Aus der Branche

Beim Innovationstag Mittelstand des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) präsentiert sich der innovative Mittelstand als treibende Kraft der deutschen Wirtschaft. Unter dem Leitgedanken „So geht Zukunft! – Digital. Transformativ. Resilient.“ verspricht die Veranstaltung spannende Einblicke in wegweisende Technologien und zeigt, wie Unternehmerinnen und Unternehmer aus ganz Deutschland den technologischen Wandel vorantreiben. Rund 300 Aussteller präsentieren bei der Open-Air-Veranstaltung die Ergebnisse ihrer zukunftsweisenden Forschungs- und Entwicklungsprojekte und laden zur Entdeckungsreise ein. Das STFI präsentiert zum Innovationstag Mittelstand des BMWK am 13.06.2024 in Berlin fünf textile Forschungshighlights aus den Bereichen Schutztextilien, Digitalisierung sowie Nachhaltigkeit, Kreislaufwirtschaft und Wellness.

Molotowcocktailschutzanzug – textiler Schutzanzug für Polizeieinsatzkräfte zum Schutz vor Molotowcocktails
Spezialeinsatzkräfte sind auf Schutzkleidung angewiesen, die vor vielfältigen Gefahren schützt. Meist schränkt eine höhere Schutzwirkung den Tragekomfort ein. Forscher des STFI und des ITA Aachen haben daher gemeinsam ein hitzebeständiges Gewebe entwickelt, das vor Angriffen mit Molotowcocktails schützt und dabei gleichzeitig einen hohen Tragekomfort gewährt. Molotowcocktails können schwerwiegende Verletzungen hervorrufen, die es zu verhindern gilt. Das Verletzungspotential hängt insbesondere mit der extrem hohen Verbrennungstemperatur von 800 °C – 1.700 °C zusammen, aber auch der starken adhäsiven Wirkung der Brandsätze. Die entwickelte Schutzkleidung zeichnet sich durch eine optimierte Faserzusammensetzung sowie durch eine spezielle Garn- und Gewebekonstruktion aus. Dar-über hinaus wurde die Funktionalisierung des Gewebes angepasst.

Holz/Textil-Faltwerke
Im abgeschlossenen Projekt wurden Holz-Textil-Faltwerken (HTF) entwickelt, die temporär zum Zweck des Schallschutzes, Sichtschutzes oder der räumlichen Abgrenzung aufstellbar sind. Unter Nutzung der Origami-Mathematik wurden mehrschichtige Holz-Textil-Verbunde entwickelt. Das Textil dient als zweidimensionales Scharnier der fertigen Konstruktion. Durch den Verbund aus biegeschlaffen textilen Materialien mit biegesteifen Holzelementen sind Faltbewegungen möglich, die eine selbsttragende Struktur entstehen lassen. Die HTF zeichnen sich durch kleines Packvolumen und Leichtbauweise aus. Gezeigt wird ein Tischmodell des Demonstrators.

Graviola
In der Naturmedizin werden die Blätter des tropischen Graviola-Baumes (Annona muricata) zur Verbesserung des Wohlbefindens und zur Behandlung zahlreicher Krankheiten eingesetzt. Die Wirkung der Graviolapflanze ist hauptsächlich auf die enthaltenen aktiven Wirkstoffe der Acetogenine zurückzuführen. Ziel des Projektes GRAVIOLA war die Entwicklung neuartig funktionalisierter Textilien, die mit Wirkstoffen der Graviolapflanze ausgerüstet sind. Gezeigt werden auf dem internationalen Pavillon des Innovationstag Mittelstand mit Graviola ausgerüstete Textilmuster auf Basis von Wirkstoffverkapselungen und Graviolaextrakten.

INTAKE – Entwicklung und Erprobung intelligenter Einbringungstechnologie für Datenkerne in der Wäschekonfektionierung
Im Projekt INTAKE haben sich aktuell sechs Forschungspartner das Ziel gesetzt, ein KI-gesteuertes Verfahren zu entwickeln, das RFID-Antennenfäden und -Chips während des Konfektionsprozesses in die Wäsche einbringt und so die Notwendigkeit des nachträglichen Patchens eliminiert. Die Wäsche selbst wird so zu einem individuell funktionalisierten RFID-Transponder gemacht. Gezeigt wird Flachwäsche wie z.B. Bettlaken oder Kopfkissen mit integrierter kleindimensionaler RFID-Fadentechnologie inkl. Datenkern und Textilantenne für eine gesteuerte Einbringung per KI und zukünftige Leasing-Szenarien

Entwicklung und Untersuchung der Fusion zwischen innovativen Technologiekombinationen und nachhaltigen Designstrategien, dargestellt als multifunktionale Spielmatte (MultiMatt)
Die Multimatt ist eine Spielmatte, welche unterschiedliche Fertigungs- und Veredlungstechnologien unter Verwendung eines rezyklierten und Cradle to Cradle-zertifizierten Materials zu einem kreislauffähigen Produkt vereint. Die entwickelte MultiMatt verbindet den Monomaterial-Ansatz mit dem Flächenbildungsverfahren Stricken und den Veredlungs- und Funktionalisierungstechnologien 3D-Druck, Rückenbeschichtung und Laserbehandlung. Damit ist die Entwicklung zur Anwendung für nachhaltiges Design, kreislauffähige Materialverbunde und Rezyklate geeignet.

Trends wie Fitness-Lifestyle und Vitalität, die Quantified-Self-Bewegung, aktives Altern oder der Outdoor-Boom werden den Sport-, Gesundheits- und Wellness-Sektor in den kommenden Jahren stark verändern. Zudem werden technische Innovationen die Art und Weise, wie Menschen fit und gesund bleiben, neu definieren. Das Gemeinschaftsprojekt DiMo – Digital Motion soll den Transformationsprozess mitgestalten. Es lief 2023 in erster Runde und wird mit DiMo-NEXT für weitere vier Jahre fortgesetzt.

