Aus der Branche

Im Februar fand im Sächsischen Textilforschungsinstitut e. V. (STFI) in Chemnitz das Abschlussmeeting des Verbundprojekts „TRICYCLE – Entwicklung und Konzeptionierung eines SmartERZ Smart Composites Recycling Centers“ statt. TRICYCLE ist ein Projekt des disziplinübergreifenden Innovationsvorhaben SmartERZ aus dem Erzgebirge, welches durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Programm „WIR! – Wandel durch Innovation in der Region“ gefördert wird. SmartERZ ist ein branchenübergreifendes Technologiebündnis zur Entwicklung von funktionsintegrierten Faserverbundwerkstoffen.

Im Vorhaben wurde ein technologisches Recyclingkonzept für die zukünftig entstehenden smarten Produkte sowie die in der Produktion entstehenden Abfälle in der Region entwickelt. Ziel war die Entwicklung standardisierter, skalierbarer Verfahren, mit größtmöglichem Automatisierungsgrad unter Einhaltung der geltenden Gesetze, Verordnungen und Normen. Das Projekt lief vom 01.09.2021 bis 31.12.2023. Im Abschlussmeeting einer 28-monatigen Projektarbeit wurden den Teilnehmenden die Ergebnisse vorgestellt. Die Arbeit beinhaltet das Centerkonzept sowie eine Datenerhebung zu potenziell regional verfügbaren Mengen und anschließenden Verwertungsoptionen sowie die Entwicklung gewisser Designrichtlinien für das Recycling.

Eingegossen in die bestehenden Strukturen der SmartERZ Region und darüber hinaus, ist das Konzept für ein Center entstanden, welches als eine Art Drehkreuz für regionale Abfälle rund um diese Thematik fungieren soll. Darüber können Abfallströme gesammelt, erstbehandelt und für das rohstoffliche Recycling vorbereitet werden. Die Erstbehandlung schließt Technologien der Qualitätskontrolle/Qualitätsmanagement, Zerkleinerung, Pelletierung und Kompaktierung ein. Über dieses Drehkreuz sollen auch Kleinstmengen wirtschaftlich attraktiven Verwertungswegen und einer Weiterverwendung zugänglich gemacht werden.

Neben der stofflichen Vernetzung beinhaltet das Konzept für das Recycling Center die Voraussetzungen um als Vernetzungsstelle rund um die Thematik (textiler) Kreislaufwirtschaft zu fungieren. Unternehmen, Forschung, Lehre und öffentliche Einrichtungen können und sollen in Diskurs treten, um die bestmöglichen Verwertungsoptionen für entsprechende Abfälle zu finden, aber auch die Vermeidung und Wiederverwendung von Abfällen voranzutreiben, langlebige Produkte zu schaffen und Wissen zu teilen.

Die Projektpartner stimmen überein, dass nun nach Wegen gesucht werden muss, um das entstandene Konzept umzusetzen. Zusätzlich bahnen sich bereits Kooperationen mit anderen Forschungsvorhaben an. Johannes Leis als Projektleiter TRICYCLE und Dr. Stefan Minar seitens des Projekts WIRreFa sehen nun die Chance, gar die Notwendigkeit, die offensichtlichen Schnittstellen beider Projekte so schnell wie möglich zusammenzubringen. Vielleicht noch während der zweiten Phase des Projektes WIReFa.

Die AZL Aachen GmbH, bekannter Innovationspartner für Industriekooperationen auf dem Gebiet der Leichtbautechnologieforschung, startet eines neuen Projekts mit dem Titel "Trends und Designfaktoren für Wasserstoffdruckbehälter". Das Projekt wird Fragestellungen der Industrie in Bezug auf die Wasserstoffspeicherung adressieren.

Wasserstoff hat als technologische Schlüssellösung für die Dekarbonisierung große Aufmerksamkeit erlangt, wobei sich die Hochdruckspeicherung und der Transport als Schlüsselbereiche abzeichnen. Die Anwendungen reichen von stationären Speicherlösungen bis hin zu mobilen Druckbehältern, die in Sektoren wie dem Transportwesen und Energiesystemen eingesetzt werden.

Das AZL-Team, das für die Erforschung von Markt- und Technologie-Potentialen für Faserverbundkunststoffe bekannt ist und Komponenten- als auch Produktionskonzepte entwickelt, lädt Unternehmen zur Weiterentwicklung des Anwendungs-Know-hows in diesem für die gesamte Wertschöpfungskette wirtschaftlich hoch relevanten Bereich ein.

