Ein Projekt an der FH Aachen erforscht wie man aus organischen Reststoffen Energie erzeugen kann

© FH Aachen | Arndt Gottschalk

Aachen, 22. Mai 2026. Im Rahmen des SynerGas-Projekts erforschen FH-Wissenschaftler:innen, wie man aus organischen Reststoffen Wasserstoff und Biogas erzeugen kann. Am Ende soll eine containerbasierte Pilotanlage stehen.

Nein, Kartoffel schälen ist kein Vergnügen: Es dauert lange, die Küche wird dreckig und zum Schluss muss man auch noch den Grünmüll auf den Kompost bringen. In einem normalen Haushalt fallen die Kartoffelschalen kaum ins Gewicht, aber in der Lebensmittelindustrie sind sie ein relevanter Reststoff. In Deutschland können pro Jahr mehrere Hunderttausend Tonnen aufkommen. Was wäre, wenn man die Kartoffelschalen und viele andere Arten biogener Reststoffe zur Gewinnung grüner Energie nutzen könnte? Wie das in industriellem Maßstab funktionieren kann, erforschen Wissenschaftler:innen am Campus Jülich der FH Aachen im Projekt “SynerGas”.

Rohstofftolerante Pilotanlage

Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer rohstofftoleranten Pilotanlage zur Erzeugung von Wasserstoff und Biogas aus Reststoffströmen der Lebensmittelindustrie. Auf Seiten der FH Aachen sind der Bereich Bioverfahrenstechnik (BVT) und das Institut NOWUM-Energy beteiligt, hinzu kommen Partner aus den Bereichen Landwirtschaft, kommunale Entsorgung und Industrie sowie Planungsbüros. Projektpartner sind Kartoffelpower GmbH und PlanET Biogastechnik GmbH, assoziierte Partner sind Smurfit Westrock, Stadt Aachen und BoschReutti. Das Projekt wird durch das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt gefördert, das Gesamtvolumen liegt bei 2 Millionen Euro.

Produktion von Wasserstoff und Biogas

Am Ende der vierjährigen Projektlaufzeit soll eine Pilotanlage stehen, die eine ortsnahe Produktion von Wasserstoff und Biogas aus organischen Reststoffen ermöglicht. Ein klassischer Einsatzfall wäre ein landwirtschaftlicher Betrieb, der auf diese Weise seine Abfälle – etwa Kartoffelschalen – nutzt und mit dem erzeugten Treibstoff landwirtschaftliche Maschinen antreibt. Aus einer Tonne Biomasse sollen etwa 30 bis 40 Kilogramm Wasserstoff gewonnen werden, das entspricht dem Brennwert von 120 bis 160 Litern Dieselkraftstoff.

Dreistufiger Prozess

Kernstück des Vorhabens ist ein dreistufiges Verfahren, das eine hohe Prozesssicherheit und Rohstofftoleranz bietet. Wer im heimischen Garten einen Komposthaufen hat, kennt das Problem: Manche Grünabfälle verrotten schnell, andere brauchen dafür länger. Um unterschiedliche organische Rohstoffe – Kartoffelschalen, Rasenschnitt, Stroh, Abfälle aus der Papier- und Zuckerproduktion – verwerten zu können, kommt es in der SynerGas-Anlage in einem ersten Schritt zu einem mechanisch-enzymatischen Aufschluss. Prof. Dr. Nils Tippkötter erläuterte bei der Projektvorstellung, dass die Biomasse durch Zugabe eines Enzyms in einen zuckerhaltigen Stoff umgewandelt wird, auf dessen Basis im nächsten Schritt Wasserstoff erzeugt werden kann. Die Reste aus diesem Schritt werden schließlich zur Produktion von Biogas genutzt.

Monospetisch und thermophil

Aus wissenschaftlicher Sicht sind vor allem zwei Aspekte wichtig. Für den Prozess kennzeichnend ist, dass nur ein Mikroorganismus zum Einsatz kommt (“monoseptisch”). Die Prozesstemperatur ist höher als bei vergleichbaren Verfahren (“thermophil”). Auf diese Weise wollen die Forscher:innen sicherstellen, dass der Prozess sicher und verlässlich abläuft. Die Erforschung der Thematik findet auf drei Ebenen statt. Im Labormaßstab werden die Grundlagen untersucht, bevor die Technologie in den Technikumsmaßstab überführt wird. Die dritte Ebene ist schließlich die Pilotanlage, die in einem Vierzig-Fuß-Container unterkommen soll. Dieser wird erst am Campus Jülich eingerichtet und erprobt (voraussichtlich Anfang 2027), bevor er bei einem landwirtschaftlichen Betrieb in Jülich zum Einsatz kommen wird.

