Aus der Branche

Die größte Abteilung des Thüringischen Instituts für Textil- und Kunststoff-Forschung Rudolstadt (TITK) hat einen neuen Chef. Zum 30. April 2023 folgte auf Dr. Frank Meister sein bisheriger Stellvertreter Philipp Köhler, der den Bereich Native Polymere und Chemische Forschung und damit ein fast 60-köpfiges Team aus Wissenschaftlern, Technikern und Laboranten übernimmt.

„Dr. Frank Meister hat in seiner langen und bemerkenswerten Laufbahn maßgeblich dazu beigetragen, dass die TITK-Gruppe heute so solide aufgestellt ist und gerade durch die Celluloseforschung weltweit eine hohe Anerkennung als kompetenter und vertrauenswürdiger Forschungspartner genießt. Mit Philipp Köhler setzt nun eine überzeugende und noch dazu sehr sympathische Führungspersönlichkeit die erfolgreiche Arbeit dieser wichtigen Abteilung fort,“ so der geschäftsführende Direktor des TITK, Benjamin Redlingshöfer.

Als promovierter Polymerchemiker war Dr. Frank Meister zum 1. Juni 1993 von der zentralen Forschung der Leuna-Werke nach Rudolstadt gewechselt. Sein erstes Arbeitsfeld wurde die chemische Modifizierung von Cellulose, um sie direkt, ohne jedes Lösungsmittel verformbar zu machen. Damals hatte das Institut bereits begonnen, die Grundlagen für ein Direktlöseverfahren – das Alleinstellungsmerkmal des TITK – zu legen. In der Folgezeit setzte sich dieser Prozess zur Direktauflösung und Trocken-Nass-Verformung von Cellulose durch. Die daraus erhaltenen Spezialfasern konnten in den kommerziellen Maßstab überführt werden.

Nach drei Jahren wurde Frank Meister stellvertretender Abteilungsleiter, 2001 Chef der Chemischen Forschung am TITK. Meilensteine seiner Laufbahn sind mehr als 50 wissenschaftliche Publikationen, über 30 Patente und mindestens 100 Fachvorträge im In- und Ausland.
Für die Entwicklung des Instituts war die Mitwirkung am Wachstumskern „ALCERU-Hightech“ rund um das patentierte Verfahren zur Herstellung von Cellulose-Funktionsfasern von großer Bedeutung. Die neue Methode zur Direkteinarbeitung unverträglicher flüssiger oder schmelzbarer Substanzen in eine Cellulosefaser brachte dem TITK 2008 auch den Thüringer Forschungspreis.

Das „letzte Highlight“ war für Meister Lyohemp® – die erste Lyocellfaser aus 100 Prozent nicht holzbasiertem Zellstoff. Diese Neuentwicklung auf Grundlage von bisher ungenutzten Hanf-Reststoffen steht beispielhaft für einen Forschungsschwerpunkt am TITK - die Verwendung von alternativen Rohstoffen und Recycling-Materialien.

Bereits seit knapp drei Jahren hat Meister Philipp Köhler auf seine Aufgabe vorbereitet. „Er ist ein exzellenter Wissenschaftler mit sehr genauen Vorstellungen von seiner eigenen Entwicklung. Und er ist mit einer hohen sozialen Kompetenz ausgestattet“, begründet Meister seine Wahl. Philipp Köhler ist mit 33 Jahren einer der jüngsten Abteilungsleiter, die das TITK je hatte.

Dass es darauf ankommt, nicht nur im Hier und Jetzt zu leben, sondern den Blick schon voraus zu richten, ist ein Prinzip, das er unbedingt beibehalten will. „Denn auch nachwachsende Rohstoffe wie Holz sind nur begrenzt verfügbar. Deshalb müssen wir uns schon heute Gedanken machen, was danach als Faserrohstoff dienen könnte.“ Zum Beispiel Proteine oder Bakterien-Zellulose, sagt Köhler. „Da, wo andere suchen, müssen wir schon Lösungen durchdacht und industrietaugliche, anwendbare Prozesse parat haben, die noch dazu nachhaltig und ressourceneffizient sind.“

Der gebürtige Saalfelder kam unmittelbar nach dem Studium der Werkstofftechnik 2014 als „Master of Engineering“ ans TITK. Als wissenschaftlicher Mitarbeiter übernahm er bestehende Projekte und half unter anderem mit, die vorhandenen Produkte mit Funktionsfasern weiter zu verbessern. Aktuell promoviert er bei Professor Chokri Cherif an der TU Dresden zu alternativen Materialien für die Faserherstellung.

