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DITF: CO2-negatives Bauen durch neuartigen Verbundwerkstoff Foto: DITF
Aufbau des Wandelements
20.03.2024

DITF: CO2-negatives Bauen durch neuartigen Verbundwerkstoff

Die DITF leiten das Verbundprojekt „DACCUS-Pre*“. Die Grundidee des Projektes ist es, einen neuen Baustoff zu entwickeln, der langfristig Kohlenstoff speichert und der Atmosphäre sogar mehr CO2 entnimmt, als bei seiner Herstellung freigesetzt wird.   

In Zusammenarbeit mit der Firma TechnoCarbon Technologies ist das Vorhaben inzwischen fortgeschritten – ein erster Demonstrator als Hauswandelement konnte realisiert werden. Dieser besteht aus drei Werkstoffen: Naturstein, Carbonfasern und Biokohle. Jede einzelne Komponente trägt dabei in unterschiedlicher Art und Weise zu der negativen CO2-Bilanz des Werkstoffs bei:

Zwei Gesteinsplatten aus Naturstein bilden die Sichtwände des Wandelements. Durch die mechanische Bearbeitung des Materials, dem Zusägen in Gesteinstrennmaschinen, fallen nennenswerte Mengen an Gesteinsstaub an. Dieser ist durch seine große spezifische Oberfläche sehr reaktionsfreudig. Durch Silikatverwitterung des Gesteinsstaubs wird einen große Menge CO2 aus der Atmosphäre dauerhaft gebunden.

Die DITF leiten das Verbundprojekt „DACCUS-Pre*“. Die Grundidee des Projektes ist es, einen neuen Baustoff zu entwickeln, der langfristig Kohlenstoff speichert und der Atmosphäre sogar mehr CO2 entnimmt, als bei seiner Herstellung freigesetzt wird.   

In Zusammenarbeit mit der Firma TechnoCarbon Technologies ist das Vorhaben inzwischen fortgeschritten – ein erster Demonstrator als Hauswandelement konnte realisiert werden. Dieser besteht aus drei Werkstoffen: Naturstein, Carbonfasern und Biokohle. Jede einzelne Komponente trägt dabei in unterschiedlicher Art und Weise zu der negativen CO2-Bilanz des Werkstoffs bei:

Zwei Gesteinsplatten aus Naturstein bilden die Sichtwände des Wandelements. Durch die mechanische Bearbeitung des Materials, dem Zusägen in Gesteinstrennmaschinen, fallen nennenswerte Mengen an Gesteinsstaub an. Dieser ist durch seine große spezifische Oberfläche sehr reaktionsfreudig. Durch Silikatverwitterung des Gesteinsstaubs wird einen große Menge CO2 aus der Atmosphäre dauerhaft gebunden.

Carbonfasern in Form von technischem Gewebe verstärken die Seitenwände der Wandelemente. Sie nehmen Zugkräfte auf und sollen, analog zu Verstärkungsstahl in Beton, den Baustoff stabilisieren. Die verwendeten Carbonfasern sind biobasiert, hergestellt auf der Basis von Biomasse. Lignin-basierte Carbonfasern, wie sie an den DITF Denkendorf seit langem technisch optimiert werden, sind für diese Anwendung besonders geeignet: Sie sind durch niedrige Rohstoffkosten günstig und haben eine hohe Kohlenstoffausbeute. Außerdem sind sie nicht, wie Verstärkungsstahl, anfällig für Oxidation und dadurch wesentlich länger haltbar. Wenngleich Carbonfasern in der Herstellung energieintensiver sind als Stahl, wie er in Stahlbeton verwendet wird, so wird doch nur eine geringe Menge für den Einsatz im Baustoff benötigt. Dadurch ist die Energie- und CO2-Bilanz erheblich besser als für Stahlbeton. Durch die Verwendung von Solarwärme und Biomasse zur Herstellung der Carbonfasern und die Verwitterung der Steinstäube wird die CO2-Bilanz des neuen Baumaterials insgesamt sogar negativ, wodurch CO2-negatives Bauen von Gebäuden möglich wird.

Die dritte Komponente des neuen Baumaterials besteht aus Biokohle. Diese kommt als Füllmaterial zwischen den beiden Gesteinsplatten zum Einsatz. Die Kohle wirkt als effektives Dämmmaterial. Sie ist zusätzlich ein dauerhafte CO2-Speicherquelle, die in der CO2-Bilanz des gesamten Wandelements eine nennenswerte Rolle spielt.

Aus technischer Sicht ist der bereits realisierte Demonstrator, ein Wandelement für den konstruktiven Bau, weit ausgereift. Als Naturstein wurde ein Gabbro aus Indien verwendet, der optisch hochwertig und für hohe Lastaufnahmen geeignet ist. Das wurde in Lasttests nachgewiesen.  Biobasierte Carbonfasern dienen als Decklagen der Gesteinsplatten. Die Biokohle der Firma Convoris GmbH zeichnet sich durch besonders gute Wärmeisolationswerte aus.

Die CO2-Bilanz einer Hauswand aus dem neuen Werkstoff wurde berechnet und der von etabliertem Stahlbeton gegenübergestellt. Es ergibt sich eine Differenz in der CO2-Bilanz von 157 CO2-Equivalenten je Quadratmeter Hauswand. Eine deutliche Einsparung!

* (Methods for removing atmospheric carbon dioxide (Carbon Dioxide Removal) by Direct Air Carbon Capture, Utilization and Sustainable Storage after Use (DACCUS).

Weitere Informationen:
DITF CO2 Verbundwerkstoffe Carbonfaser
Quelle:

Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung

PrimaLoft erweitert Daunenalternativen-Sortiment (c) PrimaLoft
11.03.2024

PrimaLoft erweitert Daunenalternativen-Sortiment

PrimaLoft, Inc. hat sein Portfolio an synthetischen Daunenalternativen um zwei neue Hochleistungsisolationen erweitert: PrimaLoft® Insulation ThermoPlume®+ und PrimaLoft® Insulation RISE Loose Fill.

ThermoPlume®+
PrimaLoft® ThermoPlume®+ ist eine synthetische Daunenalternative, die entwickelt wurde, um die Wärme, Bauschkraft, Weichheit und Kompressibilität von Daunen zu imitieren. Die Innovation kombiniert zwei einzigartige Faserformen, um den "Loft" und die Wärmeeigenschaften zu erhöhen. ThermoPlume®+ benötigt - verglichen mit der beliebten ThermoPlume® Technologie - ca. 20 % weniger Material, um dieselbe Bauschkraft zu erzeugen.

PrimaLoft, Inc. hat sein Portfolio an synthetischen Daunenalternativen um zwei neue Hochleistungsisolationen erweitert: PrimaLoft® Insulation ThermoPlume®+ und PrimaLoft® Insulation RISE Loose Fill.

ThermoPlume®+
PrimaLoft® ThermoPlume®+ ist eine synthetische Daunenalternative, die entwickelt wurde, um die Wärme, Bauschkraft, Weichheit und Kompressibilität von Daunen zu imitieren. Die Innovation kombiniert zwei einzigartige Faserformen, um den "Loft" und die Wärmeeigenschaften zu erhöhen. ThermoPlume®+ benötigt - verglichen mit der beliebten ThermoPlume® Technologie - ca. 20 % weniger Material, um dieselbe Bauschkraft zu erzeugen.

ThermoPlume®+ kombiniert die bestehende segelförmige Faserstruktur von ThermoPlume mit kugelförmigen Faserkugeln, um ein einheitliches strukturelles Netzwerk zu schaffen. Die Hohlräume zwischen den verschiedenen Formen erzeugen eine Art Gerüsteffekt, der das Gesamtvolumen erhöht, und so eine daunenähnliche Wärme bietet. Die langlebige Struktur hält mehrmaligen Wäschen und Abnutzung stand und trocknet schnell, was eine einfache Pflege ermöglicht, und fühlt sich gleichzeitig besonders weich an. PrimaLoft® ThermoPlume®+ Synthetikfasern  bieten eine Fluorcarbon-freie Wasserbeständigkeit und halten den Nutzer auch bei Nässe warm. Die Isolation besteht zu 100 % aus recyceltem Material.

PrimaLoft® RISE Loose Fill
Die PrimaLoft® RISE-Technologie wurde erstmals im Jahr 2020 eingeführt und erfreut sich aufgrund ihres Mix aus leichter Wärme und dauerhafter Druckfestigkeit in verschiedenen Stärken großer Beliebtheit. Mit RISE Loose Fill hat PrimaLoft diese Faserkonstruktion genutzt, um ein leistungsfähiges loses Produkt zu entwickeln. RISE Loose Fill wird zu 100 % aus recyceltem Material hergestellt und bietet eine Füllkraft von 650 Cuin für ein Höchstmaß an Stil, Wärme und Komfort.

Outdoor & Sport Marken wie adidas TERREX, Rab und Nike sind einige der ersten, die die neuen Innovationen in ihre Kollektionen für die Herbst/Winter Saison 2024 aufnehmen.

Quelle:

PrimaLoft

DITF: Modernisierte Spinnanlage für nachhaltige und funktionale Fasern Foto: DITF
Bikomponenten-BCF-Spinnanlage der Firma Oerlikon Neumag
06.03.2024

DITF: Modernisierte Spinnanlage für nachhaltige und funktionale Fasern

Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) haben mit Unterstützung des Landes Baden-Württemberg ihr Schmelzspinntechnikum modernisiert und maßgeblich erweitert. Die neue Anlage ermöglicht Forschung an neuen Spinnverfahren, Faser-Funktionalisierungen, und an nachhaltigen Fasern aus bioabbaubaren und biobasierten Polymeren.

Im Bereich Schmelzspinnen bearbeiten die DITF mehrere Forschungsschwerpunkte, zum Beispiel die Entwicklung von verschiedenen Fasern für medizinische Implantate oder von Fasern aus Polylactid, einem nachhaltigen biobasierten Polyester. Weitere Schwerpunkte sind die Entwicklung flammhemmender Polyamide und ihre Verarbeitung zu Fasern für Teppich- und Automobil-Anwendungen sowie die Entwicklung von Carbonfasern aus schmelzgesponnenen Präkursoren. Neu ist auch die Entwicklung einer biobasierten Alternative zu erdölbasierten Polyethylenterephtalat (PET)-Fasern zu Polyethylenfuranoat (PEF)-Fasern. Die Bikomponentenspinntechnik, bei der die Fasern aus zwei verschiedenen Komponenten hergestellt werden können, nimmt dabei einen besonderen Stellenwert ein.

Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) haben mit Unterstützung des Landes Baden-Württemberg ihr Schmelzspinntechnikum modernisiert und maßgeblich erweitert. Die neue Anlage ermöglicht Forschung an neuen Spinnverfahren, Faser-Funktionalisierungen, und an nachhaltigen Fasern aus bioabbaubaren und biobasierten Polymeren.

Im Bereich Schmelzspinnen bearbeiten die DITF mehrere Forschungsschwerpunkte, zum Beispiel die Entwicklung von verschiedenen Fasern für medizinische Implantate oder von Fasern aus Polylactid, einem nachhaltigen biobasierten Polyester. Weitere Schwerpunkte sind die Entwicklung flammhemmender Polyamide und ihre Verarbeitung zu Fasern für Teppich- und Automobil-Anwendungen sowie die Entwicklung von Carbonfasern aus schmelzgesponnenen Präkursoren. Neu ist auch die Entwicklung einer biobasierten Alternative zu erdölbasierten Polyethylenterephtalat (PET)-Fasern zu Polyethylenfuranoat (PEF)-Fasern. Die Bikomponentenspinntechnik, bei der die Fasern aus zwei verschiedenen Komponenten hergestellt werden können, nimmt dabei einen besonderen Stellenwert ein.