Beitrag zur Energiewende

Die Prorektorin für Forschung, Innovation und Transfer der FH Aachen, Prof. Dr. Isabel Kuperjans, betonte beim SynerGas-Kickoff, das Projekt sei mit seiner Anwendungsnähe typisch für die Forschung an Fachhochschulen. “Wir setzen innovative Projekte in der Praxis um und leisten damit einen Beitrag zur Energiewende”, sagte sie. Zugleich werde die regionale Vernetzung gestärkt. Der Dekan des Fachbereichs Energietechnik, Prof. Dr. Daniel Goldbach, würdigte vor allem den interdisziplinären Charakter des Projekts – neben seinem Fachbereich ist auch der Fachbereich Chemie und Biotechnologie beteiligt. Der wissenschaftliche Ansatz sei vielversprechend: “Wir stellen hier die Energie der Zukunft bereit.” Auch der Aspekt der Förderung wissenschaftlichen Nachwuchses spielt eine wichtige Rolle: Zwei Promotionsvorhaben untersuchen die verfahrenstechnischen und mikrobiologischen Grundlagen der gekoppelten Wasserstoff- und Biogasgewinnung aus biogenen Reststoffen.

Förderung durch das BMFTR

Das Projekt „Kaskade zur Erzeugung von biologischem Wasserstoff und Biogas aus Rest- und Abfallstoffen in einer rohstofftoleranten Pilotanlage (SynerGas)“ wird im Rahmen des Programms HAW-ForschungsPraxis 2024 gefördert.

Originalmeldung:
https://www.fh-aachen.de/newsroom/artikel/biomuell-liefert-gruene-energie?tx_news_pi1%5BcurrentPage%5D=1&tx_news_pi1%5Bsearch%5D%5BfilterTimestamp%5D=&cHash=06817916aea9c8642bcdc46c7330efad

AlloySort: TH OWL entwickelt KI-gestützte Echtzeit-Analyse für Metallrecycling

© TH OWL

Lemgo, 06. Mai 2026. Die Nachfrage von Industrie- und Produktionsunternehmen nach effizienteren Recyclingprozessen wächst und wird getrieben von Umwelt- und Klimaschutz, ökonomischen Anforderungen und politischen Vorgaben. Für die Kupfer- und Aluminiumindustrie ergeben sich hier große Potenziale, denn Metalle sind nahezu unbegrenzt recyclebar. Die größte Herausforderung dabei ist: Solange die genaue Zusammensetzung der gemischten Schrotte unbekannt ist, können Störstoffe nicht bestimmt und entfernt werden und die Metalle fließen nicht in den Recyclingprozess ein.

Hier setzt das Projekt AlloySort an, das auf den Erkenntnissen des Vorgängerprojekts MetallClass aufbaut. Während MetallClass die Klassifikation von Metalllegierungen untersuchte, geht AlloySort einen Schritt weiter: Das laufende Projekt zielt darauf ab, eine zerstörungsfreie Echtzeit-Analyse heterogener Metallrecyclingmaterialien direkt in industrielle Produktionsanlagen zu integrieren. So soll zukünftig eine zielgerichtete Sortierung direkt auf dem Förderband der Industrieunternehmen möglich sein.

Statt 20 Stunden nun 1 Sekunde: Starke Kombination von PGNAA und KI

Das Verfahren wird derzeit in einem Demonstrator erprobt: Er steht im Technikum des Projektpartners AiNT GmbH und wird dort von den Forschenden betreut. Die Anlage ist mit einem Förderband ausgestattet, auf dem verschiedene Messproben transportiert werden. Dabei handelt es sich um teilweise komplexe Stoffströme oder Materialchargen, die mithilfe der Prompt-Gamma-Neutronen-Aktivierungs-Analyse (PGNAA) erfasst werden. Die dabei entstehenden Messdaten sind hochaufgelöst, aber stark verrauscht. Die Auswertung dauerte bislang rund 20 Stunden.

