Aus der Branche

Wissenschaftsteams des Instituts für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA) forschen gemeinsam mit Partnern aus der Industrie und außeruniversitären Forschungseinrichtungen gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) an Wegen, die Textilindustrie von fossilen auf biobasierte Rohstoffe, Ausrüstungen sowie neue umweltfreundliche Verfahren umzustellen, um auf diese Weise, die gesamte textile Wertschöpfungskette zu transformieren.

Die Fäden dafür laufen im Innovationsraum BIOTEXFUTURE mit einer Vielzahl an einzelnen Textilforschungsprojekten zusammen. Die enge Verknüpfung von universitärer mit anwendungsnaher Forschung und marktrelevanter Umsetzung mit Wirtschaftsunternehmen soll dazu führen, dass der Textilindustrie die Wende zu einem zukunftsfähigen biobasierten Wirtschaften zielgerichtet gelingen kann.

Erste konkrete Ergebnisse ausgewählter Projekte präsentiert BIOTEXFUTURE auf den Gemeinschaftsstand Bioökonomie des BMBF auf der Hannover Messe (22. bis 26.4.2024) sowie auf der fast zeitgleich stattfindenden Internationalen Leitmesse für technische Textilien und Vliesstoffe, Techtextil, in Frankfurt / Main (23. bis 26.4.2024). Folgende Projekte werden vorgestellt:

• BioTurf: der Kunstrasen der Zukunft ist grün (Hannover Messe / Techtextil)
• CO₂Tex: innovative elastische Garne binden CO₂ (Hannover Messe / Techtextil)
• DegraTex: biologisch abbaubare Geotextilien (Techtextil)
• BioBase: Textilien für Innenräume, Sport, Auto und Technik werden bio (Hannover Messe / Techtextil)

BioTurf: der Kunstrasen der Zukunft ist grün
Die Forscher*innen des Projekts BioTurf arbeiten an der Lösung eines Problems, mit dem hunderte von Städten und Gemeinden konfrontiert sind. Ziel ist es, eine Kunstrasenstruktur aus Bio-Polyethylen (PE) zu entwickeln, das sich qualitativ nicht von erdölbasiertem PE unterscheidet. Diese Monomaterial-Struktur soll ein hochwertiges Materialrecycling ermöglichen. Eine wichtige Basis für die spätere Kreislaufführung des Produktes. Darüber hinaus wird die neuartige Kunstrasenstruktur ohne die Zugabe von Einstreu-Granulat auskommen und damit das aktuelle Mikroplastik-Problem von Kunstrasenplätzen lösen. Es existiert bereits ein BioTurf-Fußballplatz in Aachen als Demonstrationsspielfeld, auf denen Sportler*innen spielen und trainieren, und dadurch die Forscher*innen regelmäßig Rückmeldung bekommen. Man befindet sich in der Phase der Feinjustierung, um das Ziel zu erreichen den Kunstrasen der Zukunft aus 100% biobasiertem Polyethylen herstellen zu können.

CO₂Tex: innovative elastische Garne binden CO₂
Die Textilwissenschaftler*innen des BIOTEXFUTURE Projekts CO₂Tex entwickeln elastische Filament-Garne, in deren Ausgangsmaterial das für die Erderwärmung mitverantwortliche Treibhausgas CO₂ gebunden ist. Gleichzeitig verwenden sie für die Garnherstellung Schmelzspinnprozesse, für die keine giftigen und umweltschädlichen Lösungsmittel notwendig sind. Den Forscher*innen ist es zudem gelungen, die Elastizität der auf thermoplastischen Polyurethanen (TPU) beruhenden Entwicklung für bestimmte Garntypen an das Leistungsvermögen der konventionellen Elastane heranzuschrauben. Das Projekt-Konsortium erwartet, dass für die entwickelten CO₂-haltigen elastischen TPU-Filament-Garne eine Hochskalierung der Produktionsprozesse auf eine massentaugliche Fertigung im Industriemaßstab in absehbarer Zeit möglich sein wird. Dabei hält das CO₂Tex-Team vergleichbare Herstellungskosten wie bei konventionellen Garnen sowie leichte Vorteile bei der Energiebilanz gegenüber bestehenden Prozessen für möglich.