Seit vor mehr als 85 Jahren Polyamid (PA) und viele andere Polymere entwickelt wurden, haben verschiedene schmelzgesponnene Fasern die textile Welt revolutioniert. Im Bereich der Technischen Textilien übernehmen sie vielfältige Funktionen: sie können – je nach der genauen Beschaffenheit – zum Beispiel elektrisch leitfähig oder lumineszent sein. Sie können über antimikrobielle Eigenschaften verfügen sowie flammhemmend sein. Sie eignen sich für den Leichtbau, für Anwendungen in der Medizin oder für die Dämmung von Gebäuden.

Um die Umwelt und Ressourcen zu schützen, sollen zukünftig einerseits mehr biobasierte Fasern eingesetzt werden und andererseits die Fasern nach der Nutzung besser rezykliert werden können. Hierzu forschen die DITF an nachhaltigen Polyamiden, Polyestern und Polyolefinen sowie an vielen weiteren Polymeren. Viele 'klassische', also erdölbasierte, Polymere können nach der Anwendung nicht oder nur unzureichend in ihre Bestandteile aufgelöst oder direkt rezykliert werden. Ein wichtiges Ziel neuer Forschungsarbeiten ist es deshalb, systematische Recycling-Methoden zu möglichst hochwertigen Fasern weiter zu etablieren.

Für diese Zukunftsaufgaben wurde im Januar an den DITF eine Bikomponenten-Spinnanlage der Firma Oerlikon Neumag in einer industriellen Größenordnung aufgebaut und in Betrieb genommen. Das BCF-Verfahren (bulk continuous filaments) erlaubt eine spezielle Bündelung, Aufbauschung und Verarbeitung der (Multifilament-) Fasern. Dieses Verfahren ermöglicht die großskalige Synthese von Teppichgarnen sowie die Stapelfaserproduktion, ein Alleinstellungsmerkmal in einem öffentlichen Forschungsinstitut. Ergänzt wird die Anlage durch ein sogenanntes Spinline-Rheometer. Damit können eine Reihe an messspezifischen chemischen und physikalischen Daten online und inline erfasst werden, was zum erweiterten Verständnis der Faserbildung beitragen wird. Außerdem wird ein neuer Compounder für die Entwicklung von funktionalisierten Polymeren und für das energiesparende thermomechanische Recycling von Textilabfällen eingesetzt.

KARL MAYER GROUP: Mit Naturfaser-Composites und Formgestricke auf JEC World 2024 (c) FUSE GmbH
26.02.2024

KARL MAYER GROUP: Mit Naturfaser-Composites und Formgestricke auf JEC World 2024

Zur diesjährigen JEC World 2024 vom 5. bis 7. März wird sich die KARL MAYER GROUP mit KARL MAYER Technische Textilien und seinem Geschäftsbereich STOLL präsentieren.

Ein Schwerpunkt der Ausstellung sind Gelege und Tapes aus biobasierten Garnmaterialien für die Verstärkung von Composite.

„Während unser Geschäft mit Multiaxial- und Spreiztechnologie für die Verarbeitung konventioneller Technischer Fasern wie Carbon oder Glas kontinuierlich gut läuft, sehen wir ein steigendes Interesse in der Verarbeitung von Naturfasern zu Composites. Daher haben wir zur kommenden JEC World ein neues Produkt im Messegepäck: einen Alpinski, bei dem u.a. Hanffasergelege eingesetzt wurden“, verrät Hagen Lotzmann, Verkaufsleiter von KARL MAYER Technische Textilien.

Das Wintersportgerät ist das Ergebnis eines geförderten Projektes. Die Hanftapes hierfür wurden von der FUSE GmbH geliefert, auf der Multiaxialwirkmaschine COP MAX 5 im Technikum von KARL MAYER Technische Textilien wurden sie zu Gelegen verarbeitet.

Zur diesjährigen JEC World 2024 vom 5. bis 7. März wird sich die KARL MAYER GROUP mit KARL MAYER Technische Textilien und seinem Geschäftsbereich STOLL präsentieren.

Ein Schwerpunkt der Ausstellung sind Gelege und Tapes aus biobasierten Garnmaterialien für die Verstärkung von Composite.

„Während unser Geschäft mit Multiaxial- und Spreiztechnologie für die Verarbeitung konventioneller Technischer Fasern wie Carbon oder Glas kontinuierlich gut läuft, sehen wir ein steigendes Interesse in der Verarbeitung von Naturfasern zu Composites. Daher haben wir zur kommenden JEC World ein neues Produkt im Messegepäck: einen Alpinski, bei dem u.a. Hanffasergelege eingesetzt wurden“, verrät Hagen Lotzmann, Verkaufsleiter von KARL MAYER Technische Textilien.

Das Wintersportgerät ist das Ergebnis eines geförderten Projektes. Die Hanftapes hierfür wurden von der FUSE GmbH geliefert, auf der Multiaxialwirkmaschine COP MAX 5 im Technikum von KARL MAYER Technische Textilien wurden sie zu Gelegen verarbeitet.

Schwerpunkt des Geschäftsbereichs STOLL sind thermoplastische Werkstoffe. Gezeigt werden mehrere formgestrickte Musterteile mit textiler Außenseite und ausgehärteter Innenseite. Die Doubleface-Waren können aus verschiedenen Garnarten hergestellt werden und müssen beispielsweise für den Einsatz als Seitentürpanel oder Gehäuseschalen nicht hinterspritzt werden. Zudem wird durch die Ready-to-use-Machart Abfall und Garnmaterial gespart.

Quelle:

KARL MAYER GROUP

STFI: Leichtbauneuheiten auf JEC World in Paris (c) silbaerg GmbH und STFI (siehe Nachweis am Bild)
23.02.2024

STFI: Leichtbauneuheiten auf JEC World in Paris

Auf der diesjährigen JEC World zeigt das STFI Highlights aus dem Carbonfaserrecycling sowie einen neuen Ansatz von hanfbasierten Bastfasern, die als Bewehrung im Leichtbau vielversprechende Eigenschaften mitbringen.

Grünes Snowboard
Auf der JEC World in Paris vom 5. bis 7. März 2024 zeigt das STFI ein Snowboard der Firma silbaerg GmbH mit patentiertem anisotropen Kopplungseffekt aus Hanf und recycelten Carbonfasern mit biobasiertem Epoxidharz. An der Entwicklung des Boards waren neben silbaerg und STFI auch die Partner Circular Saxony - das Innovationscluster für die Kreislaufwirtschaft sowie FUSE Composite und die bto-epoxy GmbH beteiligt. Das grüne Snowboard wurde mit JEC Innovation Award 2024 in der Kategorie „Sport, Freizeit und Erholung“ ausgezeichnet.

Auf der diesjährigen JEC World zeigt das STFI Highlights aus dem Carbonfaserrecycling sowie einen neuen Ansatz von hanfbasierten Bastfasern, die als Bewehrung im Leichtbau vielversprechende Eigenschaften mitbringen.

Grünes Snowboard
Auf der JEC World in Paris vom 5. bis 7. März 2024 zeigt das STFI ein Snowboard der Firma silbaerg GmbH mit patentiertem anisotropen Kopplungseffekt aus Hanf und recycelten Carbonfasern mit biobasiertem Epoxidharz. An der Entwicklung des Boards waren neben silbaerg und STFI auch die Partner Circular Saxony - das Innovationscluster für die Kreislaufwirtschaft sowie FUSE Composite und die bto-epoxy GmbH beteiligt. Das grüne Snowboard wurde mit JEC Innovation Award 2024 in der Kategorie „Sport, Freizeit und Erholung“ ausgezeichnet.

VliesComp
Rezyklate in verschiedenen Leichtbaulösungen wieder in den Markt zu bringen, ist das Ziel der im Projekt VliesComp vereinigten Industriepartner Tenowo GmbH (Hof), Siemens AG (Erlangen), Invent GmbH (Braunschweig) und STFI. Beispielhaft wurden dabei unter anderem die Anwendungsfelder „Innovative E-Maschinenkonzepte für die Energiewende“ und „Innovative E-Maschinenkonzepte für die E-Mobilität“ betrachtet. Gezeigt wird auf der JEC World in Paris ein Leichtbaulagerschild für E-Motoren, das auf Basis von Hybridvliesstoffen – einer Mischung aus thermoplastischer Faserkomponenten und recycelter Verstärkungsfasern – sowie auch Vliesstoffen mit 100 % recycelten Verstärkungsfasern hergestellt wurde. Das Lagerschild wurde schlussendlich mit einem Rezyklatanteil von 100 % gefertigt. Die Untersuchungen ergaben, dass im Vergleich zur Variante aus Primärkohlenstofffasern im RTM-Verfahren eine Reduzierung des CO2-Äquivalents um 14 % bei gleicher Leistung möglich ist. Die Berechnung zur Verwendung des Prepreg-Verfahrens unter Nutzung eines Bioharzsystems zeigt ein Potenzial zur Reduzierung des CO2-Äquivalents um fast 70 %.

Bastfaserbewehrung
Zur Stabilitätserhöhung im Pflanzenstängel bilden sich im Rindenbereich Bastfasern aus, die den Stengel stützen, aber im Gegensatz zum starren Holz sehr flexibel aufgebaut sind und es ermöglichen, dass schlanke, hohe Pflanzen sich im Wind bewegen können, ohne zu brechen. Ein neues Verfahren gewinnt die Bastrinde des Hanfes durch Schälen. Die daraus erzielten Kennwerte, wie Zug-E-Modul, Bruchkraft und Dehnung, sind vielversprechend im Vergleich mit den am Markt verfügbaren Endlosrovingen aus Flachs. Das Material könnte als Bewehrung im Leichtbau seine Anwendung finden. Das STFI stellt zur JEC World Bewehrungsstäbe aus, die im Pultrusionsverfahren auf Basis biobasierter Bewehrungsfasern aus Hanfbast für mineralische Matrices, zu einem Gewirke verarbeitet wurden.

Quelle:

Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI)

Testfahrt im Erzgebirge (c) silbaerg GmbH
09.02.2024

Grünes Snowboard mit JEC Innovation Award ausgezeichnet

Naturfasern und Rezyklate sind die Grundlage der neuesten Produktlinie von silbaerg Snowboards. silbaerg fertigt seit 2011 hochwertige Snowboards mittels patentierter A.L.D.-tech®. A.L.D. steht für anisotropic layer design und ermöglicht eine bisher ungesehene Anpassungsfähigkeit an verschiedene Fahrsituationen.  

Handgefertigte A.L.D.tech®-Lagen umgeben den Holzkern und nicht, wie bei anderen Anbietern üblich, klassische industriell gefertigte Bi-, Tri- oder Quadraxialgelege. Bereits 2015 wurden dabei erstmals Naturfasern in Form von Tapes verwendet.

Naturfasern und Rezyklate sind die Grundlage der neuesten Produktlinie von silbaerg Snowboards. silbaerg fertigt seit 2011 hochwertige Snowboards mittels patentierter A.L.D.-tech®. A.L.D. steht für anisotropic layer design und ermöglicht eine bisher ungesehene Anpassungsfähigkeit an verschiedene Fahrsituationen.  

