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.

Ziel des Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE ist es, die Wertschöpfungskette Kunststoff zirkulär zu gestalten. Sechs Fraunhofer-Institute erforschen am Beispiel Kunststoff, wie der Wandel von einer linearen zur einer zirkulären Kunststoffwirtschaft gelingen kann. Auf der ACHEMA in Frankfurt, der internationalen Messe für die Prozessindustrie, stellt das Fraunhofer CCPE vom 22. bis zum 26. August zwei technische Produktinnovationen und ein Bewertungstool für Unternehmen der Circular Economy vor.

Seit 2018 erforschen die sechs Fraunhofer-Institute — IAP, ICT, IML, LBF, IVV und UMSICHT – wie eine nachhaltige Transformation einer gesamten Wertschöpfungskette unter Prinzipien der Circular Economy erfolgen kann. Durch einen Multi-Stakeholder-Ansatz können FuE-Kompetenzen gebündelt werden, um Produkte zirkulär zu gestalten, passende Geschäftsmodelle zu entwickeln und End-of-Life Verluste bei Kunststoffabfällen zu reduzieren. Auf der ACHEMA werden die folgenden Projekte ausgestellt:

• Faserverstärktes Monomaterialkomposit aus PLA
  Biobasierte Kunststoffe werden zunehmend für technisch anspruchsvolle Einsatzbereiche z.B. in der Automobil- und Textilindustrie nachgefragt. Zwei zentrale Anforderungen sind dabei ihre Stabilität und ihre Recyclingfähigkeit. Forschende der Fraunhofer-Institute IAP und ICT entwickelten innovative PLA-basierte Monomaterial-Komposite (Organobleche), die technische Applikationen adressieren und insbesondere mit Hinblick auf die Rezyklisierbarkeit einen Beitrag zur Umsetzung der Sustainable Development Goals der UN leisten können.
• Optisch und mechanisch verbesserte Folienrezyklate
  Bei der Herstellung von Folien zählt neben den mechanischen Eigenschaften besonders der visuelle Eindruck. Es dürfen keine Fehlstellen in Form von Stippen, Fischaugen oder Abrissen auftreten, die insbesondere bei Verwendung von Rezyklaten zu Problemen führen können. Die direkte Verwendung eines Folienregranulats führt jedoch häufig zu vielen Abrissen während der Folienherstellung, die zudem fatale Auswirkungen auf die mechanischen Materialeigenschaften haben. Durch die Zugabe einer geeigneten Additivformulierung konnte die Folienqualität nun signifikant verbessert werden.

Ist ein Produkt reif für die Circular Economy?
Weiterhin präsentieren die Forschenden nun auf der ACHEMA das webbasierte Tool CRL®, mit dem Unternehmen den Reifegrad von Produkten oder Produktsystemen im Hinblick auf die Circular Economy selbst bewerten können. Es prüft, inwieweit ein Produkt die Strategien der Kreislaufwirtschaft in den Bereichen Produktdesign, Produktdienstleistungssystem, End-of-Life-Management und Kreislaufwirtschaft bereits berücksichtigt und wo noch Verbesserungspotenzial besteht.

Laut Weltgesundheitsorganisation (WHO) gehören Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu den häufigsten natürlichen Todesursachen. Weltweit sterben daran jährlich etwa 17 Millionen Menschen. Mit dem Peter Dornier-Stiftungspreis 2022 wurde nun am 21. Juli 2022 eine Forschungsarbeit von Herrn Dipl.-Ing. Mathis Bruns vom Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden ausgezeichnet, die die medizinische Versorgung von Menschen mit unzureichender Herzklappenfunktion künftig verbessern und das Leben der Patienten verlängern soll.

Das menschliche Herz ist eine Hochleistungsmaschine: Über die Lebenszeit eines Menschen hinweg schlägt es fast drei Milliarden Mal, pumpt dabei rund 200 Millionen Liter Blut durch den Körper. Enorme Belastungen, die mitunter zu lebensgefährlichen Verschleißerscheinungen führen können. Gerät eine Herzklappe aus dem Tritt, erhalten Patienten in der Regel künstlich-mechanische oder biologische Klappen als Ersatz. Mechanische Lösungen sind jedoch mit einer lebenslangen Einnahme blutverdünnender Medikamente verbunden. Außerdem kann es zu hörbaren Schließgeräuschen kommen; so klagt fast ein Viertel der Patienten mit mechanischer Herzklappe über Schlafstörungen. Biologische Herzklappen wiederum, etwa aus tierischem Gewebe, haben einen hohen manuellen Herstellungsaufwand und eine kürzere Lebensdauer.
 