Wesentlich effizientere Ergebnisse werden nun durch den Einsatz moderner KI-Algorithmen wie neuronale Netze und Convolutional Neural Networks erreicht: Sie erfassen die Materialzusammensetzungen zuverlässig und innerhalb einer Sekunde.

Anfang Dezember 2025 traf sich das Forschungsteam bei der AiNT GmbH in Stolberg, um den Projektstand zu besprechen und nächste Schritte zu koordinieren. Das inIT präsentierte neue Ergebnisse zur Klassifikation und Regression von PGNAA-Daten. Prof. Dr. Lange-Hegermann zieht ein positives Zwischenfazit: „Die bisherigen Ergebnisse zeigen, dass PGNAA in Kombination mit datengetriebenen Methoden eine zuverlässige Analyse von Legierungszusammensetzungen in sehr kurzer Zeit ermöglicht. AlloySort leistet einen vielversprechenden Beitrag zu effizienterem und nachhaltigerem industriellen Recycling.“

Die kommenden Monate stehen im Zeichen des weiteren Aufbaus der Demonstratoranlage, der Erweiterung der Datengrundlagen und der fortführenden Validierung der mathematischen Modelle. Zudem wird angestrebt, nicht nur die Legierungsart zu erkennen, sondern auch Mischungsverhältnisse bestimmen zu können.

Das Projekt wird gefördert durch:

Europäische Union, kofinanziert durch das Ministerium für Umwelt, Naturschutz und Verkehr NRW. Eine Maßnahme der Umweltwirtschaftsstrategie.
Förderlinien: EFRE/JTF-Programm NRW 2021-2027: GreenEconomy.IN.NRW
Förderkennzeichen:EFRE-20800105

Origialmeldung:
https://www.th-owl.de/news/artikel/detail/alloysort-echtzeit-analyse-von-metalllegierungen-fuer-industrielles-recycling/

HSNR-Projekt entwickelt Garne aus 100 Prozent Recyclingmaterial

© FTB | HS Niederrhein

Krefeld, 15. April 2026. Das Forschungsprojekt „Knitcycle“ an der Hochschule Niederrhein (HSNR) zeigt: Hochwertiges Textilrecycling ist technisch möglich. In Kooperation mit dem Flachstrickspezialisten Bache Innovative konnten Strickgarne entwickelt werden, die aus bis zu 100 Prozent Recyclingmaterial bestehen und erneut zu hochwertigen Textilien verarbeitet werden können.

Weltweit landen derzeit rund 87 Prozent der Textilabfälle auf Deponien oder werden verbrannt. Gleichzeitig wird recyceltes Material häufig nur für minderwertige Anwendungen eingesetzt. Genau hier setzt das Projekt an: Ziel war es, die Recyclingfähigkeit von Strickprodukten bereits in der Design- und Entwicklungsphase gezielt zu verbessern – im Sinne eines „Design for Recycling“.

Im Fokus der Forschung standen unter anderem Materialauswahl, Produktgestaltung und Bindungskonstruktionen. Ergänzend wurden zentrale Parameter des mechanischen Recyclingprozesses untersucht, insbesondere mithilfe einer Reißmaschine, die durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) gefördert wurde.

Unterstützt wurde das Projekt von den assoziierten Partnern Textechno H. Stein GmbH & Co. KG, die Unterstützung bei der Analyse und Bewertung der Faserqualität gaben, sowie Turns Faserkreisläufe, die ihre Expertise im Bereich des hochwertigen Recyclings einbrachten. Die Ergebnisse zeigen deutlich: Bereits in der Produktentwicklung getroffene Entscheidungen haben erheblichen Einfluss auf die spätere Wiederverwertbarkeit von Textilien.

Ein zentrales Ergebnis des Projekts ist die Entwicklung neuer Strickgarne, die vollständig aus recycelten Fasern bestehen und dennoch die Anforderungen an hochwertige Textilien erfüllen. Damit ist es erstmals gelungen, den Materialkreislauf im Strickbereich weitgehend zu schließen.

„Die Branche steht vor einem grundlegenden Wandel: Hochwertiges Recycling ist möglich, derzeit aber noch deutlich kostenintensiver als die Herstellung von Neuware. Genau hier braucht es Innovationen und ein Umdenken entlang der gesamten Wertschöpfungskette“, sagt Professorin Ellen Bendt, die das Projekt an der HSNR leitete.