Medizinisch-technischer Fortschritt beruht auf einer engen technologischen Partnerschaft zwischen Komponentenherstellern, Medizinprodukte-Unternehmen und Anwendern. „Wir brauchen eine enge Zusammenarbeit und bessere Vernetzung der Technologiepartner und Expert:innen“, sagten der Geschäftsführer des Bundesverbandes Medizintechnologie (BVMed), Dr. Marc-Pierre Möll, und der Geschäftsführer des Fachverbands für Mikrotechnik (IVAM), Dr. Thomas Dietrich auf der ersten gemeinsamen Konferenz „MedTech Business Connect – A Matchmaking Event“ in Berlin.

Der Fokus der Veranstaltung lag auf der Förderung der Zusammenarbeit zwischen Komponentenherstellern und Medizinprodukte-Unternehmen sowie auf persönlichem „Matchmaking“ zu Themen wie Supply Chain Management, Fördermöglichkeiten, aber auch zu technologischen Themen wie Robotik in der Gesundheitsversorgung oder medizinische Wearables. Fachvorträge kamen unter anderem vom BVMed-Vorsitzenden Dr. Meinrad Lugan, VDI-Technologieberaterin Dr. Monika Weinhold, Robotik-Experte Prof. Dr. Ralf-Joachim Schulz vom St. Marien-Hospital Köln sowie Wearables-Experte Erik Jung vom Fraunhofer IZM. Im "Matchmaking" hatten die Teilnehmenden der beiden Verbände die Möglichkeit, sich in Einzelgesprächen zu spezifischen Themen auszutauschen.

Der BVMed-Vorstandsvorsitzende Dr. Meinrad Lugan betonte in seinem Einführungsvortrag, dass neben einer besseren Vernetzung der Expert:innen und Technologiepartner auch eine bessere Vernetzung der vorhandenen Daten und Versorgungsprozesse ermöglicht werden muss, um die Versorgungssicherheit im Gesundheitssystem zu verbessern: „Für bessere Resilienz und Versorgungssicherheit brauchen wir mehr Transparenz im System – mit Hilfe von Daten auf der Basis internationaler Standards“, so Lugan.

Er berichtete aus einer wertvollen Erkenntnis aus dem Beginn der Corona-Pandemie: Für über 80 Prozent aller versorgungskritischen Medizinprodukte gab es keinen Mangel, sondern ein Verteilungsproblem. Nur für weniger als 20 Prozent relevanter Produkte wäre ein Krisenlager oder eine Krisen-Produktionskapazität erforderlich gewesen. „Den Großteil hätten wir durch smarte digitale Lösungen in den Griff bekommen. Deshalb hat der BVMed als Lösungsangebot an die Politik das Konzept einer Digitalen Bestandsplattform versorgungskritischer Medizinprodukte erarbeitet. Damit hätte die Politik im Krisenfall Transparenz in Echtzeit“, so Lugan. Das Konzept beruhe auf einheitlichen Standards in der elektronischen Kommunikation.

Was einst als deutscher Erfindungsgeist und deutsche Ingenieurskunst für Wohlstand und Wirtschaftswachstum sorgte, werde bald Geschichte sein. Grundlegende wirtschaftliche Rahmenbedingungen am Wirtschaftsstandort Deutschland seien nicht mehr gegeben: verbieten, abschalten, verlagern heiße die neue Maxime, mit der Brüssel und Berlin nicht nur dem Mittelstand die Luft zum Atmen nehmen.

Der Geschäftsführer der Industrievereinigung Chemiefaser e.V., Dr. Wilhelm Rauch, und der Ressortleiter Umwelt-& Chemikalienpolitik des Zentralverbandes Oberflächentechnik e.V., Dr. Malte M. Zimmer sind sich einig in der Beurteilung der aktuellen Situation und haben mit der Aussage „Deutschland verabschiedet sich aus der 1. Liga“ einen wirtschaftspolitischen Weckruf gestartet. Deutschland sei im Abstiegskampf – allerdings finde sich anscheinend weder auf der Trainerbank noch im Management irgendjemand, der ein Interesse hätte, das aufzuhalten. Wenn das Durchreichen in die „Vierte Welt-Liga“ nicht generell durch eine sofortige politische Richtungsänderung aufgehalten werde, verliere Deutschland nicht nur weiter im Klima- und Umweltschutz oder bei den Fachkräften, sondern die Gesellschaft als Ganzes die Grundlagen ihrer Existenz und damit auch ihren gesellschaftlichen Zusammenhalt.