Handgefertigte A.L.D.tech®-Lagen umgeben den Holzkern und nicht, wie bei anderen Anbietern üblich, klassische industriell gefertigte Bi-, Tri- oder Quadraxialgelege. Bereits 2015 wurden dabei erstmals Naturfasern in Form von Tapes verwendet.

silbaerg setzt auf den Einsatz regionaler Produkte. So kommen Hanffasertapes von Sachsenleinen GmbH (Markkleeberg, Sachsen) zum Einsatz, deren Rohstoff seinen Ursprung auf den Feldern zwischen Chemnitz und Leipzig hat. Für die Versteifung der Boards werden weiterhin Carbonfasertapes benötigt. Hier greift silbaerg auf Forschungsergebnisse des Sächsischen Textilforschungsinstitutes e. V. (STFI) in Chemnitz zurück: Carbonfaserabfälle von silbaerg werden in Form von Recyclingvliesstoffen wiedereingesetzt. Die Verschnittreste, die bei silbaerg in der Produktion anderer Boards anfallen, werden am STFI auf der Anlagentechnik des Zentrums für Textilen Leichtbau aufbereitet und zu Carbonfaservliesstoffen verarbeitet. Diese werden anschließend zu Carbonfasertapes konfektioniert und dienen zusammen mit Hanffasertapes als Verstärkungsstruktur im grünen Snowboard, die damit absolut made in Saxony sind.

Aktuell werden erste Boards von silbaerg-Teamfahrern im Schnee getestet. Diese Testboards nutzen ein neues biobasiertes Harzsystem der bto-epoxy GmbH (Amstetten, Österreich), welches einen Bio-Anteil von 31 % im Harz und 54 % im Härter aufweist. Es ist geplant, die neue Produktlinie noch im Jahr 2024 auf den Markt zu bringen.  

Durch den Einsatz von Hanffasern und recycelten Carbonfasern und die damit verbundene Substitution von Primärmaterial werden Ziele für eine nachhaltige Entwicklung erfüllt. Durch die Nutzung von hauseigenen Rezyklaten lässt sich zudem die Abfallmenge von Carbonfasern im Unternehmen um ca. 75 % reduzieren. Welchen Einfluss dies auf die LCA der Produkte hat, wird aktuell berechnet. 

Quelle:

Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. (STFI)

04.01.2024

Klimafreundliche Carbonfaser mit bis zu 50 % weniger CO2-Emissionen

SGL Carbon setzt bei der Herstellung seiner Carbonfasern auf klimafreundliche Herstellungsprozesse. Durch die Nutzung erneuerbarer Energien kann der CO2-Fußabdruck der SGL-Faser im Vergleich zu herkömmlichen Fasern um bis zu 50 % reduziert werden.

Die SGL-Carbonfaser wird an den Standorten Lavradio (Portugal) und Moses Lake (USA) hergestellt. Bei der Auswahl des Standorts Moses Lake in den 1990er Jahren spielte insbesondere die Nutzung von Wasserkraft als Energiequelle eine entscheidende Rolle. So können in Moses Lake durch den Strombezug aus Wasserkraftanlagen im Vergleich zu einem fossilen Strommix ca. 75.000 Tonnen CO2 eingespart werden.

Zur weiteren Umsetzung ihrer Klimastrategie setzt die SGL Carbon ab Anfang 2024 auf die Energieerzeugung mittels einer CO2-neutralen Biomasse-Anlage, welche das bisher vollständig auf Gas basierende Produktionssystem flexibler und klimafreundlicher macht. Bei voller Auslastung der Biomasse-Anlage in Lavradio können mehr als 90.000 Tonnen CO2 eingespart werden.

SGL Carbon setzt bei der Herstellung seiner Carbonfasern auf klimafreundliche Herstellungsprozesse. Durch die Nutzung erneuerbarer Energien kann der CO2-Fußabdruck der SGL-Faser im Vergleich zu herkömmlichen Fasern um bis zu 50 % reduziert werden.

Die SGL-Carbonfaser wird an den Standorten Lavradio (Portugal) und Moses Lake (USA) hergestellt. Bei der Auswahl des Standorts Moses Lake in den 1990er Jahren spielte insbesondere die Nutzung von Wasserkraft als Energiequelle eine entscheidende Rolle. So können in Moses Lake durch den Strombezug aus Wasserkraftanlagen im Vergleich zu einem fossilen Strommix ca. 75.000 Tonnen CO2 eingespart werden.

Zur weiteren Umsetzung ihrer Klimastrategie setzt die SGL Carbon ab Anfang 2024 auf die Energieerzeugung mittels einer CO2-neutralen Biomasse-Anlage, welche das bisher vollständig auf Gas basierende Produktionssystem flexibler und klimafreundlicher macht. Bei voller Auslastung der Biomasse-Anlage in Lavradio können mehr als 90.000 Tonnen CO2 eingespart werden.

Als Rohstoff werden Holzpellets eingesetzt, die aus einem Umkreis von 250 Kilometer über kurze Transportwege bezogen werden.

Die klimaschonende Energieversorgung am Standort in Moses Lake (USA) verbunden mit der neuen Biomasse-Anlage in Lavradio (Portugal) führen bei der Produktion der Carbonfasern zu einer Reduktion der CO2-Emissionen um bis zu 50% im Vergleich zu herkömmlichen Fasern. Mit dem Investment in die Biomasse-Anlage setzt die SGL Carbon ihre Klimastrategie weiter fort. Ziel ist es, 50 % CO2-Emissionen bis Ende 2025 im Vergleich zum Basisjahr 2019 einzusparen und Ende 2038 klimaneutral zu sein. Von 2019 bis 2022 konnte SGL Carbon ihre CO2-Emissionen um 17 % reduzieren.

Quelle:

SGL Carbon SE

Preisträgerinnen und Preisträger mit Stiftungsvorsitzendem, -geschäftsführer und Professoren (c) VDMA e.V. Textile Machinery
Preisträgerinnen und Preisträger mit Stiftungsvorsitzendem, -geschäftsführer und Professoren
08.12.2023

Walter Reiners-Stiftung zeichnet Ingenieurnachwuchs aus

Im Rahmen der Aachen-Dresden-Denkendorf International Textile Conference in Dresden hat der Vorsitzende der Walter Reiners-Stiftung des VDMA, Peter D. Dornier, vier erfolgreiche Jungingenieurinnen und -ingenieure ausgezeichnet. Vergeben wurden zwei Förderpreise sowie zwei Nachhaltigkeitspreise jeweils in den Kategorien Bachelor und Diplom/Master. Für die Nachhaltigkeitspreise kommen akademische Arbeiten in Betracht, in denen Lösungen für ressourcenschonende Produkte und Technologien entwickelt werden.

Ein mit 3.000 Euro dotierter Nachhaltigkeitspreis in der Kategorie Bachelor wurde Franziska Jauch verliehen, Hochschule Niederrhein, für ihre Bachelorarbeit über Pigment-Digitaldruck in der Denimproduktion.

Der Förderpreis in der Kategorie Bachelor, ebenfalls mit 3.000 Euro dotiert ging an Annika Datko, RWTH Aachen, für ihre Arbeit zur Bestimmung des Polyesteranteils in Alttextilien.

Mit einem Nachhaltigkeitspreis in der Kategorie Diplom/Master, dotiert mit 3.500 Euro wurde Dave Kersevan, TU Dresden, ausgezeichnet. Thema seiner Diplomarbeit war die Entwicklung einer Laboranlage zur automatischen Herstellung von vernadelten Carbon-Preformen.

Im Rahmen der Aachen-Dresden-Denkendorf International Textile Conference in Dresden hat der Vorsitzende der Walter Reiners-Stiftung des VDMA, Peter D. Dornier, vier erfolgreiche Jungingenieurinnen und -ingenieure ausgezeichnet. Vergeben wurden zwei Förderpreise sowie zwei Nachhaltigkeitspreise jeweils in den Kategorien Bachelor und Diplom/Master. Für die Nachhaltigkeitspreise kommen akademische Arbeiten in Betracht, in denen Lösungen für ressourcenschonende Produkte und Technologien entwickelt werden.

Ein mit 3.000 Euro dotierter Nachhaltigkeitspreis in der Kategorie Bachelor wurde Franziska Jauch verliehen, Hochschule Niederrhein, für ihre Bachelorarbeit über Pigment-Digitaldruck in der Denimproduktion.

Der Förderpreis in der Kategorie Bachelor, ebenfalls mit 3.000 Euro dotiert ging an Annika Datko, RWTH Aachen, für ihre Arbeit zur Bestimmung des Polyesteranteils in Alttextilien.

Mit einem Nachhaltigkeitspreis in der Kategorie Diplom/Master, dotiert mit 3.500 Euro wurde Dave Kersevan, TU Dresden, ausgezeichnet. Thema seiner Diplomarbeit war die Entwicklung einer Laboranlage zur automatischen Herstellung von vernadelten Carbon-Preformen.

Der diesjährige Förderpreis in der Kategorie Diplom/Master, ausgestattet mit einem Preisgeld von 3.500 Euro ging an Flávio Diniz von der RWTH Aachen. Inhalt seiner Masterarbeit war die Machbarkeit der Herstellung ultradünner Carbonfasern.

Die Preise der Walter Reiners-Stiftung für 2024 sind bereist ausgelobt. Die Preisverleihung findet im April am VDMA-Gruppenstand auf der Messe Techtextil in Frankfurt statt.

Lenzing: Fasererkennungssystem für Rückverfolgbarkeit von Schutzbekleidung (c) Lenzing Fibers (HK) Limited
20.11.2023

Lenzing: Fasererkennungssystem für Rückverfolgbarkeit von Schutzbekleidung

Die Lenzing Gruppe hat auf den wachsenden Bedarf an Transparenz und Rückverfolgbarkeit von in Schutzbekleidung verarbeiteten Materialien reagiert und setzt das Lenzing Fasererkennungssystem nun auch für die schwer entflammbaren Cellulosefasern der Marke LENZING™ FR ein. Das System ermöglicht die Identifizierung von LENZING™ FR Fasern während jeder Phase des Produktionsprozesses. Dadurch gewährleistet es eine beispiellose Rückverfolgbarkeit und zuverlässige Qualitätssicherung bei der Herstellung von Schutzbekleidung und stärkt so das Vertrauen in das Endprodukt. Getreu dem entschlossenen Einsatz zur Senkung der CO2-Emissionen stellt Lenzing sicher, dass Lenzing™ FR Schutzbekleidung aus Fasern auf Modalbasis neue Maßstäbe für verantwortungsbewusste Produktionsverfahren setzt. Erhältlich sind ebenfalls von ClimatePartner zertifizierte CO2-neutrale LENZING™ FR Fasern, mit denen Lenzing auf die steigenden Nachhaltigkeitsanforderungen in der Branche reagiert.

Die Lenzing Gruppe hat auf den wachsenden Bedarf an Transparenz und Rückverfolgbarkeit von in Schutzbekleidung verarbeiteten Materialien reagiert und setzt das Lenzing Fasererkennungssystem nun auch für die schwer entflammbaren Cellulosefasern der Marke LENZING™ FR ein. Das System ermöglicht die Identifizierung von LENZING™ FR Fasern während jeder Phase des Produktionsprozesses. Dadurch gewährleistet es eine beispiellose Rückverfolgbarkeit und zuverlässige Qualitätssicherung bei der Herstellung von Schutzbekleidung und stärkt so das Vertrauen in das Endprodukt. Getreu dem entschlossenen Einsatz zur Senkung der CO2-Emissionen stellt Lenzing sicher, dass Lenzing™ FR Schutzbekleidung aus Fasern auf Modalbasis neue Maßstäbe für verantwortungsbewusste Produktionsverfahren setzt. Erhältlich sind ebenfalls von ClimatePartner zertifizierte CO2-neutrale LENZING™ FR Fasern, mit denen Lenzing auf die steigenden Nachhaltigkeitsanforderungen in der Branche reagiert.

