Aus der Branche

Vier Studierende von Optima haben vom 28. Februar bis 2. März 2024 beim Smart Green Island Makeathon auf Gran Canaria teilgenommen. Gemeinsam haben sie Prototypen für intelligente Landwirtschaft, automatisierte Systeme für die Lagerhaltung sowie einen nachhaltigen Umgang mit Batterien entwickelt. Bei dem Makeathon konnten die jungen Talente ihr Wissen ausbauen und neue Kontakte knüpfen. Bei der jährlich stattfindenden Veranstaltung waren in diesem Jahr 587 Teilnehmende aus 47 Nationen dabei.

Die beiden Studenten Jannick Besler und Luca Mitrenga haben sich für die Challenge „Smart Home Farming“ entschieden, also intelligente Landwirtschaft für zu Hause. Ein Teil der Challenge bestand daraus, eine automatische Bewässerungsanlage für Pflanzen mit Hilfe von PET-Flaschen zu installieren. Wer in der Großstadt wohnt und keinen eigenen Garten hat, soll sich mit der automatischen Bewässerung ein Hochbeet in den eigenen vier Wänden schaffen können. Dafür hat das Team ein vertikales System entwickelt, in dem PET-Flaschen mit den Pflanzen befüllt und an der Wand befestigt werden. Die Pflanzen werden durch Leitungen von unten mit Wasser besprüht.

Der zweite Teil ihrer Challenge war die Entwicklung einer automatisierten Zustandsanalyse. Dafür entnimmt ein Roboter die Pflanze aus der PET-Flasche und führt sie auf ein lineares Transportsystem mit Magnetantrieb. Eine installierte Kamera erkennt dann die Art der Pflanze, ob und welche Früchte sie trägt und ob sie von Schädlingen befallen ist. So eignet sich das automatisierte System auch für landwirtschaftliche Prozesse.

Student Jeremy Wolf entwickelte mit seinem Team ein automatisiertes System für intelligente Lagerhaltung mit Hilfe von einem 6-Achs-Roboter. „Im Vergleich zu den anderen Teams haben wir unsere Chancen auf eine herausstechende Lösung eher gering eingeschätzt. Trotzdem haben wir uns nicht unterkriegen lassen“, erzählt er. „Die Sponsoren waren am Ende so stark von unserer Idee und Entwicklung begeistert, dass sie uns empfohlen haben, an einem weiteren Contest ihres Unternehmens teilzunehmen. Sie meinten, unsere Chancen auf den Hauptpreis stehen hoch.“

Shafira Andhinin Tiyan studiert nachhaltige Energiesysteme und absolviert ein Praktikum in der Nachhaltigkeitsabteilung von Optima. Beim Makeathon wählte sie die Challenge zu einem nachhaltigen Thema aus: Recycling von Batterien für die Kreislaufwirtschaft. Shafira und ihr Team entwickelten einen Prototyp, der die Restenergie von verbrauchten Batterien in einer Wasserstoffstation wiederverwendet und daraus Wasserstoffenergie erzeugt.

Jedes Jahr unterstützt der Förderverein des Fraunhofer UMSICHT zwei Projekte mit einer Anschubfinanzierung. Die finanzielle Starthilfe ebnet den Weg, um vielversprechende Forschungsvorhaben zeitnah zu realisieren. Sein Engagement um den wissenschaftlichen Nachwuchs unterstreicht der Verein mit der Prämierung herausragender Bachelor- und Masterarbeiten. Die diesjährigen Auszeichnungen erfolgten im Rahmen der gestrigen Mitgliederversammlung, auf der evo-Vorstand Christian Basler als neuer Vorstandsvorsitzender des Fördervereins gewählt wurde.

Der UMSICHT-Förderverein ist ein wichtiger Partner des Oberhausener Forschungsinstituts und verfügt über ein großes Netzwerk aus Politik, Wirtschaft und Industrie. Neben der Verleihung des UMSICHT-Wissenschaftspreis ist die gezielte Nachwuchs- und Projektförderung ein zentrales Anliegen des mittlerweile über 30 Jahre bestehenden Vereins. So werden auf der jährlichen Mitgliederversammlung Menschen ausgezeichnet, die innovative Projekte bearbeiten und besondere Arbeit geleistet haben. In diesem Jahr erhielten die UMSICHT-Forschenden Laura Huwald und Tobias Rieger eine finanzielle Zuwendung von je 10 000 Euro für ihre Forschungsvorhaben. Die beiden Studentinnen Sonja Frerich und Hannah Brenner freuten sich über insgesamt 750 Euro Preisgeld für ihre herausragenden Bachelor- und Masterarbeiten.