Potenzial des Webens für Medizinprodukte aufgezeigt
Deshalb forscht Diplomingenieur Mathis Bruns am Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden an einer Implantat-Alternative aus Gewebe. Im Rahmen eines Forschungsprojekts, an dem auch Herzchirurgen aus dem Herzzentrum Dresden sowie der Uniklinik Würzburg beteiligt waren, lieferte Herr Bruns mit seiner Diplomarbeit wichtige Erkenntnisse für das Weben einer künstlichen Herzklappe. Für seine Arbeit mit dem Titel „Entwicklung von Schlauchstrukturen mit integrierter Ventilfunktion“ hat Mathis Bruns nun den mit 5.000 Euro dotierten Peter Dornier-Stiftungspreis 2022 erhalten. Dr. Adnan Wahhoud, ehemaliger Leiter der Entwicklungsabteilung Luftwebmaschine bei der Lindauer DORNIER, sagte bei seiner Laudatio: „Der Preisträger demonstriert mit seiner Arbeit sehr anschaulich, welches Potenzial in der Webtechnik steckt, um Gewebe komplexer Form, Geometrie und Gestalt herzustellen mit dem Ziel, das Leben von Menschen zu verlängern und zu verbessern.“ Die ausgezeichnete Diplomarbeit, sei eine Bereicherung der Forschung an dreidimensionalen Geweben zum Einsatz in der Medizin.

Ersatzherzklappen ohne Naht weben
„Ein besonderer Vorteil unseres Ansatzes liegt in der integralen Herstellungsweise“, sagt Stiftungspreisträger Mathis Bruns. Die Geometrie und Funktion einer Herzklappe sei derart komplex, dass sich gewebte Herzklappen bislang nicht in dieser Form herstellen ließen. Durch den kombinierten Einsatz einer Spulenschützen-Bandwebmaschine und einer Jacquard-Maschine sei es jedoch gelungen, die Ersatzherzklappe so zu weben, dass sie nicht mehr zusammengenäht werden müsse. Selbst die Schlauchstrukturen für die Blutgefäße und die integrierte Ventilfunktion seien „aus einem Guss“. „Nähte sind immer eine Schwachstelle in textilen Medizinprodukten“, sagt Bruns. Ein weiterer Vorteil der gewebten Herzklappe: Sie soll sich auch mit Hilfe einer minimal-invasiven Operation einsetzen lassen. Demnach soll die eingefaltete Klappe, die etwa so groß ist wie ein Teelicht, mit einem Katheter über die Blutbahn an die Zielstelle im Herzen geschoben und dort entfaltet werden. Brustkorb und Herz der Patienten müssten dann nicht mehr aufgeschnitten werden, erklärt Preisträger Bruns.
 
Textile Struktur ähnelt menschlichem Gewebe
Seit jeher entstehen verschiedenste Medizinprodukte auf den Webmaschinen der Lindauer DORNIER. Kunden fertigen auf ihnen unter anderem Gewebe für Bandagen, Prothesen, Blutfilter und Orthesen. Dass auf den Maschinen aus Lindau in Zukunft vermehrt auch Implantate wie Herzklappen gewebt werden, ist für Mathis Bruns nur naheliegend. „Textiles Gewebe ist dem menschlichen Gewebe sehr ähnlich“, sagt er. Wie ein textiles Gewebe sich aus Tausenden Einzelfäden zusammensetze, bestehe auch der menschliche Körper zu einem großen Teil aus fadenförmigen Materialen. „Muskelfasern leiten Kraftimpulse, Nervenbahnen senden Reize wie beispielsweise Schmerzen und Gehirnzellen leiten über fadenförmige Dendriten und Axone Informationen.“ Aufgrund ihrer „Fadenförmigkeit“ seien gewebte Implantate deshalb besonders geeignet für medizinische Anwendungen.

Wissenschaftler:innen vom Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden sind am 21. Juni 2022 für ihre gewebten Herzklappenimplantate mit dem Techtextil Innovation Award 2022 in der Kategorie „New Product“ ausgezeichnet worden.