Mit dem Vorhaben soll transdisziplinär erforscht werden, wie das Bewegungserlebnis der Menschen verbessert, die Leistung gesteigert und ein nachhaltiger Lebensstil ermöglicht werden kann. Eine Schlüsselrolle spielen dabei die Potenziale durch digitale Technologien, insbesondere im Sensorenbereich. Zudem ist das Thema Bekleidung als Schnittstelle technologischer Lösungen zum Menschen wichtig. Daher befinden sich unter den 26 Projektpartnern aus Industrie und Forschung KARL MAYER und Grabher als Vertreter der Textilbranche.

Der Textilmaschinenhersteller KARL MAYER bringt seine Expertise im Bereich Wearables in die Projektarbeiten ein. Das TEXTILE-CIRCUIT-Team seines TEXTILE MAKERSPACE hat bereits verschiedene Projektarbeiten hierzu erfolgreich umgesetzt. Zudem wird eine MJ 52/1 S von KARL MAYER bei V-trion, der Forschungsgesellschaft von Grabher in Lustenau, für die Herstellung elektrisch leitfähiger Textilien eingesetzt.

Der Startschuss für DiMo-NEXT fällt am 1. April 2024, also kurz vor der Techtextil 2024 in Frankfurt am Main. Auf der Messe wird KARL MAYER seinen Beitrag zu den Projektarbeiten vorstellen.

Die Gewinner der diesjährigen Innovation Awards der internationalen Leitmessen Techtextil und Texprocess stehen fest. 15 Preisträger in acht Kategorien erhalten die Auszeichnung für wegweisende Forschung, neue Produkte, Verfahren oder Technologien. Die prämierten Innovationen zeigen textile Lösungen als essenzielle Treiber für Weiterentwicklungen in zahlreichen Branchen wie Luftfahrt, Automobil, Medizin oder Bau.

Gewinner Techtextil Innovation Award

Flugzeuge besser recyceln
Leichter als viele Metalle und flexibel im Design: Faserverbundwerkstoffe sind aus der modernen Luft- und Raumfahrt nicht mehr wegzudenken. Die textilverstärkten Leichtbaumaterialien, meist eine Mischung aus Glas- oder Kohlenstofffasern und Kunstharz, reduzieren das Gewicht von Flugzeugen – und damit deren Treibstoffverbrauch – so stark, dass manche modernen Flieger inzwischen zu mehr als 50 Prozent aus ihnen bestehen. Damit stellt sich auch immer dringlicher die Frage nach dem Recycling dieser Verbundmaterialien. Für ein neues Verfahren, mit dem Flugzeugteile aus thermoplastischem Faserverbund künftig besser recycelt werden können sollen, erhält das belgische Textilforschungsinstitut Centexbel den Techtextil Innovation Award in der Kategorie „New Approaches on Sustainability & Circular Economy“. Das prämierte Verfahren, dessen Entwicklung nach Angaben von Centexbel eng von Airbus begleitet wurde, nutzt Induktionswärme. Mit ihrer Hilfe kann man verschweißte thermoplastische, textilverstärkte Verbundwerkstoffe erhitzen und anschließend voneinander lösen. Stringer, Teile von Tragflächen und andere textilbasierte Flugzeugteile sollen sich so künftig besser trennen und wiederverwenden lassen.

Smartes Dach
Der Techtextil Innovation Award in der Kategorie „New Product“ geht an das portugiesische Technologiezentrum für Textil- und Bekleidungsindustrie CITEVE für ein intelligentes, textilverstärktes Abdichtungssystem für Flachdächer. Das „Smart Roofs System“ (SRS) besteht aus einer thermisch reflektierenden, flüssigen Abdichtungsmembran auf Wasserbasis und einer intelligenten textilen Verstärkungsstruktur aus einem Jacquard-Gewebe aus recyceltem Polyester. Diese enthält elektronische Garne, die auf Wärme, Temperatur und Feuchtigkeit reagieren. Das innovative System bietet laut CITEVE eine bessere technische Leistung und ist nachhaltiger als bisherige Lösungen für Flüssigmembranen.

Drei Preisträger in der Kategorie „New Technology“:

Selbstkühlende Textilien gegen Klimawandel-Folgen
Eine neuartige Beschichtung für selbstkühlende Textilien der Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) erhält einen Techtextil Innovation Award in der Kategorie „New Technology“. Anders als Sonnenschirme oder Markisen, die die Sonneneinstrahlung nur indirekt abhalten, ermöglicht die Beschichtung es Textilien, selbst aktiv zu kühlen. Dazu reflektiert sie nicht nur das Sonnenlicht, sondern strahlt auch Wärmeenergie wieder ab. Die Entwicklung der Beschichtung erfolgt auch vor dem Hintergrund steigender Temperaturen durch den Klimawandel. Der Kühlenergiebedarf in Städten sei zwischen 1970 und 2010 um 23 Prozent gestiegen. Bisher sorgen vor allem Ventilatoren und Klimaanlagen für Abkühlung. Doch die verbrauchen viel Strom: Bereits 2018 schätzte die Internationale Energieagentur (IEA), dass rund zehn Prozent des weltweiten Strombedarfs auf Klimaanlagen und Ventilatoren entfallen; 2050 könnten Klimaanlagen laut IEA nach der Industrie der zweitgrößte Treiber des globalen Energiebedarfs sein.