Von der – noch – viertgrößten Wirtschaftsnation der Welt werde es künftig ein Hauptexportgut geben: neben dem bereits erfolgten technologischen Aderlass drehten zunehmend Unternehmen, Forschende und Fachkräfte Deutschland den Rücken und wanderten in Länder ab, die die dringend notwendigen Bedingungen für Innovationen und wettbewerbsorientiertes Wirtschaften böten. Während global agierende Konzerne diese Schritte öffentlich meist unbemerkt längst eingeleitet haben, bliebe vor allem inhabergeführten Familienunternehmen nur noch wenig Zeit. In der Chemiefaserindustrie produzieren seit 2021 mehr als ein Drittel der Unternehmen in Deutschland nicht mehr oder haben ihre Produktion für immer geschlossen.

Nach der Energiekrise im vergangenen Jahr und den Erfahrungen aus der Coronazeit, die drastisch die unmittelbare Gefahr von Abhängigkeiten illustriert haben, sollte zu erwarten gewesen sein, dass seitens der Politik entsprechende Vorkehrungen getroffen werden, um das künftig zu verhindern. Weit gefehlt: eine verbotsorientierte Chemikalienpolitik, die die Substitution chemischer Stoffe zum Dogma der europäischen Politik gemacht hat, erreicht mit dem Green Deal und der Revision von REACH neue und immer größere planwirtschaftliche Höhenflüge.

Großtechnische Anlagen zur Produktion erneuerbarer Energien wie grünem Wasserstoff und Biogas oder Windkraftflügel aus Carbonfasern würden zukünftig sicher irgendwo hergestellt - in Europa nicht. Die dafür benötigten Textilmembranen und Carbonfasergewirke stehen bald auf der REACH-Verbotsliste. Der deutsche Weg zur CO2-Neutralität werde ein steiniger sein, wenn die ältesten Kohlekraftwerke wieder angeschaltet würden und alsbald jede noch verbliebene CO₂-freie Technologie, von Windkraft, Solar über Wärmepumpen zu Biogas, in der Herstellung und im Betrieb über das EU-Chemikalien- und Stoffrecht in Deutschland verboten sein wird. Alsbald werde Deutschland nicht mehr im Stande sein, die Veredlungssubstanzen für Fasern bzw. textile Abluftfilter für den Umweltschutz herstellen zu dürfen, geschweige denn ein langzeithaltbares Kugellager für eine Windkraftturbine oberflächenzuveredeln.

Was mit der Photovoltaik (PV)-Technologie bereits hervorragend funktioniert habe, so Rauch und Zimmer, klappe jetzt auch bei anderen Technologien: Abhängigkeiten von Dritten. 2010/11 war Deutschland der Innovationstreiber in der PV-Technologie. Schon in den folgenden drei Jahren sank die Zahl der Arbeitsplätze von 150.000 auf rund 30.000. Im Jahr 2023 werden 80 % der Solarzellen und 98 % der weltweit verwendeten Wafer aus dem Weltmarktführer China kommen. Den von der EU geplanten “European Chips-Act“ zur Reduzierung der Abhängigkeit von Asien werde es allein deshalb nicht geben können, weil die dazu notwendigen Prozesse und Rohstoffe in Summe aller avisierten Verbote in der EU nicht mehr erlaubt sind.

Berücksichtigt man zusätzlich, dass China die zweitgrößte Volkswirtschaft der Welt, Exportweltmeister vor den USA und Deutschland sowie einer der wichtigsten Akteure auf den globalen Finanzmärkten ist, verwundert es doch, dass Deutschland an das offiziell weiter als Entwicklungsland eingestufte Land 2020 473,4 Millionen Euro an Entwicklungshilfe zahlte.

Die drei Kernforderungen beider Verbände lauten:

• Wir brauchen umgehend eine Wirtschaftspolitik für und nicht gegen die in Deutschland und Europa produzierenden Unternehmen, für die darin beschäftigten Menschen und für den Umwelt- und Klimaschutz.
• Wir brauchen wieder eine intensive technologie- und ergebnisoffene Diskussion zwischen Fachleuten, politisch Verantwortlichen und Behörden zum Erreichen wirtschaftlicher, sicherheitspolitischer und klimatischer Ziele - und damit die Abkehr von einem Ideologie-dominierten planwirtschaftlichen Gesellschaftsentwurf.
• Innovationsprozesse, die den Einklang zwischen Ökonomie und Ökologie mittels technischer Lösungen verbessern können, müssen wieder gangbar gemacht und die Rahmenbedingungen für erfolgreiches internationales Wirtschaften geschaffen werden.