Das Fasererkennungssystem stärkt Vertrauen in die Lieferkette
Die Fasern der Marke LENZING™ FR werden aus dem nachwachsenden Rohstoff Holz gefertigt, der im Einklang mit den strengen Richtlinien der Policy für Holz und Zellstoff von Lenzing aus kontrollierten und zertifizierten Wäldern in Österreich und Zentraleuropa bezogen wird. Als eines der weltweit ältesten und erfahrensten Unternehmen der Branche sorgt Lenzing für Transparenz in der Lieferkette, indem die Rückverfolgbarkeit der von Lenzing hergestellten Cellulosefasern sichergestellt wird. Das Fasererkennungssystem von Lenzing kann LENZING™ FR Fasern in jeder Phase der Produktion identifizieren und bietet dadurch eine zuverlässige Qualitätskontrolle sowie einen Echtheitsnachweis. Dank dieses Systems können wir unseren Partnern entlang der Lieferkette die Gewissheit geben, dass auch wirklich Premiumfasern von Lenzing verwendet werden, und so ihr Vertrauen in die Lieferkette stärken. LENZING™ FR Fasern sind auf Anfrage mit FSC- oder PEFC-Zertifizierung erhältlich und wurden vom US-Landwirtschaftsministeriums (USDA) als BioPreferred®-Produkt ausgezeichnet.

Senkung der CO2-Emissionen während des Produktionsprozesses
Fasern der Marke LENZING™ FR werden in einem voll integrierten Produktionsprozess gefertigt, dessen Energieverbrauch zu mehr als 83 Prozent aus erneuerbaren Energiequellen gedeckt wird. Daher fallen bei der Produktion 80 Prozent weniger Treibhausgasemissionen an als bei Standardmodalfasern1. Ebenfalls erhältlich sind von ClimatePartner zertifizierte CO2-neutrale LENZING™ FR Fasern2 – eine interessante Option für Partner in der Wertschöpfungskette, die ihren CO2-Fußabdruck verringern möchten, ohne dabei Kompromisse bei Schutz und Komfort einzugehen.

Neue Qualitätsstandards bei Schutzbekleidung
Die mit dem EU Ecolabel3 zertifizierten LENZING™ FR Fasern werden in Schutzbekleidung für Feuerwehrleute, Militär, Polizei und in der Öl- und Gas- sowie metallverarbeitende Industrien in über 100 Ländern verarbeitet. Schutzbekleidung aus Fasern der Marke LENZING™ FR setzt neue Qualitätsstandards in der Branche, denn sie ist nicht nur leicht, atmungsaktiv und weich, sondern auch bei extrem hohen Temperaturen angenehm zu tragen. Zudem entsprechen die LENZING™ FR Fasern der Definition von inhärent schwer entflammbaren und flammhemmenden Fasern, wie sie vom Europäischen Chemiefaserverband CIRFS festgelegt wurden. LENZING™ FR Fasern werden in einer großen Auswahl an Farben angeboten, wobei die Eco Color Technologie zum Einsatz kommt, die sich gegenüber herkömmlichen ressourcenintensiven Färbemethoden durch eine Energie- und Wasserersparnis von 50 Prozent und einen um 60 Prozent reduzierten CO2-Fußabdruck auszeichnet.4 Dank ihrer lang anhaltenden Farbbeständigkeit und Designflexibilität ist für LENZING™ FR Fasern keine zusätzliche Farbbehandlung durch Garnhersteller oder Stofffabriken erforderlich und auch nach mehrmaligem Waschen neigen sie weniger zum Verblassen.


1 Einzelheiten zur Zertifizierung sind auf der TENCEL™ Website verfügbar.
2 Klimaneutralität wird erreicht, indem CO2-Emissionen gemessen und reduziert und verbleibende CO2-Emissionen durch die Finanzierung von Kompensationsprojekten (z. B. Aufforstungsprojekte) oder die Einlösung von CO2-Zertifikaten ausgeglichen werden. Der CO2-Fußabdruck des Produkts auf die globale Erwärmung ist demnach gleich Null.
3 Das EU Ecolabel wird von allen Mitgliedstaaten der Europäischen Union sowie von Norwegen, Liechtenstein und Island anerkannt. Das 1992 durch eine EU-Verordnung (Verordnung (EWG) Nr. 880/92) eingeführte freiwillige Label hat sich schrittweise zu einem Referenzpunkt für Verbraucher:innen entwickelt, die durch den Kauf umweltfreundlicherer Produkte und Dienstleistungen zu einer geringeren Umweltbelastung beitragen wollen.
4 Genauere Angaben zur Energie- und Wasserersparnis und zum reduzierten CO2-Fußabdruck sind in der Broschüre „Lenzing for Protective Wear“ beschrieben.

 

Quelle:

Lenzing AG

Flachs-Koeper-Band (c) vombaur
Flachs-Koeper-Band
20.09.2023

Technische Textilien aus Naturfasern: Nachhaltige Alternative für den Leichtbau

Die Verbindung aus hoher Festigkeit und Steifigkeit mit Nachhaltigkeit und CO2-Neutralität macht Flachs zum idealen Rohstoff für naturfaserverstärkte Kunststoffe. vombaur entwickelt für Automotive, Windenergie, Bau- oder Sport-Industrie und etliche andere Branchen Composite Textiles aus der Naturfaser.

Flachsfasern sind steif und reißfest. Sie sind von Natur aus bakterizid, fast antistatisch, schmutzabweisend und lassen sich gut verspinnen. Diese Eigenschaften haben sich die Menschen zur Herstellung stabiler, schmutzabweisender und flusenfreier Textilien zunutze gemacht. Zwischen dem späten 19. und dem späten 20. Jahrhundert hatte Baumwolle die Naturfaser großenteils verdrängt. Da Flachs in Europa angebaut werden kann und weniger Energie und Wasser verbraucht als die Baumwollproduktion, gewinnt das Material derzeit wieder an Bedeutung, sowohl für Bekleidung als auch für Composites. Regionale textile Wertschöpfungsketten in Europa – mit Flachs sind sie möglich.

Die Verbindung aus hoher Festigkeit und Steifigkeit mit Nachhaltigkeit und CO2-Neutralität macht Flachs zum idealen Rohstoff für naturfaserverstärkte Kunststoffe. vombaur entwickelt für Automotive, Windenergie, Bau- oder Sport-Industrie und etliche andere Branchen Composite Textiles aus der Naturfaser.

Flachsfasern sind steif und reißfest. Sie sind von Natur aus bakterizid, fast antistatisch, schmutzabweisend und lassen sich gut verspinnen. Diese Eigenschaften haben sich die Menschen zur Herstellung stabiler, schmutzabweisender und flusenfreier Textilien zunutze gemacht. Zwischen dem späten 19. und dem späten 20. Jahrhundert hatte Baumwolle die Naturfaser großenteils verdrängt. Da Flachs in Europa angebaut werden kann und weniger Energie und Wasser verbraucht als die Baumwollproduktion, gewinnt das Material derzeit wieder an Bedeutung, sowohl für Bekleidung als auch für Composites. Regionale textile Wertschöpfungsketten in Europa – mit Flachs sind sie möglich.

Ideale mechanische Eigenschaften
vombaur macht die mechanischen Eigenschaften von Flachs für den Leichtbau nutzbar. Weil Flachsfasern besonders steif und reißfest sind, sorgen sie in naturfaserverstärktem Kunststoff (NFK) für hohe Stabilität. Dank ihrer geringen Dichte von 1,50 g/cm3 bringen sie kaum Gewicht mit. Hinzu kommt, dass flachsfaserverstärkte Kunststoffe weniger als glasfaserverstärkte Kunststoffe dazu neigen zu splittern.

Ausgezeichnete CO2-Bilanz
Beim Anbau von Flachs wird CO2 gebunden und bei der Produktion von naturfaserverstärkten Kunststoffen (NFK) fallen – verglichen mit konventionellen faserverstärkten Kunststoffen – etwa ein Drittel weniger CO2-Emissionen an. Der Energieverbrauch ist deutlich niedriger. Das schont Ressourcen. Der Einsatz von Flachsfaser-Bändern von vombaur in Leichtbau-Anwendungen verbessert darüber hinaus die CO2-Bilanz des Produkts und trägt zu einer sicheren, regionalen Lieferkette bei.

Recycling ohne Qualitätsverlust
Flachs bringt ein weiteres Nachhaltigkeitsplus mit: mehr Recyclingzyklen als bei glas- oder carbonfaserverstärkten Kunststoffen – ohne Qualitätsverlust. Thermoplastische Faser-Matrix-Halbzeuge werden im Recyclingprozess aufgeschmolzen und wiederverwertet. Die Naturfasern können in andere Produkte wie naturfaserverstärkte Spritzgussteile einfließen.

Nachhaltige Produktentwicklungen für viele Branchen
„Orthesen für den Hochleistungssport, Hightech-Ski, Wind-Anlagen, Bauteile für die Automobil-Industrie oder Raumfahrt, aber auch moderne Fensterprofile – die Anwendungsfelder für unsere Flachsbänder im Leichtbau sind außerordentlich breit“, erklärt Carl Mrusek, Chief Sales Officer von vombaur. „Denn wo immer sie im Einsatz sind, kommen drei zentrale Eigenschaften zusammen: ihre Leichtigkeit, ihre Festigkeit und ihre Nachhaltigkeit.“

Weitere Informationen:
CO2
Quelle:

vombaur

21.07.2023

CWS legt Nachhaltigkeitsbericht 2022/2023 vor

Bis 2030 will CWS seinen CO2e-Fußabdruck mindestens um die Hälfte reduzieren. Um dieses Ziel zu erreichen, hat das Unternehmen eine Dekarbonisierungsstrategie mit 19 Initiativen für alle Geschäftsbereiche erarbeitet. Im Vordergrund der Strategie steht die Optimierung der Energienutzung, um unnötige Emissionen zu vermeiden oder auf ein Minimum zu senken. Zusätzlich soll die Energieversorgung auf grüne Energien umgestellt werden, insbesondere durch von CWS selbst produzierten Solarstrom.

Um Emissionen zu verringern, ist die Lieferkette von entscheidender Bedeutung. 74% der Treibhausgase entstehen jenseits der eigenen Standorte, insbesondere in der vorgelagerten Wertschöpfung, beim Einkauf von Materialien und Dienstleistungen.

Um herauszufinden, wo die Emissionsschwerpunkte in der Lieferkette und damit das größte Potenzial für Reduzierungsmaßnahmen liegt, arbeitete CWS mit dem Softwareunternehmen für Carbon Accounting Normative zusammen. Der Ansatz ermöglicht es, Hotspots für Emissionen in den Lieferketten zu identifizieren und gemeinsam mit den Zulieferern anzugehen.

Bis 2030 will CWS seinen CO2e-Fußabdruck mindestens um die Hälfte reduzieren. Um dieses Ziel zu erreichen, hat das Unternehmen eine Dekarbonisierungsstrategie mit 19 Initiativen für alle Geschäftsbereiche erarbeitet. Im Vordergrund der Strategie steht die Optimierung der Energienutzung, um unnötige Emissionen zu vermeiden oder auf ein Minimum zu senken. Zusätzlich soll die Energieversorgung auf grüne Energien umgestellt werden, insbesondere durch von CWS selbst produzierten Solarstrom.