DegraTex: biologisch abbaubare Geotextilien
Das Ziel von DegraTex ist die Entwicklung biobasierter, abbaubarer Geotextilien für kurzfristige Anwendungen wie die zeitlich begrenzte Sicherung von Erdstrukturen oder für den Vegetationsschutz. Die Materialien erfüllen ihre Funktion, bis sie von natürlichen Komponenten, wie z.B. bodenstabilisierenden oder bodendeckenden Pflanzen, übernommen werden oder simpel einfach nicht mehr benötigt werden. Es geht darum, konventionelle, erdölbasierte Geotextilien in technisch und ökologisch sinnvollem Rahmen durch biobasierte und abbaubare Produktlösungen zu ersetzen. Das Forschungsteam des ITA hat bereits erste Demonstratoren auf Basis von Biopolymeren im Außeneinsatz.

BioBase: Textilien für Innenräume, Sport, Auto und Technik werden bio
Im BioBase-Projekt wird die gesamte textile Wertschöpfungskette der jeweiligen Produkte abgebildet und in jedem Prozessschritt der technologische Reifegrad für die industrielle Produktion von biobasierten und nachhaltigen Chemiefasern schrittweise erhöht. Zunächst entstehen hierbei in Kooperation zwischen den Forschungseinrichtungen und Industriepartner*innen industriell gefertigte Anschauungsmodelle (Demonstratoren), die das Potenzial der am Markt verfügbaren biobasierten Polymere demonstrieren sollen. Die Herstellung der Polymere, Garne und textilen Flächen, orientiert sich sehr anwendungsbezogen an den existierenden technischen Anforderungen in den unterschiedlichen Industrie-Sektoren.
Das Team in Aachen beschäftigt sich mit der Herstellung von Chemiefasergarnen und betrachtet dabei die Arbeitsschritte Schmelzspinnen und Texturieren der Wertschöpfungskette und teilweise auch die Flächenherstellung. Die Forschungen zeigen, dass biobasierte Polymere existieren, die auf bestehenden Anlagen entlang der textilen Prozesskette bis zum Demonstrator verarbeitbar sind, wobei die Garn- und Textileigenschaften je nach Anforderungsprofil angepasst werden können.

Das Aachener Startup SA-Dynamics entwickelt nachhaltige, biobasierte und biologisch abbaubare Isolationsmaterialen aus Aerogelfasern und setzt damit neue Maßstäbe beim ressourcenschonenden Bauen. Dafür wurden die an der RWTH Aachen ausgebildeten Gründer Dr. Sascha Schriever (Institut für Textiltechnik ITA), Maximilian Mohr (ITA), Dr. Jens Hofer (ITA Postdoc) und Dr. Christian Schwotzer (Institut für Ofenbau und Wärmetechnik IOB) mit dem ersten Platz des KUER.NRW Businessplan Wettbewerbs 2023 und einem Preisgeld in Höhe von 6.000 € prämiert.

SA-Dynamics setzt auf die beeindruckenden Eigenschaften von Aerogelfasern: Sie verfügen über hervorragende Dämmeigenschaften, sind leicht, langlebig, robust, vielseitig einsetzbar und durch ihre Flexibilität sehr gut auf herkömmlichen Textilmaschinen zu verarbeiten. Damit sind sie vergleichbar mit Styropor, aber dennoch nachhaltig, denn SA Dynamics verwendet biobasierte und biologisch-abbaubare Rohstoffe.

„Mit biobasierten Aerogelfasern können wir die Bauwelt revolutionieren“, erläutert ITA-Gründer Dr. Sascha Schriever. „Wenn alle Dämmmaterialien im Bau auf biobasierte Aerogelfasern umgestellt werden, können alle Bauherren ihrem Traum von einem nachhaltigen Haus verwirklichen.“

SA Dynamics ist ihrem Gründungsziel mit dem Gewinn des KUER.NRW 2023-Businessplan-Wettbewerbs ein gutes Stück nähergekommen. Die Ausgründung des Instituts für Textiltechnik (ITA) und des Instituts für Industrieofenbau und Wärmetechnik (IOB) der RWTH Aachen soll im Frühjahr 2025 erfolgen.