Das Projekt wird eine eingehende Untersuchung von Märkten, gesetzlichen Normen und geistigem Eigentum beinhalten. Darüber hinaus liegt ein besonderer Schwerpunkt auf der Aktualisierung des Stands der Technik und den Entwicklungen von Design, Materialien und Fertigungstechniken.

Ein wesentlicher Bestandteil des Projekts ist die Erstellung von Referenzdesigns für Wasserstoffdrucktanks durch das AZL-Ingenieurteam. Die Referenzdesigns werden eine Vielzahl von Druckbehälterkonfigurationen umfassen und ein breites Spektrum an Materialien und Produktionskonzepten berücksichtigen.

Der Start ist für Oktober 2023 geplant, die Projektdauer beträgt etwa neun Monate. Das AZL lädt Unternehmen, die in der gesamten Wertschöpfungskette der Verbundwerkstoffe tätig sind, zur Teilnahme ein. Unternehmen, die an einer Teilnahme interessiert sind oder weitere Informationen wünschen, können sich direkt an das AZL-Expertenteam wenden. 

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.

• Materials & Surfaces: was Design in schwierigen Zeiten bewirken kann
• Nachhaltigkeit ist Leitgedanke
• Natur und Harmonie als Rezept gegen Krisenmodus
• Custom-made Design gewinnt

Aufgeschäumtes Aluminium, transluzente Betonflächen oder filigrane Gespinste, die das Gewicht massiver Steinbrocken zu balancieren scheinen – die Inszenierung von Shopping-Erlebnissen spielt gern mit dem visuellen Wow. Die Dimension Materials & Surfaces der EuroShop, the World’s No. 1 Retail Trade Fair, vom 26. Februar bis 02. März 2023 in Düsseldorf, ist Trendbörse und Inspiration für Store-Architekten, Ladenbauer und Kreative.

Veränderte Vorzeichen, innere Werte
Der Rahmen für den klassischen Einkaufsbummel hat sich verschoben, der andauernde Krisenmodus stellt das stationäre Shopping vor neue Aufgaben – und damit auch die Hersteller von Ladenbau-Werkstoffen. „Im Vergleich zu der Zeit vor Corona ist es heute nicht mehr nur das Ziel der Planer, die Kunden durch eine angenehme Atmosphäre möglichst lange zum Verweilen im Shop zu bringen, sondern sie durch eine gewisse Leichtigkeit und Einfachheit von den vielen Alltagssorgen abzulenken“, analysiert Klaus Monhoff, Leiter Dekor- und Designmanagement bei Egger Holzwerkstoffe. Lebendige Feelgood-Szenarios sind gefragt und geprägt von „Überraschung, Individualisierung, Kreativität, Erlebnis, Innovation, Sinnlichkeit, Komfort“, so Eleonora Zappanico, Marketing Operation Manager beim italienischen High-Tech-Textilspezialisten S.I. Srl. Allen Details, die die Sinne berühren, kommt wachsende Beachtung zu, auch eine samtig-schmeichelnde Oberfläche ist haptische Willkommensgeste und erhöht die Aufenthaltsqualität in einem Store.

Die funktionalen Eigenschaften nehmen allgemein an Bedeutung zu, es werden performante Alleskönner für reibungsarme Prozessabläufe gesucht: Robustheit für eine erhöhte Langlebigkeit, gut desinfizierbare, leicht zu reinigende und Antifingerprint-Oberflächen. Dekore und Werkstoffe sollen vielseitig einsetzbar und super miteinander kombinierbar sein, alles flexibel, schnell verfügbar und in größtmöglicher Vielfalt.

Während die „inneren Werte“ an Relevanz zunehmen, tritt die plakative Optik etwas in den Hintergrund zugunsten gemäßigterer Oberflächen. Hölzer haben nicht mehr die ganz markante, rustikale Maserung, reines Weiß wird seit Corona von gebrochenen Tönen und warmer Farbigkeit abgelöst, eine gewisse Reduktion beim Design ist allseits erkennbar, Harmonie gewinnt.