Um Emissionen zu verringern, ist die Lieferkette von entscheidender Bedeutung. 74% der Treibhausgase entstehen jenseits der eigenen Standorte, insbesondere in der vorgelagerten Wertschöpfung, beim Einkauf von Materialien und Dienstleistungen.

Um herauszufinden, wo die Emissionsschwerpunkte in der Lieferkette und damit das größte Potenzial für Reduzierungsmaßnahmen liegt, arbeitete CWS mit dem Softwareunternehmen für Carbon Accounting Normative zusammen. Der Ansatz ermöglicht es, Hotspots für Emissionen in den Lieferketten zu identifizieren und gemeinsam mit den Zulieferern anzugehen.

Dies ist Teil der übergreifenden Initiative Enkelfähig der Haniel Gruppe, zu der CWS gehört. Die Unternehmensgruppe ist überzeugt, dass Nachhaltigkeit nicht nur eine Aufgabe unter vielen, sondern eng mit wirtschaftlichem Erfolg und unternehmerischer Verantwortung verknüpft ist. Bei CWS bedeutet das neben der Dekarbonisierung des Unternehmens, alle Materialien und Produkte entlang ihres Lebenszyklus nachhaltig und umweltschonend anzubieten. Bis 2025 will CWS mehr als 90% ihres Neugeschäfts ausschließlich mit nachhaltigen Produkten generieren.

Die vier CWS Geschäftsbereiche Hygiene, Workwear, Cleanrooms und Fire Safety arbeiten zu diesem Zweck eigenständig an Konzepten und Maßnahmen. Alle Produkte werden so lange wie möglich im Sinne des eigenen Leitsatzes Think Circular im Servicekreislauf gehalten. Die Produkte sind aus besonders langlebigen und möglichst recycelten Materialien hergestellt. Beschädigte Produkte werden im Servicemodell professionell repariert, bevor sie ausgetauscht werden. Im Anschluss wird zahlreichen Produkten durch innovative Upcycling-Projekte ein zweites Leben geschenkt – beispielsweise als modische Kleidung des Upcycling-Designers Daniel Kroh oder als Material für die Designkonzepte der Initiative Accelerating Circularity, die die Textilindustrie mit Hilfe von zirkulären Modellen transformieren will.  

CWS Hygiene legt einen großen Fokus auf die Modernisierung der Serviceflotte mit Elektrofahrzeugen und optimiert die Routen, um die Fahrtzeiten kurz zu halten. Mit der Stoffhandtuchrolle setzt CWS Hygiene schon seit vielen Jahren auf ein besonders nachhaltiges Hygieneprodukt. Außerdem wird in den Wäschereien sukzessive auf recycelte Seifenflaschen umgestellt und Wasser energiesparend aufbereitet.

Die Modernisierung des Fuhrparks und der Einsatz von Recyclingmaterialien spielen auch bei CWS Workwear eine entscheidende Rolle. In der Produktion der Arbeitskleidung kommt neben umweltfreundlicher Viskose recyceltes Polyester zum Einsatz. Bei der Rohstoff-Beschaffung wird auf fair gehandelte Waren geachtet, zu diesem Zweck besteht eine Kooperation mit dem gemeinnützigen Verein Fairtrade Deutschland. Mit dem PROcircular hat CWS Workwear außerdem ein komplett recyceltes T-Shirt entwickelt.

Das gilt ebenfalls für die Reinraumkleidung von CWS Cleanrooms, die 60- bis 80-mal gewaschen werden kann, bevor sie entsorgt werden muss. Zunehmend stellt der Geschäftsbereich die Produktpalette auf umwelt- und ressourcenschonende Produkte um, wie den MicroSicuro CR/A-R, einen Mehrweg-Moppbezug aus 76 % recycelten Polyesterfasern. Die Reinraumwäschereien von CWS Cleanrooms entsprechen neuesten Energie- und Wärmestandards, zukünftig soll die erste vollständig klimaneutrale Wäscherei entstehen.

Bei CWS Fire Safety stehen neben dem Wasserverbrauch vor allem die Schaumlöschmittel im Fokus der Anstrengungen: Löschmittel sind zu 90 % fluorfrei, was die Umweltbelastung durch schwer abbaubare PFAS-Chemikalien verhindert. Damit hat CWS Fire Safety PFAS bereits vor einer gesetzlichen Regelung nahezu vollständig aus seinen Löschmitteln verbannt. Außerdem sollen in Kooperation mit dem dänischen Unternehmen VID immer häufiger moderne Wassernebellöschanlagen eingesetzt werden, die 60 bis 80 % weniger Wasser verbrauchen als herkömmliche Sprinkleranlagen.

Quelle:

CWS International GmbH

(c) ITM/TUD
Herr Philipp Weigel, Preisträger des ITMA Sustainable Innovation Award - Research & Innovation Excellence  Award, auf dem Messestand des ITM auf der ITMA 2023
16.06.2023

Philipp Weigel erhält 1. Preis des ITMA Research & Innovation Excellence Award

Im Rahmen der diesjährigen ITMA 2023, der internationalen Textilmaschinenausstellung und Plattform für die gesamte Textilmaschinenbranche, die vom 08. bis 14. Juni 2023 in Mailand stattfand, wurde Herr Dipl.-Ing. Philipp Weigel für seine am ITM angefertigte exzellente Studienarbeit "Numerische Simulation des Struktur- und Auszugverhaltensparametrisch generierter profilierter Carbonpolymergarne" mit dem ITMA Sustainable Innovation Award in der Kategrie "Research & Innovation Excellence Award" ausgezeichnet. Er erhielt hierfür den 1. Preis, der mit 10.000 EUR dotiert ist.
 
Die Arbeit ist von großem wissenschaftlichen Interesse für die Entwicklung hochleistungsfähiger, ressourcenschonender Carbonbetonbauteile mit höchster Materialeffizienz und Nachhaltigkeit sowie für die simulative Beschreibung und digitale Auslegung der Bewehrungsstruktur.

CEMATEX-Präsident Ernesto Maurer überreichte das Preisgeld und Urkunde an die glücklichen Gewinner:nnen während der ITMA 2023 in Mailand, Italien.

Der 2. und 3. Preis ging an Absolventen des Instituts für Textiltechnik der RWTH Aachen.

Im Rahmen der diesjährigen ITMA 2023, der internationalen Textilmaschinenausstellung und Plattform für die gesamte Textilmaschinenbranche, die vom 08. bis 14. Juni 2023 in Mailand stattfand, wurde Herr Dipl.-Ing. Philipp Weigel für seine am ITM angefertigte exzellente Studienarbeit "Numerische Simulation des Struktur- und Auszugverhaltensparametrisch generierter profilierter Carbonpolymergarne" mit dem ITMA Sustainable Innovation Award in der Kategrie "Research & Innovation Excellence Award" ausgezeichnet. Er erhielt hierfür den 1. Preis, der mit 10.000 EUR dotiert ist.
 
Die Arbeit ist von großem wissenschaftlichen Interesse für die Entwicklung hochleistungsfähiger, ressourcenschonender Carbonbetonbauteile mit höchster Materialeffizienz und Nachhaltigkeit sowie für die simulative Beschreibung und digitale Auslegung der Bewehrungsstruktur.

CEMATEX-Präsident Ernesto Maurer überreichte das Preisgeld und Urkunde an die glücklichen Gewinner:nnen während der ITMA 2023 in Mailand, Italien.

Der 2. und 3. Preis ging an Absolventen des Instituts für Textiltechnik der RWTH Aachen.

Der ITMA Sustainable Innovation Award wurde von CEMATEX ins Leben gerufen, um die gemeinsamen Anstrengungen der globalen Textilindustrie zur Förderung der Nachhaltigkeit von Unternehmen durch innovative Lösungen und zur Förderung herausragender branchenspezifischer Forschung zu würdigen.
Der Preis umfasst zwei Kategorien: einen Industry Excellence Award für Textil- und Bekleidungshersteller und einen Research & Innovation Excellence Award, der für Master-Studenten offen ist.

Weitere Informationen:
TU Dresden ITM ITMA ITMA Award Textilmaschinen
Quelle:

Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) - TU Dresden

© Fraunhofer UMSICHT
Im Projekt Power2C4 haben die Forschenden u.a. ein neues Katalysatorsystem auf Basis eines synthetischen Saponiten identifiziert und anschließend synthetisiert.
06.06.2023

Nachhaltigere und emissionsärmere Syntheseroute für Polymere

Butadien ist eine wichtige Plattformchemikalie, um Polymere – u.a. für die Produktion von Autoreifen – herzustellen. Bislang wird das Monomer aber meist auf Basis von Erdöl gewonnen. Eine alternative Syntheseroute haben Forschende des Fraunhofer UMSICHT im Rahmen des Projektes Power2C4 untersucht. Im Fokus: ein katalytisches Verfahren unter Einsatz regenerativ erzeugten Stroms.

»Butadien spielt eine wichtige Rolle bei der Herstellung von Polymeren«, ordnet UMSICHT-Wissenschaftler Marc Greuel ein. Neben Polybutadien, das in Autoreifen Anwendung findet, können Polytetrahydrofuran (PTHF), Polybutylenterephtalat (PBT) und Polybutylensuccinat (PBS) aus dem Monomer erzeugt werden. »Der Haken: Aktuell wird Butadien zu 95 Prozent als Nebenprodukt beim thermischen Zersetzen von Rohbenzin zu Ethen gewonnen – unter Ausstoß von Kohlendioxid. Zudem werden die Preise für Butadien perspektivisch ansteigen, da sich die Rohstoffbasis für Ethen immer mehr in Richtung Schiefergas verschiebt und dadurch die Produktionskapazität für Butadien sinkt.« Das Interesse an einem alternativen Herstellungsprozess ist also nicht nur aus Klimaschutzgründen groß.

Butadien ist eine wichtige Plattformchemikalie, um Polymere – u.a. für die Produktion von Autoreifen – herzustellen. Bislang wird das Monomer aber meist auf Basis von Erdöl gewonnen. Eine alternative Syntheseroute haben Forschende des Fraunhofer UMSICHT im Rahmen des Projektes Power2C4 untersucht. Im Fokus: ein katalytisches Verfahren unter Einsatz regenerativ erzeugten Stroms.

»Butadien spielt eine wichtige Rolle bei der Herstellung von Polymeren«, ordnet UMSICHT-Wissenschaftler Marc Greuel ein. Neben Polybutadien, das in Autoreifen Anwendung findet, können Polytetrahydrofuran (PTHF), Polybutylenterephtalat (PBT) und Polybutylensuccinat (PBS) aus dem Monomer erzeugt werden. »Der Haken: Aktuell wird Butadien zu 95 Prozent als Nebenprodukt beim thermischen Zersetzen von Rohbenzin zu Ethen gewonnen – unter Ausstoß von Kohlendioxid. Zudem werden die Preise für Butadien perspektivisch ansteigen, da sich die Rohstoffbasis für Ethen immer mehr in Richtung Schiefergas verschiebt und dadurch die Produktionskapazität für Butadien sinkt.« Das Interesse an einem alternativen Herstellungsprozess ist also nicht nur aus Klimaschutzgründen groß.