Neuartige Brennstoffzellen
Laura Huwald, Abteilung Elektrochemische Energiespeicher, untersucht die »Entwicklung und Charakterisierung kohlenstoffbasierter poröser Transportlagen für Brennstoffzellen«. Dank der Substitution durch kohlenstoffbasierte Materialien kann das neuartige Zellkonzept mittels kostengünstiger und langzeitstabiler Komponenten realisiert werden. Ihre Arbeit bietet die Grundlage zur Initiierung eines Nachfolgeprojekts mit Industriebeteiligung, in dem ein Prototyp des neuartigen Brennstoffzellenkonzepts mit den am Fraunhofer UMSICHT entwickelten Bipolarplatten realisiert werden soll.

Innovative Recyclingverfahren für Kunststoffabfälle
Tobias Rieger überprüft im Projekt SubForceH2 das »Chemische Recycling von Kunststoffabfällen zur Substitution fossiler Rohstoffe in der chemischen Industrie und der Erzeugung von Wasserstoff«. Dadurch können z. B. CO2-Emissionen eingespart werden, da der in Kunststoffabfällen gebundene Kohlenstoff nicht durch konventionelle Müllverbrennung freigesetzt, sondern durch die Umsetzung zu chemischen Grundstoffen im Kreislauf gehalten wird. Als Nebenprodukt entsteht zudem Wasserstoff, welcher in zahlreichen industriellen Anwendung benötigt und zur Speicherung von Energie zunehmend an Bedeutung gewinnt.

Masterarbeit: Kunststoffe in Böden
Im Rahmen ihrer Masterarbeit »Entwicklung, Validierung und Anwendung einer Methode zur Untersuchung von Kunststoffemissionen auf landwirtschaftlichen Nutzflächen« entwickelte Hannah Brenner eine praxisorientierte Methode, mit der Bodenproben nach ihrer Entnahme auf dem Feld aufbereitet und hinsichtlich ihres Mikroplastikgehalts analysiert werden können. Ziel ist die Einschätzung der Belastung von Feldflächen durch Kunststoffemissionen und der anschließende Vergleich mit anderen Habitaten. Dadurch soll eine schnellstmögliche Reduzierung des Mikroplastikeintrags in terrestrische Ökosysteme erreicht werden.

Herausragende Bachelorarbeit
Hauptbestandteil von Sonja Frerichs Bachelorarbeit war es, die mechanische Eignung eines neuartigen, am Fraunhofer UMSICHT entwickelten Materials für den Einsatz in Brennstoffzellen zu untersuchen. Im Fokus stand die Umformbarkeit von thermoplastbasiertem Folien-BPP (BPP: Blasextrudiertes Polypropylen), um Gasverteilungsstrukturen für Wasserstoff und Sauerstoff einprägen zu können. Die Vermessung der eingeprägten Strukturen wurde unter anwendungsnahen Bedingungen durchgeführt.

Finnischer Beschichtungs- und Gelcoat-Hersteller Finnester verstärkt gemeinsam mit AMAC seine Aktivitäten in der D-A-CH-Region

Mit Wirkung zum 15. September 2020 verstärkt der finnische Lack- und Gelcoat- Hersteller Finnester Coatings Oy in Kooperation mit Dr. Michael Effing vom Unternehmen AMAC seine Aktivitäten in den deutschsprachigen Ländern, der so genannten D-A-CH-Region.

Finnester ist Pionier in der Entwicklung hochwertiger Beschichtungen und Gelcoats, sowohl für die Oberflächenverbreitung als auch für die Flamm- und Wärmedämmung von Verbundwerkstofflösungen in verschiedenen Industriebereichen. Ihr Portfolio umfasst Produkte auf der Basis von Polyesterbeschichtungen für den Brand- und Wärmeschutz sowie keramisierende Polymere wie HybridRED, die beispielsweise
den Anforderungen der Normen EN45545-2 entsprechen. Um neue Geschäftsmöglichkeiten in der D-A-CH-Region für die Endmärkte Bau- und Infrastruktur, Transport, Schifffahrt, Industrie und Elektroindustrie zu entwickeln und beschleunigen, kooperiert nun Finnester mit AMAC.