Felix Pohlkemper und Tim Röding vom Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen lassen die Carbonfaserproduktion durch Sensortechnologie überwachen und erreichen so mittelfristig eine Verdopplung der Produktionsgeschwindigkeit von derzeit 15 auf 30 m/min und dadurch eine Umsatzsteigerung von bis zum 37,5 Mio. € pro Jahr und Anlage. Diese Entwicklung überzeugte auch die Jury der ITMF und wurde mit dem ITMF StartUp Award 2023 auf der diesjährigen ITMF Annual Conference in Keqiao (China) ausgezeichnet.

Dr. Musa Akdere nahm den Preis stellvertretend für das CarboScreen-Gründerteam entgegen.

Kohlenstofffasern können ihr volles Potenzial nur dann entfalten, wenn sie bei der Herstellung und Weiterverarbeitung nicht beschädigt werden. Zwei Arten von Faserschädigungen treten bei der Faserherstellung verstärkt auf: Oberflächliche oder mechanische Schäden an den Fasern oder Schäden an der chemischen Struktur.

Beide Schäden können durch die derzeitigen Mittel nicht optimal erkannt werden oder fallen erst nach der Produktion auf, um nur zwei Beispiele zu nennen. Dies führt zu höheren Produktionskosten. Eine fehlerhafte Produktion kann im Ernstfall sogar zu Anlagenbränden führen. Deshalb und um eine gute Produktionsqualität zu gewährleisten, wird die Anlage sicherheitshalber mit 15 m/min unter ihrer Produktionskapazität gefahren. Möglich wären jedoch 30 m/min oder mehr. Durch die sensorbasierte Online-Überwachung von CarboScreen kann die Produktionskapazität auf 30 m/min verdoppelt werden. Dies würde zu einer höheren Produktion, dadurch sinkenden Herstellkosten und einem breiteren Einsatz von Carbonfasern in Massenmärkten wie Automotive, Luft- und Raumfahrt und Windenergie führen.

Die Transformation hin zu einer digitalen und klimaneutralen Industrie ist auch für kleine und mittlere Unternehmen in vollem Gange und wird deren betrieblichen Alltag nachhaltig beeinflussen. Wie diese Veränderungen konkret aussehen und welche potentiellen Auswirkungen sie haben werden, diskutierten rund 70 Gäste aus Politik, Mittelstand und Start-ups anlässlich der Eröffnung vom Mittelstand-Digital Zentrum Smarte Kreisläufe.

Dr. Franziska Brantner, Parlamentarische Staatssekretärin im Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, betonte in ihrem Grußwort, dass zirkuläre Wertschöpfungsketten in Zukunft wichtiger denn je sein werden. „Mit dem Mittelstand-Digital Zentrum Smarte Kreisläufe und seinem heute in Köln eröffneten Showroom erhalten KMU eine wichtige Unterstützung bei der nachhaltigen digitalen Transformation. Mit Blick auf die Erreichung der Klimaziele ist eine Erhöhung der Ressourceneffizienz unabdingbar. Hierzu bietet das Zentrum mit seiner Ausrichtung auf zirkulare Wertschöpfungsketten zukunftsweisende Angebote für KMU, Start-ups und Handwerk.“

Für Anja Merker, Geschäftsführerin des Zentrums, ist klar: „Digitalisierung, Nachhaltigkeit und Klimaschutz sind die großen Querschnittsthemen unserer Zeit. Unsere Expertinnen und Experten unterstützen kleine und mittlere Unternehmen konkret und kostenfrei, um Digitalisierungspotentiale im Unternehmen zu erfassen und Projekte erfolgreich umzusetzen. Von Informationsveranstaltungen über Labtouren bis hin zu Qualifizierungsworkshops: Wir ermöglichen smarte Kreisläufe für einen smarten Mittelstand."

Transferpartner des Zentrums ist DER MITTELSTANDSVERBUND, dessen Mitglieder ca. 230.000 mittelständische Unternehmen sind, die in rund 310 Verbundgruppen aus rund 45 Branchen organisiert sind. Tim Geier, Geschäftsführer DER MITTELSTANDSVERBUND: “Die Anforderungen an Unternehmen und ihre Mitarbeitenden haben sich aufgrund der verstärkten Digitalisierung vieler Arbeitsprozesse erheblich verändert. Neue Herausforderungen bedürfen neuer Unterstützungsangebote, um Verbundgruppen und ihre Anschlusshäuser bei den aktuellen Themen Künstliche Intelligenz, Big Data, Kreislaufwirtschaft oder New Work zu begleiten.” Nach der neuesten Verbandsumfrage sehen die Mitglieder den Einsatz von Künstlicher Intelligenz mehrheitlich positiv. „Jetzt kommt es darauf an, die Unternehmen beim Einsatz von Künstlicher Intelligenz zu unterstützen und Innovationsideen zu konkreten Anwendungen werden zu lassen.“