„Es ist Zeit für weniger Ideologie und mehr Wissen in Deutschland und in Europa“, schließen die Verbandsvertreter ihr Statement.

Das 16. Symposium TEXTILE FILTER des Sächsischen Textilforschungsinstituts e.V. (STFI) fand am 14. und 15. März 2023 im Hotel Chemnitzer Hof, Chemnitz, statt. Mussten vor drei Jahren wegen coronabedingter Reisebeschränkungen noch einige Vorträge über Videokonferenz gehalten werden, konnten in diesem Jahr knapp 100 Teilnehmer in Präsenz vor Ort sein. Im Rahmen des Symposiums wurden insgesamt 18 Vorträge und vier Pitch-Vorträge gehalten. Parallel wurde das Symposium von einer Fachausstellung begleitet, in der zehn Aussteller ihre Produkte und Services zeigten.

Der erste Vortragskomplex widmete sich den Themen Nachhaltigkeit, Kreislaufwirtschaft und Life Cycle Analysis (LCA). Herausgestellt wurde dabei, dass zum Vergleich der Prozesse, Materialien und Produkte die nationale und internationale Normung und Standardisierung sowie für die wirtschaftliche Durchführung die Automatisierung der LCA grundlegende Voraussetzungen sind. Außerdem wurde klargestellt, dass ein ehrlicher Vergleich der existierenden Vor- und Nachteile der biobasierten gegenüber den erdölbasierten Rohstoffen erforderlich ist.

Während der Coronakrise kam es auch in der Textilindustrie zu einem Zusammenbruch der Lieferketten. Die Lieferketten erholen sich, dafür wird die Wirtschaft gegenwärtig durch eine Energiekrise gebeutelt. Alternative Energiequellen wie Wasserstoff sind leider noch nicht ausgereift und stehen für eine umfassende Nutzung nicht bereit. Ansätze, um Energie einzusparen, sind Minimalauftragsverfahren in der Ausrüstung, die Wärmerückgewinnung, das Recycling oder die Einsparung von Verpackungen für den Transport.

Ein weiter Themenkomplex des Symposiums widmete sich der Normung und Standardisierung der Filterprüfungen. Zu erwähnen sind hier die Prüfung von Luftfiltern in Kombination mit Brandschutz für Züge, die Prüfung von Luftfiltern für Haushalt, öffentliche Räume und Industrieanlagen oder die Entwicklung von Labortestverfahren zur beschleunigten Alterungsprüfung von mobilen Entstaubungsanlagen.

Mehrere Vorträge hatten die Modellierung und Simulation von Prozessen der Vliesstoffherstellung (z. B. die virtuelle Produktion, Beeinflussung der Wolkigkeit von Extrusionsvliesstoffen oder die Verteilung von Spinnfasern und -filamenten), den Aufbau und die Charakteristik von Filtervliesstoffen (z. B. Flächenstruktur, Druckverlustkurve, Partikeltransport und -adsorption) sowie die Aerosolverteilung bzw. die Filtereffektivität in Abhängigkeit der Platzierung der Luftfilter im Raum zum Inhalt.

Auf dem Symposium wurden zudem auch verschiedene neue Materialien und Produkte vorgestellt. Dabei sind besonders hervorzuheben:

• Flüssigkeitsgefüllte Hohlfasern für die Abwasserreinigung
• Neue Spezialpapiere für Luftwärmeüberträger, bei dem ein kräuselfähiges Mikro-/Nanofasermu-
• ltifilamentgarn mit Einzelfaserdurchmessern von < 1,0 μm Fasern nach dem Island-in-the-Sea Schmelzspinnverfahren hergestellt werden
• 3D-Absorbervliesstoffe mit integrierter Gassensorik (PAKs) für die Schutzbekleidung von Einsatzkräften im Bereich Feuerwehr
• Getuftete Filterstrukturen kombiniert mit leitfähigen Interdigitalstrukturen für die Luftfiltration
• Kompakte Luftfilterelemente und deren Optimierung
• Einsatz von Ionisatoren für die Aerosolabscheidung im Filter