Im Rahmen eines Forschungsprojektes der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) entwickelten Wissenschaftler:innen des ITM neuartige textile Herzklappenprothesen. Die Implantate können exakt an die anatomische Form angepasst und minimalinvasiv im Herz platziert werden. Die textile Herzklappe ist integral gefertigt. Hierbei erfolgt die Integration des Ventils in situ während des Webprozesses. Somit besteht die strömungstechnisch optimierte Herzklappe aus einer einzigen textilen Struktur. Weitere Fügeprozesse, z. B. durch Nähen, sind nicht mehr erforderlich. Das reduziert den Fertigungsaufwand im Gegensatz zur heutigen Herstellung biologischer Herzklappenprothesen in Handarbeit enorm.

Prof. Chokri Cherif, Institutsdirektor des ITM, freut sich mit seinem Team sehr über die kontinuierli-chen interdisziplinären Forschungserfolge, die am ITM in enger Kooperation mit technischen Webereien, Medizinern und Anwendern stetig erzielt werden. „Bereits vor zwei Jahren wurden wir mit dieser neuartigen Entwicklung als eines der drei Finalistenteams des Otto von Guericke-Preises 2020 geehrt. Die Auswahl für den Techtextil Innovation Award 2022 ist eine erneute Bestätigung für den Bedarf an unserer praxisorientierten Forschung und eine besondere Würdigung, aber gleichzeitig auch weiterer Ansporn für die zeitnahe Umsetzung unserer Forschungsergebnisse in die Industrie.“

Bislang stehen für die Behandlung defekter Herzklappen mechanische und biologische Klappen zur Verfügung. Die neuartigen gewebten Herzklappenprothesen sollen die Vorteile der beiden Typen vereinen: unbegrenzte Lebensdauer, keine lebenslange Einnahme von blutverdünnenden Medikamenten und minimal invasive Operation. Ferner können die textilen Herzklappen zeit- und kostensparend mit hoher Reproduzierbarkeit und Qualität gefertigt werden.

Der deutsche Maschinenbauer BRÜCKNER hat sich während der Pandemiezeit neu aufgestellt. Seit über 70 Jahren ist das familiengeführte Unternehmen spezialisiert auf individuelle Ausrüstungskonzepte für Textilien, technische Textilien, Vliesstoffe und Bodenbeläge. Die aktuellen Herausforderungen in der Textilindustrie sind gravierend. Die deutliche Erhöhung der Energiekosten und die allgemeine Unsicherheit der Energieversorgung sowie politische Auflagen machen eine rentable Textilproduktion für viele Firmen inzwischen immer anspruchsvoller.

BRÜCKNER antwortet darauf mit einem neu entwickelten Spannrahmenkonzept mit Doppelbeheizungssystem. Die Anlagen können mit je nach Verfügbarkeit mit Gas oder Öl betrieben werden, aber auch andere Kombinationen mit Dampf oder erneuerbaren Energien sind möglich. Somit können Produktionsverzögerungen und Maschinenstillstände weitestgehend vermieden werden. Zudem hat das Unternehmen für seine Maschinen intelligente Assistenzsysteme entwickelt, die den Maschinenbediener darin unterstützen, den bestmöglichen Prozess zu nutzen, um die Anlage so energieeffizient wie möglich zu betreiben. Mit neuen energieeffizienten Motoren oder Wärmerückgewinnungs- und Abluftreinigungssystemen sind weitere Energieeinsparungen möglich. Schädliche Emissionen können so vermieden werden.

Auch die Reduzierung von Chemikalien steht im Fokus vieler Textilproduzenten. Hierzu kann das weiterentwickelte Minimalauftragsaggregat ECO-COAT einen entscheidenden Beitrag leisten. Über verschiedene Warenwege können Maschen- und Webwaren, aber auch Vliesstoffe ein- oder beidseitig veredelt werden. Durch die Minimalapplikation über eine Gravurwalze kann ein einseitiger Auftrag von bis zu 100 g/m² erzielt werden. Ein beidseitiger und höherer Auftrag wird z.B. durch Imprägnieren im Nip erreicht. Unabhängig vom gewählten Warenweg fallen durch ein sehr kleines Flottenreservoir nur minimale Abwassermengen beim Partie- bzw. Flottenwechsel an, auch der Chemikalieneinsatz kann somit deutlich reduziert werden. Im anschließenden Trocknungsprozess muss weniger Wasser verdampft werden als z.B. bei der Imprägnierung im Wasserbad, der Energiebedarf sinkt damit deutlich.

BRÜCKNER wird im Juni auf der ITM in Istanbul und der TECHTEXTIL in Frankfurt die Neuentwicklungen präsentieren.