Besserer Schutz vor Sepsiserregern
Sepsis, auch bekannt als Blutvergiftung, ist weltweit für jeden fünften Todesfall verantwortlich. Ursache der Infektion sind häufig Mikroorganismen wie Bakterien, Pilze oder Viren, die auch in Krankenhauswäsche vorkommen und von dort über Wunden in den Körper gelangen können. Das hessische Unternehmen Heraeus Precious Metals erhält einen Techtextil Innovation Award in der Kategorie „New Technology“ für eine neue antimikrobielle Technologie, die Krankenhauspatient*innen künftig besser vor Sepsiserregern schützen soll. Dabei handelt es sich um ein Additiv auf Edelmetallbasis mit dem Namen AGXX. Kleidung und Bettwäsche in Krankenhäusern und Pflegeeinrichtungen sollen so künftig besser antimikrobiell ausgestattet werden können als mit derzeitigen Lösungen. Und so funktioniert es: In Textilien eingearbeitet, löst AGXX durch das Zusammenwirken der Edelmetalle Silber und Ruthenium eine katalytische Reaktion aus, die reaktiven Sauerstoff erzeugt, der Mikroorganismen wirksam abtöten soll. Die antimikrobielle Wirksamkeit der prämierten Neuentwicklung konnte Heraeus nach eigenen Angaben bisher bei 130 verschiedenen Mikroorganismen nachweisen und zudem zeigen, dass diese auch nach 100 Wäschen im Textil erhalten bleibt.

Smarte Textilpumpe hält Kleidung trocken
Bei Kleidung ist Komfort einer der wichtigsten Aspekte. Er leidet schnell, wenn ein Kleidungsstück nass wird, zum Beispiel durch Schweiß. Um diesen künftig schon während des Tragens aus Hemd oder Jacke zu entfernen, hat das schwedische Unternehmen LunaMicro eine intelligente Feuchtigkeitsmanagement-Technologie entwickelt. Dabei handelt es sich um ein mehrlagiges, poröses Textil, das mit einer kleinen Batterie verbunden ist. Eingearbeitet in ein Kleidungsstück, soll diese smarte Textilpumpe Flüssigkeiten wie Schweiß aktiv aus dem Inneren der Kleidung nach außen befördern und die Träger*innen trocken halten. Für die in Schweden und den USA patentierte elektroosmotische Textilpumpe erhält das Unternehmen einen Techtextil Innovation Award in der Kategorie „New Technology“. Die Innovation soll schon bald in Outdoor- und Arbeitsschutzkleidung sowie in persönlicher Schutzausrüstung (PSA) zum Einsatz kommen.

Zwei Preisträger in der Kategorie “New Concept”:

Nachhaltiges Bauen: Bis zu 30 Prozent Beton einsparen
Rund 40 Prozent der globalen CO2-Emissionen entfallen derzeit auf den Bau- und Gebäudebereich. Vor allem bei der Herstellung von Beton, einem der wichtigsten Baustoffe, werden große Mengen CO2 freigesetzt. Das Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) und das Institut für Massivbau (IMB) an der TU Dresden erhalten einen von zwei Techtextil Innovation Awards in der Kategorie „New Concept“ für ein neues Fertigungsverfahren von Betonfertigteilen unter Verwendung von Carbon, mit dem sich bis zu einem Drittel Beton einsparen lassen soll. Darum geht es: Um Material zu sparen, kommen im Neubau vorzugsweise sogenannte Hohlkörperdecken zum Einsatz. Das sind Betonfertigteile, die im Gegensatz zu massiven Stahlbetondecken Hohlräume enthalten und daher weniger Beton benötigen. Mit dem neuen Fertigungsverfahren, das die Institute mit Unternehmen der Textil- und Baubranche entwickelt haben, lassen sich Hohlkörperdecken-Betonfertigteile mit Carbon herstellen, die künftig noch weitaus mehr Beton und damit CO2 einsparen sollen. Mit dem prämierten Verfahren sollen sich Privat- und Industriegebäude schon bald nachhaltiger und ressourcenschonender bauen lassen als bisher.

Veganes Leder aus Hanfabfällen
Ebenfalls in der Kategorie „New Concept“ wird das Biotech-Start-up Revoltech mit einem Techtextil Innovation Award ausgezeichnet. Das junge Unternehmen aus Darmstadt erhält den Preis für seinen veganen, vollständig recycelbaren Lederersatz aus Hanffasern namens „LOVR“ (ein Akronym für „lederähnlich, ohne Plastik, vegan, reststoffbasiert“). Laut Revoltech ist es der „weltweit erste wirklich zirkuläre Lederersatz“. Vegane Lederalternativen hätten bisher oft zwei Probleme: Entweder seien sie nicht rein pflanzlich, weil sie erdölbasierte Bestandteile enthielten, oder sie würden im Labor gezüchtet und seien daher schwer skalierbar. LOVR dagegen vereint laut Fuhrmann Skalierbarkeit und 100-prozentige Kompostierbarkeit. Die für LOVR verwendeten Hanfabfälle stammen aus dem industriellen Hanfanbau. Der prämierte Lederersatz ist Revoltech zufolge bereits in Schuhen und in einem Konzeptfahrzeug des Autoherstellers KIA im Einsatz. Bald soll er auch bei Polstermöbeln, in Autoinnenräumen und Bekleidung für mehr Nachhaltigkeit sorgen.

