From the Sector

Felix Pohlkemper and Tim Röding from Institut für Textiltechnik (ITA) of RWTH Aachen University are developing a technology with their start-up CarboScreen GmbH that makes complex carbon fibre production controllable through sensor monitoring. With the help of CarboScreen technology, it should be possible to double the production speed from the current 15 m/min to 30 m/min in the medium term. The doubling of production speed alone could result in an increase in turnover of up to €37.5 million per year and production plant. Felix Pohlkemper and Tim Röding were awarded third place in the AVK Innovation Award 2023 in the Processes and Procedures category for this ground-breaking development. The award ceremony took place during the JEC Roof Forum in Salzburg, Austria.

The production of carbon fibres is highly complex. In the current state of the art, however, the manufacturing process is only monitored manually by semi-skilled workers. However, even minimal fibre damage during production leads to a reduction in the quality of the carbon fibre. In extreme cases, it can also lead to plant fires. To ensure production quality, the production speed is currently limited to a maximum of 15 m/min. In fact, the production speed of the systems could be higher. The sensor-based online monitoring of Carbo-Screen makes it possible to increase the production speed to 30 m/min in the medium term. As a result of the increased production volume per system, the specific production costs of the carbon fibre are reduced, which can result in lower prices.

A reduced sales price would make it possible to use carbon fibres and their composite materials even more widely in traditional markets such as aerospace technology and wind energy, as well as for mass production in the automotive industry.

The CarboScreen online monitoring system is currently being developed for industrial use. It is to be validated at an industrial plant in 2024. CarboScreen GmbH was founded as part of EXIST funding and offers AI-supported sensor systems for carbon fibre production. The sensor technology continuously monitors the fibre throughout the entire production process. Deviations are detected automatically.

The winners of the AVK Innovation Award are honoured annually by the AVK Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe. Companies, institutes and their partners are honoured in three categories: products and applications, processes and procedures, and research and science.

The winners of the prestigious Innovation Award for Fibre-Reinforced Plastics of the AVK, the German Federation of Reinforced Plastics, were presented in Salzburg this year. This award always goes to businesses, institutions and their partners for outstanding innovations in composites the three categories Products & Applications, Processes & Methods and Research & Science. Projects are submitted in all three categories and are evaluated by a jury of experts in engineering and science as well as trade journalists, who look at each project in terms of their levels of innovation, implementation and sustainability.

Products & Applications category
First place: “Insulating Coupling Shaft for Rail Vehicles” – Leichtbauzentrum Sachsen GmbH, partner: KWD Kupplungswerk Dresden GmbH

Second place: “Electric Car Battery Housing Components Based on Innovative Continuous Fibre-Reinforced Phenolic Resin Composites” – SGL Carbon

Third place: “High Performance Recycled Carbon Fibre Materials (HiPeR)” – Composites Technology Center GmbH (CTC GmbH), partners: Faserinstitut Bremen e. V, Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V., C.A.R. FiberTec GmbH; partners Japan: Faserinstitut Bremen e.V., Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V., C.A.R. FiberTec GmbH; Partner Japan: CFRI Carbon Fiber Recycle Industry Co., Ltd., IHI Logistics and Machinery Corporation, ICC Kanazawa Institute of Technology

Innovative Processes & Methods category
First place: “Chopped Fibre Direct Processing (CFP)” – KraussMaffei Technologies GmbH, partner: Wirthwein SE

Second place: “CIRC - Complete Inhouse Recycling of Thermoplastic Compounds” – Fraunhofer Institute for Production Engineering and Automation (IPA), partners: Schindler Handhabetechnik GmbH, Vision & Control GmbH

Third place: “CarboScreen – Sensor-Based Monitoring of Carbon-Fibre Production” – CarboScreen GmbH, partner: Institute of Textile Technology at RWTH Aachen University

Research & Science category
First place: “Development of a Stereocomplex PLA Blend on a Pilot Plant Scale” – Faserinstitut Bremen e. V.

