbespannung. Die zunehmende Sensibilität der Kunden gegenüber jedwedem Einsatz von Kunststoffen oder Klebern führte gleich mehrere verantwortliche Entwickler an den Stand des Technologieführers unter den technischen Webereien. Für die unterschiedlichen Prozesse der Wasseraufbereitung standen die Gewebefamilien der Optimierten Tressen (OT) oder Porometric-Gewebe im Mittelpunkt des Interesses. Bei den Optimierten Tressen präsentierte GKD weitere Abstufungen in den Öffnungsbereichen 15 bis 5 μm. Hohe Schmutzaufnahmekapazität, geringe Verblockungsneigung und exzellente Reinigungseigenschaften qualifizieren sie für zahlreiche Schlüsselanwendungen in der Industrie. In der Mikrosiebung sind die OT mit einer geometrischen Porenöffnung von 5 μm unerreicht in Feinheit und Permeabilität. Damit setzen sie auch in der großtechnischen Wasseraufbereitung neue Maßstäbe. Porometric-Gewebe sind eine vielfach ausgezeichnete Weiterentwicklung der Optimierten Tressen. Sie gelten in der Prozess- und Ballastwasser-, ebenso wie in der Öl- und Gasfiltration als eines der leistungsstärksten Filtermedien überhaupt. Ihre konstruktiv bedingte Porosität von bis zu 80 Prozent und mehr mit entsprechend hoher Permeabilität und Bestmarken bei der Abreinigung erschließt bislang unbekanntes Effizienzpotenzial. Die meisten Standbesucher, die wegen dieser beiden Gewebefamilien das Gespräch mit GKD suchten, waren bereits von den Vorteilen dieser Gewebe für ihre Anwendungen überzeugt. Ihr Interesse galt deshalb der Verfahrens- und Engineering-Kompetenz der Filtrationsexperten. So diskutierten sie mit ihnen Fragestellungen zur Verarbeitung, zum Schweißen oder zur konstruktiven Unterstützung der dünnen Gewebe gegen Rückspüldrücke. In diesem Rahmen angedachte Lösungen gilt es nun, im Nachgang der Messe miteinander im Detail zu erarbeiten.

• Reduzierung des Materialeinsatzes um bis zu 50 Prozent durch innovative Formgebungsstrategie in der Herstellung von Faser-verbundwerkstoffen

In der Faserverbundkunststoff (FVK)-Produktion ist die Stempelumformung eines der wirtschaftlichsten Verfahren zur automatisierten Großserienfertigung, z.B. in der BMW i-Reihe. Dir derzeitig eingesetzten Verfahren sind anfällig für Drapierfehler und einen hohen Verschnittanteil. Durch ein am Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University, kurz ITA, entwickeltes innovatives Verfahren kann nun die Ausschussquote signifikant verringert und der Verschnittanteil der hochpreisigen Verstärkungstextilien, wie beispielsweise Carbonfasertextilien, um bis zu 50 Prozent reduziert werden.

Sven Schöfer vom ITA erzielte diesen Effekt mit seiner Arbeit „Entwicklung einer textilen Materialzuführung zur Erhöhung der Preformqualität bei der Stempelumformung von Verstärkungslagen“. Er gewann dafür am 10. September 2019 den dritten Preis der AVK-Innovationspreise in der Kategorie „Forschung und Wissenschaft“ anlässlich der Composite Europe in Stuttgart.

Funktionsweise des derzeitigen Verfahrens
Bei der Stempelumformung werden in der Industrie meist Klemmgreifer eingesetzt, die die gestapelten Einzellagen dem Umformprozess zuführen und über einen Spannrahmen oder Niederhalter am Unterwerkzeug positionieren. Durch die Klemmgreifer ist der Verschnittanteil der kostenintensiven Verstärkungstextilien hoch, da bei klemmenden Systemen Drapierzugaben am Textilrand notwendig sind. Andere Ansätze, das Verstärkungshalbzeug während der Umformung zuzuführen und gleichzeitig die Drapierqualität zu verbessern, sind ebenfalls nicht wirtschaftlich: sie sind in der Regel nur auf bestimmte Zuschnitte ausgelegt, nicht automatisierbar, fehleranfällig oder teure Speziallösungen.

Aktuell gibt es in der Industrie kein System, das Rückhaltekräfte gezielt entlang einer verschnittarmen Endkontur einsetzen kann und in der Geometrie flexibel bleibt.

Innovativer Lösungsansatz von Sven Schöfer
Das von Sven Schöfer entwickelte innovative Verfahren arbeitet mit einer lösbaren textilen Fügeverbindung, einer sogenannten Tuftingnaht. Sie macht ein Abgleiten der Einzellagen während des Umformprozesses unter einer von der Nahtausführung abhängigen Rückhaltekraft möglich.

Auf diese Weise werden Drapierfehler in zuvor kritischen Bereichen selbst bei komplexen Preformgeometrien verringert oder vollständig vermieden. Dies führt zu einer signifikanten Erhöhung der Preformqualität und zur Senkung von Ausschussraten. Das Verfahren ist sehr effizient, da Rückhaltekräfte für beliebige Bauteilgeometrien an endkonturnahen Zuschnitten eingeleitet werden. So wird der Materialeinsatz um bis zu 50 % reduziert.