Insbesondere für regionale Produzenten ergeben sich neue Perspektiven: Produktionsreste und textile Abfälle könnten künftig effizienter wiederverwertet und in den Materialkreislauf zurückgeführt werden. Gleichzeitig bleibt die Herausforderung bestehen, Recyclingprozesse wirtschaftlicher zu gestalten und breiter zu etablieren.

Die im Projekt gewonnenen Erkenntnisse sollen nun in einem Folgeprojekt weiter vertieft werden. Angesichts begrenzter Ressourcen wird die mehrfache Nutzung von Materialien künftig eine zentrale Rolle für die textile Industrie spielen.

Über das Projekt Knitcycle: Das Forschungsprojekt „Knitcycle“ wurde am hochschuleigenen Forschungsinstitut für Textil und Bekleidung (FTB) der Hochschule Niederrhein durchgeführt. Es beschäftigte sich mit innovativen Ansätzen zur Verbesserung der Recyclingfähigkeit von Strickprodukten im Sinne einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft. Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) förderte das Projekt über zwei Jahre mit insgesamt rund 290.000 Euro.

Originalmeldung:
https://www.hs-niederrhein.de/startseite/news/news-detailseite/hochwertiges-textilrecycling-moeglich-hsnr-projekt-entwickelt-garne-aus-100-prozent-recyclingmaterial/

Nachhaltige Kleidung im Fokus: Neue Studie legt Ökodesign-Vorschläge für Textilien vor

© HS Niederrhein

Krefeld, 03. März 2026. Wie lassen sich nachhaltige Textilien auf dem europäischen Markt zur Norm machen und insbesondere kurzlebige Produkte vom Markt nehmen? Eine neue Studie des Öko-Instituts, der Hochschule Niederrhein und der Hochschule Hof im Auftrag des Umweltbundesamtes zeigt, wie sich Leistungs- und Informationsanforderungen für Textilien formulieren lassen, die künftig Teil der neuen EU-Ökodesign-Verordnung für nachhaltige Produkte sein könnten.

Der Fokus der Studie liegt auf zentralen Produktaspekten wie Haltbarkeit, Reparierbarkeit, Recyclingfähigkeit und Rezyklatanteil sowie auf dem Vorhandensein besorgniserregender Stoffe. Als Beispielprodukte untersuchte das Forschungsteam T-Shirts, Jeans und Funktionsjacken – drei Produkte mit hoher Marktbedeutung und unterschiedlichen Anforderungen.

„Unsere Vorschläge zeigen, wie sich Nachhaltigkeitsanforderungen konkret in die Praxis umsetzen lassen“, sagt Katja Moch, Expertin für nachhaltige Textilien am Öko-Institut. „Ziel ist es, nachhaltige Textilien zum Standard zu machen und kurzlebige Massenware Schritt für Schritt vom Markt zu nehmen.“

Haltbarkeit im Zentrum: So lange sollte Kleidung halten

Die Studie zeigt: Haltbarkeit ist das wichtigste Kriterium für die Umweltverträglichkeit von Kleidung. Für die untersuchten Produktbeispiele wurden konkrete und messbare Anforderungen definiert, um diese bewerten zu können. Bei T-Shirts spielen beispielsweise die Formstabilität nach dem Waschen und Trocknen, die Widerstandsfähigkeit des Materials und die Farbechtheit eine Rolle.

Bei Jeans sind neben der Maßänderung beim Waschen – also Einlaufen oder Ausleiern – vor allem die Zugfestigkeit und Dehnbarkeit des Stoffes, seine Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb sowie seine Farbechtheit bei Licht und beim Reiben entscheidend. Diese und weitere Aspekte lassen sich mit bestehenden Prüfverfahren ermitteln.