Second place: “Fibre-Reinforced Salt as a Robust Lost Core Material” – Technical University of Munich, Chair of Carbon Composites, partners: Apppex GmbH, Haas Metallguss GmbH

Third place: “VliesSMC – Recycled Carbon Fibres with a Second Life in the SMC Process” – Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. (STFI), partner: Fraunhofer Institute for Chemical Technology (ICT)

Entries for the next Innovation Award 2024 can be submitted from January 2024 onwards.

Neuware ist, seitdem sich die Logistikketten nach Corona in der 2. Jahreshälfte 2022 wieder neu sortiert haben, sehr billig in Europa und verdrängt PET-Recyclate, so der bvse-Fachverband Kunststoffrecycling.

"Die hohe Inflation führt außerdem zu Konsumverzicht bei den Verbrauchern und dadurch leidet die Nachfrage bei den Verpackungsherstellern. Im Ergebnis geraten die Recyclingunternehmen derzeit massiv unter Druck“, beschreibt Dr. Dirk Textor, Vorsitzender des bvse-Fachverband Kunststoffrecycling, die aktuelle Situation.
 
Jüngstes Beispiel für die angespannte Lage ist die Schließung des PET-Recycling-Standorts von Veolia in Rostock. Der Absatz von Flakes und Regranulaten stockt – der dauerhafte, wirtschaftliche Betrieb seiner PET-Recyclinganlage ist für Veolia nicht mehr möglich. Eine Absicherung des Absatzes von recyceltem PET ist in Zusammenarbeit mit der Getränkeindustrie und/oder dem Handel nicht gelungen, hieß es zur Begründung.
 
„Wir sehen das gesamte PET-Recycling in einer Schieflage, weil Abfüller und Inverkehrbringer von PET-Verpackungen ihrer Produktverantwortung nicht nachkommen. Eine mittelfristige Besserung der Situation ist nicht in Sicht. Die PET-Verarbeiter setzen auf Neuware und listen die Recyclate aus“, kritisiert Textor.
 
Dieses Verhalten der PET-Verarbeiter ist nach Auffassung des bvse-Fachverband Kunststoffrecycling „sehr überraschend“, weil Recycling-PET der einzige Kunststoff ist, der bei Verpackungen mit direktem Lebensmittelkontakt eingesetzt werden kann. Das jetzt zu beobachtende Marktverhalten der PET-Verarbeiter, die ausschließlich auf Neuware setzen, sei kurzsichtig und hoch problematisch, heißt es beim bvse. Man dürfe nicht annehmen, dass eine stillgelegte Anlage innerhalb kurzer Zeit wieder hochgefahren werden kann. Anlagen müssen kontinuierlich betrieben werden, um die benötigten Mengen in geeigneten Qualitäten darstellen zu können. Im schlimmsten Fall verschwindet die Anlage sogar ganz vom Markt.
 
„Und damit wird es eng werden, sehr eng, wenn in Kürze die hohen Anforderungen der europäischen Kunststoffstrategie umzusetzen sind. Nicht zuletzt werden bei der Novellierung der europäischen Verpackungsverordnung sehr ambitionierte Recyclateinsatzquoten definiert. Auch deshalb wird es in Europa zu einem Verteilungskampf um Recycling-PET kommen“, so bvse-Fachverbandsvorsitzender Dirk Textor.

The The German Federation of Reinforced Plastics (AVK) is looking for the best innovations in the field of fibre-reinforced plastics (FRP) / composites covering the following categories:

• Innovative products/components or applications
• Innovative procedures/processes
• Research and science

One goal of the AVK Innovation Award is to promote new products/components and applications made from fibre-reinforced plastics (FRP) and to promote new processes and methods for the manufacturing of FRP products. A further award is given to universities, colleges and institutes for outstanding work in science and research. In each of the categories special emphasis will be placed on the issue of sustainability.