Mit welchen Lösungsansätzen neues Arbeiten in der digitalen Welt möglich ist, zeigte Andrea Schmitz von der Berliner Transformationsberatungsagentur St. Oberholz in ihrer Keynote „New Work im Wandel“ auf und betonte, dass neue Formen von Zusammenarbeit vor allem wirksam sein müssten. „New Work ist nichts wert, wenn der Mensch und das Unternehmen in diesem „Neu" nicht wirksam arbeiten können.“

Mit dem neu eröffneten Showroom am Kölner Standort vom MITTELSTANDSVERBUND werden die Angebote des Zentrums und dessen weitere Partner Gesamtverband textil+mode, Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF), Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA) und Sächsisches Textilforschungsinstitut (STFI) für Gäste erlebbar gemacht. Mittelständische Unternehmen erhalten so praxisbezogene Einblicke, welche zukunftsrelevante Technologien sie dabei unterstützen können, sich zukunftssicher aufzustellen.

Das Mittelstand-Digital Zentrum Smarte Kreisläufe gehört zu Mittelstand-Digital. Mit dem Mittelstand-Digital Netzwerk unterstützt das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz die Digitalisierung in kleinen und mittleren Unternehmen und dem Handwerk.

„ITA Aachen und ITA Augsburg sind Teil der ITA Group International Centre for Sustainable Textiles. Erleben Sie unsere textilen Innovationen anschaulich auf zwei Messeständen,“ erläutert ITA-Institutsdirektor Professor Dr. Thomas Gries. „Sehen Sie am Stand H3-B304 unseren Ringspinntester, der Recyclingfasern nachhaltig und individuell in einer bisher nicht gekannten Feinheit verspinnt. Zudem erfolgt eine digitale Garnüberwachung, was neue Marktpotentiale ermöglicht. Machen Sie sich am Stand H3-A207 ein Bild vom Recycling Atelier des ITA Augsburg und sehen Sie den textilen Kreislauf vom Alttextil bis hin zu Lösungsschritten für die industrielle Umsetzung gemeinsam mit Industriepartnern. Gehen Sie mit uns gemeinsam den Walk4Recycling und verfolgen Sie auf der Messe in einem Rundgang den Weg vom Alttextil zu einem neuen Strickpullover. So werden wir unserem Anspruch als ITA Group gerecht: nachhaltig – digital – individuell.“

ITA Aachen – Digitaler Ringspinntester für Recyclingfasern ermöglicht das Ausspinnen feiner Garne mit hohen Recyclingfaseranteilen
Das Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA) zeigt einen digitalen Ringspinntester, der Recyclingfasern in einem besonders hohen Umfang von 60-70 Prozent direkt und konventionell verspinnt. Bisher wurden Recyclinggarne gerade in diesem Mischungsverhältnis hauptsächlich rotorgesponnen. Dies führt zu eher groben Garnen und ist für feinere Textilien wie Oberbekleidung nicht geeignet. Das Ringspinnen von Recyclinggarnen ermöglicht nun das Spinnen von feineren Garnen und damit eine höhere Anwendungsstufe für Recyclingmaterialien.

Ein Alleinstellungsmerkmal des ITA-Ringspinntesters ist das simultane Verspinnen im Direktspinnverfahren aus dem Band und im klassischen Ringspinnverfahren. Dazu werden Festigkeit und Dehnung des gesponnenen Garns erstmals online und digital bestimmt. Die Echtzeitmessung erlaubt es, Prozessparameter und Garneigenschaften iterativ und schnell anzupassen.