Ari Hokkanen, Geschäftsführer von Finnester: "Finnester hat einzigartige hochwertige Beschichtungen entwickelt. Die Zusammenarbeit mit AMAC wird unsere Wachstumsambitionen beschleunigen und uns bei der Suche nach neuen Geschäftsmöglichkeiten unterstützen. Wir freuen uns, von der langjährigen Erfahrung von Dr. Michael Effing als Pionier in der Verbundwerkstoffindustrie und seinem hochwertigen Netzwerk entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu profitieren". Dr. Michael Effing, Geschäftsführer der AMAC GmbH, bestätigt: "Feuerhemmende Beschichtungen sind für die Verbundwerkstoffindustrie sehr wichtig, vor allem um in den Bereichen Eisenbahn, Schnellfähren sowie Gebäude & Infrastruktur mit ihren strengen Brandschutznormen erfolgreich sein zu können. Die DACH-Region stellt mehr als 30 % des europäischen Marktes dar und steht nun im Fokus für Finnester. Ich freue mich darauf, Finnester mit ihrem einzigartigen Angebot zu unterstützen und sie mit den Hauptakteuren in der D-A-CH-Region zu verbinden".

Die Spezialität von Strick Zella ist der Hightech Strick – moderne Stoffe und Textilien kombiniert mit elektrischen und physikalischen Zusatzfunktionen. Begonnen hat für den promovierten Physiker Gottfried Betz, Geschäftsführer der Strick Zella GmbH & Co. KG, alles im Jahr 2004. Er kaufte einen insolventen Kleinbetrieb für Strickwaren in Zella (Thüringen), mit dem Ziel, Designer-Strickwaren zu produzieren. Vor Ort stand ihm für die Produktion von hochwertigen Strickprodukten alles zur Verfügung, von diversen Maschinen und Ausrüstungen zum Dämpfen, Trocknen und Konfektionieren bis hin zu Mitarbeitern mit tiefgründig technischem Know-how.

Betz feines Gespür für die richtigen Chancen verhalf dem Unternehmen Strick Zella GmbH & Co. KG auch im klassischen B2C zum Erfolg. Mit dem eigenen Modelabel MAI Fashion werden handwerkliche Tradition aus Thüringen mit modern avantgardistischem Design verbunden. Das Damenlabel MIA MAI richtet sich an die stilsichere Frau ab 40 und hat vor allem bei Berliner Lehrerinnen, Journalistinnen und Ärztinnen einen festen Platz im Kleiderschrank erhalten. Das traditionelle Label LEONARD MAI besteht schon seit 1920 und richtet sich an den stilsicheren Herren. Neben vier eigenen Geschäften werden die sorgfältig konfektionierten Strickwaren in über 250 weiteren Läden in der DACH-Region verkauft.

Mit dem Siegel „Made in Thüringen“ wird bei Strick Zella ganz bewusst auf ökologisch nachhaltige Prozesse gesetzt, indem die Wege zwischen Produzenten und Konsumenten kurzgehalten werden und auf eine Herstellung im weit entfernten Ausland sowie auf die damit einhergehenden Reise- und Transportkosten bewusst verzichtet wird. Geliefert werden die hochwertigen Stoffmischungen aus Viskose, Merinowolle und Cashmere unter anderem auch an große Modedesigner wie Joop oder Guido Maria Kretschmer.

Neben seinem eigenen Modelabel hat sich der Physiker Betz aber seit Jahren auch Smart-Textiles mit beeindruckenden Zusatzfunktionen verschrieben, zum Beispiel unter den Namen KNITTY-Fi und SMOOLS. Hierbei stehen vor allem die Aspekte Robustheit, Waschbarkeit und intuitive Bedienung im Vordergrund:
Die smarte Wolle SMOOLS besteht aus einer Mischung aus Baumwolle oder Tencel mit Zellulose, in deren Zwischenräumen Kerzenwachs eingesponnen ist. Die Hauttemperatur des Trägers wird durch die entweder kühlende oder wärmende Funktion des Wachses auf 28 bis 30 °C reguliert und entlastet dadurch den Organismus und ermöglicht ein geringeres Schwitzen – eine textile Klimaanalage.

Mit KNITTY-Fi werden drahtlos arbeitende, gestrickte Taster in den Ärmel einer Jacke integriert, indem die Signale der Taster elektronisch verarbeitet und einem Empfänger gesendet werden. Die smarte Technologie unterstützt die Menschen mit motorischen Handicaps, wie beispielweise Senioren oder Behinderte, in ihrem Alltag. Nach der Konfiguration der einzelnen E-Pads lassen sich elektrische Türen oder Maschinen mittels Drucks auf die eingestrickten Aktoren der Jacke bedienen oder sogar ein Notruf von der Kleidung aus absenden.

