Aus der Branche

Freudenberg Performance Materials (Freudenberg) hat einen großvolumigen Vertrag mit einem global aktiven Automobilzulieferer über die mehrjährige Lieferung von hochleistungsfähigen Gasdiffusionslagen für die Stacks der Brennstoffzellen-Systeme des Erstausrüsters geschlossen. Zielanwendungen sind mittlere und schwere Nutzfahrzeuge sowie Busse. Freudenberg unterstützt die globalen Brennstoffaktivitäten des Kunden und forciert den Durchbruch der Massenfertigung von Brennstoffzellen-Stacks.

Die Brennstoffzellentechnologie ist ein wichtiges Element für eine erfolgreiche Energiewende. Gasdiffusionslagen leisten Entscheidendes: Sie sind für die Funktion einer Brennstoffzelle unerlässlich und haben erheblichen Einfluss auf die Leistung eines Brennstoffzellen-Stacks.

Eine Brennstoffzelle wandelt die chemische Energie des Wasserstoffs und des Luftsauerstoffs in Elektrizität um. Im Herzen einer Brennstoffzelle befindet sich eine katalysatorbeschichtete Membran, an deren beiden Seiten funktionsoptimierte Gasdiffusionslagen aus karbonisiertem Vliesstoff positioniert sind. Die Gasdiffusionslagen führen den Wasserstoff und den Luftsauerstoff gleichmäßig an die Membran heran und leiten die bei der CO₂-freien chemischen Reaktion entstehenden Produkte Strom, Wärme und Wasser ab. Darüber hinaus schützen sie die empfindliche Membran und sind funktionell auf die Bipolarplatte optimiert. Mehrere Brennstoffzellen werden zu einem Brennstoffzellen-Stack zusammengesetzt.

Freudenberg verfügt seit mehr als 20 Jahren über eine einzigartige Expertise in der Entwicklung und Herstellung von Gasdiffusionslagen für Brennstoffzellenanwendungen in der Mobilität und von porösen Transportschichten für Elektrolyseure. Aktuell erweitert Freudenberg seine Produktionskapazitäten um zusätzliche Anlagen am Hauptsitz Weinheim. Weitere Investitionen stehen vor der Umsetzung.

Die ökologischen und sozialen Bedingungen bei der Herstellung von Textilien rücken in den Vordergrund und in das Bewusstsein der Industrie- und Endkunden. Mit der neuen Marke LAB102 möchte das „Jeans & Garment“-Team der CHT Gruppe ihren weltweiten Denim-Kunden zukünftig nachhaltige chemische Lösungen und Technologien anbieten.

Woher kommt der Name „LAB102 – Blue veins of CHT“?
LAB wurde nicht nur gewählt, weil das englische Wort für Labor perfekt zu einem Chemieunternehmen passt, sondern auch, weil es für Innovation, Entwicklung und Entdeckung steht. Die Ziffern 102 im Namen verweisen auf die Hausnummer der CHT-Unternehmenszentrale in Tübingen.
Der Slogan "Blue veins of CHT" hält die Verbindung zu dem in der Branche bekannten Namen CHT aufrecht. Zudem ist die Denim- bzw. Jeansindustrie traditionell und historisch gesehen Indigo – also blau.

Nachhaltigkeit im Fokus
Nicht nur die Chemie, sondern auch die Technologie steht bei LAB102 im Fokus. Vernebelungs-, Laser- und Ozontechniken sind Innovationen, die aktuell neue Wege in der Jeans- und Garment-Behandlung ermöglichen und sich auf einem hohen ökologischen Niveau bewegen. Ihre Verwendung kann zu Einsparungen an Wasser und Energie führen. Auch der Einsatz von Chemikalien kann reduziert werden, wenn Prozesse optimiert und an die neuen Anforderungen angepasst werden. Dafür arbeitet das „Jeans & Garment“-Team der CHT Gruppe bei Neuentwicklungen weltweit mit den führenden Maschinenherstellern zusammen.