Zwei Preisträger in der Kategorie “New Technologies on Sustainability & Recycling”:

Fasern nachhaltiger zu 3D-Formen verbinden
In der Kategorie „New Technologies on Sustainability & Recycling“ geht ein Techtextil Innovation Award an Norafin Industries aus dem sächsischen Mildenau. Der Preis würdigt das neue Verfahren „Hydro-Shape“, mit dem sich Fasern mit Hochdruckwasserstrahlen zu einer 3D-Form verbinden lassen. „Statt nur textile Flächen zu erzeugen, können mit dem neuen Verfahren dreidimensionale Strukturen von der Faser bis zum Endprodukt in einem Schritt hergestellt werden. Im Ergebnis entstehe ein textiles 3D-Produkt, das in Sachen Abfallreduzierung neue Wege gehe und zudem aus biologisch abbaubaren Naturfasern hergestellt werden könne. Die Entwicklung der Technologie erfolgte laut Jolly auch vor dem Hintergrund der Single-Use-Plastics Directive, einer EU-Richtlinie zur Bekämpfung von Einwegplastik, die 2021 in Kraft trat. Auf der Techtextil will Norafin das nun ausgezeichnete Fügeverfahren erstmals der Öffentlichkeit vorstellen.

Biobasierte Isolationstextilien statt synthetischer Dämmstoffe
Eine gute Wärmedämmung von Gebäuden ist wichtig für den Klimaschutz, denn sie reduziert den Energieverbrauch und damit die benötigte Heizenergie. Dämmstoffe wie Polyurethan oder Styropor dämmen zwar gut, enthalten aber auch fossile Rohstoffe. Um solche synthetischen Materialien in Zukunft zu ersetzen und nachhaltiger zu dämmen, hat das Aachener Start-up SA-Dynamics gemeinsam mit Industriepartnern recycelbare Dämmtextilien aus biobasierten Aerogelfasern entwickelt. Dafür erhält das Unternehmen den zweiten Techtextil Innovation Award in der Kategorie „New Technologies on Sustainability & Recycling“. Die EU und Regierungen vieler Staaten setzen auch bei der Gebäudedämmung verstärkt auf regulatorische Maßnahmen für mehr Klima- und Umweltschutz. Die neuen Isolationstextilien aus Aerogelfasern, die zu über 90 Prozent aus Luft bestehen und sich auf Textilmaschinen verarbeiten lassen, sollen synthetische Dämmstoffe in ihrer Schutzwirkung sogar übertreffen

Wissenschaftsteams des Instituts für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA) forschen gemeinsam mit Partnern aus der Industrie und außeruniversitären Forschungseinrichtungen gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) an Wegen, die Textilindustrie von fossilen auf biobasierte Rohstoffe, Ausrüstungen sowie neue umweltfreundliche Verfahren umzustellen, um auf diese Weise, die gesamte textile Wertschöpfungskette zu transformieren.

Die Fäden dafür laufen im Innovationsraum BIOTEXFUTURE mit einer Vielzahl an einzelnen Textilforschungsprojekten zusammen. Die enge Verknüpfung von universitärer mit anwendungsnaher Forschung und marktrelevanter Umsetzung mit Wirtschaftsunternehmen soll dazu führen, dass der Textilindustrie die Wende zu einem zukunftsfähigen biobasierten Wirtschaften zielgerichtet gelingen kann.

Erste konkrete Ergebnisse ausgewählter Projekte präsentiert BIOTEXFUTURE auf den Gemeinschaftsstand Bioökonomie des BMBF auf der Hannover Messe (22. bis 26.4.2024) sowie auf der fast zeitgleich stattfindenden Internationalen Leitmesse für technische Textilien und Vliesstoffe, Techtextil, in Frankfurt / Main (23. bis 26.4.2024). Folgende Projekte werden vorgestellt:

• BioTurf: der Kunstrasen der Zukunft ist grün (Hannover Messe / Techtextil)
• CO₂Tex: innovative elastische Garne binden CO₂ (Hannover Messe / Techtextil)
• DegraTex: biologisch abbaubare Geotextilien (Techtextil)
• BioBase: Textilien für Innenräume, Sport, Auto und Technik werden bio (Hannover Messe / Techtextil)

BioTurf: der Kunstrasen der Zukunft ist grün
Die Forscher*innen des Projekts BioTurf arbeiten an der Lösung eines Problems, mit dem hunderte von Städten und Gemeinden konfrontiert sind. Ziel ist es, eine Kunstrasenstruktur aus Bio-Polyethylen (PE) zu entwickeln, das sich qualitativ nicht von erdölbasiertem PE unterscheidet. Diese Monomaterial-Struktur soll ein hochwertiges Materialrecycling ermöglichen. Eine wichtige Basis für die spätere Kreislaufführung des Produktes. Darüber hinaus wird die neuartige Kunstrasenstruktur ohne die Zugabe von Einstreu-Granulat auskommen und damit das aktuelle Mikroplastik-Problem von Kunstrasenplätzen lösen. Es existiert bereits ein BioTurf-Fußballplatz in Aachen als Demonstrationsspielfeld, auf denen Sportler*innen spielen und trainieren, und dadurch die Forscher*innen regelmäßig Rückmeldung bekommen. Man befindet sich in der Phase der Feinjustierung, um das Ziel zu erreichen den Kunstrasen der Zukunft aus 100% biobasiertem Polyethylen herstellen zu können.