Um erfolgreich zu segeln, muss alles zusammenkommen: Kraft, Ausdauer und Erfahrung des Teams, modernste Technik und bestes Material rund um das Boot. Besonders, wenn es um die Highspeed-Variante des Segelns geht, das Foilen. Durch gewölbte Tragflügel am Rumpf, die Foils, hebt sich das Boot beim Segeln aus dem Wasser, reduziert so den Wasserwiderstand und erreicht eine Spitzengeschwindigkeit von 35 Knoten bzw. 65 Kilometern pro Stunde. Die hohen Geschwindigkeiten und die raue Umgebung – Sonne, Wind und Salzwasser – stellen enorme Anforderungen an das verwendete Material. SEILFLECHTER produziert die notwendigen anspruchsvollen Seile und lässt sie von einem erfolgreichen Segler testen, Lukas Hesse.

Derzeit ist Lukas Hesse, 22 Jahre, Deutscher Meister 2020 auf der 49er Jolle, mit dem Schweizer Jann Schüpbach und der Hawaiianerin CJ Perez als „Clean Sailors Youth Racing Team“ beim 69F Youth Foiling Gold Cup am Start. Eins der fünf Rennen, die Bacardi Cup Invitational Regatta in Miami, hat das Team Mitte März auf ihrer Persico 69F gewonnen.

Das erfolgreiche Racing-Team arbeitet mit der gemeinnützigen Organisation Clean Sailors zusammen, die sich den besseren Schutz der Umwelt auf die Fahnen geschrieben hat und einen neuen Standard für sauberes Segeln innerhalb der globalen Segelgemeinschaft setzen will. Der Fokus liegt dabei auf langlebigen und performanten Materialien und dem Re- bzw. Upcycling von gebrauchtem Material. SEILFLECHTER unterstützt Clean Sailors bei diesen Vorhaben.

Lukas Hesse setzt voll auf die Top-Seile von SEILFLECHTER. Sie sind belastbar und robust und tragen so dazu bei, das Segeln umweltfreundlicher zu machen. Die Erfahrungsberichte von Lukas Hesse helfen SEILFLECHTER, die Seile kontinuierlich zu optimieren.

• Besuchen Sie Stand R12 in Halle 7 für innovative Polypropylen-Mono- und -Bikomponenten-Fasern
• Gemeinschaftsentwicklungen zur kostengünstigen Effizienzsteigerung im Rampenlicht
• Entdecken Sie unsere Pilotanlage in Terni, Italien, für kürzere Entwicklungszyklen und schnellere Markteinführung neuer Produkte

Auf dem Weg zur Filtech zeigt sich Beaulieu Fibres International entschlossen, die im Rahmen der Unternehmensführung immer wichtigeren Prioritäten für saubere Luft und Energie durch die Förderung gemeinschaftlicher Produktentwicklungen aufzugreifen. Der führende europäische Polyolefin- und Biko-Faseranbieter stellt erstmals auf der Messe für Filter- und Trenntechnik aus (Halle 7, Stand R12).

„Der Markt sucht ständig nach neuen Lösungen, die auf energieeffiziente Weise zur Verbesserung der Luftqualität und zur Steigerung der Qualität von Lebensmitteln und Industrieflüssigkeiten beitragen. Das Optimieren der Filtrierleistung bei niedrigem Druckverlust ist eine zentrale Herausforderung in diesem kontinuierlichen Prozess, der laufend neue Maßstäbe setzt, und wir freuen uns sehr über das Potenzial unserer Polypropylenfasern für Innovationen in diesem Bereich“, sagt Jefrem Jennard, Sales Director Industrial Fibres, Beaulieu Fibres International.

„Enge Zusammenarbeit und Gemeinschaftsentwicklungen sind heute elementar für eine rasche und wirksame Ausrichtung auf neu entstehende Bedürfnisse. Die Filtech bietet eine ausgezeichnete Plattform, um ins Gespräch mit Besuchern zu kommen und Möglichkeiten zum Nutzen vielfältigster Anwendungen auszuloten.“

Beaulieu Fibres International bietet eine breite Palette von Mono- und Bikomponentenfasern aus Polypropylen (PP) für die Filtration von Luft und Flüssigkeiten. Das Unternehmen arbeitet aktiv daran, den Filtrationsmarkt für Anwendungen mit Lebensmittelkontakt kontinuierlich weiterzuentwickeln und auszubauen, und ist entschlossen, die Einsatzmöglichkeiten seiner Fasern zur Verbesserung der Filtrationsleistung in Marktsegmenten der Luftfiltration zu erweitern.

