Aus der Branche

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

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

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

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

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

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

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

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

Die „ZiTex-Textil & Mode NRW“ hatte am 12. Juni zu einem Pressetermin Düsseldorfer Flughafen eingeladen. Unter dem Motto ‚Textil erobert die Luft‘ eröffnete Detlef Braun, Leiter der ZiTex mit einem Brancheneinblick die Veranstaltung. Nach zwei informativen Vorträgen der Unternehmen ANKER und SAERTEX gab es die Gelegenheit in der Lufthansawerft die Anwendung der technischen Textilien in zwei Maschinen vom Typ A330 (Langstrecke) und A320 aus der Nähe zu begutachten.

Hightech-Textilien zum Anfassen
Bereits der erste Blick in die Wartungshalle des Hangar 7 sorgte für großes Staunen: Die imposante Lufthansa Maschine des Typus A330, die fast täglich von Düsseldorf nach New York fliegt, steht dienstags zu Wartungsarbeiten im Hangar und bot die perfekte Kulisse, sich die Hightech-Textilien einmal aus der Nähe anzuschauen. Das war sowohl für die Veranstalter als auch die Pressevertreter eine ganz neue Erfahrung. „Ich freue mich sehr, dass wir mit dieser Veranstaltung die innovative Textilindustrie so informativ, praxisnah und erlebnisreich präsentieren konnten“, sagt Detlef Braun begeistert: „Veranstaltungen wie diese tragen dazu bei, den Hightech-Charakter der Branche nachhaltig zu verdeutlichen. Textil ist Zukunft! Dies wurde am Beispiel des Flugzeugs heute mehr als deutlich.“

Ruhig & Robust – Airline Teppichböden
Für das Unternehmen ANKER, traditionsreicher Webteppichboden-Spezialist mit Sitz im rheinischen Düren, referierte Alexander von Fuchs-Nordhoff, Sales Director, über den Einsatz der Teppichböden in Flugzeugen. Zum 50. Jubiläum in diesem Jahr der ANKER Teppiche in der Luftfahrt passte das Event ganz besonders, wurde der erste ANKER Airline Teppich 1968 in einer Lufthansa Maschine verlegt. Dabei gibt es die unterschiedlichsten Varianten der Material-Beschaffung und -Verarbeitung sowie Anbringung der Teppiche. Besonders innovativ: der leichteste Teppich in einem Flugzeug überhaupt, der mit 800 Gramm pro Quadratmeter um die Hälfte leichter ist als die herkömmlichen Varianten und damit deutliche Kerosin-Einsparungen ermöglicht. Durch die Zusammenarbeit mit international renommierten Architekten und Innenarchitekten liegen ANKER Teppichböden weltweit sowohl in Flugzeugen als auch in unzähligen Bürogebäuden, Hotels und öffentlichen Gebäuden. Neben der Kreativität setzt ANKER branchenweit Maßstäbe für Nachhaltigkeit und Innovation.

Stabil & Energiesparend – Tragflächen & Strukturbauteile
Steven Bakker, Global Director Business Unit New Products & New Markets von SAERTEX, einem Familienunternehmen, das Weltmarktführer in der Herstellung von Carbongelegen ist, präsentierte deren unterschiedliche Einsatzbereiche im Flugzeug: in den Tragflächen, der Druckkalotte sowie Stringerelemente und Verkleidungsteile und erläuterte, welchen besonderen Gegebenheiten die Materialien standhalten müssen. Insbesondere die Luftfahrt setzt auf solche Composites, die durch Verstärkungsmaterialien aus Glas-, Carbon- und Aramid-Fasern an Leichtigkeit, Stabilität und Korrosionsbeständigkeit gewinnen. Als Weltneuheit konnte Saertex im März dieses Jahres auf der JEC WORLD 2018 in Paris, der Fachmesse für Verbundwerkstoffe, ein Verfahren vorstellen, das Carbon Gelege automatisch, kontinuierlich und ohne Zerstörung auf Schäden, Lücken und Krümmungen prüft. Airbus setzt dieses Verfahren zur Materialprüfung bereits in Serie ein.

Einblicke in die Praxis vermittelte die Lufthansa Technik
Im Hangar Nr. 7 der Lufthansa Technik erfuhren die Presseteilnehmer viele Details von Wartungsleiter, Sascha Bongartz. Die Lufthansa Technik Gruppe ist ein Geschäftsfeld der Deutschen Lufthansa AG rund um die Themen Wartung und Überholung von Flugzeugen, Geräteversorgung, Triebwerke, Fahrwerke und VIP-Services. Mit 50 Standorten auf der ganzen Welt und 26.700 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern – davon rund 11.000 in Deutschland – ist die Lufthansa Weltmarktführer im Bereich luftfahrttechnischer Dienstleistungen.