CO₂Tex: innovative elastische Garne binden CO₂
Die Textilwissenschaftler*innen des BIOTEXFUTURE Projekts CO₂Tex entwickeln elastische Filament-Garne, in deren Ausgangsmaterial das für die Erderwärmung mitverantwortliche Treibhausgas CO₂ gebunden ist. Gleichzeitig verwenden sie für die Garnherstellung Schmelzspinnprozesse, für die keine giftigen und umweltschädlichen Lösungsmittel notwendig sind. Den Forscher*innen ist es zudem gelungen, die Elastizität der auf thermoplastischen Polyurethanen (TPU) beruhenden Entwicklung für bestimmte Garntypen an das Leistungsvermögen der konventionellen Elastane heranzuschrauben. Das Projekt-Konsortium erwartet, dass für die entwickelten CO₂-haltigen elastischen TPU-Filament-Garne eine Hochskalierung der Produktionsprozesse auf eine massentaugliche Fertigung im Industriemaßstab in absehbarer Zeit möglich sein wird. Dabei hält das CO₂Tex-Team vergleichbare Herstellungskosten wie bei konventionellen Garnen sowie leichte Vorteile bei der Energiebilanz gegenüber bestehenden Prozessen für möglich.

DegraTex: biologisch abbaubare Geotextilien
Das Ziel von DegraTex ist die Entwicklung biobasierter, abbaubarer Geotextilien für kurzfristige Anwendungen wie die zeitlich begrenzte Sicherung von Erdstrukturen oder für den Vegetationsschutz. Die Materialien erfüllen ihre Funktion, bis sie von natürlichen Komponenten, wie z.B. bodenstabilisierenden oder bodendeckenden Pflanzen, übernommen werden oder simpel einfach nicht mehr benötigt werden. Es geht darum, konventionelle, erdölbasierte Geotextilien in technisch und ökologisch sinnvollem Rahmen durch biobasierte und abbaubare Produktlösungen zu ersetzen. Das Forschungsteam des ITA hat bereits erste Demonstratoren auf Basis von Biopolymeren im Außeneinsatz.

BioBase: Textilien für Innenräume, Sport, Auto und Technik werden bio
Im BioBase-Projekt wird die gesamte textile Wertschöpfungskette der jeweiligen Produkte abgebildet und in jedem Prozessschritt der technologische Reifegrad für die industrielle Produktion von biobasierten und nachhaltigen Chemiefasern schrittweise erhöht. Zunächst entstehen hierbei in Kooperation zwischen den Forschungseinrichtungen und Industriepartner*innen industriell gefertigte Anschauungsmodelle (Demonstratoren), die das Potenzial der am Markt verfügbaren biobasierten Polymere demonstrieren sollen. Die Herstellung der Polymere, Garne und textilen Flächen, orientiert sich sehr anwendungsbezogen an den existierenden technischen Anforderungen in den unterschiedlichen Industrie-Sektoren.
Das Team in Aachen beschäftigt sich mit der Herstellung von Chemiefasergarnen und betrachtet dabei die Arbeitsschritte Schmelzspinnen und Texturieren der Wertschöpfungskette und teilweise auch die Flächenherstellung. Die Forschungen zeigen, dass biobasierte Polymere existieren, die auf bestehenden Anlagen entlang der textilen Prozesskette bis zum Demonstrator verarbeitbar sind, wobei die Garn- und Textileigenschaften je nach Anforderungsprofil angepasst werden können.

Das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) präsentiert auf der Techtextil 2024 textile Highendprodukte und -lösungen. Die Highlights aus aktuellen Forschungsergebnissen und Innovationen gewähren Einblick in die Digitalisierung der Textilproduktion, zeigen Anwendungen für 3D-Druck und Smart Technical Textiles und liefern neben Beispielen für besonders nachhaltig konstruierte Produkte auch innovative Ansätze für Schutz- und Medizintextilien.

Zentrales Highlight des STFI-Messeauftritts ist ein mobiles Robotersystem, das automatisiertes Bestücken eines Spulengatters im Kleinformat zeigt. Die Pick-and-Place-Anwendung demonstriert ein kameragestütztes Greifen der Spulen. Der Roboter ist am STFI Teil der „Textilfabrik der Zukunft“, die Automatisierungslösungen für die Textilbranche im Laborumfeld abbildet.

Aus dem Bereich nachhaltiger Produkte und Lösungen werden ein Schlafsack mit biobasiertem und damit veganem Füllmaterial und ein naturfaserbasiertes Verbundelement für den Möbelbau, in dem LEDs und kapazitive Näherungssensoren für eine berührungslose Funktionssteuerung sticktechnisch appliziert wurden, vorgestellt. Gedruckte Heizleiterstrukturen demonstrieren aktuelle Forschungsarbeiten für die E-Mobilität der Zukunft, denn die individuell steuerbare Sitz- und Innenraumheizung soll letztlich im Vergleich zu konventionellen Heizsystemen Gewicht reduzieren und Energie sparen.

Während ein Schutzanzug für Einsatzkräfte vor Gefahren eines Molotowcocktailangriffs schützt, veranschaulichen ein Schienbeinschoner und eine Kniebandage mit Patellaring die Verfahrenskombination aus 3D-Druck und UV-LED-Vernetzung. Des Weiteren gehört die Rippe eines Vertikalruders eines Airbus A320 sowie ein grünes Snowboard gefertigt aus recycelten Carbonfasern zu Highlights aus dem textilen Leichtbau.

KARL MAYER hat bereits in dem Bereich TEXTILE-CIRCUIT seines TEXTILE MAKERSPACE vielfältige elektrisch leitfähige Wirkwaren für die unterschiedlichsten Anwendungen, darunter ein Sensor-Shirt, eine Gestensteuerung und eine konduktive Ladestation, hergestellt. Um das Thema Wearables weiter voranzutreiben, hat der Textilmaschinenhersteller eine Kooperationsvereinbarung mit der Grabher Group unterzeichnet und eine MJ 52/1-S an den Spezialisten für Hightech-Textilien nach Lustenau geliefert. Geschäftsführer Günter Grabher weihte die Maschine für Projektarbeiten im Smart-Textile-Bereich im Mai 2023 offiziell ein.