Der internationale Technologiekonzern ANDRITZ erhielt von Welspun Advanced Materials, Indien, den Auftrag zur Lieferung eines Metris-Systems für vorausschauende Instandhaltung für eine Spunlacelinie im Werk Telangana. Diese wird die erste Metris-Systemlösung sein, die in einer Spunlacelinie in Indien installiert wird.

Die von ANDRITZ entwickelte, integrierte Metris-Plattform benutzt intelligente Sensoren als energieautarke und nahtlose Supportlösung für die kontinuierliche Überwachung des Maschinenzustands – sogar in schwer zugänglichen Bereichen. Die Analyse der gesammelten Daten unterstützt den Kunden dabei, potenzielle Probleme im Voraus zu lokalisieren bzw. auch die Leistung der Anlage zu verbessern.

Das Metris-System zur vorausschauenden Instandhaltung ermöglicht Welspun Advanced Materials die Betriebseffizienz zu steigern durch:

• Vermeidung unerwarteter Produktionsstillstände, wodurch die Leistung erhöht wird
• einfachen Betrieb entlang der ganzen Linie
• Optimierung des Ablaufs und der Planung der Instandhaltung

Dieser Auftrag folgt der Inbetriebnahme der neu installierten, kompletten ANDRITZ-Spunlacelinie für hohe Geschwindigkeiten im Werk Telangana.

Hauptziel des JEC Forum DACH ist es, das dynamische Verbundstoff-Ökosystem der DACH-Region zu fördern. Neben einem umfangreichen Business Meetings- und Konferenz-Programm wird Innovation vom 29. bis 30. November 2022 in Augsburg einen besonderen Platz einnehmen, da die Teilnehmenden die Möglichkeit haben, den JEC Composites Startup Booster und die AVK Awards zu erleben. Die Gewinner beider Wettbewerbe werden am 29. November im Rahmen einer feierlichen Preisverleihung bekannt gegeben.

Die fünf Finalisten sind:

BioWerkz: Schließen der Kreisläufe
Bei BioWerkz wird eine neue Klasse biobasierter, ressourceneffizienter und CO₂-negativer Materialien mit dem Namen "NEWood" entwickelt, die ausschließlich aus Holzabfällen und landwirtschaftlichen Abfällen bestehen und mit Pilzmyzel, dem Wurzelgeflecht von Pilzen, als natürlichem Bindemittel gebunden werden, ohne dass synthetische Bindemittel erforderlich sind.

Bufo Technology – HARDCORK: Hochleistungsfähiger biobasierter Verbundstoff
Die »bufo technology« hat den High-Performance Verbundwerkstoff HARDCORK® aus Kork, Fasern und duroplastischer Matrix entwickelt. HARDCORK® kann als Kernmaterial, Sandwichplatte oder komplexes Formteil gefertigt werden.

Cavicore: Wasserlösliche Salzkerne für die Herstellung von Hohlkörpern aus Kohlenstofffasern
CAVICORE produziert wasserlösliche Kerne für die Herstellung von Hohlbauteilen aus CFK. Ihre "verlorenen Kerne" haben den Vorteil, temperaturbeständig, stabil sowie umweltfreundlich und recycelbar zu sein, da sie aus reinen Salzen ohne Bindemittel bestehen.

Composite Recycling: Den Kreislauf für Verbundwerkstoffe schließen
Composite Recycling hat ein energieeffizientes und nachhaltiges Verfahren entwickelt, um das Harz von den Fasern zu trennen. In Zusammenarbeit mit der Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne hat das Team eine Nachbehandlung entwickelt, um die Fasern zu reinigen und sie in neuen Verbundwerkstoffen wiederzuverwenden und so den Kreislauf zu schließen.

Microwave Solutions GmbH: Die Imagineering einer nachhaltigen Zukunft
Agile und modulare Mikrowellen Plasma und selective depolymerisierungs Technologie zum molekularem Recycling und der Herstellung von Nanomaterialien.