Vom Charme der Natur
Warme Holzoptiken, Beton-Look, Stein- und Mauerwerk-Verkleidungen an Wänden, Böden und den Ladenmöbeln – naturnahe, authentische Oberflächen passen nach wie vor ins Bild. Auffällig ist, dass typische Outdoor-Texturen zunehmend in die Innen- und Ladenräume wandern und die Grenzen zwischen Außen und Innen aufheben. „Farben und Materialien aus der Natur, die das Einkaufserlebnis bereichern, sind ein Trend, der im biophilen Design seinen maximalen Ausdruck findet“, so Francesco Maffei vom italienischen Fliesenhersteller Ceramiche Keope. Ein „Raw Earth Effect“ wurde bei Keope der Bodenfliesen-Serie ‚Geo‘ zugrunde gelegt: Fliesen mit Toneffekt, die die optische Unvollkommenheit von Erde in ihr – dabei sehr elegantes – Design übersetzen.

Bei imi surface design, Spezialist für originalgetreue Oberflächen wie z.B. Beton-, Rost-, Altholz- und Steinoptik für unterschiedliche Trägermaterialien, ist eine schöne helle Kalkstein-Optik als biegbare und versiegelte Variante neu im Programm. Mit herkömmlichem Tischlerwerkzeug zu verarbeiten, lassen sich damit Wände, Böden und selbst Möbelstücke in der eigentlich spröden, porösen Textur von Kalkstein gestalten, die dann aber eben nicht bröseln und bröckeln, sondern die im Ladenbau erforderliche Festigkeit und Strapazierfähigkeit aufweisen.

Neue Hölzer
Diversifizierung kennzeichnet die Holzoptiken. Bisher dominierten im Ladenbau die Klassiker Nuss und Eiche, nun sei die Zeit reif für neue Akzente, so David Lahnsteiner aus der Dekorentwicklung bei Kaindl, Hersteller von Dekor- und Schichtstoffverbundplatten und -Böden. „Schön, ausgewogen und elegant setzen die Nadelhölzer Abies, Polar Pine und Fichte neue Trends im Interior-Design.“ Beim Bestseller Eiche wird die Hell-Dunkel-Skala ausgebaut. „Die Dekorfamilie der Eiche Evoke zeigt schier grenzenlose Möglichkeiten im Bereich „Dark & Light“. Die fast schwarze "Infinity" greift den aktuellen Trend nach dunklen homogenen Holztönen auf, die helle jugendliche "Light“ mit ausgeprägten Farbkontrasten ist die perfekte Kombination zu vielen Uni-Farbtönen“, so Lahnsteiner.

Besonders authentisch wirken Naturoptiken auf Trägermaterialien durch eine dekorgleiche dreidimensionale Strukturprägung – die sog. Synchronprägung oder Synchronpore, die die Textur von Stein und Beton oder die charakteristische Maserung von Hölzern auch haptisch hervorhebt. Bei Egger Holzwerkstoffe hat man noch einen draufgesetzt und unter dem Namen ‚PerfectSense Feelwood‘ die Synchronporen-Oberflächen mit einem matten Lackfinish und Anti-Fingerprint-Eigenschaft veredelt – auf einem emissionsarmen Holzwerkstoffträger mit Recyclinganteil.

Design 4.0
Helles Holz an Betonoptik, Marmoreffekte neben hochglänzendem Farblack, derber Bruchstein kombiniert mit changierendem Acrylglas oder auch Spiegelrelief – in unüblichen Materialkontrasten, die die Sehgewohnheiten überraschen, liegt Innovationspotenzial. „Dass die Designs Aufmerksamkeit erregen, jedoch nicht vom Produkt ablenken, und etwas Besonderes sind, das man nicht überall sieht, das sind die Herausforderungen für Store-Architekten“, so Julian Theisen, Geschäftsführer bei Sibu Design, österreichischer Spezialist für Design-Paneele. Lebendige Oberflächen der Design-Panels, Reliefs und Strukturen, samtig-matte Oberflächen sind bei Sibu Design im Fokus. Auch „Spiegeloberflächen in den verschiedensten Farben, glatt bis grob strukturiert, sind nach wie vor sehr gefragt. Besonders oft stellen wir die genauen Farben des Corporate Designs nach; von der Spiegel- bis zur Stoffoberfläche. Auch der Anteil an gedruckten und gestanzten Logos steigt an“, ergänzt Theisen. – Customizing, einzigartige Details, die sich abheben, individuell konfektionierte Elemente gewinnen an Bedeutung.