Der Ringspinntester wurde aus einem bestehenden Tester auf Industrie 4.0-Standard gebracht und wird über ein Tablet bedient. Die Bedienung per Tablet ermöglicht die Anpassung der Prozessparameter einschließlich einer Online- Qualitätsüberwachung remote von jedem Ort der Welt aus. Dazu ist Ringspinntester in der Lage, auch fein ausgesponnene Ringgarne zu verarbeiten. Die Anwendung fein ausgesponnener Ringgarne aus Recyclingmaterial erschließt eine Vielzahl weiterer Anwendungsfelder im Bereich der Web- und Maschenwaren. So können Bekleidungs- und technische Textilien aus Recyclingmaterial hergestellt werden, deren Produktion vorher nicht möglich war - wie Oberbekleidung aus Recycling-Material. Die Erschließung neuer Branchen und Anwendungsfelder eröffnet neue Marktpotentiale für Recycling-Garne - auch und gerade für die Verarbeitung in Europa. So ergibt sich die Chance, Schlüsseltechnologien und Arbeitsplätze an kostenintensiven Standorten zu erhalten.

ITA Augsburg – Recycling Atelier: Walk4Recycling
Das Recycling Atelier des Instituts für Textiltechnik Augsburg gGmbH stellt den textilen Recycling Kreislauf vom Alttextil in neue Produkte über die verschiedenen Prozessschritte dar und eröffnet zusammen mit den Industriepartnern Lösungswege für die industrielle Umsetzung.

Unter der Headline „Walk4Recycling“ zeigt ein Rundgang über die Messe den Kreislauf von Alttextilien aus getragener Maschenware in einen neuen Strickpullover über ein Ringgarn aus einer Mischung von 65 Prozent recycelter Baumwolle und 35 Prozent Virgin-Polyester. Die zentrale Innovation ist der hohe Anteil von recycelten Fasern aus Post-Consumer-Textilien für ein Ringgarn dieser Feinheit. Heute werden vornehmlich grobe Rotorgarne für minderwertige Textilien aus diesen Materialien gesponnen. Die am Walk4Recycling teilnehmenden Industriepartner sind Partner des Recycling Ateliers und tragen mit ihren Technologien dazu bei, dass Fasermaterial aus Altkleidern in verschiedenen Prozessstufen zu einem neuwertigen Garn und hochwertigen Konfektionsartikeln verarbeitet werden kann.

Der Walk4Recycling bietet dem Besucher die Möglichkeit, einen vollständigen Recycling-Kreislauf mit den zahlreichen Prozessstufen vom Reißen der Alttextilien, dem Aufbereiten und Spinnen der Fasern und dem Stricken eines neuen Pullovers live während der Messe zu erleben. Ein kurzer Film vermittelt zusätzliche Einblicke über die verschiedenen Prozesse zur Produktion des Pullovers.

• Elektromagnetisch aufheizbarer nanomodifizierter Stent zur Behandlung von Hohlorgantumoren gewinnt zweiten Platz beim RWTH Innovation Award

Fast jeder vierte Krebstote hatte einen Hohlorgantumor etwa im Gallengang oder in der Speiseröhre. Ein derartiger Tumor kann meist nicht operativ entfernt werden. Möglich ist nur eine kurzzeitige Öffnung des Hohlorgans mit einem Stent, also einer röhrchenförmigen Prothese. Der Tumor wächst jedoch wieder ein und dringt durch den Stent in das Hohlorgan. Ioana Slabu vom Institut für Angewandte Medizintechnik und Benedict Bauer vom Institut für Textiltechnik haben nun eine neuartige Technologie für die Therapie von HohlorganTumoren entwickelt, die mit dem zweiten Platz des RWTH Innovation Award 2022 ausgezeichnet wurde.

Dabei handelt es sich um einen Polymerstent, der magnetische Nanopartikel enthält. Beim Anlegen von elektromagnetischen Feldern führen diese Nanopartikel zu einer kontrollierten Aufheizung des Stentmaterials und damit des Tumors. Weil der Tumor viel empfindlicher auf Hitze reagiert als gesundes Gewebe, wird er zerstört, das Hohlorgan bleibt offen. Der Stent entfaltet so eine selbstreinigende Wirkung.  

Ioana Slabu vom AME erläutert: „Damit können wir nicht nur die Behandlungskosten drastisch reduzieren, sondern vor allem ermöglichen wir eine große Erleichterung für Millionen Patienten weltweit.“
 
Es gibt bereits einen Herstellungsprozess und einen Nachweis für die magnetische Hyperthermie. Diese neuartige Technologie hat ein sehr hohes Entwicklungspotenzial, weil sie genauso bei Tumoren in anderen Körperteilen wie der Prostata, dem Magen, im Darm oder in der Harnblase oder bei kardiovaskulären Erkrankungen eingesetzt werden kann.  