Another goal is to give prominence to the innovations and also to the companies/institutions behind them, thus publicising their performance throughout the industry. The submissions will be evaluated by a jury of experts from the composites sector. The award ceremony will be held during the JEC Forum DACH event in Salzburg, Austria (24-25 October 2023).

The submission deadline for the application documents is 14^th April 2023.
Further details and assessment criteria can be found online.

• Gold und Silber auf Internationaler Erfindermesse iENA

Die antibakteriell und antiviral wirkende Cellulose-Faser „Cell Solution® BIOACTIVE“ und der vollständig biobasierte und bioabbaubare Schmelzklebstoff Caremelt® sind auf der Internationalen Erfindermesse iENA in Nürnberg mit einer Gold- und einer Silbermedaille ausgezeichnet worden. Die beiden besonders nachhaltigen Materialien waren zwei von vier Neuheiten, die das TITK – Thüringische Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. Ende Oktober präsentierte.

Die mit Gold ausgezeichnete natürliche Cellulosefaser „Cell Solution® BIOACTIVE“ überzeugte durch ihre antimikrobiellen Eigenschaften. So wehrt sie zuverlässig schädliche Bakterien und Keime ab. Gefährliche Viren, wie z.B. Influenza oder Covid-19, sind 30 Sekunden nach Kontakt abgetötet. Die patentierte Faser ist waschpermanent, so bleiben diese Eigenschaften über die gesamte Lebensdauer des Textilprodukts erhalten. Als positiver Nebeneffekt werden auch unangenehme Körpergerüche beseitigt.

Textilien mit Cell Solution® BIOACTIVE können vor allem in der Medizintechnik eingesetzt werden. Wegen ihrer feuchtigkeits- und temperaturregulierenden Wirkung sind Cell Solution®-Fasern generell sanft zur Haut, was die Listung bei OekoTex® bestätigt. Durch die blockierende Wirkung auf das Bakterienwachstum beschleunigt die bioaktive Version der Faser auch den Heilungsprozess, insbesondere von offenen Wunden und Neurodermitis.

Mit einer Silber-Medaille würdigte die iENA-Jury den vollständig biobasierten und bioabbaubaren Schmelzklebstoff Caremelt®. Er kommt als erster Schmelzklebstoff vollständig ohne fossile Ressourcen aus. Caremelt® bietet der Industrie damit die Möglichkeit, Produkte, die wegen ihren Klebeverbindungen bislang noch nicht komplett bioabbaubar waren, vollständig nachhaltig zu gestalten.

Nachwachsende Rohstoffe wie Pflanzenstärke vom Mais oder der Kartoffel, Baumharze und Pflanzenwachse bilden die Ausgangsmaterialien – hier in Form von kommerziell verfügbaren biobasierten Kunststoffen, wie zum Beispiel Polylactide (PLA) und weiteren Additiven, wie etwa biobasierte und unbedenkliche Zitronensäure. Die Herausforderung dabei war, hierfür die richtige Rezeptur zu entwickeln, damit Caremelt® das Niveau konventioneller Schmelzklebstoffe erreichen kann. Dies ist dem TITK durch die richtige Auswahl der Rohstoffe sowie durch eine zusätzliche Modifizierung der Biopolymere gelungen.

Die potenziellen Anwendungsgebiete von Caremelt® sind vielfältig. Sie reichen von der Verpackungs- und Möbelbranche über die Textilindustrie bis hin zum Automobilsektor. Der Einsatz von Biopolymeren bietet einerseits den Vorteil der CO₂-Neutralität und andererseits eine rückstandslose Bioabbaubarkeit des Schmelzklebstoffs. Gerade dort, wo ein Recycling weder technologisch möglich noch wirtschaftlich sinnvoll ist, wird diese Eigenschaft zu einem entscheidenden Faktor, um den Eintrag von Mikroplastik in die Umwelt zu reduzieren.