Fundstücke aus der Manufaktur
Store-Design im gehobenen Level greift verstärkt auf (kunst)handwerklich Gefertigtes aus Manufaktur-Betrieben zu, um sich gegenüber Wettbewerbern, Mainstream und Discount zu profilieren. Auch diesbezüglich wird man auf der EuroShop 2023 reichlich fündig. Etwa bei der Glashütte Lamberts aus Waldsassen. Die Faszination mundgeblasener farbiger Flachgläser, die zunächst in der hochwertigen Architektur, internationalen Hotels und bei Luxusmarken Anwendung fanden, haben inzwischen auch die Gastro-Szene, Bäckereien und Handelshäuser für sich entdeckt. Sie kommen für Vitrinen, Glasgestaltung für Trennwände und hinterleuchtete Wandverkleidungen, Deckenverglasungen (Kuppelverglasungen, etc.) und Design-Leuchten, Tresen, Möbel, Tische, Fassaden und Fenster zum Einsatz.

Auch die Zahna-Fliesen GmbH ist so ein Manufaktur-Betrieb, der in Handarbeit mehrfarbige unglasierte Fliesen nach historischem Vorbild in Kleinserien herstellt. Oder auch das portugiesische Pendant Viúva Lamego, das neben industrieller Stückzahl-Fertigung auch die portugiesische Tradition der handbemalten Taylor-made-Fliesen lebendig hält. Durch Kollaborationen mit internationalen Künstlern und Architekten werden neue Einsatzgebiete ausgelotet und z.B. Wandfreskos aus Fliesen – modern bis retro – für Gasträume realisiert.

Auch die filigranen High-Tech-Vorhänge und Raumteiler aus Textil oder Kettengliedern von Herstellern wie i-mesh oder Kriskadecor seien hier erwähnt. Deren semitransparente Szenografie dient in Store-Konzepten hochkarätiger Marken wie Dior, Natuzzi und den niederländischen Luxus-Warenhäusern von de Bijenkorf als Struktur- und Design-Element.

Flexibel, digital und crossmedial
Flexibilität ist auch bei Material-Anbietern zum zentralen Stichwort geworden. Digitalisierung und Technologie-Einsatz erfordern von Läden flexiblere, wandelbare Einrichtungskonzepte und mehr Eventcharakter, Ladenräume werden häufig als dynamische, multifunktionale und vielseitig nutzbare Umgebungen konzipiert. Daher sind Lösungen gefragt, die einen schnellen Umbau erlauben. Sibu Design etwa bietet Dekorplatten mit Magnetrücken, die perfekt geeignet sind, um mit wenigen Handgriffen umzudekorieren und ein frisches Ambiente zu erzeugen.

Auch ein Fotoboden – fotorealistisch bedruckbarer Vinyboden von visuals united – wird nicht mehr nur als „Kundenstopper“ und temporäre Werbefläche am POS eingesetzt, berichtet Silke Hüsgen von der visuals united AG. „Mutige Kunden nutzen ein kreatives Design auf einem Fotoboden in Kombination von Augmented-Reality-Content, um die analoge Welt am POS mit der digitalen zu kombinieren“, so Silke Hüsgen von der visuals united AG. Denn: „Die letzten Jahre haben die Welt auf den Kopf gestellt. Nicht nur die Pandemie, auch die Auswirkungen des Ukraine-Kriegs erfordern neue bzw. andere Produktions-, Kommunikations- und Vertriebswege. Vom Retail fordert diese Situation zukunftsweisende Lösungen in den Bereichen ‚Nachhaltigkeit‘ und einen ‚crossmedialen POS‘.“

Recycling-Design auf grünen Wegen
Ausnahmslos alle Hersteller von Fliesen, Holz- und Verbundwerkstoffen, Dekorpaneelen und Sonderprodukten für den Ladenbau haben es auf dem Schirm: Die aktuell größte Herausforderung ist, ressourcenschonende Prozesse und nachhaltige Produkte und mittelfristig den Umbau zu geschlossenen Material- und Produktionskreisläufen anzustoßen und damit tragfähige Zukunftsperspektiven für den Ladenbau zu entwickeln, der von Wechsel und Veränderung lebt und damit nicht ganz optimal zu Nachhaltigkeit und Zirkulärwirtschaft passt. Sollte man meinen. „Würden wir ganz anders betrachten, denn unter dem Nachhaltigkeits-Aspekt müsste die beschichtete Spanplatte eigentlich einen Umwelt-Nobelpreis bekommen“, räumt Klaus Monhoff von Egger Holzwerkstoffe ein. „Begonnen bei der Herstellung, bei der schon ein hoher Anteil Recyclingholz eingesetzt wird, kann die Platte nach der Verwendung zum Ende des Lebenszyklus auch wieder zu 100 Prozent recycelt werden und bleibt also komplett im eigenen Umweltkreislauf.“