Mit einer Vielzahl von verschiedenen Fasertitern, Festigkeiten und Texturen für Volumen-, Oberflächen- und Tiefenfiltration schaffen die Fasern die Fasern herausragende Möglichkeiten zur Steigerung der Filtrierleistung, ohne Druckverluste in Kauf zu nehmen. Das führt zu Filtermedien, die in Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungsanlagen oder in Fahrzeuginnenraumfiltern die Luftqualität verbessern und in der Lebensmittelverarbeitung für eine erhöhte Partikelrückhaltung sorgen.

PP gilt als besonders relevant für die verstärkte Fokussierung auf saubere Luft, da es chemisch inert und beständig gegen Mikrobenbefall ist. Es nimmt keine Feuchtigkeit auf und ist statisch aufladbar. Mit der neuesten Ultrabond-Faser von Beaulieu Fibres International können vollständig recycelbare Einzelpolymer-Filtermedien mit erhöhter Haftfähigkeit und Steifigkeit realisiert werden.

Produktion und Pflege, Logistik und Landwirtschaft – die Menschen in diesen und vielen anderen Branchen leisten Tag für Tag Schwerstarbeit. Exoskelette bieten ihnen dabei enorme Entlastung. Und in der Rehabilitation helfen die innovativen „Kraft-Anzüge" den Patient*innen, ihre motorischen Möglichkeiten zu erweitern und ihre Mobilität zu vergrößern. Zentrales Bauteil der Exoskelette: elastische Schmaltextilien.

Jedes Gramm zählt
Exoskelette erfordern zudem leichte Bauteile. Und da zählt jedes Gramm. Textilien sind per se besonders leichte Materialien und die Elastics von JUMBO-Textil eignen sich darüber hinaus, schwerere Bauteile aus oder mit Kunststoff oder Metall zu ersetzen. Sie dienen zum Beispiel als Federersatz und ersetzen Schnallen oder andere Verschlüsse.

Gut für den Rücken – und für die Haut
Exoskelette erfordern hautfreundliche Bauteile. Je nach Modell und Umgebungstemperatur werden Exoskelette auch direkt auf der Haut getragen. Beim Tragekomfort macht JUMBO-Textil deshalb keine Kompromisse: Ob elastischer Klettgurt oder rutschhemmendes Webband – die Oberfläche der Textilien ist angenehm soft. Damit sich keine Feuchtigkeit staut, sind die Textilien grundsätzlich luftdurchlässig. Sie sind zudem frei von Schadstoffen und erfüllen den OEKO-TEX Standard 100 PK I.

Innovative Fertigungstechnik – komplexe Textilarchitektur
Exoskelette erfordern sichere, stabile Bauteile. Die Fertigungstechnik bei JUMBO-Textil ist immer auf dem neuesten Stand. Das macht ganz unterschiedliche, auch komplexe stabile Textil-Strukturen möglich – von der elastischen Knopflochlitze bis zur mehrfach verzweigten elastische Lochkordeln.

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 DILO-Gruppe dankt allen Kunden und Interessenten für ihren Besuch auf dem DILOMessestand in Genf. Trotz der weiterhin weltweit anhaltenden Covid Einschränkungen durften wir eine Vielzahl bekannter Gesichter sowie neuer Interessenten auf unserem Stand begrüßen; darunter die bedeutendsten Vliesstoffhersteller der Welt aus allen Fachgebieten: Hygiene und Leichtvliesstoffe, technischen Textilien und Nadelvliesstoffe mit den Branchen Geotextilien, Filtermedien sowie allgemeine technische Textilien und Automobil. Großes Interesse besteht weiterhin beim Einsatz von ressourcenschonender Anlagentechnik, Energieeinsparungen und Naturfaserverarbeitung.

DILO konnte auf der INDEX seine neuesten Entwicklungen im Bereich der Industrie 4.0 präsentieren. Durch eine gezielte Anlagenüberwachung und die Auswertung der vorhandenen Maschinendaten sind eine vereinfachte Bedienung und eine effektivere Produktion realisierbar. Das smarte System wurde anhand einer Live-Analyse der Leistungs-, Qualitäts- sowie Verfügbarkeitsparameter der Technikumsanlagen verdeutlicht. Die neuen Produktionsverfahren Hyperpunch Alpha, HyperTex und 3D-Lofter wurden videogestützt erläutert und erzielten damit eine sehr positive Resonanz bei unterschiedlichsten Herstellern, die zur Vertiefung des Themas ihr Interesse an Versuchen im DILO-Technikum bekundeten. Diese Themen und weitere Neuentwicklungen sind auch die Grundlage für weitere Gespräche.