„Haltbarkeit lässt sich gut bewerten, solange sie auf textilspezifischen Eigenschaften beruht. Werden jedoch das Nutzungs- und Pflegeverhalten einbezogen, wird die Bewertung komplexer“, so Prof. Dr. Maike Rabe, Professorin für Textilveredlung und Ökologie an der Hochschule Niederrhein. „Unsere Analyse zeigt, wie wichtig eine differenzierte Betrachtung nach Produkt- und Fasertypen ist.“

Reparieren statt wegwerfen

Auch die Reparierbarkeit wurde untersucht. Die Forschenden empfehlen Mindestanforderungen – etwa die Verfügbarkeit von Ersatzteilen wie Reißverschlüssen oder Knöpfen, Reparaturanleitungen und Kooperationen mit Reparaturservices. Für komplexere Produkte wie Funktionsjacken sind darüber hinaus produktspezifische Anforderungen in Form von freiwilligen Gestaltungsleitlinien sinnvoll.

Recyclingfähigkeit und Rezyklatanteil: Vorschläge für klare Vorgaben

Damit Textilien künftig besser recycelt werden können, empfiehlt die Studie unter anderem, Materialmischungen zu begrenzen – beispielsweise auf maximal zwei Fasertypen pro Fläche und einen reduzierten Einsatz von Elastan von fünf bis zehn Prozent. Für T-Shirts und Jeans schlagen die Autor*innen zudem Anteile von aus Faser-zu-Faser-Recycling stammenden Fasern in Neuprodukten vor, zum Beispiel zehn Prozent bei Baumwolle oder drei Prozent bei Polyester. Diese Angaben beruhen auf der Markverfügbarkeit und nicht nur auf der technischen Machbarkeit.

Zudem weist die Studie aus, welche politischen Rahmenbedingungen für einen verpflichtenden Rezyklatanteil in Textilien geklärt sein müssen, etwa die Nachverfolgbarkeit.

Vorhandensein besorgniserregender Stoffe

Die Studie empfiehlt die Weitergabe von Informationen zu bestimmten chemischen Stoffen, insbesondere zur Gruppe der besonders besorgniserregenden Stoffe (engl.: substances of very high concern, SVHC), aber auch zu sogenannten Effektchemikalien, die auf dem Textil verbleiben. Voraussetzung ist Wissen über Identität, Menge, Eigenschaften sowie Funktion der eingesetzten Chemikalien entlang des gesamten Produktlebenszyklus – vom Design bis zum Endprodukt.

Prof. Dr. Anett Matthäi von der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hof betont: „Diese Kombination von Informationen ermöglicht es in der technischen Produktentwicklung, Einfluss auf Produktqualität, Langlebigkeit und Recyclingfähigkeit zu nehmen. Eine ausschließliche Weitergabe von Informationen über gefährliche Stoffe wäre im Sinne nachhaltiger Produkte nicht zielführend.“

Hintergrund zur Studie

Die Studie trägt Vorschläge zur Umsetzung der neuen EU-Ökodesign-Verordnung 2024/1781 bei, wie künftig verbindliche Anforderungen an die Nachhaltigkeit von Produkten, darunter Textilien, ermöglicht werden können. Ziel ist die Entwicklung eines delegierten Rechtsaktes der EU für Textilien. Die Ergebnisse fließen in die Kommentierung der europäischen Vorstudie des Joint Research Centre (JRC) der EU-Kommission in den weiteren Gesetzgebungsprozess der EU ein.

Originalmeldung:
https://www.hs-niederrhein.de/startseite/news/news-detailseite/nachhaltige-kleidung-im-fokus-neue-studie-legt-oekodesign-vorschlaege-fuer-textilien-vor/

Ein interdisziplinäres Konsortium unter Beteiligung der TH Köln untersucht neues Verfahren, um Kohlendioxid dauerhaft zu binden

© refer GmbH

Köln, 25. Februar 2026. Wenn Hausmüllverbrennungsasche auf CO2 trifft, könnte ein neuer Rohstoff für die Baubranche entstehen. Ein interdisziplinäres Konsortium unter Beteiligung der TH Köln untersucht daher ein neues Verfahren, um Kohlendioxid dauerhaft zu binden. Das Endprodukt soll als Ersatzbaustoff im Straßenbau oder in der Betonherstellung verwendet werden.