Eine Reihe marktfähiger ‚Win-win-Lösungen‘, die die Anforderungen an Umweltverträglichkeit mit den qualitativen Anforderungen von Store-Architekten zusammenbringen, präsentiert Bencore, italienischer Hersteller von Verbundplatten und Mitglied des Green Buiding Councils Italia, dem dortigen Verband für nachhaltiges Bauen. Darunter ‚Wasbottle‘, ein Kunststoff aus recycelten Kunststoffflocken, der gemeinsam mit Autogrill entwickelt wurde, um den anfallenden Abfall des Travelfood-Unternehmens wiederzuverwerten. Das Schmelzen und Verpressen der bunten Flocken kreiert eine ganz eigene Recycling-Ästhetik in fröhlich bunter Terrazzo-ähnlicher Anmutung, die sich sehen lassen kann. Kommentar Bencore: „Wir sind der festen Überzeugung, dass die Herstellung von recycelten und recycelbaren Produkten ein Muss für Marken und Lieferanten sein sollte.“

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.

Das EU-Projekt „MC4 – Multi-level Circular Process Chain for Carbon and Glass Fibre Composites“ untersucht zirkuläre Ansätze für die Wiederverwendung von Verbundwerkstoffen aus Carbon- und Glasfasern. Es entwickelt Prozesstechnologien und Qualitätssicherungsmethoden, die ein wirtschaftliches Recycling von Carbon- und Glasfaserbauteilen ermöglichen. Die im Fokus stehenden Materialien sind für zahlreiche technische Anwendungen unverzichtbar, bei denen ein geringes Materialgewicht und hohe Performance besonders geschätzt werden. Die europäischen Wertschöpfungsketten für Carbon- und Glasfasern müssen jedoch in zweierlei Hinsicht optimiert werden: in Bezug auf die ökologische und die wirtschaftliche Effizienz.

Derzeit gehen bis zu 40 % des Materials im Produktionsprozess als Abfall (z.B. Prepreg-Abfälle im Zuschnitt) verloren und nach einer Lebensdauer von 15 bis 30 Jahren werden 98 % des Materials der Entsorgung zugeführt, ohne Aussicht auf Wiederverwertung. Bei einem jährlichen Verbrauch von etwa 138.000 Tonnen Carbonfasern und 4,5 Millionen Tonnen Glasfaserverbundwerkstoffen sind entsprechende Umweltauswirkungen von hoher Relevanz.
Zusätzlich zu diesen Umweltproblemen muss die derzeitige Wettbewerbsposition Europas in diesen Wertschöpfungsketten verbessert werden, um weniger von ausländischen Quellen abhängig zu sein. 80 % der Herstellung von Carbon- und Glasfasern findet außerhalb Europas statt, und wenn die Herstellung in Europa erfolgt, sind die Technologien häufig von anderen Ländern

MC4 wird sich auf verschiedene Wiederverwendungs- und Recyclingprozesse entlang des Lebenszyklus von Verbundwerkstoffen konzentrieren. Dazu gehören:

• Chemische Recyclingtechnologien für eine wirtschaftlich effiziente Trennung von Matrix und Carbonfasern
• Verarbeitungstechnologien für die Wiederverwendung von Prepreg-Abfällen aus dem Produktionsablauf (z.B. beim Zuschnitt)
• Mechanische Recyclingverfahren für Bauteile aus Glasfaserverbundwerkstoffen zur direkten Wiederverwendung der Materialien in neuen Bauteilen
• Neue Harze für eine bessere Recycelbarkeit von Glasfaserbauteilen
• Technologien für die Verarbeitung von recycelten Carbonfasern zur Herstellung von Garnen, Geweben und Vliesstoffen für Verbundbauteile
• Qualitätssicherungsmethoden zur Charakterisierung von recycelten Glas- und Carbonfasern und der daraus hergestellten neuen Verbundwerkstoffe

Das Konsortium umfasst 15 Partner aus sieben europäischen Ländern. Prozessentwickler, Materialhersteller, Hersteller von Verbundbauteilen sowie Endverbraucher decken die gesamte Wertschöpfungskette ab.

Das STFI bringt in verschiedenen Arbeitspaketen des Projektes seine Kompetenzen im Bereich der Verarbeitung und des Recyclings von Carbonfasern und Carbonfaserverbundbauteilen ein. Neben der Herstellung von Vliesstoffen und deren Prüfung stehen die Anfertigung von Demonstratoren, aber auch entsprechende LCA und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen im Vordergrund.