Das AiF/IGF-Projekt startete unter dem Projekttitel „ProNano“ und wurde vom BMWK gefördert. Jetzt liegt auch die Bewilligung des Folgeprojektes „ProNano2“ vor. Das bewilligte Projekt heißt: „Validierung des Innovationspotentials aufheizbarer Stents zur hitzeinduzierten Behandlung von Hohlraumtumoren“ und wird vom VIP-Programm des BMBF gefördert. Das Klinik für Allgemein, Viszeral- und Transplantationschirurgie des Universitätsklinikums Aachen und das Institut für Technologie- und Innovationsmanagement der RWTH Aachen ergänzt das Konsortium mit klinischer und wirtschaftswissenschaftlicher Expertise.

Die RWTH Aachen zeichnet jedes Jahr besonders innovative Hochschulprojekte mit dem Innovation Award aus. Professor Malte Brettel, Prorektor für Wirtschaft und Industrie, übergab im Rahmen von RWTHtransparent die Urkunden an vier herausragende Projekte.

ITMF has invited some of the start-ups that have presented at the ITMF Annual Conference 2023 to share in more depth during a series of interactive webinars their digital platforms/tools and how companies can benefit from digital workflows. The first webinar with the start-up “ColorDigital” took place in the first half of February. The second webinar will take place in March with the start-up “Frontier.Cool”.

In cooperation with the “Institut für Textiltechnik” (Institute for Textile Technology) of RWTH Aachen University, ITMF has developed a series of webinars that will have a closer look at the concept, political and legal environment as well as technology regarding circularity and recycling in the textile industry. In six webinars of 60-75 minutes each, international experts will discuss the backgrounds and potential of circularity in the textile industry. The webinar series start in March and will be completed by the end of May 2023.

The webinars are free of charge for ITMF members and all their affiliated members.  

Please check the Textination schedule for all details.

Der Förderpreis 2002 der Walter Reiners-Stiftung des VDMA für die beste Masterarbeit des Deutschen Textilmaschinenbaus wurde im Juni 2022 auf der Techtextil in Frankfurt am Main an einen Nachwuchsingenieur des ITA Instituts für Textiltechnik Aachen vergeben. Peter D. Dornier, Vorstandsvorsitzender der Walter Reiners-Stiftung, verlieh den Preis auf dem VDMA-Messestand.

Felix Xaver Zerbes, M.Sc., wurde für seine am ITA erarbeitete Masterarbeit „Entwicklung und Konstruktion einer Aussonderungseinheit für Schussgarne beim Luftdüsenweben“ mit dem mit 3.500 EUR dotierten „Förderpreis beste Masterarbeit des Deutschen Textilmaschinenbaues 2022“ ausgezeichnet.

Gegenstand der Masterarbeit war die Entwicklung eines Mechanismus, mit dem Fehlerstellen im Schussgarn aussortiert werden können, bevor sie ins Textil eingewoben werden. Auf diese Weise können sowohl garnbedingte Schuss- als auch Materialfehler drastisch reduziert werden. Der von Zerbes entwickelte Prototyp zeigt, auf welche Weise dies sogar während des laufenden Webprozesses geschehen kann, ohne die Produktion anhalten zu müssen. Durch ihren modularen Aufbau kann die Aussonderungseinheit an vielen verschiedenen Typen von Luftdüsenwebmaschinen nachgerüstet werden, was ein enormes Einsparpotenzial nicht nur in Deutschland, sondern in Webereien weltweit darstellt.

Die AVK – Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe hat 2021 erneut Innovationspreise an Unternehmen, Institute und deren Partner vergeben. Jeweils drei Composites-Innovationen aus den drei Kategorien „Produkte und Anwendungen“, „Prozesse und Verfahren“ sowie „Forschung und Wissenschaft“ wurden während des neuen Events JEC Forum DACH am 23. November 2021 ausgezeichnet, das in seiner ersten Ausgabe in Frankfurt stattfand.