Abschließend stellte das STFI in eigener Sache geplante bzw. bereits realisierte Investitionen vor, die die technisch/technologische Basis und die Prüfkompetenz des Institutes erweitern. In Kurzvorträgen wurde die Errichtung einer Nassvliesanlage mit 600 mm Arbeitsbreite vorgestellt, die besonders für den Filterbereich und das Forschungsfeld Textilrecycling neue Entwicklungen ermöglichen wird. Für den Bereich Nähwirktechnik wurde eine neue Maliwatt- Maschine mit optimierter Arbeitsstelle investiert. Die Errichtung eines Prüfstandes für FFP2-Masken, der auch für die Prüfung von Filtern eingesetzt werden kann, erweitert die Prüfkompetenz des Hauses erheblich. Sein variabler Aufbau ermöglicht auch die Prüfung von neuentwickelten Vliesstoffen, deren Konstruktion durch Simulation optimiert wurde.

Können gebrauchte Textilien recycelt werden? In den meisten Fällen enden sie eher als Putztücher oder Dämmmaterial (Downcycling) statt als neue Kleidung oder Bettwäsche (Recycling). Für Faser-zu-Faser-Recycling muss noch viel erforscht werden. Genau dieser Aufgabe stellen sich nun die Hochschule Niederrhein (HSNR) und weitere Kooperationspartner im Förder-Projekt „KICKup“ (KI-gestützte, chemische Cellulose-Kreisläufe). Das hochschuleigene Forschungsinstitut für Textil und Bekleidung (FTB) setzt sich dabei gezielt mit der Qualität der Alttextilien auseinander.

Im Fokus des Projekts steht die Erfindung einer Anlage, die gebrauchte Textilien je nach Materialzusammensetzung mittels Künstlicher Intelligenz (KI) automatisch sortiert. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) fördert diese Forschung mit fast 400.000 Euro. Rund 100.000 Euro davon gehen davon an die Hochschule Niederrhein.

Den Anstoß dafür gab das Textil-Service-Unternehmen Dibella. Hier wird modellhaft untersucht, wie Tisch- und Bettwäsche aus Restaurants, Hotels oder Krankenhäusern am Ende ihres Produktlebens je nach Baumwoll- oder Polyesteranteil einem passenden Faser-Recycling-Prozess zugeordnet werden kann. Hier gilt wie bei der Mülltrennung auch: Je genauer die Gewebe differenziert werden, desto besser lassen sie sich in den Textil-Kreislauf zurückführen und für Neues weiterverwerten.

Bisher wird in den Großwäschereien alles von Hand sortiert. Das kostet viel Zeit und ist wegen der Menge und der mit bloßem Auge nicht erkennbaren Stoffvielfalt eine schwierige Aufgabe. Wie wäre es also, wenn Künstliche Intelligenz und moderne Technik die Alttextilien genau analysieren und ein automatisches Trennsystem die Arbeit übernimmt?

Aufgabe des FTB ist dabei die chemische Qualitätsbewertung: Es analysiert, ob gebrauchte und aus dem Mietservice ausrangierte Textilien aus Baumwolle bzw. deren Regeneratfasern oder aus Baumwoll-Polyester-Mischgewebe noch so gut erhalten sind, dass sie recycelbar sind. Konkret werden für das Projekt zunächst nur weiße Stoffe aus Industriewäschereien untersucht.

Die zu konzipierende Anlage soll im nächsten Schritt mithilfe von Nahinfrarot-Technologie und KI die Struktur und Zusammensetzung der Textilien erfassen, erkennen und sie trennscharf sortieren.
Werden anschließend Baumwoll- und Polyesterfasern voneinander getrennt, kann bei ausreichender Faserqualität der aus dem Baumwollanteil gewonnene Cellulose-Pulp (Zellstoff) für neue Celluloseregeneratfasern verwertet und in neuen Textilien eingesetzt werden.

„Unser Ziel ist es auch, die wiederholte Recyclingfähigkeit von genutzten Textilen mit Anteilen von Baumwollregeneratfasern im Hinblick auf ein vollständig geschlossenes Kreislaufsystem zu untersuchen und zu bewerten“, so Professorin Dr.-Ing. habil. Maike Rabe. Sie ist die Projektleiterin an der HSNR. „Gegebenenfalls werden wir dafür neue verbesserte Design-for-Recycling-Ansätze in Materialzusammensetzung und Gewebekonstruktion für die recycelfähigen Textilartikel entwickeln“.