Der Rieter-Konzern unterstützt gemeinsam mit der Johann Jacob Rieter-Stiftung eine neue Stiftungsprofessur für Industrial Artificial Intelligence (AI) an der ZHAW School of Engineering. Die Professur beschäftigt sich mit der Lehre und Forschung im Bereich industrieller Anwendungen der Künstlichen Intelligenz und wird noch in diesem Jahr ausgeschrieben.

Die neue Stiftungsprofessur wird am Center for Artificial Intelligence (CAI) der ZHAW in Winterthur eingerichtet. Sie soll sich insbesondere der Anwendung von Methoden des maschinellen Lernens und wissensbasierter Systeme im Zusammenhang mit Prozessen in Produktion und Service widmen.

Der Beitrag der Johann Jacob Rieter-Stiftung an die Finanzierung der Professur erfolgt im Sinne der Winterthurer Cluster-Initiative. Die zunehmende Digitalisierung von Produktionsprozessen eröffnet neue Perspektiven für den Wirtschaftsstandort Winterthur.

Kompetenzaufbau im Bereich Industrial AI
Die Stiftungsprofessur dient dem Kompetenzaufbau im Bereich Industrial AI und soll einer Gruppe vorstehen, die sich mit Lehre und Forschung rund um vertrauenswürdiges maschinelles Lernen beschäftigen wird. Dabei geht es beispielsweise um den Einsatz von künstlicher Intelligenz mit dem Ziel, Produktionsprozesse bezüglich des Einsatzes von Rohmaterial und Energie zu optimieren und Expertenwissen leichter verfügbar zu machen. Neben der Forschung wird die neue Professur im Sinne des Wissenstransfers auch in der Lehre, in den Bachelorstudiengängen Informatik und Data Science, im Master of Science in Engineering sowie in der Weiterbildung tätig sein.

Die Finanzierung des jährlichen Beitrags von 300 000 CHF über einen Zeitraum von sechs Jahren erfolgt je hälftig durch den Rieter-Konzern und die Johann Jacob Rieter-Stiftung.

„Der Einsatz künstlicher Intelligenz in der Industrie wird immer wichtiger, gerade wenn es um das Potenzial von Daten für die Auswertung und Steuerung komplexer Prozesse geht. Mit der Unterstützung der Johann Jacob Rieter-Stiftung und des Rieter-Konzerns können wir die KI-Forschung im Bereich industrieller Anwendungen weiter ausbauen“, erklärt Prof. Dr. Dirk Wilhelm, Direktor der ZHAW School of Engineering.

Für Rieter steht das Engagement im Zusammenhang mit der Umsetzung der Strategie der Technologieführerschaft. „Die Nutzung Künstlicher Intelligenz wird einen erheblichen Beitrag zur Automatisierung, zur Prozessoptimierung und damit zur Verbesserung der Nachhaltigkeit in der Textilindustrie leisten. Damit ist sie ein wichtiges Element der führenden Technologie, die Rieter anbietet“, unterstreicht Dr. Norbert Klapper, CEO Rieter.

„Der Cluster Smart Machines gewinnt an Bedeutung“, sagt Thomas Anwander, Mitglied des Stiftungsrates, und ergänzt: „Die Stiftungsprofessur für Industrial AI an der ZHAW will durch die Bündelung lokal vorhandener Stärken im Maschinenbau und Industrie 4.0 den Technologiestandort Winterthur fördern.“

Die Bundesregierung hat am 29. September in einer Pressekonferenz den Rückruf der umstrittenen Gasumlage zur Stabilisierung des Gasmarktes verkündet. Zuvor war selbst innerhalb der Ampel-Koalition der Sinn der Umlage nach der Verstaatlichung des Energiekonzerns Uniper in Frage gestellt worden.

