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Teilprojekt B

Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Textiltechnik durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens 'BioTurf' ist die Entwicklung einer Kunstrasenstruktur aus Bio-Polyethylen (PE) als Polymerrohstoff. Durch die Monomaterialstruktur wird die Möglichkeit zum hochwertigen stofflichen Recycling im Hinblick auf eine geschlossene Kreislaufwirtschaft geschaffen. Zudem soll der Kunstrasen ohne die Zugabe von Einfüllgranulat auskommen, d. h. eine sogenannte Non-Infill-Struktur aufweisen und somit den Eintrag von Mikroplastik in die Umwelt minimieren (derzeit ca. 500 kg/Platz und Jahr). Bio-PE stellt hierzu den idealen Rohstoff dar, da es sich chemisch wenig von rohölbasierten PE unterscheidet. Bio-PE weist jedoch die gleichen Schlüsselcharakteristika wie Dämpfung, Elastizität, Steifigkeit, Abrasionsverhalten und vor allen Dingen UV- und Umweltbeständigkeit im Kunstraseneinsatz auf. Mit Bio-PE kann damit, wie bei herkömmlichen Produkten, eine Produktlebenszeit von 10 bis 15 Jahren erreicht werden. Gleichzeitig wird durch das Monomaterialkonzept sowie den Verzicht auf das Infill-Granulat die Recyclingfähigkeit im Gegensatz zum bisherigen thermischen Recycling drastisch erhöht. Durch das Projekt wird ein entscheidender Beitrag zur Transformation der Textilindustrie von rohölbasierten zu biobasierten Werkstoffen geleistet. Im Projektverlauf werden zwei bespielbare Großdemonstratoren zu Testzwecken als Reallabore gefertigt, ausgelegt und nach Nutzung beispielhaft recycelt, um die Prozesskette im Sinne der Kreislaufwirtschaft zu durchlaufen. Durch die Einbindung des Hochschulsports der RWTH Aachen werden sozioökonomische Faktoren sowie Interessen möglicher Stakeholder zur Erhöhung der Nutzerakzeptanz adressiert. Durch den Projektpartner MET/ FieldTurf-Tarkett können die Ergebnisse des Vorhabens unmittelbar für vermarktungsfähige Produkte verwertet werden.

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Textiltechnik durchgeführt. Durch das Vorhaben 'DegraTex' werden zukünftig Geotextilien verfügbar sein, die auf ihre Nutzungsdauer abgestimmt sind, die Auswirkungen auf die Umwelt minimieren und dabei die Funktionalität weiterhin voll erfüllen. Das übergeordnete Ziel besteht in der Entwicklung biobasierter, biologisch abbaubarer Geotextilien zur Verhinderung der langfristigen Anreicherung von Erdreich mit Kunststoffen und der Minimierung des Recyclingaufwands beim Abtrennen von Geotextilien und Erdreich. Zwei Anwendungsbereiche für Geotextilien werden betrachtet, in denen eine Abbaubarkeit erwünscht ist: I. Erdbau Dauerhafte Erdbauwerke, bei denen die geotextile Funktion im Erdbauwerk zeitlich beschränkt ist, da diese Funktion zu einem späteren Zeitpunkt von einem anderen Element übernommen. Temporäre Erdbauwerke, die über einen kurzen Zeitraum von mehreren Monaten bis wenigen Jahren angelegt werden und ausschließlich in dieser Zeit eine geotextile Funktion erfordern. II. Vegetationsschutz Pflanzkulturen in der Forstwirtschaft, dem Wein-, Landschafts- und Obstbau, sind im Jungstadium vor Wildverbiss und Umwelteinflüssen, wie Frost, Regen und Hagel, zu schützen. Hierzuzählen z.B. Wuchshüllen, die über fünf bis sieben Jahre Pflanzen vor Wildverbiss schützen. In beiden Anwendungsfällen wird das biobasierte Geotextil so entwickelt, dass innerhalb des gewünschten Funktionszeitraumes die erforderlichen mechanischen Eigenschaften gegeben sind. Da Textilien für den Erdbau und den Vegetationsschutz in der Umwelt verbleiben, wird sich das Material über einen definierten Zeitraum von mehreren Monaten bis Jahre umweltfreundlich abbauen. Damit wird eine langfristige Anreicherung der Umwelt mit Kunststoffen durch den gezielten Einsatz von Geotextilien verhindert und der Aufwand für den Ausbau des Textils mit einem anschließenden thermischen Recycling hinfällig.