Die Frage, wie eine nachhaltigere, emissionsärmere und auch günstige Syntheseroute aussehen kann, stand im Zentrum des Projektes Power2C4. Angesiedelt im Kompetenzzentrum »Virtuelles Institut – Strom zu Gas und Wärme« hat es Expertinnen und Experten des Fraunhofer UMSICHT, des Gas- und Wärme-Instituts Essen e.V., des Energiewirtschaftlichen Instituts an der Universität zu Köln, des Forschungszentrums Jülich, der Ruhr-Universität Bochum, des Wuppertal-Instituts und des ZBT Duisburg zusammengeführt. Ihre Zielsetzung: Flexibilitätsoptionen vor dem Hintergrund der Energiewende zu untersuchen. Im Fokus des Teilprojekts Power2C4 stand ein neues katalytisches Herstellungsverfahren unter Einsatz regenerativ erzeugten Stroms. Ausgangspunkt ist Ethanol, das zum Beispiel im Zuge einer Hydrierungsreaktion aus CO2 und elektrolytisch erzeugtem Wasserstoff gewonnen wird. Dieses Ethanol dient in einem zweiten Schritt zur Synthese von Butadien mittels des sogenannten Lebedev-Prozesses.

Vielversprechendes Katalysatorsystem identifiziert
Da der erste Schritt bereits Gegenstand zahlreicher Forschungsaktivitäten ist, konzentrierten sich Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf die Weiterveredlung des Ethanols zu Butadien und die Verfahrenskopplung beider Schritte. »Wir haben u.a. ein neues Katalysatorsystem auf Basis eines synthetischen Saponiten identifiziert und anschließend synthetisiert«, erklärt Dr. Barbara Zeidler-Fandrich vom Fraunhofer UMSICHT. Die Testung der katalytischen Aktivität erfolgte in einer eigens konstruierten Versuchsanlage. »Aufbauend auf einem ersten Screening haben wir aussichtsreiche Materialien weiter optimiert. Das Ergebnis: Verglichen mit dem unmodifizierten Ausgangsmaterial lässt sich die Butadien-Selektivität im Rahmen der Katalysatoroptimierung deutlich erhöhen. Allerdings ist auch klar geworden, dass noch weiteres Potenzial zur Verbesserung der Katalysatorperformance besteht.«

Nachhaltigkeitsbewertung des Power-to-Butadien-Prozesses
Wie nachhaltig dieser Power-to-Butadien-Prozess wirklich ist, haben Dr. Markus Hiebel und Dr. Daniel Maga vom Fraunhofer UMSICHT in einer Life Cycle Analysis (LCA) untersucht. Beleuchtet haben sie dabei – neben unterschiedlichen Katalysatoren – die Herstellungsmethode von Ethanol und die Relevanz der eingesetzte Energiequelle. »Wir konnten zeigen, dass der Lebedev-Prozess je nach verwendeter Ethanol- und Energiequelle das Potenzial hat, Butadien und damit auch Styrol-Butadien-Kautschuk aus biobasiertem Ethanol oder CO2-basiertem Ethanol herzustellen und CO2-Emissionen zu reduzieren«, so Daniel Maga. »Damit ermöglicht der Power2C4-Prozess die Nutzung alternativer Kohlenstoffquellen.« Besonders die Nutzung von Ethanol aus Restbiomasseströmen wie Bagasse oder Stroh eröffne Wege, Treibhausgasemissionen von Butadien deutlich zu reduzieren. Zudem führe ein Strommix mit immer höheren Anteilen an erneuerbaren Energien zur Möglichkeit, Treibhausgasreduktionen über Carbon-Capture-and-Utilization-Prozesse (CCU) zu realisieren.
 
FÖRDERHINWEIS
Das Kompetenzzentrum »Virtuelles Institut – Strom zu Gas und Wärme« wird gefördert durch das »Operationelle Programm zur Förderung von Investitionen in Wachstum und Beschäftigung für Nordrhein-Westfalen aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung« (OP EFRE NRW) sowie durch das Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen.

17.05.2023

Adient: ISCC PLUS-Zertifizierung für nachhaltige Schaumstoffproduktion

Adient, ein weltweit führender Zulieferer für automobile Sitzsysteme, hat die vollständige ISCC PLUS-Zertifizierung (International Sustainability & Carbon Certification) für seine Schaumstoffwerke in Lučenec (Slowakei) und Mandling (Österreich) erhalten. Die Nachhaltigkeit von Schaumstoffen für Autositzsysteme von Adient konnte damit noch einmal erhöht werden. Das strenge globale Nachhaltigkeitszertifizierungssystem von ISCC ermöglicht eine nachweislich verbesserte Rückverfolgbarkeit von zirkulären Polyurethan (PU)-Schaumstoffen in der gesamten Lieferkette.

Adient, ein weltweit führender Zulieferer für automobile Sitzsysteme, hat die vollständige ISCC PLUS-Zertifizierung (International Sustainability & Carbon Certification) für seine Schaumstoffwerke in Lučenec (Slowakei) und Mandling (Österreich) erhalten. Die Nachhaltigkeit von Schaumstoffen für Autositzsysteme von Adient konnte damit noch einmal erhöht werden. Das strenge globale Nachhaltigkeitszertifizierungssystem von ISCC ermöglicht eine nachweislich verbesserte Rückverfolgbarkeit von zirkulären Polyurethan (PU)-Schaumstoffen in der gesamten Lieferkette.

Die Umweltauswirkungen der neu entwickelten PU-Formulierungen und -Prozesse für Formschäume werden durch die Wiedereingliederung von Abfallstoffen industrieller und natürlicher Herkunft anstelle von Erdöl in die PU-Rohstoffe verbessert. Die Verwendung fossiler Materialien wird dadurch zugunsten wiederverwendeter Rohstoffe reduziert und die Entwicklung einer Kreislaufwirtschaft gefördert. Infolgedessen können diese Anlagen Schaumstoffe mit einer bis zu 20 % geringeren CO2-Belastung anbieten, während sie die gleichen Qualitätsanforderungen erfüllen wie ihre herkömmlichen Pendants. Bislang ist Adient der erste europäische Hersteller von PU-Schaumstoffen mit ISCC PLUS-Zertifikat.

Die Zertifizierung basiert auf dem Ansatz der Massenbilanz und unterstreicht die Notwendigkeit, jeden einzelnen Schritt der automobilen Wertschöpfung einschließlich der gesamten Lieferkette umweltgerecht zu gestalten.

CIRCONOMY® Hub © Fraunhofer UMSICHT
16.05.2023

CIRCONOMY® Hubs: Stoffkreisläufe bei Carbon Technologies schließen

Um nachhaltige Produktion, nachhaltigen Konsum und zirkuläres Wirtschaften in der Praxis umzusetzen, sind sowohl systemische als auch technische Lösungen gefragt. Diese Lösungen sollen nach einer Idee der Fraunhofer-Gesellschaft in sogenannten CIRCONOMY® Hubs entstehen. Dahinter verbergen sich deutschlandweite Netzwerke, die Partner aus Wissenschaft, Wirtschaft, Verbänden und Gesellschaft zu einem bestimmten Schwerpunkt zusammenbringen. Zwei dieser Netzwerke haben ihre Arbeit bereits aufgenommen: die Hubs »Stoffkreisläufe im Bausektor« sowie »Circular Carbon Technologies CCT«.

Um nachhaltige Produktion, nachhaltigen Konsum und zirkuläres Wirtschaften in der Praxis umzusetzen, sind sowohl systemische als auch technische Lösungen gefragt. Diese Lösungen sollen nach einer Idee der Fraunhofer-Gesellschaft in sogenannten CIRCONOMY® Hubs entstehen. Dahinter verbergen sich deutschlandweite Netzwerke, die Partner aus Wissenschaft, Wirtschaft, Verbänden und Gesellschaft zu einem bestimmten Schwerpunkt zusammenbringen. Zwei dieser Netzwerke haben ihre Arbeit bereits aufgenommen: die Hubs »Stoffkreisläufe im Bausektor« sowie »Circular Carbon Technologies CCT«.

»In Deutschland gibt es momentan keine übergeordnete Infrastruktur, Einrichtung oder Stelle, die Veränderungsprojekte hin zum zirkulären Wirtschaften koordiniert«, erläutert Projektleiter Dr. Hartmut Pflaum aus dem Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT den Hintergrund der CIRCONOMY®-Initiative. »Stattdessen existieren viele, zum Teil kleine Initiativen, die sich der Circular Economy verschrieben haben. Die sind für sich genommen alle gut, aber untereinander wenig bis gar nicht vernetzt. Das führt dazu, dass viele von ihnen bei null anfangen und nicht voneinander lernen können. Dieses Defizit wollen wir mit den CIRCONOMY®-Hubs ausgleichen«, betont der Fraunhofer-Wissenschaftler.

Idealerweise widmet sich jeder Hub einem Themenschwerpunkt und bringt zirkuläres Wirtschaften in diesem Bereich voran. Und zwar indem passende Partner aus Wissenschaft, Wirtschaft, Verbänden und Gesellschaft zielgerichtet und koordiniert zusammenarbeiten. Den Rahmen für diese transferorientierten Kooperationen bildet die Marke CIRCONOMY®. Darunter bündelt die Fraunhofer-Gesellschaft Lösungen, Kapazitäten und Kompetenzen für das zirkuläre Wirtschaften. »Die Marke steht für gemeinsame Werte, Strategien, Zielbilder und vor allem Innovationsprojekte, welche die große Mission Transformation zum zirkulären Wirtschaften in die Praxis führen«, so Hartmut Pflaum.

CIRCONOMY® Hub »Circular Carbon Technologies CCT«
Der CIRCONOMY® Hub unter dem Titel »Circular Carbon Technologies CCT« wurde von den Fraunhofer-Instituten UMSICHT in Sulzbach-Rosenberg, IGB in Straubing sowie IWKS in Alzenau ins Leben gerufen. Im Fokus steht hier die Kopplung von Energie- und Rohstoffprozessen – beispielsweise zur Erschließung nicht-fossiler Kohlenstoffquellen, zur Kreislaufführung und Bindung von Kohlenstoff in Produkten sowie zur Integration dieser Technologien in Energie-/ Wirtschaftskreisläufe.

Der Hub für »Circular Carbon Technologies« hat vom Bayerischen Wirtschaftsministerium eine Anschubfinanzierung in Höhe von 500.000 € für die Konzeptionsphase und zwei wissenschaftliche Vorprojekte erhalten. Bayerns Wirtschaftsstaatssekretär Roland Weigert sagte in Sulzbach-Rosenberg: »Um dem Klimawandel entgegenzuwirken, sind eine Dekarbonisierung der Energieerzeugung und eine Defossilierung des Rohstoffsektors erforderlich. Beides kann nur über die Transformation von Wirtschaft und Gesellschaft hin zu zirkulären Wertschöpfungssystemen und mit Hilfe innovativer Technologien gelingen. Deshalb fördern wir die zukunftsweisende Forschungsinitiative der Institute Fraunhofer UMSICHT, IWKS und IGB. Unsere Unterstützung ist ein erster Schritt, um den Projektpartnern eine intensivere Zusammenarbeit zu ermöglichen.«

Prof. Dr.-Ing. Matthias Franke vom Fraunhofer UMSICHT, Institutsteil Sulzbach-Rosenberg, ergänzt: »Im CIRCONOMY® Hub wollen wir gemeinsam mit der Industrie Klima- und Kohlenstoff-Management-Technologien in die Anwendung bringen. Die bayerischen Unternehmen können diese selbst nutzen, um ihre Klimaziele zu erfüllen, aber auch um ihre Rohstoffversorgung abzusichern. Vor allem können sie damit zum weltweiten Technologieanbieter werden. Der Markt wird in den kommenden Jahren deutlich anwachsen.«

Quelle:

Fraunhofer UMSICHT

Ausgangsmaterialien für die Herstellung nachhaltiger Verbundwerkstoffe. Foto: DITF
24.04.2023

Faserverbundwerkstoff aus Biopolymeren

Gemeinsam mit den Projektpartnern CG TEC, Cordenka, ElringKlinger, Fiber Engineering und Technikum Laubholz entwickeln die DITF einen neuen Faserverbundwerkstoff (CELLUN) mit Verstärkungsfasern aus Cellulose. Die Matrix des Werkstoffs ist ein thermoplastisches Cellulosederivat, das sich in industriellen Verarbeitungsverfahren wie Heißpressen oder Pultrusion verarbeiten lässt. CELLUN aus nachwachsenden Biopolymeren ermöglicht den Ersatz von Glas- oder Carbonfasern in der Herstellung industrieller Formteile.