Südwesttextil-Hauptgeschäftsführerin Edina Brenner begrüßt die Entscheidung der Bundesregierung: „Der Wegfall der Gasumlage ist ein erster Schritt in die richtige Richtung und zeigt, dass bei der Politik angekommen ist, dass die Wertschöpfung des Mittelstands akut gefährdet ist.“ Mit Blick auf die energieintensive Textilproduktion, die entlang der Wertschöpfungskette hochspezialisiert in Deutschland stattfindet, betont der Verband den Bedarf weitergehender Maßnahmen. „Der Mittelstand wird wahrgenommen, muss aber im nächsten Schritt gezielt entlastet werden, damit Lieferketten, insbesondere in energieintensiven Teilen wie der Textilveredlung, nicht abbrechen. Unsere Unternehmen benötigen die schnellstmögliche Einführung wettbewerbsfähiger Industriepreise für Strom und Gas. Um die Preisspirale zu stoppen, sind die angekündigte Gaspreisbremse, die Vermeidung des Merit-Order-Effekts zur Senkung des Strombörsenpreises sowie die Reduzierung der Strom- und Energiesteuern auf das europäische Minimum dringend notwendig.“
 
Nach dem Wegfall der Gasumlage benötigt die energieintensive Textilproduktion wettbewerbsfähige Strom- und Gaspreise, damit Wertschöpfungsketten nicht durch die Preisspirale der Märkte gefährdet werden. In engagierten Gesprächen mit politischen Verantwortlichen auf Landes- und Bundesebene setzt Südwesttextil auf Beispiele, die die Regionalität und Innovationskraft der Industrie illustrieren. Mit Blick auf die von der Bundesregierung angekündigten Entlastungspakete benötigten die Mitgliedsunternehmen, so Südwesttextil, schnelle Klarheit, wie diese umgesetzt werden.

Statt der geforderten deutlichen Entlastungen in der Energiekrise, hält die Bundesregierung an der Gasbeschaffungsumlage fest. Südwesttextil ruft deshalb die Politik zur Streichung der zusätzlichen Belastungen auf.

Die Verstaatlichung des Energiekonzerns Uniper hat Diskussionen um die Verfassungskonformität der geplanten Gasbeschaffungsumlage angestoßen. Obwohl diese dadurch dauerhaft in Frage steht und auch wirtschaftlich stabile Unternehmen profitieren könnten, hält die Bundesregierung daran fest. Für die mittelständische Textilindustrie, die Gas insbesondere für hochtechnische Anwendungen braucht, kommen die Kosten zu den ohnehin bereits hohen Beschaffungspreisen für Gas hinzu. Die Umlage betrifft selbst langfristige, vor der Krise abgeschlossene Verträge.

In der Summe sind die Preissteigerungen immens und können durch die Unternehmen im internationalen Wettbewerb nicht weitergegeben werden. Der Kern der unternehmerischen Tätigkeit – die Produktion von textilen Materialien als notwendige Bestandteile der Wertschöpfungskette für die gesamte Wirtschaft – müsse bei diesen Kosten überdacht werden, so der Verband. Die Unternehmen stünden jetzt vor weitreichenden und existenziellen Entscheidungen. Der irreversible Wegfall von Arbeitsplätzen und Produktionsschritten in Deutschland drohe.

Zusätzlich zu der Forderung nach schnellen, konkreten und unbürokratischen Maßnahmen, spricht sich Südwesttextil für sofortiges Handeln der Politik aus. Hauptgeschäftsführerin Edina Brenner mit Blick auf die aktuellen Widersprüche in der politischen Diskussion: „Wir fordern die Bundesregierung auf, im langfristigen Interesse des Industriestandorts, der Gasbeschaffungsumlage kurzfristig eine Absage zu erteilen. Die Aufrechterhaltung und Stabilisierung des Gasmarktes ist ebenso im Interesse der gesamten Gesellschaft wie die Sicherung von Wertschöpfung und Arbeitsplätzen in Deutschland bzw. Baden-Württemberg. Mit der Verstaatlichung des Energiekonzerns Uniper entspricht die Politik dem nationalen Interesse an einem stabilen Gasmarkt. Jetzt muss die Bundesregierung auch der eigenen Wirtschaft Rechnung tragen und statt neuer Belastungen wirksame Entlastungen beschließen!“