Teilprojekt B

Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Textiltechnik, Lehrstuhl für Textilmaschinenbau durchgeführt. PHAcoat konzentriert sich auf die Entwicklung einer kompletten grünen Prozesskette zur Herstellung neuartiger, flexibler und biologisch abbaubaren Polyhydroxyalkanoat (PHA)-Textilfäden auf wettbewerbsfähiger Basis aus erneuerbaren Rohstoffen. Nebenprodukte (PHA-Polymerfraktionen mit niedrigem Molekulargewicht) werden zur Entwicklung von Barrierebeschichtungen für Papier oder Biofolien in der nachhaltigen Verpackungsindustrie verwendet. Jährlich verschmutzen etwa 40 Millionen Tonnen Plastik die Meere, wo sie der Umwelt enormen Schaden zufügen. Pro gewaschenes Kleidungsstück aus synthetischen Materialien landen z.B. ~ 2.000 synthetische Fasern (Mikroplastik) im Meer, da die Rückgewinnung bei der Abwasseraufbereitung gering ist. PHAs sind einer der nachhaltigsten Biokunststoffe, da sie aus erneuerbaren Kohlenstoffquellen synthetisiert werden können und in gewöhnlichen Lebensräumen wie dem Boden und oder im kaltem Meerwasser vollständig biologisch zu Kohlenstoffdioxid und Wasser abgebaut werden. Beim biologischem Abbau entsteht kein schädliches Mikro- oder Nanoplastik. Die Eigenschaften von PHA sind sehr vielfältig und hängen von der Länge der Seitenketten, dem molaren Verhältnis der verschiedenen PHA-Monomere und dem Molekulargewicht ab. Aufgrund der hohen Produktionskosten liegt die jährliche PHA-Produktion jedoch immer noch auf einem niedrigen Niveau von nur 45.000 t pro Jahr. Die beiden wichtigsten Kostenfaktoren für die PHA-Produktion sind die Kosten für die Kohlenstoffquelle als Ausgangsmaterial und die PHA Aufarbeitung. Durch die Verwendung von flexiblen, regional verfügbaren Kohlenstoff-Rohstoffen wird eine Unabhängigkeit von den insgesamt steigenden Marktpreisen einzelner Rohstoffe durch saisonale Verfügbarkeiten oder steigendem Wettbewerb mit anderen Industrien erzielt.

Teilprojekt B

Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Textiltechnik durchgeführt. Ziel des Vorhabens 'PHAtex' ist die Entwicklung einer vollständigen grünen Prozesskette zur Herstellung neuartiger, flexibler und biologisch abbaubarer Textilfilamente aus Polyhydroxyalkanoaten (PHA). In Rahmen des Projekts wird ein PHA-Produktionsprozess zu entwickeln, mit dem eine Markteinführung von unter 2 Euro /kg realisiert werden könnte. Das Polymer wird entlang der Textilprozesskette mittels Schmelzspinnverfahren und Strickverfahren verarbeitet und dadurch nachhaltige Bioökonomie in Textilwirtschaft unterstützt.

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Textiltechnik durchgeführt. Ziel des Vorhabens 'CO2Tex' ist die Erarbeitung von elastischen Fasern, die in robusten, industrietauglichen Schmelzspinnverfahren aus thermoplastischen, CO2-basierten Polyurethanen hergestellt werden, und die sich möglichst einfach in vorhandenen Industrieanlagen zu textilen Vor- und Endprodukten weiterverarbeiten lassen. Arbeiten am ITA, Aachen: Teilprojekt 3: Entwicklung von Schmelzspinnverfahren Teilprojekt 4: Modifizierung der Schmelzspinnanlage

Teilprojekt ITV

Das Projekt "Teilprojekt ITV" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung, Institut für Textil- und Verfahrenstechnik (ITV) durchgeführt. An der Ringspinnmaschine soll das Ring-Läufer-System, welches das entscheidende Hindernis ist, die Produktivität zu steigern, durch einen luftgelagerten Spinnring ersetzt werden. Mit diesem Spinnring soll es möglich sein, bei gleichem Energieeinsatz eine doppelte Produktivität zu erreichen (Ressourceneinsparung durch Energieeinsparung). Durch den Wegfall des Reibsystems Ring-Läufer ist dies möglich. In einem ersten Schritt wird ein luftgelagerter Spinnring konzipiert und gefertigt. Dieser Luftring wird im Folgenden auf einem hierfür aufgebauten Spinntester eingebaut werden und in Betrieb genommen. Im dritten Schritt werden verschiedene Betriebszustände wie Anspinnen, das Hochfahren nach einem Fadenbruch und Leistungsgrenzen untersucht. Im letzten Schritt werden die Betriebsparameter in Bezug auf die Garnwerte optimiert und es wird der Energieverbrauch gemessen und optimiert. Die sich während der Projektlaufzeit ergebenden Änderung an dem Spinnring werden in einer Design Review berücksichtigt. Die Ergebnisse aus diesem Projekt sollen zum einen dazu verwendet werden, den in diesem Projekt entstandenen Prototypen zur Produktreife zu bringen. Zum anderen sollen auf der Basis und den Erkenntnissen des Projektes weitere Forschungsprojekte durchgeführt werden. Die erarbeiteten Versuchsergebnisse werden darüberhinaus in den mehrmals jährlich stattfindenden Betriebsleiteraussprachen erläutert. Der Beratungsdienst des ITV Denkendorf sorgt ebenfalls für einen stetigen Wissenstransfer. Die Forschungsergebnisse werden in Veröffentlichungen und externen Vorträgen vorgestellt. Die regelmäßig stattfindenden Denkendorfer Kolloquien werden für die Wissensvermittlung insbesondere für die deutschen Spinner, Weber und Faserhersteller bzw. für den deutschen Textilmaschinenbau genutzt.