„Auch in diesem Jahr waren wieder viele sehr interessante und vielversprechende Produkte und Verfahren dabei. Der Innovationspreis zeigt, wie leistungsfähig, wirtschaftlich und nachhaltig sich Faserverstärkte Kunststoffe und mit ihnen die Firmen und Institute präsentieren,“ erklärte AVK-Geschäftsfüher Dr. Elmar Witten. Die hochkarätig besetzte Fachjury ehrte in diesem Jahr u.a. folgende Innovationen:

Kategorie Forschung und Wissenschaft
Den 1. Platz in der Kategorie „Forschung und Wissenschaft“ erhielt das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit der Bondline Control Technologie (BCT). Das innovative Verfahren dient der Qualitätskontrolle und -sicherung von Klebverbindungen. Kernelement ist ein poröses Gewebe, das mittels Epoxidklebstoff oder Matrixharz auf eine Fügefläche appliziert wird. Das Abschälen des Gewebes erzeugt eine chemisch reaktive und hinterschnittige Oberfläche und kann gleichzeitig als Adhäsionstest zum Untergrund dienen Die BCT bietet verschiedene Anwendungsmöglichkeiten. Zum Beispiel können Abreißgewebe durch das BCT-Gewebe ersetzt werden, um Verbundbauteile mit optimierter Fügefläche herzustellen. Der kostengünstige Schältest kann in der Couponprüfung und zur Prozesskontrolle genutzt werden. Außerdem kann die kombinierte Haftprüfung und Oberflächenvorbehandlung zur Qualitätssicherung geklebter Reparaturen an Faserverbundstrukturen eingesetzt werden.

Den 2. Platz erhielt das Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen University und seinen Partnern AEROVIDE GmbH, Altropol Kunststoff GmbH, Basamentwerke Böcke GmbH, TechnoCarbon Technologies GbR mit „StoneBlade - Leichtbau mit Granit für die Windindustrie“. Die Innovation ermöglicht die Reduzierung von nicht-recyclefähigem Material im Rotorblattbau. Gleichzeitig wird das Gewicht reduziert und die mechanischen Eigenschaften zur Standsicherheit von Windkraftanlagen erhöht. Hierzu wird glasfaserverstärkter Kunststoff in den Blattkomponenten durch Hartgestein als naturbasiertes, kostengünstiges und verwertbares Leichtbaumaterial ersetzt. Die auf wenige Millimeter Dicke geschliffenen Gesteinsplatten werden in ein Faserverbund-Laminat mit Carbonfasern eingebracht und so für wechselnde Lastfälle stabilisiert. Das vorgespannte Material ist im Verbund druckstabil und kann ohne einen Verlust von Steifigkeit Zugkräfte im Dauerwechsellastfall aufnehmen.

Platz 3 ging an die Technische Universität Dresden – Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) mit dem Partner Mercedes Benz AG mit der interdisziplinären Entwicklung eines hochintegrierten induktiven Lademoduls für Elektrofahrzeuge. Das ultra-dünne Lademodul sollte dabei den Raum im Fahrzeugunterboden optimal ausnutzen ohne die Bodenfreiheit zu verringern. Dafür wurde ein interdisziplinärer Entwicklungsprozess angewendet und eine übergreifende elektrische, mechanische und prozesstechnische Charakterisierung von Hochfrequenzlitzen, ferromagnetischer Folie und Metalldrahtgeweben durchgeführt und ein Simulationsmodelll erstellt. Das Ergebnis ist ein Demonstrator für ein Ladesystem mit  einer Aufbauhöhe von 15 mm und einem Gesamtgewicht von 8 kg. Es erreicht eine Übertragungseffizienz von bis zu 92 Prozent bei 7,2 kW Nennleistung und aktiver Luftkühlung. Der Hardware-Demonstrator wurde in einem 3-stufigen Prozess unter Nutzung des RTM- und VARI-Verfahrens hergestellt.