Im Automobilbau, dem Schiffsbau und der Luftfahrtindustrie sowie bei Windenergieanlagen steigen die Materialanforderungen zusehends. Die verwendeten Werkstoffe sollen leicht, ressourcenschonend und gleichzeitig hochbelastbar sein. Faserverstärkte Kunststoffe (Composites) rücken immer mehr in den Vordergrund, da deren Eigenschaften in Kombination mit Glas- oder Carbonfasern metallischen Materialien oftmals überlegen sind. Mit Fokus auf die klimaneutrale Herstellung und Nutzung von Produkten wächst auch der Bedarf an Recyclinglösungen. Im SmartERZ-Projekt TRICYCLE arbeiten Unternehmen gemeinsam an geeigneten skalierbaren und wirtschaftlich tragfähigen Prozessen zum Recycling von Smart Composites. Momentan gibt es dafür keine Anbieter oder Konzepte am Markt.

Smart Composites bestehen aus Werkstoffen, deren Funktionalisierung durch die Integration oder Applikation elektrisch leitfähiger Komponenten, z. B. Sensoren oder Mikroprozessoren, erreicht wird. Dazu zählen zum Beispiel smarte Textilien, die elektronisch wärmen, Lichtsignale geben oder zur Datenübertragung genutzt werden können. Das breite Anwendungsspektrum und die vielseitigen Einsatzgebiete dieser intelligenten Verbundwerkstoffe und Multimaterialverbunde werden perspektivisch zu einem wachsenden Bedarf und einer stärkeren Nachfrage führen.

Die funktionale und vielschichtige Verbindung verschiedener Materialien wie Kunststoff, Metall und Textil wirft beim Thema Recycling Nachhaltigkeitsfragen auf. Im Erzgebirge werden dafür bereits heute Lösungen entwickelt. Im Rahmen des WIR!-Projektes SmartERZ ist das Verbundprojekt TRICYCLE entstanden. Mit dem Fokus auf den Strukturwandel im Erzgebirge haben sich acht ortsansässige Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft zusammengetan, um ein Recyclingkonzept aufzustellen und die Grobplanung für ein erzgebirgisches Recycling Center zu entwickeln. Das Ende des Produktlebenszyklus und die Nachnutzung bzw. Wiederaufbereitung stehen dabei im Mittelpunkt des Entwicklungsprozesses. Im Ergebnis sollen effektive und maßgeschneiderte Maßnahmen für eine möglichst hochwertige Wiederverwendung entstehen. Diese sollen dem steigenden Aufkommen an Abfällen aus diesem wachsenden Bereich der deutschen Industrie begegnen und anwendungsbereit sein.

Klassische Herausforderungen für die Projektbeteiligten sind die irreversiblen Verbindungstechniken (z. B. Kleben, Faser-Matrix-Haftung), die Integration vieler verschiedener Materialien in geringen Mengen sowie Form und Größe der Bauteile. Eigene Untersuchungen sowie Feedback von Partnerunternehmen bestätigen die Notwendigkeit sowie den Nutzen eines passgenauen Recyclingprozesses für Smart Composites und intelligente Multimaterialverbünde. Das Projekt soll dazu beitragen, den Wirtschaftsstandort Erzgebirge attraktiver und zukunftsfähiger zu gestalten.

Am 1. September 2021 gestartet, kann TRICYCLE erste Ergebnisse vorweisen. Zunächst wurden die Bedarfe bei mittelständischen Unternehmen in der Region Erzgebirge abgefragt, um die aktuellen Gegebenheiten und den Status quo in Bezug auf technologische Recyclingkonzepte bestmöglich abzubilden. Für ein fundiertes Recyclingkonzept hat das TRICYCLE-Team drei Referenzbauteile für den vorgesehenen Prozess ermittelt, die in der erzgebirgischen Wirtschaft Verwendung finden, und folgenden Bereichen zugeordnet: Automotive, Technische Textilien mit applizierter Zusatzfunktion und Technische Textilien mit integrierter Zusatzfunktion.