Teilvorhaben: Halbzeugentwicklung zur gezielten Ausnutzung des Lofting-Effekts im RTM-Prozess

Das Projekt "Teilvorhaben: Halbzeugentwicklung zur gezielten Ausnutzung des Lofting-Effekts im RTM-Prozess" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Textiltechnik Augsburg gemeinnützige GmbH durchgeführt. Carbonfasern stellen aufgrund hoher spezifischer Festigkeit und Steifigkeit das ideale Leichtbaumaterial dar. Rund 40 % der Fasern - 32.000 t im Jahr 2018 - fallen jedoch auf dem Weg zum Bauteil als Verschnitt an. Ein kreislauffähiges Recycling funktioniert heutzutage noch nicht und weniger als 1 % des Materials werden in der Realität wieder eingesetzt. Aufgrund des hohen Energieverbrauchs bei der Herstellung von bis zu 162 MJ/kg, entsteht dabei pro Jahr eine CO2-Verschwendung von etwa 608.000 t. Vliesstoffe aus aufbereiteten Carbonfasern (rCF-Vliesstoffe) weißen enormes Potential auf, die Eigenschaften der Carbonfasern wieder voll auszunutzen und den Kreislauf ressourceneffizient zu schließen. Zudem lassen sich metallische Werkstoffe und Neucarbonfasern durch rCF-Vliesstoffe unter Einsatz innovativer Technologien ersetzten. Dazu werden im Projekt CO2-SaVer Prozesse entwickelt, die es ermöglichen recycelte Materialien auf das gleiche Leistungsniveau von Neucarbonfasern und Metallen zu heben. Für recycelte Carbonfasern wird einer-seits die 3D Lofter Technologie weiterentwickelt, um lokale Verstärkungen aus rCF-Vliesstoff herzu-stellen, und zum anderen das Lofting-Verfahren erforscht, dass in der Lage ist in einem Prozess-schritt ein sandwichartiges, hochstabiles Bauteil zu erzeugen. Diese für Glasfasern als LWRT-Technologie eingesetzte Methodik ist für rCF bisher ausschließlich im Labormaßstab zum Einsatz gekommen und nur in Grundzügen verstanden.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. An-Institut der Technischen Universität Chemnitz durchgeführt. Ausgangspunkt ist eine neue Produktidee für die Anwendung innovativer Textilien im Böschungsbau. Zunehmende Bodenversiegelung und Abholzung vermindern das Speichervermögen des Bodens und verhindern die Regenwasserversickerung. Das fördert Erosionen und Überschwemmungen. Es soll ein kostengünstiges, einfaches textiles Geogitter geschaffen werden, das erlaubt, auf Böschungen Mutterboden aufzubringen, zu bewehren/stabilisieren, Wasser zu speichern und zu versickern, gegen Erosion zu schützen und zu begrünen (Anwendung auf steinigen Böschungen). Die extrem dicken Geogitter sollen Fäden mit Durchmessern bis 130 mm enthalten. Dabei werden industrielle textile Produktionsabfälle verwertet (Textil, Leder u.a.). Funktionsfähigkeit und -sicherheit sollen an Prinzipversuchen auf 2-3 Böschungen untersucht werden. Das Konsortium besteht aus sächsischen Partnern aus Textiltechnik, Maschinenbau, Geotechnik und Bauwesen. Die Arbeiten werden durch das Bauderzernat Chemnitz und Autobahnamt Sachsen unterstützt. Nutzen: Umsatzzuwachs 1 Mio. Euro pro Jahr, mindestens 5 Arbeitsplätze in der Textilproduktion; Effekte im Textilmaschinenbau, -recycling und Verkehrswegebau (Finanzierung aus öffentlichen Hand.)