Innerhalb des schnell wachsenden Segments des Faserverbund-Leichtbaus werden zunehmend Organosheeets eingesetzt. Organosheets sind vorkonsolidierte Platten-Halbzeuge mit einer Matrix aus thermoplastischen Kunststoffen und verschiedenen Verstärkungsfasern in unterschiedlichster textiler Ausführung. Die Thermoplastmatrix erlaubt die Verarbeitung der Organosheets mit in der Industrie etablierten „schnellen“ Verfahren wie Heißpressen, Thermoformen, Spritzgießen mit Organoblech-Einlegern oder Pultrusion. Die Verfahren erzeugen sehr gut recycelbare, hoch funktionalisierte Bauteile mit reproduzierbarer Qualität.

Gemeinsam mit den Projektpartnern CG TEC, Cordenka, ElringKlinger, Fiber Engineering und Technikum Laubholz entwickeln die DITF einen neuen Faserverbundwerkstoff (CELLUN) mit Verstärkungsfasern aus Cellulose. Die Matrix des Werkstoffs ist ein thermoplastisches Cellulosederivat, das sich in industriellen Verarbeitungsverfahren wie Heißpressen oder Pultrusion verarbeiten lässt. CELLUN aus nachwachsenden Biopolymeren ermöglicht den Ersatz von Glas- oder Carbonfasern in der Herstellung industrieller Formteile.

Innerhalb des schnell wachsenden Segments des Faserverbund-Leichtbaus werden zunehmend Organosheeets eingesetzt. Organosheets sind vorkonsolidierte Platten-Halbzeuge mit einer Matrix aus thermoplastischen Kunststoffen und verschiedenen Verstärkungsfasern in unterschiedlichster textiler Ausführung. Die Thermoplastmatrix erlaubt die Verarbeitung der Organosheets mit in der Industrie etablierten „schnellen“ Verfahren wie Heißpressen, Thermoformen, Spritzgießen mit Organoblech-Einlegern oder Pultrusion. Die Verfahren erzeugen sehr gut recycelbare, hoch funktionalisierte Bauteile mit reproduzierbarer Qualität.

Die textile Verstärkung der Organosheets besteht vor allem aus Glas-, Carbon-, Basalt- oder Aramidfasern. Diese Fasern besitzen hohe Steifigkeiten und Zugfestigkeiten, sind jedoch in ihrer Herstellung und im Recycling energieintensiv und können nur in einem zunehmend minderwertigen Zustand recycelt werden.

Im Gegensatz dazu ist der an den DITF entwickelte CELLUN-Verbundwerkstoff eine wesentlich nachhaltigere Alternative. Für die Herstellung von CELLUN wird die Verstärkungskomponente aus nicht schmelzbaren Cellulosefasern sowie thermoplastischen, derivatisierten Cellulosefasern als Matrix zu einem Hybridroving kombiniert. Als cellulosische Verstärkungsfasern kommen Regeneratfasern der Firma Cordenka und die an den DITF entwickelten HighPerCell®-Cellulosefasern zum Einsatz.

CELLUN wird nun im Rahmen eines vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Verbundprojekts zur industriellen Reife weiterentwickelt. Die Aufgaben der DITF im CELLUN-Verbundprojekt sind vor allem die Herstellung von geeigneten Verstärkungsfasern auf Basis von Cellulose und die Einbettung der Fasern in die thermoplastische Cellulose-Derivat-Matrix. Das Material wird in den hauseigenen Technika zu technischen Hybridrovingen und zu Hybridtextilien weiterverarbeitet. Über Pultrusions- und Thermoformverfahren oder im Spritzguss können schließlich Formteile hergestellt werden, die die technischen Einsatzmöglichkeiten des neuen Materials veranschaulichen.

Im weiteren Projektverlauf liegt der Fokus auf der vollständigen Kreislaufführung des CELLUN-Materials nach dem End of Life (EOL). Dazu werden zwei unterschiedliche Ansätze erforscht. Einerseits besteht die Möglichkeit, CELLUN-Formteile ohne Qualitätsverlust thermisch umzuformen. Ein zweiter möglicher Weg besteht darin, das CELLUN-Material wieder chemisch in die einzelnen Komponenten zu trennen. Diese können dann erneut wieder zu 100% als neue Ausgangsmaterialien eingesetzt werden.

CELLUN-Werkstoffe werden als umweltfreundliche, ressourcenschonende und kostengünstige Alternative zu etablierten Verbundwerkstoffen im Leichtbau- und Automotivsektor Vorteile im Markt der technischen Halbzeuge bieten. Durch die Verwendung nachwachsender Biopolymere soll ein wesentlicher Beitrag zum Umwelt- und Klimaschutz geliefert werden: Einerseits können herkömmliche Kunststoffe auf Rohölbasis substituiert werden, andererseits können CELLUN-Verstärkungs- und Matrixfasern mit nur geringem Energieeinsatz und aus natürlichen Rohstoffen hergestellt werden.

Quelle:

DITF

Am STFI entwickelte Vliesstoffkonstruktion ebnet den Weg zur Mehrwegnutzung für biobasierte Hygieneprodukte Foto: STFI
27.03.2023

STFI zeigt nachhaltige Vliesstoffentwicklungen auf der INDEX 23

Das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) wird in Genf Neues aus der Vliesstoffforschung präsentieren. Gezeigt werden unter anderem ein biobasierter Hygienevliesstoff, das Recycling von Hochleistungsfasern am Beispiel des Projekts VliesSMC, ein innovatives Schlauchlinersystem und Wasserstrahlvliesstoffe aus recycelten Fasern.

Das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) wird in Genf Neues aus der Vliesstoffforschung präsentieren. Gezeigt werden unter anderem ein biobasierter Hygienevliesstoff, das Recycling von Hochleistungsfasern am Beispiel des Projekts VliesSMC, ein innovatives Schlauchlinersystem und Wasserstrahlvliesstoffe aus recycelten Fasern.

Biobasierter Hygienevliesstoff: BioHyg
Ausgangspunkt für die Innovation war die Suche nach einer waschbaren und somit wiederverwendbaren Saugeinlage aus vollständig biobasierten Materialien für Anwendungen in der Baby-, Damen- und Inkontinenzhygiene. Zwei Hauptanforderungen standen im Fokus: Eine schnelle und effiziente Flüssigkeitsverteilung sowie eine hohe Saugfähigkeit sollen Rücknässung und Auslaufen minimieren. Beides gewährleisten Spezial-Viskosefasern von Kelheim Fibres, die seit vielen Jahren diesen essenziellen Beitrag in absorbierenden Hygieneprodukten wie Tampons leisten.
Dabei sind die Vorteile von Vliesstoffen in Kombination mit Spezial-Viskosefasern hinsichtlich Absorptionsfähigkeit (durch z. B. offenporigere Strukturen) aus dem Bereich der petrochemisch- in die Welt der biobasierten Fasermaterialien transferiert worden.

Wiederverwendbare Produkte müssen beim Waschen und über mehrere Nutzungszyklen hinweg stabil bleiben. Um das zu gewährleisten, wurde am Sächsischen Textilforschungsinstitut e.V. eine innovative Vliesstoffkonstruktion entwickelt. Sie schließt die technologische Lücke aus ausreichender Dimensionsstabilität und möglichst geringer Faserschädigung durch die Verfestigungsmechanismen. Die entwickelten Vliesstofflagen können als eigenständige Lösung als Single-Use Produkt mit biobasierten Materialien verwendet oder in eine waschbare Verbundstruktur, wie der Windel vom Start-up Sumo, integriert werden. Die neue Lösung vereint die Welten von Hygiene und Nachhaltigkeit und zeigt, dass leistungsstarke wiederverwendbare absorbierende Produkte ohne fossile Materialien entwickelt werden können.

Recycling von Hochleistungsfasern: VliesSMC
Das STFI informiert auf der INDEX über 23 Neuerungen im Recycling von Hochleistungsfasern. Ausgestellt wird ein Batteriegehäuse, das gemeinsam mit dem Forschungspartner Fraunhofer ICT, Pfinztal, erarbeitet wurde. Am STFI, Chemnitz, erfolgten detaillierte Untersuchungen zum Einsatz rezyklierter Carbonfasern in der SMC-Prozesskette. Hierzu wurden Vliesstoffe entwickelt, die es ermöglichen, die rezyklierten Carbonfasern der SMC-Anlage zuzuführen. Die hergestellten SMC-Halbzeuge konnten anschließend sowohl im Form- als auch Fließpressverfahren verarbeitet werden. Der Vergleich mit konventionellen SMC-Produkten zeigt, dass bei niedrigerem Faservolumengehalt vergleichbare Kennwerte erzielt werden konnten. Zukunftsweisende Materialien bieten zudem die Entwicklungen aus dem Bereich nachwachsender Rohstoffe in Kombination mit biobasierten Harzsystemen.   
 
Von der Recyclingfaser zum Wasserstrahlvliesstoff
Das STFI stellt Vliesstoffstrukturen aus, die nach dem mechanischen Recycling mittels Reißmaschine durch das Wasserstrahlverfahren bzw. Nähwirktechnologien verfestigt wurden. Die Vliesstoffe zeichnen sich insbesondere durch ihre weiche Haptik und Optik aus. Ob nassfeste Wipes, klassische Polfaserwirkvliesstoffe mit Polster- und Isolationseigenschaften oder nachhaltige Nadelvliesstoffe; durch den Einsatz von Reißfasern in Kombination mit etablierten Vliesbildungsprozessen werden am STFI neue Anwendungen für Alttextilien gefunden und Stoffkreisläufe geschlossen.  

 

Quelle:

STFI

Aus Wasser gesponnene Lignin-Präkursorfasern, stabilisierte und carbonisierte Endlosfasern. Foto: DITF
Aus Wasser gesponnene Lignin-Präkursorfasern, stabilisierte und carbonisierte Endlosfasern.
13.03.2023

Neues Verfahren: Carbonfasern aus Lignin

Ein neuartiges, ebenso umweltfreundliches wie kostensparendes Verfahren zur Herstellung von Carbonfasern aus Lignin ist an den DITF entwickelt worden. Es zeichnet sich durch hohes Energiesparpotential aus. Die Vermeidung von Lösungsmitteln und die Nutzung natürlicher Rohstoffe machen das Verfahren umweltfreundlich.

Carbonfasern werden im industriellen Maßstab gewöhnlich aus Polyacrylnitril (PAN) hergestellt. Die Stabilisierung und die Carbonisierung der Fasern geschieht dabei mit langer Verweildauer in hochtemperierten Öfen. Das erfordert viel Energie und macht die Fasern teuer. Dabei entstehen giftige Nebenprodukte, die aufwendig und energieintensiv aus dem Herstellungsprozess abgetrennt werden müssen.