Die AVK - Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e. V. trauert um Dr.-Ing. Rudolf Kleinholz, der im Alter von 82 Jahren am 4. Juli 2022 nach längerer Krankheit verstorben ist.
 
Seine Beziehung zu den „Verstärkten Kunststoffen“ begann 1968 beim Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Aachen, wo er als Abteilungsleiter „Verstärken“ arbeitete. Dort promovierte er 1971 über Verstärkte Kunststoffe unter Prof. Georg Menges und wechselte dann in die Industrie. Anfang der 1990er Jahre bis zu seinem Ruhestand arbeitete er bei Fibrit, Grefrath, später Johnson Controls und war dort als Director Materials and Process Engineering Europe europaweit für Innenraumteile zuständig.

Der AVK war er bereits von Beginn seines Berufslebens an, seit 1968, eng verbunden in verschiedenen Positionen und Gremien bei AVK-Arbeitskreisen und -Ausschüssen. Er war über viele Jahre organisatorisch für die AVK-Tagung mitverantwortlich und hat mit seinem außerordentlichen Know-how auch den AVK-Vorstand für viele Jahre bereichert und geprägt. Er gehörte auch nach dem Eintritt der Verrentung immer wieder kooptiert dem Vorstand an, trug für Jahrzehnte die Verantwortung für den AVK-Innovationspreis und war Vorsitzender der Jury.

Großer Beliebtheit erfreute sich das regelmäßig von der AVK durchgeführte „Einführungsseminar“, bei dem Dr. Kleinholz mit seinem tiefen Fachwissen, Neu- und Wiedereinsteigern eine immer auch humorvolle Einführung in die komplexe Welt der Verstärkten Kunststoffe gab. Bereits 2008 wurde Dr. Kleinholz der AVK-Ehrenpreis „Lesender Knabe“ für seine langjährigen Verdienste um die Verstärkten Kunststoffe / Composites verliehen.

SMCCreate 2022, the design conference jointly organized by the AVK and the European Alliance for SMC BMC takes place from 28-29 June 2022 in Antwerp, Belgium. Registrations are now possible.

This unique conference about design in SMC and BMC composite materials will provide valuable insights in the entire product design process from idea to part manufacturing, targeted both at experienced designers and at designers that are new in applying these versatile materials.

Within the time of only 1.5 day, the SMCCreate 2022 conference will cover a wide range of subjects, all relevant for designers in their selection of materials solutions that provide performance, cost efficiency, manufacturing ability and sustainability.

Program
15 lectures by international speakers from France, Germany, Italy, Spain, The Netherlands and the USA will present practical presentations about sustainability, part design, mobility and automotive applications. Equally current trends and developments in the European SMC/BMC market are on the agenda.

Date and Location
The SMCCreate 2022 Conference will be organized on June 28-29, 2022 in the Hilton Hotel in Antwerp (Belgium). The presentation language will be English. The programme, further details and registration information is available at www.avk-tv.de.

The AVK – Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe – has once again presented its Innovation Awards to companies, institutes and their partners. Three composites innovations were recognised in each of the three categories – “Innovative Products/Applications”, “Innovative Processes” and “Research and Science” – at the new event JEC Forum DACH on 23 November 2021, the first edition of which was held in Frankfurt.

“As usual, the submissions included a lot of very interesting and promising products and processes this year. The Innovation Awards highlight the outstanding efficiency, cost-effectiveness and sustainability of fibre-reinforced plastics as well as the companies and institutes operating in the sector,” explains Dr. Elmar Witten, Managing Director of the AVK. The jury of leading experts from the industry honoured the following innovations this year:

Category “Research and Science”
First place in the “Research and Science” category was awarded to the German Aerospace Center (DLR) for its Bondline Control Technology (BCT). This innovative process is used for quality control and assurance of bonded joints. The core element is a porous fabric which is applied to a joining surface using an epoxy adhesive or matrix resin. Peeling away the fabric creates a chemically reactive and undercut surface and can also be used as a test to check adhesion to the substrate. BCT has potential in a variety of possible applications. For example, peel ply can be replaced by BCT fabric to produce composite components with an optimised joining surface. The cost-effective BCT peel test is suitable for coupon testing and process control. In addition, the combined adhesion test and surface pre-treatment can be used for quality assurance of bonded repairs on fibre composite structures.