Die Maschine ist in verschiedene Forschungsvorhaben eingebunden, steht aber auch für neue Projekte und Aufgaben zur Verfügung. Das Smart-Textile-Kompetenzteam von KARL MAYER und Grabher freut sich darauf, Ideen und Arbeiten von Interessenten auch außerhalb des Forschungsverbunds mit ihrem Know-how und den Möglichkeiten der MJ 52/1-S unterstützen zu können.

Mit der MJ 52/1-S steht eine flexible Projektmaschine zur Verfügung. Das 138″-Modell der Feinheit E 28 fertigt vielfältige Wirkwaren und arbeitet dabei leitfähiges Material direkt in die textile Fläche ein – genau an die Stelle, an der es gebraucht wird, und mit der Struktur, die erforderlich ist. Grundlage für die maßgeschneiderte Faserplatzierung ist die Stringbarrentechnologie von KARL MAYER. Das System zur Steuerung der Musterlegebarren gewährleistet einen schnellen, etablierten Textilproduktionsprozess und eine große Musterungsfreiheit.

Textilien für technische Anwendungen erhalten ihre besondere Funktion meistens durch eine Beschichtung. Sie macht Textilien zum Beispiel wind- und wasserdicht oder abriebbeständiger. Üblicherweise kommen dabei auf Erdöl basierende Stoffe wie Polyacrylate oder Polyurethane zum Einsatz. Mit diesen werden jedoch endliche Ressourcen verbraucht und die Materialien können durch unsachgemäßen Umgang in die Umwelt gelangen. Die Deutschen Institute für TextiI- und Faserforschung Denkendorf (DITF) forschen deshalb an Materialien aus nachwachsenden Quellen, die recyclingfähig sind und nach Gebrauch die Umwelt nicht belasten. Interessant sind hier Polymere, die aus Bakterien hergestellt werden können.

Diese Biopolymere haben den Vorteil, dass sie in kleinen Laborreaktoren bis hin zu großen Produktionsanlagen hergestellt werden können. Zu den vielversprechendsten Biopolymeren zählen Polysaccharide, Polyamide aus Aminosäuren und Polyester wie Polymilchsäure oder Polyhydroxyalkanoate (PHA), die alle aus nachwachsenden Rohstoffen stammen. PHA sind ein Überbegriff für eine Gruppe biotechnologisch hergestellter Polyester. Diese Polyester unterscheiden sich im Wesentlichen durch die Anzahl der Kohlenstoffatome in der Wiederholungseinheit. Bisher wurden sie vor allem für medizinische Anwendungen untersucht. Da PHA-Produkte am Markt zunehmend verfügbar sind, können Beschichtungen aus PHA in Zukunft auch verstärkt im technischen Bereich eingesetzt werden.

Die Bakterien, aus denen die PHA gewonnen werden, wachsen mithilfe von Kohlenhydraten und Fetten als auch durch eine erhöhte CO₂ Konzentration und Licht mit angepasster Wellenlänge.

PHA sind in ihren Eigenschaften durch die Variation der molekularen Struktur der Wiederholungseinheit anpassbar. Dadurch stellen Polyhydroxyalkanoate eine besonders interessante Verbindungsklasse für die Beschichtung technischer Textilien dar. Aufgrund der wasserabweisenden Eigenschaften, die schon vom Molekülaufbau herrühren, und der stabilen Struktur haben Polyhydroxyalkanoate ein großes Potential für die Herstellung wasserabweisender, mechanisch belastbarer Textilien, wie sie beispielsweise im Automobilbereich und auch bei Outdoor Bekleidung gefragt sind.

Die DITF leisteten hierzu bereits erfolgreiche Forschungsarbeiten. So zeigten Beschichtungen auf Garnen aus Baumwolle und Gewebe aus Baumwolle, Polyamid und Polyester glatte und recht gut haftende Beschichtungen. Die PHA-Typen für die Beschichtung wurden sowohl am freien Markt beschafft als auch vom Forschungspartner Fraunhofer IGB hergestellt. Es zeigte sich, dass durch Extrusion das geschmolzene Polymer durch eine Ummantelungsdüse auf Baumwollgarne aufgetragen werden kann. Die Beschichtung des geschmolzenen Polymers auf Gewebe gelang mithilfe einer Rakel. Die Länge der molekularen Seitenkette des PHA spielt bei den Eigenschaften des beschichteten Textils eine wichtige Rolle. So sind zwar PHA mit mittellangen Seitenketten besser geeignet, um eine geringe Steifigkeit und einen guten textilen Griff zu erzielen, jedoch ist ihre Waschbeständigkeit gering. PHA mit kurzen Seitenketten sind dafür geeignet eine hohe Wasch- und Scheuerbeständigkeit zu erreichen, jedoch wird der textile Griff etwas steifer.

Aktuell untersucht das Team, wie die Eigenschaften von PHA verändert werden können, um die gewünschten Beständigkeiten und die textilen Eigenschaften gleichermaßen zu erreichen. Des Weiteren ist die Formulierung wässriger Rezepturen für die Garn- und Textilausrüstung geplant. Damit können wesentlich dünnere Beschichtungen auf die Textilien aufgebracht werden als dies mit geschmolzenem PHA möglich ist.

In weiteren Forschungsteams der DITF wird untersucht, ob PHA auch für die Herstellung von Fasern und Vliesstoffen geeignet sind.

Es ist eine der beliebtesten Veranstaltungen am Fachbereich Textil- und Bekleidungstechnik der Hochschule Niederrhein (HSNR) seit fast 20 Jahren: Studierende präsentieren ihre kreativen Projektarbeiten aus dem 5. Semester. Diesmal setzten zwölf Teams die Aufgaben der externen Themensteller in puncto Nachhaltigkeit, Recycling und Upcycling um. Die Lösungen sollten innovativ, nachhaltig und ressourcenschonend sein. Studierende vertiefen wichtige Fähigkeiten wie Teamwork, Kreativität, interkulturelle Kompetenz und methodische Fertigkeiten.