Es ist eine der beliebtesten Veranstaltungen am Fachbereich Textil- und Bekleidungstechnik der Hochschule Niederrhein: die Präsentation der Ergebnisse der Projektarbeiten aus dem vergangenen Semester. 297 Studierende haben in 29 interdisziplinär zusammengewürfelten Zehnergruppen unter industrienahen Bedingungen praxisorientierte Projekte bearbeitet. Jetzt wurden die Ergebnisse im Laufe eines ganzen Tages in Zwölf-Minuten-Präsentationen im Audimax in Mönchengladbach vorgestellt.

Wiederkehrende Themen bei den 29 Projekten waren Nachhaltigkeit und Recycling. Projektgruppe 15 entwarf für das fiktive Label Sailmade neue Produkte aus alten Segeln. Ein ausgedientes Segel wurde zum Sitzsack umgenäht, gefüllt wurde es mit alten Schwimmbrettern und Poolnudeln. Zudem entwarfen die Studierenden Accessiores wie Mützen und faltbare Trinkbeutel, die aus Abfallprodukten aus der Segelbranche entstanden. Gruppe zwei entwickelte gemeinsam mit Walther Faltsysteme eine nachhaltige Verpackungslösung für die Textillogistik. Die entworfene Transportbox kann im Gegensatz zu herkömmlichen Verpackungen immer wieder benutzt werden, ist für die Mitarbeitenden in den Modegeschäften einfacher zu handhaben und schont nicht nur Ressourcen, sondern auch den Geldbeutel der Händler.

Professorinnen und Professoren des Fachbereichs wählten am Ende des langen  Tages das Siegerteam aus: Es gewann das Team Project_20: Diese Studierenden erstellten für die Internationale Woche der Schmal- und Smarttextilien, die vom 19. bis 23. Februar an der Hochschule Niederrhein stattfindet,  tagungsbegleitende Materialien. Unter anderem realisierten sie gemeinsam mit der Düsseldorfer Produktionsfirma Neuland Films ein Werbevideo.
 
„Die Veranstaltung Projekte ist eine eigenständige Lehrveranstaltung, die im Curriculum aller Bachelorstudiengänge verpflichtend im 5. Semester verankert ist“, sagt Professor Dr. Klaus Hardt vom Fachbereich Textil- und Bekleidungstechnik. Die Studierenden sollen anhand einer konkreten Themenstellung für echte Auftraggeber Erfahrungen sammeln. „Für mich war es das erste Mal, dass ich mit einem realen Auftraggeber zusammengearbeitet habe. Es war eine sehr wertvolle Erfahrung“, sagt Verena Zirbs, die am Fachbereich Designingenieurwesen mit dem Schwerpunkt Mode studiert. Gemeinsam mit dem Mönchengladbacher Unternehmen Gina Lehnen entwarf ihr Projektteam eine dreiteilige Loungewearkollektion.

Prof. Dr. Konstantin Kornev, Clemson University, USA, hat am Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH-Aachen University einen Vortrag über biologisch inspirierte, Faser-basierte Nanofluidik gehalten. In einem sehr lebendigen Vortrag zeigte er auf, wie durch Butterfly proboscis, eine flexible Faser, die als Fütterungsgerät von Schmetterlingen und Motten dient, die Rolle der Oberflächenmorphologie und Chemie dieser komplexen multifunktionellen Fasern zu verstehen ist. Hierbei konnte er mit Hilfe der Röntgenphasen-Kontrast-Bildgebung, der Hochgeschwindigkeitsoptischen Bildgebung und von magnetischen Sonden komplexe Mechanismen von Fluid- und Rüssel-Wechselwirkungen nachweisen. Mit den Grundprinzipien des Rüssel-Funktionierens demonstrierte er anschaulich in dem Vortrag, wie flexible Faser-basierte Sonden für den Transport von kleinen Mengen an Flüssigkeiten entworfen und produziert wurden. Garne aus Nanofasern mit entsprechender Porosität haben außergewöhnliche Fähigkeiten, unterschiedliche Flüssigkeiten zu transportieren. Einige Biotechnologie-Anwendungen von Faser-basierten Sonden wurden im Vortrag gezeigt.