Jedes Jahr fallen in Deutschland rund sechs Millionen Tonnen Rostasche aus der Verbrennung von Siedlungsabfällen an. Diese werden in spezialisierten Aufbereitungsanlagen behandelt, um Metalle zurückzugewinnen und durch gezielte Sieb- und Sortierschritte zu einer gereinigten Fertigasche zu verarbeiten. „Die darin enthaltenen mineralischen Anteile sind in der Lage, CO2 aufzunehmen und dauerhaft zu binden – die sogenannte Karbonatisierung. Wir möchten in unserem Projekt ein praxisnahes Karbonatisierungsverfahren entwickeln und prüfen, ob sich unser Endprodukt zum Einsatz im Straßenbau oder bei der Betonherstellung eignet“, erläutert Prof. Dr. Björn Siebert vom Institut für Baustoffe, Geotechnik, Verkehr und Wasser der TH Köln.

Verschiedene Ansätze in der Versuchsanlage

Dazu soll eine technische Versuchsanlage entstehen, die von den beiden wissenschaftlichen Projektpartnern TH Köln und RWTH Aachen am Entsorgungszentrum Leppe aufgebaut wird. Dieses wird vom Konsortialführer, dem Bergischen Abfallwirtschaftsverband (BAV), in der Nähe von Lindlar betrieben. Als Industriepartnerin stellt die refer GmbH das Ausgangsmaterial, aufbereitete Hausmüllverbrennungsaschen aus ihrer Rostascheaufbereitungsanlage, zur Verfügung.

Die zentrale technische Frage lautet, mit welcher Methode das CO2 am effizientesten in der Asche gebunden werden kann. „Wir verfolgen zwei Ansätze, die jeweils spezifische Vor- und Nachteile haben: Die Nasskarbonatisierung unter Wasser ermöglicht die Aufnahme von mehr Kohlendioxid, benötigt aber Energie für die anschließende Trocknung. Bei der feuchten Karbonatisierung mit wenig Feuchtigkeit bildet sich auf der Oberfläche der Asche eine relativ dichte, karbonisierte Schicht, sodass weniger CO2 gespeichert wird, da es nicht ins Innere eindringen kann“, so Prof. Dr. Axel Wellendorf vom Institut für Allgemeinen Maschinenbau der TH Köln.

Einsatz im Straßenbau oder in der Betonproduktion

Zunächst testen die Partner unterschiedliche Karbonatisierungsverfahren und bauen dafür eine flexible, praxisnahe Versuchsanlage auf, mit der sich die Prozesse unter möglichst realistischen Bedingungen einstellen und vergleichen lassen. Anschließend rückt die Anwendung des gewonnenen Materials in den Fokus: „Unser Ziel ist es, Rohstoffe zu substituieren, die sonst unter großem Energieeinsatz gewonnen werden. In ungebundener Form könnte unsere karbonatisierte Asche zum Beispiel Kies oder Sand im Straßenbau oder bei Erdbaumaßnahmen ersetzen“, sagt Siebert.

Parallel prüfen die Forschenden das Potenzial für die CO2-intensive Betonherstellung. Hier könnte die Asche als Bindemittel wirken. Voraussetzung für diesen Einsatzzweck ist eine definierte, gleichbleibende Materialqualität. Daher werden im Projekt auch Versuche zur weiteren Aufbereitung oder sortenreinen Zerkleinerung durchgeführt. „Wenn es uns gelingt, karbonatisierte Asche zur Verfügung zu stellen, die den entsprechenden Normen und Umweltanforderungen entspricht, wäre dies ein wichtiger Schritt für die Kreislaufwirtschaft und den Klimaschutz“, betont Wellendorf.

Über das Projekt

Das Vorhaben KARMA (Karbonatisierung von Müllverbrennungsaschen) konnte sich im Förderwettbewerb „CCU-Modellregionen NRW“ des Ministeriums für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie durchsetzen und erhält bis Mitte 2028 gut eine Million Euro. Unter CCU versteht man Carbon Capture and Utilization, also die Abscheidung und Nutzung von CO₂.

Originalmeldung:
https://www.th-koeln.de/hochschule/beton-aus-der-asche_133902.php

Ansprechpartnerin:
TH Köln
Sybille Fuhrmann
Leiterin Hochschulkommunikation
0221 8275 3051
sybille.fuhrmann@th-koeln.de

Neue Entwicklung fördert die Recyclingfähigkeit von Matratzen

© Annika Berhorst

Münster, den 27. Januar 2026. Fast alle Matratzen werden verbrannt. Zwei Alumni unserer Hochschule möchten das ändern: Mit ihrer Technologie machen sie Schaumkernmatratzen erstmals effizient recycelbar – und denken Recycling schon bei der Herstellung mit.