MC4 wird von der Europäischen Union unter dem Aufruf HORIZON-CL4-2021-RESILIENCE-01-01 im Forschungsrahmenprogramm Horizon Europe finanziert. Die Laufzeit des Projektes ist von April 2022 bis März 2025.

Die Heimtextil Trend Preview 23/24 präsentierte zu Herbstbeginn Designkonzepte und Inspirationen für die textile Einrichtungsbranche. Mit „Textiles Matter“ will die Heimtextil 2023 Maßstäbe für die zukunftsorientierte und nachhaltige textile Einrichtung von morgen setzen.
 
Mit konzentrierter Analyse und Fachexpertise untersucht der Trend Council der Heimtextil, bestehend aus dem Studio FranklinTill (London), dem Stijlinstituut Amsterdam und der dänischen Agentur SPOTT Trends & Business, die Zukunft für den nationalen und internationalen Markt. Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft stehen dabei so stark wie nie zuvor im Fokus und setzen den Trend für die Saison 23/24.
 
Textilien sind aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken. So vielfältig die Ansprüche der Nutzer*innen sind, so vielfältige sind auch die Einsatzzwecke der Materialien und ihre Herstellung. Dies stellt die internationale Industrie vor eine große Herausforderung. Die Textilindustrie bezieht ihre Rohstoffe aus vielen Quellen und nutzt zahlreiche Verfahren zur Herstellung einer unbegrenzten Vielfalt von Produkten. Dies bietet großes Potenzial für eine nachhaltige Weiterentwicklung. Die Heimtextil Trends zeigen Möglichkeiten auf, dieses Potenzial zu nutzen und nachhaltige Entwicklung zu fördern. Unter dem Motto „Textiles Matter“ werden Ansätze der Kreislaufwirtschaft vorgestellt, die dem Markt Impulse für eine nachhaltige Entwicklung liefern.
 
"In Anbetracht des ökologischen Notstands, in dem wir uns derzeit befinden, steht die Textilindustrie in der Verantwortung, ihre Prozesse zu überprüfen und zum Besseren zu verändern. Aus diesem Grund verfolgen wir bei dieser Ausgabe der Heimtextil Trends einen materialorientierten Ansatz und konzentrieren uns auf die Beschaffung, das Design und die Nachhaltigkeit von Materialien. Textiles Matter zeigt das Potenzial der Kreislaufwirtschaft auf und würdigt Designinitiativen, die schön, relevant und vor allem nachhaltig sind", erklärt Marta Giralt Dunjó von FranklinTill.
 
Anorganische Materialien wie Nylon, Polyester, Kunststoffe oder Metalle können im technischen Kreislauf ohne Qualitätsverlust recycelt und wiederverwendet werden. Organische Materialien wie Leinen oder Bast werden im biologischen Kreislauf wieder in die Natur zurückgeführt. Die vier Trend-Themen „Make and Remake“, „Continuous“, „From Earth“ und „Nature Engineered“ leiten sich daraus ab.
 
Make and Remake
Gebrauchte Materialien, Altbestände oder Stoffreste erhalten ein neues Leben. Dabei rückt die Ästhetik des Reparierens in den Fokus und wird als gezieltes Designelement des recycelten Produkts eingesetzt. Mit hellen und fröhlichen Farben und Techniken wie Überdrucken, Überfärben, Bricolage, Collage oder Patchwork entstehen neue und kreative Produkte. Überlagerte Farbmuster und Grafiken führen zu gewagten und maximalistischen, zugleich bewussten Designs.
 
Continuous
Das Trend-Thema Continuous beschreibt geschlossene Kreisläufe, in denen Materialien immer wieder zu neuen, abfallfreien Produkten recycelt werden. Vermeintliche Abfallstoffe werden getrennt und zu neuen Fasern, Verbundwerkstoffen und Textilien wiederaufbereitet. Synthetische sowie zellulosehaltige Garne werden somit abfallfrei produziert. Dank technisch fortgeschrittener Rückgewinnungsverfahren behalten die Materialien ihre ursprüngliche Qualität und Ästhetik. Zweckmäßigkeit, Minimalismus und Langlebigkeit bestimmen das Design der Continuous Produkte.

From Earth
Hier stehen die Natürlichkeit und der Einklang mit der Natur der organischen Materialien im Mittelpunkt. Natürliche Färbungen vermitteln Wärme und Weichheit. Unvollkommene Texturen, Abnutzungen und Unregelmäßigkeiten präsentieren eine ökologische und erdverbundene Ästhetik. Erdige und botanische Farbtöne, natürliche Variationen und haptischer Reichtum dominieren den Bereich From Earth. Unbearbeitete und rohe Oberflächen sowie ungebleichte Textilien, natürliche Farbstoffe betonen die Materialien in ihrem ursprünglichen Zustand.
 
