Forschungsintensive Textilinnovationen als Inputgeber für den Mittelstand
Textile Dünnschichtsolarzellen, Architekturgewebe zur Klimatisierung und Nanofasern für die Goldfiltration gehören zu den jüngsten Highlights technotextiler Forschung und Entwicklung. Damit solche Lösungen möglichst schnell im Mittelstand ankommen, findet Ende November in Aachen als Dialogveranstaltung zwischen Wissenschaft und Industrie die Aachen-Dresden-Denkendorf International Textile Conference statt.
Europas größte Konferenz für technische Textilien (www.aachen-dresden-denkendorf.de) – in diesem Jahr mit Italien als Partnerland und unter dem Motto „Mehrwert aus Fasern“ – ist so eine Art Trendbarometer für neue Entwicklungen und Forschungslösungen und hält Botschaften für verschiedene Anwendungsbereiche, darunter neue Materialien & Technologien, textiles Bauen und Medizintextilien bereit. Gastgeber Prof. Dr. Martin Möller, Chef des DWI – Leibniz-Institut für Interaktive Materialien e.V. in Aachen, sieht in den jährlich an wechselnden Standorten stattfindenden Kongressen eine „Diskussionsplattform zwischen Wissenschaft und Industrie, um den Prozess von der Idee bis zum Markt zu verkürzen“.
Autarke Energiequellen für Smart Textiles
Die überall bereits sichtbaren Smart Textiles-Anwendungen von Wearables, elektronischen Industriehandschuhen bis hin zu Smart Home-Tools haben zurzeit noch eine zentrale Schwachstelle: Sie funktionieren oft nur mit externen Stromquellen. Das Leibniz-Institut für Photonische Technologien (IPHT) in Jena kommt mit einer Alternative nach Aachen: textilen Dünnschicht-Solarzellen auf Grundlage photovoltaischer Funktionsschichten. Mit diesen autarken Energiequellen, die durch Beschichtung entstehen und einen Wirkungsgrad von etwa fünf Prozent erreichen, werde nach Solarzellen auf Waferbasis und folienbasierten Solarzellen ein dritter Herstellungsweg beschritten, erläutert IPHT-Mitarbeiter Dr. Jonathan Plentz. Schon jetzt ließe sich die solare Funktionsfläche auf 25 Quadratzentimeter hochskalieren. Über das SmartTex-Netzwerk Weimar solle das Prinzip solchen low power-Anwendern wie aus der Medizintechnik und Unterhaltungselektronik nahegebracht werden. Innovativ wie der Ansatz, so Plentz, sei auch die patentierte Verschaltung. Sie werde auf der Textilfläche „mitwachsend“ gleich im Herstellungsprozess integriert.
Neue Textilmaterialien für Bau und Architektur
Das Bauwesen, das zuletzt durch den nichtrostenden Textil- oder Carbonbeton eine Steilvorlage für filigranes und ressourcensparendes Bauen in der Zukunft erhalten hatte, bekommt ständig neue Impulse aus der Textilforschung. So wird die Smart Materials Division der Ettlin AG auf der Aachener Konferenz ein besonderes leichtes wie dünnes Architekturgewebe vorstellen, dessen vier Haupteigenschaften so noch nie in einem Material vereint werden konnten: wasserabweisend, luftdurchlässig, UV-abschirmend und transparent. Das zusammen mit dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entwickelte Beschattungs- und Witterungsschutzgewebe TransProof® empfiehlt sich als transparenter Wetter- und Sonnenschutz ebenso wie für Zelte und Überdachungen. Nach Worten von FuE-Leiter Richard Müller lag die besondere Herausforderung in der inzwischen patentierten Beschichtung des Klima-Gewebes, für das der Experte auch den Membranbau favorisiert.
Die Romstedt, Gehring & Werner GmbH bringt auf dem Kongress eine spezielle Sensorschnur in die Diskussion um smarttextile Mess- und Hilfsmittel ein. Der zusammen mit dem Sächsischen Textilforschungsinstitut Chemnitz entwickelte Hybridseil-Detektor mit integrierter Sensorik wird fugengenau verlegt und signalisiert aufsteigende Feuchte. Das bereits als Produkt verfügbare Messsystem funktioniert per Fernabfrage bzw. Anzeigetafel. Mit ähnlicher Zielrichtung, nämlich eine Auflagedruckverteilung zu messen oder Feuchte zu detektieren, wird derzeit in deutsch-österreichischer Zusammenarbeit eine elektrisch leitfähige Viskosefaser entwickelt. Dr. Yvonne Zimmermann, Forschungsleiterin vom beteiligten Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland verweist auf die hohe Flexibilität der damit wenig bruchanfälligen Faser. Aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen, könne sie Verwendung in smarttextilen Heiz- und Leuchtsystemen bzw. als Sensormaterial finden.
Von Europas größtem Textilforschungsstandort, den Deutschen Instituten für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF), kommt eine mit Partnern entwickelte textile Moos-Wand zur Feinstaubbindung als Beitrag für bessere Luftreinhaltung in Innenstädten. Besonders das Graue Zackenmützenmoos eignet sich für die vertikale Begrünung, da es keine Erde braucht und an sonnigen Felsen wächst. Da die genügsamen Moose im leicht feuchten Zustand am meisten Feinstaub aufnehmen, wurde ein intelligentes textilbasiertes Modulsystem geschaffen. Es sorgt dafür, dass die Pflanzen abgestimmt auf die wechselnden Umgebungsbedingungen wie Temperatur, Lichteinfall und Feuchtigkeit optimal versorgt werden. Auch eine textile Sensorik ist möglich, mit der die Moose überwacht und die einzelnen Module angesteuert werden können. Die Moos-Panels lassen sich auch in vorhandene Tunnelportale oder Schutzplanken integrieren.
Filtration mit Nanofasern: Gold aus Industrieabwasser
Das für die Textilforschung immer mehr ins Blickfeld rückende Urban Mining, also die Rückgewinnung von Edelmetallen und Seltenen Erden aus Industrieabwässern, wird mit einer Methode aus dem DWI in Zusammenarbeit mit der Universität Bayreuth bereichert. Dabei geht es um Gold, das am Ende einer vollkommen neuartigen Filtrationsmethode mit Nanofasern „selektiv und effektiv herausgefischt“ werden kann, wie Projektleiterin Dr. Helga Thomas erläutert. „Pro Kilogramm eingesetztem Fasermaterial können das schon 23 Gramm Edelmetall sein.“ Die Methode sei auch für die Quecksilber-Rückgewinnung interessant. Innovativer Kern ist ein in-situ-Verfahren, mit dem auf dem Wege der supramolekularen Selbstorganisation Nanofasern aus kleinen Bausteinen kostengünstig in einem Träger erzeugt werden können. Durch Einbau der so gezüchteten Nanofasern in herkömmliche Filtrationssubstrate (Textil oder Sand) wird die Filtrationsleistung entscheidend erhöht.
Hohlfasern und Spinnenseide für die Medizin
Zu den neuesten Textilentwicklungen für die Medizin, die auf dem Textilkongress in Aachen vorgestellt werden, gehören modifizierte Seide nach dem Vorbild der Spinne, künstliche Blutgefäße aus dem Verzweigungsflechter und Hohlfasern zur biologischen Regeneration.
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