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Textiltechnik durchgeführt. Das Ziel des BioFlaT Projekts ist die Entwicklung einer innovativen, biohybriden Flammschutzappretur basierend auf adhäsionsvermittelnden Peptiden (Ankerpeptiden). Eine Kernherausforderung im Brandschutz von Textilien ist, dass viele der verwendeten Flammschutzadditive umwelt- bzw. gesundheitsschädlich sind und durch sich verschärfende gesetzliche Regulierungen (z.B. REACH Verordnung) auf kurze als auch auf lange Sicht entfallen werden. Um dieser Entwicklung entgegenzuwirken, müssen innovative und nachhaltige Lösungen entwickelt werden, um die Menge an umwelt- und gesundheitsschädlichen Flammschutzadditiven zu reduzieren. Im Rahmen des BioFlaT Projekts soll die Ausrüstung von Textilien mit Flammschutzadditiven durch Ankerpeptide realisiert werden, um die Menge an eingesetzten Flammschutzadditiven zu reduzieren und die Flammschutzappretur haltbarer gegen externe Einflüsse (z.B. Waschvorgänge, UV-Licht, Witterungseinflüsse, Scheuern, Temperatur) zu machen. Ankerpeptide sind kleine amphipathische Peptiden (bis 100 Aminosäuren) die als Adhäsionsvermittler mit hoher Selektivität, Bindungsstärke und Belegungsdichte an ein breites Portfolio von Materialien binden (z.B. synthetische Polymere, Metalle, Keramiken, natürlich Materialien). Hierdurch ermöglichen Ankerpeptide die Ausrüstung von Textilien basierend auf Glas-, Aramid-, und Naturfasern (z.B. Leinen) mit funktionalen Einheiten wie Flammschutzadditiven. Die Materialfunktionalisierung durch Ankerpeptide erfolgt energieeffizient und ressourcenschonend bei Raumtemperatur in wässriger Lösung. Das Ziel des BioFlaT Projekts ist durch die Entwicklung einer biohybriden Flammschutzappretur, die Flammschutzappretur von Textilien nachhaltiger, energieeffizienter und haltbarer zu gestalten und so die sich verschärfende gesetzliche Regulierung der umwelt- bzw. gesundheitsschädlichen Flammschutzadditive zu adressieren und final die Textilindustrie im Rheinischen Revier wettbewerbsfähiger und nachhaltiger aufzustellen.

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Textiltechnik durchgeführt. Vor dem Hintergrund begrenzter Ressourcen wie Erdöl, Wasser und Anbaufläche sowie zunehmender Umweltschädigung und Konfliktpotenziale besteht ein großes gesellschaftliches und unternehmerisches Interesse, wettbewerbsfähige, sozial und ökologisch nachhaltige Rohstoffalternativen für die Textilindustrie bereitzustellen. Das Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung einer völlig neuen Prozesskette für die Herstellung von biobasierten, veganen Textilien aus Chitosan-Fasern (Filament- und Stapelfasergarne). Chitosan ist chemisch eng verwandt mit Chitin, der nach der Zellulose häufigsten Verbindung in der lebenden Natur. Es kommt in der Natur in verschiedenen Quellen vor: Insekten, Krabben- und Krebsschalen sowie als strukturbestimmender Zellwandbestandteil aller Pilze. Daher kann Chitin ein aus Nebenprodukten bei der Produktion von Krabbenfleisch, Insektenprotein oder Pilzbiomasse-Abfall aus industriellen Prozessen gewonnen werden. Chitosan seinerseits kann leicht aus Chitin durch Deacetylierung hergestellt werden. Das vorliegende Projekt beabsichtigt, Chitosan aus der etablierten und weltweit dominierenden industriellen Zellfabrik Aspergillus niger mit sehr hohem Durchsatz, hoher Qualität und Reinheit, kurzer Herstellungszeit, schonender Extraktion und vielfältigen Veredelungs- und Umformungsmöglichkeiten zu produzieren. Das Chitosan wird hierbei aus Sekundärrohstoffquellen (Abfallstrom aus der industriellen filamentöse Pilzkultivierung) sowie aus Primärrohstoffquellen (industrielle filamentöse Pilzkultivierung) gewonnen. Die bemerkenswerten Eigenschaften von Chitosan wie biologische Abbaubarkeit, Antibiotizität und Kompatibilität mit Baumwolle und Zellulose machen es zu einem vielversprechenden Biomaterial für die Herstellung von natürlichen Fasern für textile Anwendungen.

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