Im weiteren Verlauf des Projekts soll auch ein logistisches Lagersystem für die sortierten Wäschemengen als Prototyp geschaffen werden.

Vom 25. bis 27. April 2023 wird das Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden bei der JEC auf dem Gemeinschaftsstand SACHSEN! auf dem Messegelände Paris-Nord Villepinte vertreten sein.

Das ITM wird den Besuchern der JEC einen umfassenden Einblick in aktuelle Arbeiten auf dem Gebiet der Maschinen- und Produktentwicklungen entlang der gesamten textilen Prozesskette geben.
Als Highlight auf der Messe werden neuartige maßgeschneiderte Kern-Insert-Strukturen, sog. Customised Connective Cores (CCC), vorgestellt. Sie werden additiv aus zellularem Metall und einem formschlüssig integrierten Insert hergestellt. Die CCCs können als Patch oder vollflächiges Kernmaterial direkt in konventionelle Leichtbauplatten integriert werden und haben im Vergleich zum Stand der Technik ein grundlegend besseres Tragverhalten (insb. 4-fache Tragfähigkeit und ausfallsicheres Verhalten). Damit stehen völlig neue Befestigungskonzepte für Leichtbauplatten zur Verfügung.

Ein weiteres Highlight auf der Messe stellt das am ITM entwickelte Reparaturverfahren für Faserverbundwerkstoffe (FKV) dar. Statt den Reparaturbereich mechanisch-schleifend auszuarbeiten wird die Matrix im Reparaturbereich mithilfe eines UV-strahlungsinduzierten Depolymerisationsverfahrens aufgelöst. Defekte Fasern können so durch einen maßgeschneiderten Reparaturpatch ausgetauscht werden. Freie Fadenenden an den textilen Reparaturpatches werden mithilfe eines angepassten Splice-Verfahrens mit den UV-freigelegten Fadenenden im Reparaturbereich verbunden. So kann gegenüber dem Stand der Technik eine sehr saubere, vereinfachte und mechanisch verbesserte Reparaturstelle generiert werden.

Vielfältige Möglichkeiten, die die Struktur- und Prozesssimulation textiler Hochleistungswerkstoffe und textiler Fertigungsprozesse bietet, werden ebenso vorgestellt. Mittels skalenübergreifender Modellierung und Simulation wird am ITM ein tiefgreifendes Material- und Prozessverständnis erreicht. Dazu wurden Finite-Element-Modelle auf der Mikro-, Meso- und Makroskala entwickelt und validiert. Beispiele aus aktuellen Forschungsprojekten des ITM demonstrieren die vielseitigen Möglichkeiten und Einsatzbereiche moderner Simulationsmethoden auf dem Gebiet der Textiltechnik.

Am ITM konnte weiterhin ein innovatives Verfahren zur integralen Fertigung endlosfaserverstärkter 3D-Schale-Rippen-Verstärkungsstrukturen mit komplex angeordneten Versteifungselementen in 0°-, 90°- sowie in ± 45°-Ausrichtung entwickelt und erfolgreich umgesetzt werden. Durch die prozessintegrierte Strukturfixierung und die kontinuierliche, durchgängige Faserverstärkung zwischen Schale und Rippenstruktur eignen sich die 3D-Preforms hervorragend für die Herstellung hochbelastbarer FKV-Bauteile mit gesteigerter Biegesteifigkeit, die zur JEC präsentiert werden. So kann das Leichtbaupotenzial von Hochleistungsfasern vollumfänglich ausgenutzt werden.

Ein erfolgreich etablierter Entwicklungsschwerpunkt sind partiell fließfähige 2D-Textilstrukturen, die kontinuierlich in einem Verarbeitungsprozess gefertigt werden. Am ITM wurde dazu simulationsgestützt die gesamte Prozesskette entwickelt, die eine kostengünstige und großserientaugliche Herstellung lasttragender 3D-FKV-Bauteile mit durchgehender Faserverstärkung zwischen Schale und Rippe durch Thermopressen erlaubt.