Nature Engineered
Natürlichkeit wird neu interpretiert. Nature Engineered wertet organische Materialien wie Bast, Hanf, Leinen und Nesseln mit mechanischen Mitteln auf und perfektioniert diese. Modernste Techniken bereiten natürliche Textilien zu anspruchsvollen und intelligenten Produkten auf. Klare Linien und Formen, kombiniert mit weichen Beige- und Brauntönen kennzeichnen dieses Thema.
 
Die nachhaltigen und zukunftsweisenden Trends werden im Trend Space der Heimtextil, vom 10. bis 13. Januar 2023 in Frankfurt, inszeniert.

Indorama Ventures Public Company Limited (IVL), einer der weltweit führenden Petrochemieproduzenten mit globaler Präsenz in Europa, Afrika, Nord- und Südamerika sowie im asiatisch-pazifischen Raum, wird auf der Techtextil die neuesten Entwicklungen und Innovationen seiner drei Faser-Sparten MOBILITY, HYGIENE und LIFESTYLE vorstellen. Diese drei Geschäftsbereiche vereinen Schlüsselkompetenzen in den Bereichen Fasern, Vliesstoffe und Gewebe für die Märkte Automobil, Hygiene, Funktionsmaterialien und Verbundwerkstoffe.

Unter dem Motto "Reimaging Chemistry together for a better World" wird ein breites Portfolio an nachhaltigen Produkten, fortschrittlichen Technologien und verbraucherorientierten Lösungen vorgestellt.

Ein Schwerpunkt wird die Marke Deja® sein — die Plattform für nachhaltige Produkte von Indorama Ventures. Sie umfasst u.a. Materialien wie Fasern aus recyceltem PET (rPET). Ziel ist es, Produkte im Umlauf zu halten und die Kreislaufwirtschaft zu etablieren.  Außerdem werden Materialien mit einem neutralen Kohlenstoff-Fußabdruck, darunter Breathair® und bio-basierte Produkte, präsentiert.

Auch andere neue Technologien werden vor Ort zu sehen sein. Um die Verschmutzung der Umwelt durch Kunststoffe zu verringern, führt Indorama Ventures Polyolefinfasern und Vliesstoffe ein, die durch die kürzlich eingeführte Biotransformationstechnologie biologisch abbaubar sind. Biotransformation ist ein Prozess, bei dem sich der physikalische Zustand einer Faser von einem kristallinen Feststoff in ein bioverfügbares Wachs ändert.

Strenge Schutzmaßnahmen machen das Branchentreffen auf der International Conference on Cellulose Fibres in Köln am 2. und 3. Februar 2022 möglich. Hier werden die neuesten Innovationen vorgestellt: von Hygiene und Textilien über Vliesstoffe und Carbonfaser-Alternativen bis hin zu Leichtbau-Anwendungen. Eine Online-Teilnahme ist ebenfalls möglich.

Cellulosefasern weisen ein immer breiteres Anwendungsspektrum auf, gleichzeitig werden die Märkte durch technologische Entwicklungen und politische Rahmenbedingungen, insbesondere Verbote und Beschränkungen von Kunststoffen und zunehmende Anforderungen an die Nachhaltigkeit, angetrieben. Die Konferenz bietet eine Fülle von Informationen über die Potenziale von Cellulosefasern durch eine Bewertung der politischen Rahmenbedingungen, eine Sitzung zu Nachhaltigkeit, Recycling und alternativen Rohstoffen sowie die neuesten Entwicklungen bei Zellstoff, Cellulosefasern und Garnen. Dazu gehören Anwendungen wie Vliesstoffe, Verpackungen und Verbundwerkstoffe.

Live auf der Konferenz verleihen das gastgebende nova-Institut und der Sponsor GIG Karasek GmbH die Auszeichnung „Cellulose Fibre Innovation of the Year“ an eines von sechs hochinteressanten Produkten, von Cellulose aus Orangen- und Holzzellstoff bis hin zu einer neuartigen Technologie zur Produktion von Cellulosefasern. Die Präsentationen, die Wahl des Gewinners durch das Konferenzpublikum und die Preisverleihung finden am ersten Tag der Konferenz statt.