Zwei Bachelorabsolventinnen der FH Münster haben ein Konzept für einen mobilen Wassererzeuger- und Speicher gestaltet

© FH Münster / privat

Münster, den 01. Oktober 2025. Wasserknappheit und der Zugang zu sauberem Trinkwasser sind in vielen Regionen der Welt ein wachsendes Problem. Mit ihrem Bachelorprojekt „Water from Air“ möchten Louisa Graupe und Julika Schwarz einen Beitrag zur Lösung leisten: Die Designabsolventinnen haben ein Konzept für einen mobilen Wassererzeuger- und Speicher entwickelt, der sich einfach und kostengünstig herstellen lässt und ohne externe Stromquellen allein mit Sonnenenergie auskommt. Dafür haben sie sich die chemischen Eigenschaften der innovativen Metal-Organic-Framework-Materialien (MOFs) zunutze gemacht, die wie ein Schwamm Wassermoleküle aus der Luft aufsaugen und bei Wärmezufuhr wieder abgeben können.

„Wir haben uns intensiv mit einem Materialchemiker der Universität Wien ausgetauscht und wissenschaftliche Paper zu MOFs studiert, um eine fundierte theoretische Grundlage für unser gestaltetes Produkt zu haben“, erklärt Graupe. Ergebnis ist ein etwa 60 Zentimeter hohes Gerät, bei dem sich oben ein Deckel öffnen lässt, wodurch die MOFs das Wasser aus der Luft aufnehmen können. Ist der Deckel geschlossen, erwärmt sich das Innere, die Feuchtigkeit kondensiert zu Flüssigkeit und fließt in einen kleinen Tank am Boden. So produziert das System pro Tag rund sechs Liter frisches Trinkwasser, das ohne Filter oder komplizierte Wartung direkt entnommen werden kann. „Uns war wichtig, dass das Gerät möglichst einfach zu handhaben ist. Es lässt sich leicht säubern und mit einer Hand bedienen, sodass man gut eine Trinkflasche zum Auffüllen darunter halten kann, ohne dass Wasser daneben geht“, ergänzt Schwarz.

Die Vision der beiden jungen Designerinnen ist, ihr Konzept so weiterzuentwickeln, dass es tatsächlich umgesetzt wird und vielen Menschen auf der Welt helfen kann. „Das Material, mit dem wir gearbeitet haben, wurde bisher nur in aufwändigen Laborversuchen eingesetzt und befindet sich in einem Patentverfahren, sodass wir es für unseren Prototyp leider noch nicht verwenden konnten. Unser Traum ist auf jeden Fall, unseren Entwurf in der Realität zu testen.“ Hierzu sind sie nun auf der Suche nach möglichen Kooperationspartner*innen und Fördergeldern. Um dies zu erreichen, haben sie ihr Projekt, auch auf Anraten ihrer beiden Betreuer an der MSD Prof. Steffen Schulz und Jan Wertel, bei verschiedenen nationalen und internationalen Design- und Innovationspreisen eingereicht und dort schon einige Erfolge erzielt: Unter anderem erreichten sie die zweite Runde des Bundespreis Ecodesign – der höchsten Auszeichnung für ökologisches Design in Deutschland – verbunden mit einer Ausstellung im feldfünf in Berlin und haben beim Creative Conscience Award in London in der Kategorie Product and Structural Design den Silber Award erhalten.

Mit Designlösungen für Naturkatastrophen waren die beiden zum ersten Mal während eines gemeinsamen Auslandssemesters an einer Partnerhochschule der FH Münster in Lissabon in Berührung gekommen. „Da haben wir so gut zusammengearbeitet und fanden das Themenfeld so spannend, dass wir auch unser Bachelorprojekt zu einem gesellschaftlich relevanten Thema machen wollten“, erinnern sie sich. „Wir möchten zeigen, dass es möglich ist, durch Produktdesign das Leben in Zeiten des Klimawandels nachhaltig zu verändern.“

Originalmeldung:
https://www.fh-muenster.de/de/ueber-uns/newsroom/news/msd/ba-projekt-water-from-air

Ansprechpartnerin:
FH Münster
Pressesprecherin
Katharina Kipp M.A.
+49 (0)251 83 64090
katharina.kipp@fh-muenster.de