Auf der JEC 2023 stellt das ITM auch ein Exponat aus dem Bereich des textilen Bauens vor. Dabei handelt es sich um einen partiell einbetonierten textilen Netzgitterträger, der mittels einer innovativen textilen Fertigungstechnologie auf Basis der am ITM verfügbaren Multiaxial-Kettenwirktechnik, in Kooperation mit dem Institut für Massivbau der TU Dresden, hergestellt wurde. Durch die Entwicklung eines individuellen Kettfadenzulieferungs-, -versatz und -abzugssystems sowie anforderungsgerechter Umformmethoden, können nun maßgeschneiderte textile Halbzeuge bspw. zur Anwendung in Wand- und Deckentafeln her-gestellt werden. Diese Netzgitterträger stellen eine ressourcenschonende Alternative zu konventionellen Stahlgitterträger dar, aufgrund des reduzierten Betondeckungsbedarfs sowie einem zusätzlichen Hohlraum für die Medien- und Kabelführung.

Die Integration von textilen Aktoren und Sensoren in FKV ermöglicht zusätzliche Funktionalitäten der Strukturen. Am ITM werden solche interaktiven Textilien mit diversen Matrixmaterialien, wie Duroplast-, Elastomer- sowie Beton-Matrixsysteme, für die Strukturüberwachung oder für adaptive Systeme intensiv erforscht.

Weiterhin wird am ITM die Entwicklung und Umsetzung von neuartigen Garnkonstruktionen aus recy-celten Hochleistungsfasern (z. B. rCF, rGF, rAR) für nachhaltige Verbundwerkstoffe erfolgreich vorange-trieben. Mit einer am ITM entwickelten Spezialkrempelanlage werden recycelte Fasern aufgelöst, vereinzelt und zu einem breiten gleichmäßigen Band zusammengeführt. Anschließend können daraus auf Basis verschiedener Spinntechnologien neuartige Hybridgarnkonstruktionen aus gleichmäßig vermischten recycelten Hochleistungs- und Thermoplastfasern mit variierbaren Faservolumenanteilen für skalierbare Verbundeigenschaften gefertigt werden. Ausgewählte Garnkonstruktionen und daraus gefertigte Bauteile werden den Besuchern der JEC präsentiert.

Zünd stellt auf der ITMA 2023 in Mailand die Vorzüge des digitalen Einzellagen-Zuschnitts in der modernen Bekleidungsherstellung in den Fokus seines Messeauftritts.

Zünd zeigt auf der Messe die Vorteile des individuellen Zuschnitts on demand und welche Vorteile der einlagige Zuschnitt von Textilien bietet. Im Zuge der Digitalisierung hat sich das Marktumfeld der Bekleidungsindustrie verändert. Die Produzenten begegnen der zunehmenden Digitalisierung und immer kürzeren Produktlebenszyklen mit Investitionen in schlanke und hochautomatisierte Produktionsworkflows. Lösungen von Zünd unterstützten die Prozessrationalisierung von der Bestellung bis zum Zuschnitt und minimieren gleichzeitig manuelle Eingriffe.

Die Einzellagencutter von Zünd sind die Schneidwerkzeuge in einer digitalisierten Produktion, die dem Hersteller Flexibilität und Profitabilität bieten. Intelligente Automatisierungsfunktionen, optische Lösungen und Softwaretools erleichtern die Ressourcenoptimierung, behalten den Materialverbrauch im Auge und unterstützen Mitarbeitende, die sich wertschöpfenden Tätigkeiten zuwenden können. Mit dem digitalen Einzellagenzuschnitt beschleunigen Hersteller ihren Zuschnitt und erweitern gleichzeitig ihre Produktionskapazitäten. Sie können dank einer sehr wirtschaftlichen und effizient skalierbaren On-Demand-Produktion Bestellungen sehr kurzfristig annehmen und die Lieferzeiten problemlos einhalten. Nachfragespitzen lassen sich einfach bewältigen.

Zünd Cutter eröffnen dem Anwender eine neue Flexibilität in seinem Produktionsworkflow. Er kann mit komplexen Motiven, anspruchsvollen Textilien und unterschiedlichen Formen arbeiten. Die Schneidtechnologie ermöglicht es der Bekleidungsindustrie, hochindividualisierte Massbekleidung in Kleinserien und on demand genauso wirtschaftlich und effizient zu fertigen wie in hohen Stückzahlen. Sie kann in kürzerer Zeit mehr Aufträge bearbeiten und abwickeln. Gleichzeitig werden sowohl Material als auch Zeit gespart. In Kombination mit der Produktionssoftware MindCut und dem präzisen einlagigen Zuschnitt entsteht fast kein Verschnitt. Die Schnittteile können sehr nahe aneinander und nahe an die Materialkanten genestet werden. Das bietet nicht nur einiges an Sparpotenzial, sondern hilft dazu noch, den ökologischen Fussabdruck zu verkleinern.