Second place was taken by the Institute of Textile Technology (ITA) at RWTH Aachen University and its partners AEROVIDE GmbH, Altropol Kunststoff GmbH, Basamentwerke Böcke GmbH, TechnoCarbon Technologies GbR with “StoneBlade – Lightweight construction with granite for the wind industry”. This innovation enables manufacturers to reduce the amount of non-recyclable materials used in rotor blade construction. At the same time, it reduces the weight of these components and improves the mechanical properties relating to the stability of wind turbines. The innovative approach replaces glass-fibre reinforced plastic in the blade components with hard rock – a natural, cost-effective and recyclable lightweight material. The slabs of rock are cut and ground to a thickness of just a few millimetres and embedded in a fibre composite laminate with carbon fibre, which stabilises them for alternating load cases. The pre-stressed material is pressure-stable in the composite and can absorb tensile forces in the event of continuously alternating loads without any loss of stiffness.

Third place went to the Dresden University of Technology – Institute for Lightweight Construction and Plastics Technology (ILK) with its partner Mercedes Benz AG for the interdisciplinary development of a highly integrated inductive charging module for electric vehicles. The ultra-thin charging module was designed to make optimum use of space in the vehicle underbody without reducing ground clearance. An interdisciplinary approach was adopted for the development process. This involved the electrical, mechanical and process characterisation of high-frequency Litz wires, ferromagnetic foil and metal wire cloth as well as the creation of a simulation model. The result is a demonstrator for a charging system with a structural height of 15 mm and a total weight of 8 kg. It achieves a transmission efficiency of up to 92 percent at 7.2 kW nominal power and active air cooling. The hardware demonstrator was fabricated in a 3-step process using RTM and VARI techniques.

Overview of all the winners in the three categories:
Category “Innovative Products/Applications”
1st Place: “Traffic signs from Nabasco (N-BMC)” – Nabasco Products BV and Lorenz Kunststofftechnik GmbH, partners: Pol Heteren BV and NPSP BV
2nd Place: “Novel, ultratough vinyl ester resin for the construction of large marine vessels” Evonik Operations GmbH
3rd Place: “Air intake housing with a multi-material design for gas turbines” – MAN Energy Solutions SE, Leichtbau-Zentrum Sachsen GmbH and Leichtbau-Systemtechnologien KORROPOL GmbH.
Category “Innovative Processes”
1st Place: “In-mould wrapping” off-tool, film-coated, fibre composite components for exterior applications – BMW Group, Partner: Renolit SE
2nd Place: “Adaptive automated repair of composite structural components in the aviation sector” – Lufthansa Technik AG, Partner: iSAM AG
3rd Place: “Automated surface pre-treatment using VUV excimer lamps” – CTC GmbH
Category “Research and Science”
1st Place: “Bondline Control Technology (BCT)” – German Aerospace Center (DLR)
2nd Place: “StoneBlade – Lightweight construction with granite for the wind industry” – Institute of Textile Technology at RWTH Aachen University, Partners: AEROVIDE GmbH, Altropol Kunststoff GmbH, Basamentwerke Böcke GmbH, TechnoCarbon Technologies GbR
3rd Place: “Interdisciplinary development of a highly integrated inductive charging module for electric vehicles” – Dresden University of Technology – Institute for Lightweight Construction and Plastics Technology (ILK), Partner: Mercedes Benz AG

Submissions for the next Innovation Award can be made from the end of January 2022.