Die Teams wurden nach dem Zufallsprinzip aus verschiedenen Bachelor-Studiengängen und teils international zusammengestellt, Projekte und Themensteller zugelost. Als Gewinnerteam ging dabei „PLAin“ hervor. Elf Studierende stellten Kleidung und Accessoires her, die biologisch abbaubar sind. Dazu verwendeten sie Fasern aus Polylactid – kurz PLA (oder auch Polymilchsäure). Vier Kilogramm stellte die US-amerikanische Partneruni North Carolina State University als Themenstellerin davon bereit. PLA gehört zu den Polyestern, weist aber einen geringeren ökologischen Fußabdruck auf als das gängige Polyester PET. Der Clou: Der Biokunststoff ist im eigenen Garten kompostierbar.  
 
Die Studierenden kreierten unter anderem ein Strick-Top mit passender Shorts, eine Stepp-Weste und ein Haarband. Angefangen von der Garnproduktion über die Flächenherstellung, das Design und die Konfektion bis hin zur Vermarktung umfasste das Projekt die komplette textile Kette. Unter dem Namen „PLAin“ schuf das Team seine eigene Marke samt Marketingkonzept. „Alle Produktionsschritte wurden in der vielseitigen Maschinenhalle und in den Laboren der HSNR umgesetzt“, so Teamleiterin Kerstin Stauss (26) aus Köln über die technischen Möglichkeiten an der Hochschule.
 
Die textilen „PLAin“-Produkte lassen sich später, wenn sie defekt oder abgenutzt entsorgt werden sollen, in Blumenerde auflösen. Eine umweltfreundlichere Alternative zu PET, die zur Senkung des textilen Abfalls beiträgt.

Eine Modekollektion entwickelte auch Team 2. Elf internationale Studierende widmeten sich einem effizienteren, wirtschaftlicheren und optimierten Herstellungsprozess von Upcycling-Mode. Für das Label Studio Amaran Creative erstellten sie via Roadmap und Handbuch einen Leitfaden. Seine Ergebnisse für skalierbarere und effizientere Produktionsabläufe wie Farbsortierung oder Labeling konnte das englischsprachige Team beim Upcycling gebrauchter Seiden-und Polyesterkrawatten erproben. Aus den Alttextilien fertigten sie zwei Kleidungsstücke an – vom Design bis zum Produktionsende. Die textile Kreislaufwirtschaft hielten sie dabei stets im Blick. Produziert haben sie einen Unisex-Rock und eine Jacke in auffälligem Muster.
 
In Zusammenarbeit mit dem gemeinnützigen Verein Femnet e.V. entwickelte Gruppe 11 Kommunikationsmedien, die auf Veranstaltungen oder an Infoständen verwendet werden können. Heraus kam ein Banner aus dem Baumwollstoff Molton, das Wissen über die globale Kreislaufwirtschaft in der Textil- und Bekleidungsindustrie leicht verständlich vermittelt. Das interaktive Standelement mit abnehmbaren Patches bietet auch die Möglichkeit für Spiele wie ein Quiz – und kann im Nu in einer eigens angefertigten Tragetasche verstaut und transportiert werden. Ein Flyer bündelt kompakt Informationen.
 
Elf Studierende aus Gruppe 8 sollten, so die Vorgabe des Kooperationspartners DWI Leibniz-Institut für Interaktive Materialien, die Neugier an textilem Wissen bei unterschiedlichen Zielgruppen wecken. In ihrem Projekt „Wissenschaftskommunikation im Koffer“ gestalteten sie daher fünf Demonstrationskoffer mit eigenem Info- und Anschauungsmaterial – je nach Altersgruppe zu unterschiedlichen Themen-Schwerpunkten.  
 
Die Themenkoffer sind leicht verständlich konzipiert – und lassen sich auf Fachmessen oder bei Passanten-Aktionen rund um das Thema Textile Kreislaufwirtschaft einsetzen. Auch im Rahmen des Transfer-Projektes "KlarTEXt", an dem neben dem DWI auch die HSNR und das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT mitwirken, sollen sie genutzt werden. Die ersten Veranstaltungen sind schon in Planung.   
 
Entstanden ist z.B. ein Kinder-Koffer mit Spielbrett und verschiedenen Faserproben (pflanzlich, chemisch und tierisch) zum Anfassen. Der Recycling-Koffer wiederum richtet sich an Personen mit textilem Grundinteresse und fokussiert die Wiederverwertbarkeit von Alttextilien. Infomaterial und Miniaturmülltonnen machen die Themen Entsorgung, Recycling, Upcycling und Downcycling anschaulich.
 
Team 6 entwarf ein innovatives Sattelpad, das den Rücken der Pferde entlasten und gleichzeitig den Sitz des Sattels korrigieren soll. Bei den Materialien haben sich die acht Studierenden bewusst vom Gängigen abgegrenzt. Für die unterste Schicht, die direkt auf dem Pferdefell aufliegt, verwendeten sie Microfaser, für die oberste Dekorschicht Polyacryl. Materialien, die atmungsaktiv, sehr gut schweißableitend und äußerst langlebig sind. Zwei austauschbare Abstandsgewirke als Zwischenschichten sorgen für den Höhenausgleich und die Formbeständigkeit. Statt eines herkömmlichen Klettverschlusses wählten die Studierenden ein Magnetband zur Befestigung des Sattelpads, um ein Ausreißen der Tierhaare zu vermeiden. Die Aufgabe kam vom jungen Start-Up Equinovation.