• Weniger C0₂-Emissionen + nachhaltig + recyclebar

Nachhaltigkeit first – das ist der Grundsatz des Instituts für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen University auf der JEC World 2023 in Paris. ITA verknüpft verschiedene Leichtbaustrategien, um C0₂ zu reduzieren sowie nachwachsende und/ oder recyclebare Rohstoff zu verwenden.

Es präsentiert Innovationen in der Herstellung von Verstärkungsfasern und in der textilen Verarbeitung von Hochmodulfasern. Dazu zeigt es die Imprägnierung der Hochmodulfasern mit duroplastischen und thermoplastischen Matrixsystemen.

ITA stellt in Halle 6 gemeinsam mit der Firma Textechno, Mönchengladbach, textile Prüfgerate und der Firma Maruhachi Fukui, Japan, Thermoplastic Composite Material Systems aus. Dazu wird auf dem Stand das Projekt Interreg AACOMA vorgestellt.

Als „Hidden Champion in Thüringen“ ist die GRAFE Polymer Solutions GmbH - Spezialist für Masterbatches und Compounds - von der Landesentwicklungsgesellschaft Thüringen (LEG) geehrt worden. Die entsprechende Urkunde übergab LEG-Geschäftsführer Andreas Krey am 24. März 2023 an Geschäftsführer Matthias Grafe.

„Grafe zählt zu den Weltmarktführern in der kundenspezifischen Einfärbung und Modifizierung von Kunststoffen bei niedrigsten Toleranzen durch ihre Masterbatches und Compounds. Zudem optimiert das Unternehmen die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Kunststoffen. Spezialabteilungen, wie das Farb-Design-Center, das Analytik-Labor oder das Technikum gewährleisten eine dauerhaft hohe Qualität und entwickeln technische Innovationen“, begründete Krey die Auszeichnung.

Die GRAFE-Gruppe wurde 1991 gegründet und hat ihren Hauptsitz in Blankenhain, 20 Kilometer südwestlich von Jena. Das Unternehmen beschäftigt rund 380 Mitarbeiter, davon 290 am Stammwerk in Thüringen. Mehr als 2.000 Kunden in über 60 Ländern vertrauen auf die Masterbatches und Compounds des thüringischen Unternehmens.

„Wir sind sehr stolz auf diese Auszeichnung, bestärkt sie uns doch in unserem Bestreben, die Welt mit unseren Produkten ein kleines bisschen besser zu machen.“, sagte Matthias Grafe und verwies auf die zahlreichen Unternehmen der Branche im Freistaat, die mit teils mehr als 100 Jahren Erfahrung und ebenso langem technischen Know-how zu den umsatzstärksten in Thüringen gehören und Milliardenumsätze erwirtschaften, ohne dass dies einer breiteren Öffentlichkeit bekannt sei.

Das Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen University begleitete als Teil des Mittelstandzentrum 4.0 Kompetenzzentrums Textil vernetzt zahlreiche klein- und mittelständische Unternehmen (KMU) in den letzten fünf Jahren auf dem Weg in die Digitalisierung. Im Digital Capability Center (DCC) in Aachen konnten KMU beispielsweise eine digitalisierte Produktion vom Garn bis hin zum smarten Armband erfahren und so die Umsetzbarkeit von Industrie 4.0-Lösungen in ihrem Arbeitsumfeld testen.

Neue Lieferkettengesetze und soziale Nachhaltigkeit stellen nun aktuelle Herausforderungen für die KMU. ITA unterstützt im Nachfolgeprojekt Mittelstand-Digital Zentrum Smarte Kreisläufe KMU ab dem 1. März dabei, Ideen zur Digitalisierung und Nachhaltigkeit konkret umzusetzen.

Dies bedeutet, gemeinsam mit Unternehmen nachhaltige Lösungen und Prozesse für die Kreislaufwirtschaft zu finden und neue digitale Geschäftsmodelle zu entwickeln. Die Lösungen des ITA umfassen dabei die Bereiche Sensibilisieren, Qualifizieren, Umsetzen und Vernetzen. Diese Angebote sind für KMU kostenlos – Folgeprojekte münden oft in das Förderprogramm „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand – ZIM“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) oder in Forschungs- und Entwicklungsprojekte.

Fragen zu den Förderbedingungen können an folgende Mailadresse gesendet werden: rosario.othen@ita.rwth-aachen.de.