From the Sector

In allen Anwendungsfeldern technischer Textilien und textiler Technologien gewinnt der Aspekt Nachhaltigkeit wachsende Bedeutung. Anlass für die internationale Leitmesse Techtextil für ihre Veranstaltung im April 2024 darauf einen besonderen Fokus zu setzen.

Ob biobasierte, recycelte oder abbaubare Materialien, Kreislaufwirtschaft oder regeneratives Design: Die Entwicklung nachhaltiger Lösungen in der Textilindustrie schreitet zügig voran. Nachhaltige Produkte und Verfahren stehen heute in der Performance ihren herkömmlichen Konkurrenten in nichts nach und rechnen sich zunehmend auch ökonomisch. Mehr als 15 Prozent der Aussteller auf der Techtextil haben bereits natürliche Fasern und Materialien in ihrem Sortiment.
 
Auf dem Areal „Nature Performance“ in der Halle 9.1, Produktsegment Fibres & Yarns, präsentieren die teilnehmenden Aussteller alternative, recyclingfähige und nachhaltige Materialien, die über zukunftsfähige funktionale Eigenschaften verfügen. Das Spektrum reicht von Naturfasern und -Materialien bis zu biobasierten Fasern und Materialien. Im Zentrum der Ausstellerpräsentationen steht deren Performance für die verschiedensten Anwendungsbereiche von der Architektur, Bau, Mobilität und Medizin bis zur Bekleidungsindustrie.

Das Areal Nature Performance ist Teil des Econogy Angebots, das die Messe Frankfurt für ihre weltweiten Textilveranstaltungen eingeführt hat. Das neue Label fasst die zahlreichen Netzwerk- und Informationsformate zum Thema Nachhaltigkeit zusammen und schafft Transparenz durch einheitliche Bewertungskriterien. Der Begriff Econogy steht für die untrennbare Verbindung zwischen Ökonomie und Ökologie und gibt damit die Ausrichtung des zukunftsweisenden Leitthemas an.

Die diesjährige Architektur-Biennale in Venedig sieht sich als „Laboratory of the Future“. Bioverbundwerkstoffe sind in der Architektur nicht nur Zukunftsmusik. Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung (DITF) haben einen nachhaltigen Werkstoff für Stützprofile und Verbindungsknoten entwickelt, die während der Biennale vom 20. Mai bis 26. November im Palazzo Mora ausgestellt werden. Die ultraleichten Bauteile sind das Ergebnis eines Gemeinschaftsprojekts von Partnern aus Forschung und Industrie, das vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft gefördert wurde. Sie werden zukünftig im Bereich der mobilen Architektur und bei Pavillons und Architekturen mit geringer Traglast eingesetzt.

Die DITF hatten die Aufgabe, für den Bioverbundwerkstoff geeignete Materialen auszuwählen und Fertigungsprozesse zu entwickeln. Um einen möglichst hohen Bioanteil zu erreichen, wurden Hanf- und Flachsfasern sowie ein Harzsystem verwendet, das auf epoxidiertem Leinsamenöl basiert. Diese natürlichen Ressourcen wurden sowohl im Pultrusionsverfahren als auch im Heißpressverfahren eingesetzt.

Die Verarbeitung von Naturfasern zu leistungsstarken Produkten ist anspruchsvoll, weil diese dicker, ungleichmäßiger, feuchter und auch empfindlicher sind als Hochleistungsfasern aus Glas, Carbon oder Aramid. Bisher wurden Naturfasern zum überwiegenden Teil mit erdölbasierten Harzen oder Harzen mit einem sehr geringen Bioanteil in der Pultrusion verarbeitet. Die daraus hergestellten Verbünde erreichten keine ausreichende Faser- Matrixhaftung, weshalb die mechanischen Eigen-schaften unbefriedigend waren. An den DITF konnten diese material- und prozessbedingten Probleme weitgehend gelöst werden. Hierbei war beispielsweise die Vortrocknung der Naturfaser-Rovings in der Pultrusion ein entscheidender Lösungsweg. Was bei den DITF im Labormaßstab gelang, ließ sich auch im Industriemaßstab umsetzen. Für den LightPRO Shell Pavillon, den Buckyball und für die Biennale-Ausstellung produzierte der Projektpartner CG-TEC insgesamt 800 Meter Rohrprofil, die als Stützelement verwendet wurden. Für den Knoten, der die Stützprofile verbindet, haben die Projektpartner ein Design entworfen, nach dessen Vorlage ein passendes Formwerkzeug für das Heißpressverfahren gefertigt wurde. Zum Projektende wurden an den DITF mit diesem Formwerkzeug über 60 Verbindungsknoten für den Buckyball hergestellt, von dem man jetzt einen Ausschnitt in Venedig besichtigen kann.

Praxistests haben gezeigt, dass der an den DITF entwickelte Bioverbundwerkstoff für vielfältige Anwendungen in der Architektur geeignet ist. Im Vergleich zu Glasfaserkunststoffen splittern Bioverbundwerkstoffe bei einem Crash nicht. Zudem sind sie ein nachhaltiger Baustoff. Sie verbrauchen bei ihrer Herstellung viel weniger Energie und binden langfristig eine große Menge Kohlenstoff. Sie bringen aufgrund ihrer geringen Dichte wenig Gewicht auf die Waage und sind daher für viele Anwendungen im Leichtbau geeignet. Ziel des Leichtbaus ist es, Rohstoffe, Energie und damit Kosten zu sparen. Der Einsatz von Bioverbundwerkstoffen bietet der Bauindustrie ein hohes Potenzial, neue ressourcenschonende Wege zu gehen.

Das Forschungsprojekt LeichtPRO wurde von der Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe (FNR) im Auftrag des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft gefördert.