• Produkt und Umwelt
• Recyclingwerkstoff schont natürliche Ressourcen
• Erstes Geogitter aus recycelten PET-Flaschen
• Gleiche Qualität und Produkteigenschaften wie konventionelles PET
• Asphaltbewehrungsgitter HaTelit C eco wird als erstes Produkt der ecoLine vorgestellt

Gescher – HUESKER stellt weltweit erstes Geogitter aus hundert Prozent recyceltem PET vor. Mit Einführung der neuen ecoLine setzt das Unternehmen auf noch umweltbewusstere Lösungen, die bereits bei der Herstellung natürliche Ressourcen schonen und auch qualitativ den konventionellen Produkten in nichts nachstehen. Den Anfang der Markteinführung bildet das seit mehr als 40 Jahren am Markt etablierte Asphaltbewehrungsgitter HaTelit C, das bei der Sanierung von Asphaltflächen eingesetzt wird. Es ist ab sofort in der ecoLine Ausführung in gewohnt hoher Qualität mit den gleichen Produkteigenschaften verfügbar. Schon bald sollen weitere Produkte der ecoLine folgen.

Die natürlichen Ressourcen der Erde sind begrenzt. Umso wichtiger ist es Lösungen zu entwickeln, die den Verbrauch nachhaltig reduzieren und Verschwendung, zum Beispiel in Form von Abfällen, vermeiden sowie Materialkreisläufe schließen. Hier knöpft das Konzept der ecoLine an. Als erster Hersteller von Geotextilien weltweit stellt die HUESKER Gruppe, mit Hauptsitz in Gescher/Westf., ab sofort eines seiner beliebtesten Geogitter, die Asphaltbewehrung HaTelit C, aus hundert Prozent recycelten Polyethylenterephthalat (PET) Garnen her.

HaTelit C wird seit mehr als 40 Jahren erfolgreich als Bewehrung bei der Sanierung von Asphaltstraßen eingesetzt. Anders als bei den klassischen HaTelit Bewehrungsgittern, die aus konventionell hergestelltem PET bestehen, werden bei der ecoLine die Garne zu hundert Prozent durch recycelte PET-Garne ersetzt. „Der verantwortungsvolle und schonende Umgang mit Energie und Ressourcen ist Teil unserer Nachhaltigkeitsstrategie und wird in der gesamten Wertschöpfungskette gelebt“, betont Dr. F.- Hans Grandin, Geschäftsführer der HUESKER Gruppe. „Zudem ist es von je her unser Ziel konventionelle Bauweisen durch den Einsatz innovativer Produkte und Anwendungen aus Geokunststoffen dort zu ersetzen, wo sie aufgrund ihrer vielen positiven Eigenschaften in Sachen Qualität, Sicherheit und Zuverlässigkeit und besonders auch Nachhaltigkeit eine bessere Alternative sind“, fügt Sven Schröer, ebenfalls Geschäftsführer bei HUESKER, hinzu.

Gewonnen wird das recycelte Material aus entsorgten PET-Flaschen, die über den Warenkreislauf in Form eines Granulates wieder einer neuen Aufgabe zugeführt werden können. „Das recycelte PET, das wir verwenden, ist ein gleichwertiger Ersatz für das originäre PET-Garn. Es ist von gleich hoher Qualität und bringt dieselben Eigenschaften mit“, so Schröer. Dies war Voraussetzung für die Produkteinführung der eco-Version, um in vollem Umfang das Einsatzgebiet des klassischen HaTelit C abdecken und gleichsam eine ressourcenschonende Alternative anbieten zu können. Zum Vergleich: Mit jedem Kilogramm Recycling-PET-Garn werden etwa 4,3 kg CO2 Emissionen eingespart, wenn auf konventionelles PET-Garn verzichtet wird. Dies entspricht einer Autofahrt von 33 km (PKW mit Emissionen von 130 g äqu. CO2/km). Hochgerechnet auf die Produktion von Geotextilien in der Größe der Fläche eines Fußballfeldes (7.140 m2) werden etwa 1.200 kg CO2 eingespart, was einer Strecke von 42.000 km mit dem PKW entspricht.

Die Geotextilien von HUESKER werden weltweit in den unterschiedlichsten Projekten angewendet. Hierzu zählen die Bereiche Erd- und Grundbau, Straßen- und Verkehrswegebau, Wasserbau, Umwelttechnik oder auch Bergbau. Sie tragen vielfach enorme Lasten, sind starken Beanspruchungen ausgesetzt und müssen hohe Anforderungen in ihren Einsatzgebieten erfüllen, wie zum Beispiel als Hangsicherung, Abdichtung zum Grundwasserschutz, Hochwasserschutz oder Bewehrung im Straßenbau. Um die hohe Qualität und Zuverlässigkeit nachzuhalten, unterliegen Produkte von HUESKER regelmäßigen Qualitätskontrollen sowie einer qualifizierten Überwachung des gesamten Fertigungsprozesses durch das hauseigene akkreditierte Labor sowie auch Fremdüberwachungen durch amtliche Materialprüfungsinstitute.

„Wir prüfen unsere Produkte sehr sorgfältig. Sie werden erst dann dem Markt zur Verfügung gestellt, wenn alle erforderlichen Nachweise erbracht sind und sie unsere hohen Anforderungen erfüllen. So wie es auch bei den verwendeten recycelten PET-Garnen der Fall ist“, stellt Schröer heraus. „HaTelit C ist nur der erste Schritt. Wir sind uns unserer Verantwortung bewusst und werden in naher Zukunft mit weiteren Produkten unsere ecoLine fortsetzen“, so Schröer.