Re-Fresh Global und Soex Textile Recycling Company kooperieren mit dem Ziel, den ersten vollständigen Recyclingkreislauf für Textilabfälle aufzubauen und Produktmuster für den Volkswagen Konzern zu produzieren.

Re-Fresh Global, ein Pionier in der nachhaltigen Textilindustrie, gab Ende 2023 die Partnerschaft mit dem Textilrecyclingunternehmen SOEX bekannt. Diese soll die Realisierung eines vollständigen Altkleider-Recyclingkreislaufs durch die Herstellung erster Demonstratorteile für den Volkswagen Konzern ermöglicht.

ReFresh Global Re-SanPulp™ produziert ein upgecyceltes Polyestergewebe, aus dem erste Demonstratorteile für den Kofferraum eines aktuellen Modells des Volkswagen Konzerns entstehen.

Im Mittelpunkt dieser Zusammenarbeit, die mit Unterstützung der Volkswagen Group Innovation und insbesondere von Konnect, dem Volkswagen Group Innovation Hub in Tel Aviv, ermöglicht wurde, steht die Schaffung eines geschlossenen Recyclingsystems für Textilabfälle. Die Automobilindustrie, die mit erheblichen ökologischen Herausforderungen konfrontiert ist, ist einer der Sektoren, die stark von einer solchen End-to-End-Lösung profitieren können.

Die Etablierung eines geschlossenen Kreislaufsystems für die Verwertung von Textilabfällen bedeutet, dass das Material aus den getragenen Textilien, die für die Herstellung der Volkswagen INTERN Demonstratorteile verwendet werden, nach ihrer Lebensdauer nicht einfach weggeworfen, sondern wiederverwendet, recycelt und in einen wertschöpfenden Produktionsprozess integriert wurde.

Der nächste Schritt der Partnerschaft ist der Aufbau der End-to-End-Lösung von Re-Fresh Global auf dem SOEX-Gelände, der SMART-UP Microfactory in der der volle Prozess der Textilabfallumwandlung entwickelt wird. Dazu gehört die Verarbeitung aller Arten von Alttextil, sowohl aus synthetischen wie aus natürlichen Quellen in hochwertige Rohstoffe, um so den Ressourcenverbrauch zu reduzieren. Aus den synthetischen Rohstoffen, sogenannten Multifunktionsfasern (Re-SanPulp™), entstand erstmals ein Produkt für die Automobilindustrie. Auch die aus natürlichen Fasern gewonnenen Materialien, Re-Thanol™ und Re-Nano™ werden in einer Mehrzahl von produzierenden Industrien als Alternative zu Neuware („virgin materials“) eingesetzt.

Roland Hovestadt, CEO der SOEX Textile Recycling Company, sieht in der Etablierung internationaler Innovationsprojekte eine große Chance für die gesamte Textilindustrie: "Indem wir in die Weiterentwicklung von Recyclingprozessen investieren und innovative Lösungen wie die von Re-Fresh Global fördern, die in bestehende Recyclingprozesse integriert sind, können wir die gesamte Branche in Richtung einer zirkulären Transformation führen. Am Ende profitieren alle, denn so bleiben wir zukunftsfähig."

In Europa fallen jährlich rund 7,5 Millionen Tonnen Textilabfälle an. Die Textilindustrie ist weltweit der viertgrößte Verursacher des Klimawandels. Mit der Methode von Re-Fresh Global könnten bis zu 98 % der anfallenden Textilabfälle recycelt werden. Die EU hat bereits Verordnungsentwürfe vorgelegt, und die Branche muss mit strengen Auflagen rechnen. Ziel ist es, die Textilindustrie zu einem integralen Bestandteil einer Kreislaufwirtschaft zu entwickeln. Die Erweiterte Herstellerverantwortung (EPR) für Textilien, die Richtlinien für das Produktrecycling beinhaltet, ist in einigen europäischen Ländern bereits gesetzlich verankert.

The National Council of Textile Organizations (NCTO), spanning the entire spectrum of U.S. textiles from fiber to finished sewn products, commended Congress for passing the Fiscal Year 2024 National Defense Authorization Act (NDAA), legislation that will help preserve the Berry Amendment supply chain and direct the Department of Defense to expand its procurement of domestically-made textile goods for military use.

“We applaud the House and Senate for getting NDAA across the finish line and are pleased the legislation will now go to President Biden for his signature,” said NCTO President and CEO Kim Glas. “NCTO sincerely thanks Rep. Don Davis (D-NC) for sponsoring language expressing concern about offshoring textile manufacturing and highlighting the need for the DOD and Defense Logistics Agency (DLA) to procure more domestically-produced textile goods for military use. The language also requires the DOD to report on the feasibility of requiring American-made home textile goods to be used on military installations.”

“We also want to thank Rep. Joe Courtney (D-CT) who sponsored language expressing concern about economic factors impacting the capacity of the U.S. textile industry to meet DOD requirements and calling on the agency to assess labor shortages, contract forecasting and lack of investment in manufacturing capabilities and report back to Congress.”

Finally, this NDAA report language calls for DOD to report to Congress its assessment of the textile industry as it relates to labor shortages, contract forecasting and lack of investment in manufacturing capabilities.

“The domestic textile industry and supply chain are vital to the warm industrial base for the production of critical items that contribute to our nation’s health and safety. It is imperative that Congress and the administration continue to support this industry—a key contributor to our national defense that supplies over 8,000 products a year to our men and women in uniform—through expanded government procurement of American-made items. The NDAA is critical to supporting this manufacturing base,” Glas said.