Übersicht aller Preisträger in den drei Kategorien:
Kategorie „Innovative Produkte und Anwendungen“
1. Platz: „Verkehrsschilder von Nabasco (N-BMC)“ – Nabasco Products BV und Lorenz Kunststofftechnik GmbH, Partner: Pol Heteren BV und NPSP BV
2. Platz: „Neuentwickeltes ultratoughes Vinylesterharz für den Großschiffbau“ Evonik Operations GmbH
3. Platz: „Lufteinlassgehäuse in Multi-Material-Design für Gasturbinen“ – MAN Energy Solutions SE, Leichtbau-Zentrum Sachsen GmbH und Leichtbau-Systemtechnologien KORROPOL GmbH
Kategorie „Innovative Prozesse und Verfahren“
1. Platz: „In-Mould Wrapping“ werkzeugfallende, folierte Faserverbundbauteile für Exterieur-Anwendungen– BMW Group, Partner: Renolit SE
2. Platz: „Adaptive automatisierte Reparatur von Composite-Strukturkomponenten in der Luftfahrt“ – Lufthansa Technik AG, Partner: iSAM AG
3. Platz: „Automatisierte Oberflächenvorbehandlung mittels VUV-Excimer Lampen – CTC GmbH
Kategorie „Forschung und Wissenschaft“
1. Platz: „Bondline Control Technologie (BCT)“ – Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
2. Platz: „StoneBlade - Leichtbau mit Granit für die Windindustrie“ – Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University, Partner: AEROVIDE GmbH, Altropol Kunststoff GmbH, Basamentwerke Böcke GmbH, TechnoCarbon Technologies GbR
3. Platz: „Interdisziplinäre Entwicklung eines hochintegrierten induktiven Lademoduls für Elektrofahrzeuge“ – Technische Universität Dresden – Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK), Partner: Mercedes Benz AG

Die Ausschreibung für den nächsten Innovationspreis startet Ende Januar 2022.

Die ITA-Gruppe, bestehend aus dem Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA) zusammen mit seinem Forschungs-und Entwicklungsdienstleister ITA Technologietransfer (ITA GmbH) und weiteren Tochtergesellschaften, stellt sich strategisch neu auf. Ab 25. Januar 2022 wird ein neues Partnerschaftsmodell angeboten. um den aktuellen Anforderungen und Bedürfnissen der Industrie besser zu entsprechen.

Das ITA ist ein führendes Forschungsinstitut mit 400 Mitarbeitern in den Bereichen faserbasierte Hochleistungswerkstoffe, textile Halbzeuge und deren Herstellungsverfahren. Die ITA GmbH ist der industrielle Partner für Forschung und Entwicklung, Technologie- und Wissenstransfer sowie für umfassende Lösungen entlang der gesamten textilen Wertschöpfungskette.

Prof. Dr. Thomas Gries, Direktor des ITA, erläutert das neue Partnerschaftsmodell: "Die Auswirkungen der Covid-19-Krise haben einmal mehr gezeigt, wie wichtig langfristige und vertrauensvolle Geschäftsbeziehungen sind. Daher etablieren wir unser neues Partnerschaftsmodell, bei dem wir noch enger mit unseren derzeitigen und künftigen Industriepartnern zusammenarbeiten und ihnen neueste Technologien und Innovationen aus den Bereichen Forschung und Entwicklung zur Verfügung stellen werden. Wir werden Networking- und Arbeitsgruppentreffen initiieren, Zugang zu den großen Maschinenparks und Labors des ITA anbieten, Partnerprojekte und gemeinsam organisierte öffentlich geförderte Projekte durchführen sowie Schulungen für die Mitarbeiter der Partner und Personalmöglichkeiten anbieten."

Dr. Christoph Greb, wissenschaftlicher Direktor des ITA: „Wir freuen uns sehr, dieses neue Partnerschaftsmodell zu initiieren, bei dem Wissenschaft, Forschung und Industrie in vorwettbewerblichen Projekten Schulter an Schulter arbeiten. In unseren zukünftigen Projekten entlang der gesamten Wertschöpfungskette von der Faser bis zum fertigen Bauteil werden wir so eine Lücke schließen und neue innovative Wege für verschiedene
Industriebereiche gestalten."

Während einer dreitägigen Informationsreihe im Hybridformat stellte das ITA im September 2021 den Industriepartnern erfolgreich erste Projekte vor, darunter "Recycling von Composite-basierten Batteriegehäusen", "Recycling von Composite-basierten Druckbehältern", "Naturfaserverbundwerkstoffe", "Textile Strukturen mit dem Fokus auf biaxiale Kettengewirke", "Fabrik der Zukunft", "Tapes  und Hybridgarne".

Kontaktmöglichkeiten zum ITA bieten sich auf der JEC DACH in Frankfurt (23. und 24. November 2021).