Basierend auf dieser Auswahl, analysiert das Projektteam momentan die Herstellungs- und bisherigen Recyclingprozesse der Referenzbauteile. Das beinhaltet auch die Planung praktischer Versuche zum Recycling. Dabei fokussieren sich die Projektpartner auf ihr Know-how in verschiedenen chemischen, thermischen und mechanischen Prozessen zur Separierung, Rückführung und Wiederverwendung der eingesetzten Materialien. Um die Produkte den Recyclingtechnologien zugänglich zu machen, wurde die Herangehensweise innerhalb des Projekts angepasst, da insbesondere Textil aufgrund von Form und Struktur (z. B. endlose Struktur) herausfordernd sein kann.

Obwohl die Materialien selbst recycelbar sind, müssen diese dennoch für den Prozess optimal vorbereitet bzw. fachgerecht aufbereitet werden. Die Expertise und die Technologiekompetenz, die hierfür benötigt werden, ist bei den beteiligten Projektpartnern durch jahrzehntelange Erfahrung und zahlreiche Innovationen vorhanden. Das Zusammenspiel aller Beteiligten im Projekt TRICYCLE stellt bereits jetzt die Weichen für das geplante Recycling Center, um dieses später zum Drehkreuz zwischen regionalen Produktionsunternehmen und dem Recycling weiterzuentwickeln. Dieses soll als „Open Factory“ aufgebaut werden, um den Unternehmen des SmartERZ-Bündnisses bzw. perspektivisch der Region Erzgebirge eine gemeinsame Nutzung zu ermöglichen.

„Die Wiederverwendung der eingesetzten Ressourcen ist sowohl aus ökonomischer als auch aus ökologischer Sicht zwingend geboten. Momentan gibt es weder Anlagenbauer noch Dienstleistungsanbieter mit den entsprechenden Kompetenzen zum Recycling von Smart Composites oder Multimaterialverbünden am Markt,“ stellt Johannes Leis, der Verbundkoordinator vom Sächsischen Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) in Chemnitz fest.Unter Leitung des STFI als Verbundkoordinator mit seiner über 30-jährigen Erfahrung in der Textilbranche und speziellem Know-how im Recycling von Carbonabfällen haben sich weitere Unternehmen und Forschungseinrichtungen zusammengefunden. Dazu zählen das Textilunternehmen Curt Bauer GmbH, die Professur Fabrikplanung und Fabrikbetrieb der TU Chemnitz, das Ingenieurbüro Matthias Weißflog, der Hersteller für Faserverbundbauteile Cotesa GmbH, der Spezialvlieshersteller Norafin Industries (Germany) GmbH, das Recyclingunternehmen Becker Umweltdienste GmbH und die Hörmann Rawema Engineering & Consulting GmbH. Am Ende der Projektlaufzeit sollen ein einsatzfähiges, technologisches Recyclingkonzept für die zukünftigen entstehenden smarten Produkte sowie die in der Produktion entstehenden Abfälle (bspw. durch fehlerhafte Bauteile und Randbeschnitte) und ein Konzept für den Aufbau eines Recycling Centers vorliegen, das im Erzgebirge entstehen soll.

• Eingeschränkte Marktvisibilität
• Hohe Volatilität der Energie- und Rohstoffmärkte
• Globales Marktumfeld im laufenden Quartal deutlich verschlechtert: Hohe Inflation beeinträchtigt Verbraucherstimmung negativ
• Strategische Ausrichtung bleibt unverändert

Die Lenzing Gruppe, weltweit führender Anbieter von holzbasierten Spezialfasern für die Textil- und Vliesstoffindustrien, setzte ihre Prognose für die Ergebnisentwicklung im Geschäftsjahr 2022 angesichts der drastisch verschlechterten Entwicklung des Marktumfelds im laufenden Quartal aus. Der weitere Verlauf des Geschäftsjahres kann aufgrund der äußerst geringen Visibilität auf der Nachfrageseite sowie der hohen Volatilität an den globalen Energie- und Rohstoffmärkten nur bedingt eingeschätzt werden.