Die Konferenzsitzungen spiegeln die aktuellen Themen von Industrie und Forschung wider. „Strategies and Market Trends“ gibt einen Überblick über die rasante Entwicklung von Cellulosefasern und deren technologischen Fortschritt auf dem Fasermarkt. Eine Analyse der wichtigsten Kostenkomponenten dieser Fasern zum Vergleich mit dem derzeitigen Kostenniveau wird künftige Chancen und Herausforderungen für neuartige Textilfasern aufzeigen. Die Sitzung schließt mit einem Überblick über die jüngsten Strategien der Industrie zur Defossilierung des Fasermarktes.

Die Sitzung „New Opportunities for Cellulose Fibres in Replacement Plastics“ befasst sich mit Fragen wie: „Welche Auswirkungen hat das Verbot von Kunststoffen in Einwegprodukten auf die Branche?“ und „Was sind die neuesten regulatorischen Fragen und politischen Perspektiven für Cellulosefasern?“. In diesem Teil der Konferenz werden neue Möglichkeiten für den Ersatz von Dämmstoffen auf fossiler Basis durch Technologien auf Cellulosebasis vorgestellt, die sich für eine Vielzahl von Anwendungen eignen, von der Luft- und Raumfahrt bis zur Mobilität und dem Bauwesen.

„Sustainability and Circular Economy“ beleuchtet entscheidende Fragen im Hinblick auf das übergeordnete Ziel, die Umweltauswirkungen von Cellulosefasern gering zu halten. Ein Kernthema der Sitzung ist die verantwortungsvolle Nutzung von Holz und Wäldern. Mit diesem Anspruch diskutieren die fünf Referenten die Bedeutung zirkulärer Konzepte für Cellulose-Rohstoffe. Spannende Einblicke in den wichtigen „Hot Button Report“ werden von Canopy geboten. Der Bericht ermöglicht es den Herstellern von Cellulosefasern, die Auswirkungen ihres Rohstoffs auf die Wälder und die weltweite Klimaentwicklung besser zu verstehen.

Das vollständige Konferenzprogramm ist unter www.cellulose-fibres.eu/program verfügbar.

Stark steigende Baustoffpreise, immer knapper werdende Rohstoffe sowie steigende Preise für CO2-Zertifkate und Strom erhöhen den Druck, klimafreundliche und doch wettbewerbsfähige Produkte zu verwenden und innovative Produkte, Verfahren und Prozesse dafür zu entwickeln.

Für diese Herausforderungen im Bauwesen bietet der Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen neue Lösungen und ein enormes Anwendungspotential. Bisher sind diese Werkstoffe im Bauwesen noch nicht in ausreichendem Umfang etabliert und bei vielen Entscheidern noch nicht Teil der Lösung. Deshalb treibt das Fachnetzwerk CU Bau des Composites United e.V. (CU) als nationale und internationale Plattform dieses Thema für seine Mitglieder aus Industrie und Wissenschaft voran.

Hybride Bauweisen
Roy Thyroff, im Netzwerk Composites United e.V. Geschäftsführer CU Bau: „Unser Ziel ist, dass die gesamte Bauwirtschaft – Architekten, Planer, Bauingenieure, Zulassungsstellen sowie Bauunternehmen – Bauprodukte mit faserverstärkter Beton- und Polymermatrix mit entsprechenden Zulassungen einsetzen kann.“ Dabei geht es nicht nur um Bauweisen mit faserverstärkten Kunststoffen und textilbewehrtem Beton, sondern darüber hinaus auch um hybride Bauweisen, wie z.B. Hybridbauwerke aus Holz und Carbonbeton. Denn faserbasierter, hybrider Leichtbau führt die besten Eigenschaften verschiedener Materialien klimafreundlich zusammen, bietet somit gegenüber herkömmlichen Baustoffen große Vorteile für den Klimaschutz und ermöglicht völlig neue Bauweisen.

Vorteile von Faserverbundwerkstoffen
Faserverbundwerkstoffe sind sowohl im Neubau als auch in der Sanierung dank ihrer umwelt- und ressourcenschonenden Eigenschaften im Vorteil. Neben der CO2-Reduktion liegen die wesentlichen Vorteil:

• in der Geschwindigkeit der Ausführung,
• dem geringeren Materialeinsatz,
• der Kostenreduktion,
• der Leistungsfähigkeit wie hoher Druck- und Biegezugfestigkeit,
• dem einfacheren Handling
• den geringeren Transportlasten,
• der Beständigkeit gegen Korrosion,
• der Flexibilität bei unterschiedlichen Schädigungsgraden eines Sanierungsfalls und
• der deutlich verlängerten Nutzungsdauer.