Ein neuartiges, ebenso umweltfreundliches wie kostensparendes Verfahren zur Herstellung von Carbonfasern aus Lignin ist an den DITF entwickelt worden. Es zeichnet sich durch hohes Energiesparpotential aus. Die Vermeidung von Lösungsmitteln und die Nutzung natürlicher Rohstoffe machen das Verfahren umweltfreundlich.

Carbonfasern werden im industriellen Maßstab gewöhnlich aus Polyacrylnitril (PAN) hergestellt. Die Stabilisierung und die Carbonisierung der Fasern geschieht dabei mit langer Verweildauer in hochtemperierten Öfen. Das erfordert viel Energie und macht die Fasern teuer. Dabei entstehen giftige Nebenprodukte, die aufwendig und energieintensiv aus dem Herstellungsprozess abgetrennt werden müssen.

Ein neuartiges, an den DITF entwickeltes Verfahren ermöglicht hohe Energieeinsparungen in all diesen Prozessschritten. Lignin ersetzt dabei das Polyacrylnitril für die Herstellung der Präkursorfasern, die in einem zweiten Prozessschritt zu Carbonfasern umgewandelt werden. Lignin als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Carbonfasern hat bisher kaum Beachtung in der industriellen Fertigung gefunden. Lignin ist ein günstiger und in großen Mengen verfügbarer Rohstoff, der als Abfallprodukt in der Papierproduktion anfällt.

Im neuen Verfahren zur Herstellung von Ligninfasern wird zuerst Holz in seine Bestandteile Lignin und Cellulose getrennt. Ein Sulfit-Aufschluss ermöglicht die Erzeugung von Lignosulfonat, das in Wasser gelöst wird. Die wässrige Lösung von Lignin ist das Ausgangsmaterial für das Spinnen der Fasern.
Der Spinnprozess selbst erfolgt im sogenannten Trockenspinnverfahren. Dabei presst ein Extruder die Spinnmasse durch eine Düse in einen beheizten Spinnschacht. Die entstehenden Endlosfasern trocknen im Spinnschacht schnell und gleichmäßig. Das Verfahren benötigt weder Lösungsmittel noch giftige Additiven.

Die anschließenden Schritte zur Herstellung von Carbonfasern - die Stabilisierung in Heißluft und die anschließende Carbonisierung im Hochtemperaturofen - ähneln denen des üblichen Prozesses bei Verwendung von PAN als Präkursorfaser. Allerdings lassen sich die Ligninfasern im Ofen besonders schnell mit Heißluft stabilisieren und benötigen nur relativ niedrige Temperaturen in der Carbonisierung. Die Energieersparnis in diesen Prozessschritten gegenüber PAN liegt bei rund 50% und bedeutet einen echten Wettbewerbsvorteil.

Aus Wasser gesponnene Ligninfasern bieten Vorteile
Neben der umweltfreundlichen, da lösemittelfreien Herstellung, und der Energieeffizienz bietet das neue Verfahren weitere Vorteile gegenüber PAN: Lignin ist ein überaus günstiger und leicht verfügbarer Rohstoff, der aus Holz gewonnen wird. Die Verwendung eines natürlichen Rohstoffes für die Erzeugung von hochfesten Carbonfasern folgt dem Nachhaltigkeitsgedanken in der Produktion.

Der Trockenspinnprozess erlaubt hohe Spinngeschwindigkeiten. Hierdurch wird in kürzerer Zeit deutlich mehr Material produziert, als es mit PAN-Fasern möglich ist. Das ist ein weiterer Wettbewerbsvorteil, der dennoch keine Kompromisse an die Qualität der Lignin-Präkursorfasern zulässt: Diese sind äußerst homogen, haben glatte Oberflächen und keine Verklebungen. Solche strukturellen Merkmale erleichtern die Weiterverarbeitung zu Carbonfasern und letztlich auch zu Faserverbundwerkstoffen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die in dem neuen Spinnverfahren gewonnenen Präkursorfasern aus Lignin gegenüber PAN deutliche Vorteile in der Kosteneffizienz und in ihrer Umweltverträglichkeit zeigen. Die mechanischen Eigenschaften der aus ihnen hergestellten Carbonfasern sind hingegen nahezu vergleichbar – sie sind ebenso zugfest, widerstandsfähig und leicht, wie es von marktgängigen Produkten bekannt ist.

Besonders interessant dürften Carbonfasern aus Wasser gesponnenen Ligninfasern für Anwendungen in der Bau- und Automobilbranche sein, die von Kostensenkungen im Produktionsprozess in hohem Maße profitieren.

Quelle:

DITF

(c) STFI HiPeR_Integral RTM rib
09.03.2023

STFI mit textilem Leichtbau und Textilrecycling auf der JEC

Vom 25. bis zum 27. April 2023 findet die diesjährige JEC WORLD, die international führende Leichtbaumesse, in Paris statt. Das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) wird seine jüngsten Innovationen aus dem textilen Leichtbau und dem Textilrecycling auf dem Stand der sächsischen Wirtschaftsförderung präsentieren. Das STFI fokussiert seinen Messeauftritt in Paris dieses Jahr vor allem auf erfolgreiche Beispiele aus Industriekooperationen, die zur Nachhaltigkeit des Herstellungsprozesses beitragen.

Im Forschungsvorhaben „optiformTEX“ innerhalb des BMBF-Förderprogramms „Zwanzig20 – futureTEX“ wurde eine neue Technologie für flächige Naturfaser (NF)-Halbzeuge mit belastungsgerechter topologischen Fasermasseverteilung entwickelt. Dies lässt eine signifikante Gewichtsreduzierung von bis zu 30 % bei Leichtbauteilen vor allem im automobilen Interieur zu.

Vom 25. bis zum 27. April 2023 findet die diesjährige JEC WORLD, die international führende Leichtbaumesse, in Paris statt. Das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) wird seine jüngsten Innovationen aus dem textilen Leichtbau und dem Textilrecycling auf dem Stand der sächsischen Wirtschaftsförderung präsentieren. Das STFI fokussiert seinen Messeauftritt in Paris dieses Jahr vor allem auf erfolgreiche Beispiele aus Industriekooperationen, die zur Nachhaltigkeit des Herstellungsprozesses beitragen.

Im Forschungsvorhaben „optiformTEX“ innerhalb des BMBF-Förderprogramms „Zwanzig20 – futureTEX“ wurde eine neue Technologie für flächige Naturfaser (NF)-Halbzeuge mit belastungsgerechter topologischen Fasermasseverteilung entwickelt. Dies lässt eine signifikante Gewichtsreduzierung von bis zu 30 % bei Leichtbauteilen vor allem im automobilen Interieur zu.

Es entstand das Modul „3D-Lofter“ zur lokalen Verstärkung von Vliesstoffen mittels definierter Faseranhäufungen; entwickelt und gebaut durch den Projektpartner Oskar Dilo Maschinenfabrik KG, Eberbach. Ein Exemplar des Moduls wurde in eine Labornadelvliesstoffanlage im Technikum des STFI integriert und steht für Kundenversuche sowie nachfolgende Forschungsvorhaben zur Verfügung.

Im Ergebnis des internationalen BMBF-Vorhabens „HiPeR – Orientierte Carbonfaserstrukturen aus Luftfahrt-Produktionsabfällen zum Wiedereinsatz im Flugzeug“ entstand ein Strukturbauteil für die Luftfahrt aus Recycling-Carbon. Dafür wurden am STFI rCF-Tapes sowohl aus recoverten, mechanisch aufbereiteten Abfällen als auch aus pyrolysierten Fasern entwickelt. Die rCF-Tapes werden auf dem STFI-Stand, das Bauteil selbst am CU-Messestand/CTC präsentiert.

13.02.2023

LANXESS-Software ermittelt CO2-Fußabdruck für konzerneigene Produkte

LANXESS hat ein Tool entwickelt, das automatisiert den CO2-Fußabdruck für die Produkte des Konzerns berechnet. Die „Product Carbon Footprint Engine“ greift dabei auf vorhandene Daten aus unterschiedlichen Unternehmensbereichen zu und berechnet die entstandenen Emissionen nach dem Cradle-to-Gate-Ansatz (Wiege bis Werkstor). Dieser umfasst Treibhausgas-Emissionen während der Produktion, produktspezifische Emissionen, die mit den eingesetzten Rohstoffen, Energien, Betriebsmitteln und den Transporten zusammenhängen sowie Emissionen bei der Abfallentsorgung. Der TÜV Rheinland hat das Tool nach der Norm ISO 14067 zur Quantifizierung des Carbon Footprints von Produkten zertifiziert.

Mit der „Product Carbon Footprint Engine“ möchte der Spezialchemie-Konzern seine Kunden dabei unterstützen, ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen. Kunden können den Emissionswert bei ihrem Vertriebskontakt anfragen. Die Datengrundlage zur Berechnung des CO2-Fußabdrucks wird kontinuierlich verbessert. Dadurch können zukünftig auch Emissionswerte für Produkte ermittelt werden, für die aktuell noch keine ausreichend qualifizierten Daten vorliegen.

LANXESS hat ein Tool entwickelt, das automatisiert den CO2-Fußabdruck für die Produkte des Konzerns berechnet. Die „Product Carbon Footprint Engine“ greift dabei auf vorhandene Daten aus unterschiedlichen Unternehmensbereichen zu und berechnet die entstandenen Emissionen nach dem Cradle-to-Gate-Ansatz (Wiege bis Werkstor). Dieser umfasst Treibhausgas-Emissionen während der Produktion, produktspezifische Emissionen, die mit den eingesetzten Rohstoffen, Energien, Betriebsmitteln und den Transporten zusammenhängen sowie Emissionen bei der Abfallentsorgung. Der TÜV Rheinland hat das Tool nach der Norm ISO 14067 zur Quantifizierung des Carbon Footprints von Produkten zertifiziert.

Mit der „Product Carbon Footprint Engine“ möchte der Spezialchemie-Konzern seine Kunden dabei unterstützen, ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen. Kunden können den Emissionswert bei ihrem Vertriebskontakt anfragen. Die Datengrundlage zur Berechnung des CO2-Fußabdrucks wird kontinuierlich verbessert. Dadurch können zukünftig auch Emissionswerte für Produkte ermittelt werden, für die aktuell noch keine ausreichend qualifizierten Daten vorliegen.

Auch LANXESS nimmt seine Emissionen entlang der gesamten Lieferkette stärker in den Fokus. Im August 2022 hatte der Konzern verkündet, diese bis 2050 klimaneutral zu machen (Scope 3). Dieses Ziel umfasst indirekt entstehende Emissionen, insbesondere bei eingekauften Rohstoffen, aber auch in der Logistik und bei den Endprodukten. Für direkte Emissionen in der Produktion (Scope 1) und bei Energieträgern (Scope 2) hatte LANXESS bereits vor drei Jahren das Ziel ausgegeben, bis 2040 klimaneutral zu sein.

Die Science Based Targets Initiative (SBTi) hatte zuvor bestätigt, dass die Klimaziele von LANXESS im Einklang mit dem 1,5 °C Pfad und dem Pariser Klimaschutz-Abkommen stehen.
Um seine Scope-3-Ziele zu erreichen, hat LANXESS das unternehmensweite „Net Zero Value Chain Program“ gestartet. In diesem Zuge steigert der Spezialchemie-Konzern den Bezug nachhaltiger Rohstoffe, implementiert eine „grüne“ Logistik und baut sein Portfolio an klimaneutralen Produkten aus.

Weitere Informationen:
CO2-Emissionen Fußabdruck Lanxess
Quelle:

Lanxess AG