Der Krieg in der Ukraine, Chinas Zero-Covid-Politik sowie der deutliche Anstieg der Inflation haben die Weltwirtschaft deutlich beeinträchtigt. Der Internationale Währungsfonds senkte seine Wachstumserwartungen für das laufende Kalenderjahr im Juli auf 3,2 Prozent. Dieses drastisch verschlechterte Marktumfeld belastet zunehmend auch das Konsumklima sowie die Stimmung in den für Lenzing relevanten Industrien. Infolgedessen gingen die Geschäftsaussichten laut aktuellen Erhebungen noch einmal deutlich zurück.

Basierend auf aktuellen Annahmen bei den Energie- und Rohstoffkosten sieht Lenzing auch das Erreichen der mittelfristigen Prognose für 2024 gefährdet.

Lenzing sieht sich in Anbetracht der aktuellen Verwerfungen an den Energie- und Rohstoffmärkten und ihrer Auswirkungen auf das Verbraucherverhalten in ihrer langfristigen Unternehmensstrategie bestärkt und wird das Spezialfaserwachstum sowie die Umsetzung ihrer ambitionierten Klima- und Nachhaltigkeitsziele einschließlich der Transformation zu einem Modell der Kreislaufwirtschaft weiter vorantreiben.

• Einweihung SUSKULT-Demonstrationsanlage auf der Kläranlage Emscher-Mündung

Die Versorgung der wachsenden Bevölkerung mit nachhaltigen, lokalen und qualitativ hochwertigen landwirtschaftlichen Produkten ist eine enorme Herausforderung. Um den Bedarf gerade in urbanen Regionen zu decken, müssen neuartige Agrarsysteme etabliert werden. Ein Vorreiter auf dem Gebiet ist das Verbundprojekt SUSKULT, in dessen Rahmen jetzt eine Demonstrationsanlage feierlich eingeweiht wurde. Die Anlage steht auf dem Gelände einer Kläranlage des Wasserwirtschaftsverbandes Emschergenossenschaft in Dinslaken. In der SUSKULT-Vision sind dort alle wesentlichen Ressourcen für den Anbau von Gemüse und Co. – Nährstoffe, CO2, Wasser, Wärme – in großen Mengen verfügbar.

Endliche Phosphatressourcen, hoher Energieaufwand bei der Düngemittelproduktion, Verschmutzung von Gewässern und Böden durch Phosphor und Stickstoff – hinzu kommen Probleme in den Lieferketten durch Ereignisse wie Corona sowie massive Preissteigerungen aufgrund globaler Krisen. Das sind sicher keine guten Voraussetzungen, um die Erträge frischer und hochwertiger Agrarprodukte nachhaltig zu steigern. Expertinnen und Experten sind sich jedoch einig: Genau das muss geschehen, um eine größere Unabhängigkeit der deutschen Agrarwirtschaft sicherzustellen, zukünftigen Krisen gestärkt begegnen zu können und gleichzeitig besser auf Folgen des Klimawandels vorbereitet zu sein. Für den erforderlichen Transformationsprozess war bis dato der Zeitraum von 2040 bis 2050 vorgesehen – aktuelle Entwicklungen erfordern eine frühere Umsetzung.

Zu den zentralen Lösungsansätzen zählen mehr Regionalität und eine Kreislaufführung der eingesetzten Ressourcen. »Damit beschäftigen wir uns bei SUSKULT, indem wir ein Agrarsystem an Kläranlagen integrieren. Hier finden wir zum einen die für einen gartenbaulichen Anbau von Produkten notwendigen Ressourcen – Nährstoffe, CO₂, Wasser und Wärme. Zum anderen sind Kläranlagen häufig zentrumsnah verortet, was die Transportwege zu den Konsumentinnen und Konsumenten minimiert«, erklärt Volkmar Keuter vom Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT, der das Verbundprojekt koordiniert. »Mit der Einweihung der Demonstrationsanlage auf der Kläranlage Emscher-Mündung der Emschergenossenschaft (EG) beschreiten wir nun konsequent den nächsten Schritt auf dem Weg hin zu einem zukunftsfähigen Agrarsystem.«

In den vergangenen drei Jahren seit Projektstart haben die insgesamt 15 Partner – darunter Universitäten, Forschungseinrichtungen sowie Institutionen aus Industrie und Wirtschaft – die wissenschaftliche Grundlage für das Vorhaben gelegt und die einzelnen Bausteine entwickelt. Diese werden jetzt erstmals auf einer der größten Kläranlagen Europas zu einer Prozesskette zusammengeführt und in der Praxis getestet. »Die Modernisierung der Wasserwirtschaft ist seit Jahren getrieben durch Themen wie Energie- und Ressourceneffizienz. Phosphorrecycling aus Klärschlamm haben wir z. B. auf der Kläranlage Emscher-Mündung bereits erfolgreich halbtechnisch pilotiert. Die SUSKULT-Vision, dass Kläranlagen künftig sämtliche Nährstoffe liefern, die für die Agrarproduktion eingesetzt werden, stellt daher einen logischen nächsten Schritt dar«, so Dr. Emanuel Grün, Technischer Vorstand der Emschergenossenschaft.

Von außen betrachtet wirkt die Demonstrationsanlage, untergebracht in zwei Seecontainern und in einem Teil des sogenannten Technikums der Emschergenossenschaft, relativ unscheinbar. Anders sieht es im Inneren aus: Hier befinden sich die insgesamt fünf SUSKULT-Bausteine. Drei von ihnen wandeln die Ressource Abwasser in NPK-haltigen Flüssigdünger (NPK: Stickstoff, Phosphor und Kalium) um, in den anderen beiden wird dieser Dünger zur Kultivierung von z. B. Gemüse und Salat sowie gesundheitsfördernden Lebensmitteln wie Süßkartoffeln und Moringa verwendet. Der Anbau erfolgt vertikal, das ist platzsparend und saisonunabhängig. Des Weiteren werden Wasserlinsen produziert, die über einen hohen Vitaminanteil verfügen und als regionaler Sojaersatz dienen können.

Mit der Demonstrationsanlage betritt der SUSKULT-Verbund Neuland. Entsprechend wichtig ist die technische und wissenschaftliche Begleitung: Während einzelne Bausteine wie etwa das Vertical Farming fernüberwacht werden, bedarf der gesamte Versuchsbetrieb einer intensiven Betreuung. Hier arbeitet ein Team aus Studierenden, Forschenden und Technik Hand in Hand.
 
Projektkonsortium
Fraunhofer UMSICHT (Koordination), Blue Foot Membranes GmbH, Emschergenossenschaft, Metro AG, Pacelum GmbH, Rewe Markt GmbH, Ruhrverband, YARA GmbH & Co. KG, Deutsches Forschungszentrum für künstliche Intelligenz GmbH DFKI, Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH-UFZ, Hochschule Osnabrück, ILS-Institut für Landes- und Stadtentwicklungsforschung gGmbH, Justus-Liebig-Universität Gießen, Montanuniversität Leoben (A), Technische Universität Kaiserslautern.

Förderhinweis
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) leistet mit der Förderlinie »Agrarsysteme der Zukunft« einen elementaren Beitrag für die Erforschung und Entwicklung zukunftsweisender Ansätze für die nachhaltige Transformation der Agrarwirtschaft in Deutschland. Das Verbundprojekt »SUSKULT – Entwicklung eines nachhaltigen Kultivierungssystems für Nahrungsmittel resilienter Metropolregionen« wird im Rahmen der Fördermaßnahme »Agrarsysteme der Zukunft« im Rahmen der »Nationalen Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030« der Bundesregierung durch das BMBF gefördert.