HSBI-Projekt bearbeitet wirtschaftsrechtliche Fragestellung zum Thema Recyklatquote

© HSBI | K. Starodubskij

Bielefeld, 25. September 2025. Nach jedem Wocheneinkauf bleibt er über – der Verpackungsmüll, der direkt nach dem Einkauf entsorgt wird. Für die Herstellung der Kunststoffverpackungen werden erhebliche Mengen an Ressourcen wie Rohöl und Energie benötigt. Angesichts der kurzen Nutzungsdauer der Verpackungen sind diese nachhaltiger, wenn sie recyclebar sind und nach der Nutzung einem funktionierenden Wertstoffkreislauf zur Wiederverwendung zugeführt werden. Um hier einen Wandel voranzutreiben, schreibt der europäische Gesetzgeber vor, dass ab dem Jahr 2030 für die Produktion bestimmter Kunststoffverpackungen zunehmend recycelte Kunststoffe einzusetzen sind. Doch die Qualität der hergestellten Rezyklate variiert stark. Bei der Produktion von Verpackungen für Lebensmittel ergibt sich daraus ein Spannungsfeld zwischen der Umsetzung der Vorgaben und höchsten Anforderungen an die Lebensmittelsicherheit. Im Rahmen des jüngsten InCamS@BI Makeathon haben drei Studierende des Masterstudiengangs Wirtschaftsrecht an der HSBI gemeinsam mit Spies Packaging an dieser wirtschaftsrechtlichen Challenge gearbeitet.

„Wir stehen vor der Herausforderung, die strengen EU-Vorgaben zur Nutzung recycelter Kunststoffe in Lebensmittelverpackungen zu erfüllen, aber das beißt sich zurzeit noch mit anderen Vorschriften.“ Georg Schengber ist Leiter des Qualitätsmanagements bei Spies Packaging in Melle. Verschiedene Faktoren sorgen nach seiner Erfahrung dafür, dass sein Unternehmen recycelte Kunststoffe, sogenannte Rezyklate, nicht ohne weiteres nutzen kann: „Regulatorische Hürden, begrenzte Verfügbarkeit des Materials und hohe Anforderungen an die Lebensmittelsicherheit erschweren den Einsatz des Recyclingmaterials erheblich.“ Seit mehr als sechzig Jahren stellt Spies Packaging Verpackungen für Lebensmittel her. Ab dem Jahr 2030 sieht der europäische Gesetzgeber vor, dass für bestimmte Verpackungen anteilig Rezyklate einzusetzen sind.

Zugleich gelten durch die Lebensmittelverordnung strenge Vorgaben zur Gewährleistung der Lebensmittelsicherheit. Im Spannungsfeld zwischen der Umsetzung der Nachhaltigkeitsgesetzgebung und der Vorgaben der Lebensmittelverordnung suchte das Unternehmen wirtschaftsrechtliche Expertise und nahm daher am dritten Makeathon des Transferprojekts Innovation Campus for Sustainable Solutions (InCamS@BI) an der Hochschule Bielefeld (HSBI) teil. „Die neuen Vorgaben der EU zum Einsatz recycelter Kunststoffe in Verpackungen beschäftigen derzeit fast alle produzierenden Gewerbe, denn es sind unter anderem auch Transportverpackungen betroffen“, berichtete Prof. Dr. Christiane Nitschke, Professorin für Wirtschaftsrecht an der HSBI zum Auftakt des Makeathons. Die Professorin koordinierte die Veranstaltung, die in diesem Jahr zum zweiten Mal in Folge unter dem Titel „Wirtschaftsrecht im Transfer“ stattfand, gemeinsam mit Kristin Maoro und Micha Steiner aus der InCamS@BI-Forschungsgruppe Wirtschaftsrecht und lud Firmen aus der Region ein, die Studierenden vor „Challenges“ zu stellen.

Wirtschaftsrecht in der Unternehmenspraxis – die konkreten Fragestellungen von Spies Packaging
Drei Studierende des Masters Wirtschaftsrecht, Emily Holzhauer, Vivien Oppermann und Nico Demand, bearbeiteten die Challenge von Spies Packaging. Für die Bearbeitung stand dem Trio ein Semester zur Verfügung. Regelmäßig stimmte sich die Kleingruppe mit ihren Dozent:innen aus der Forschungsgruppe Wirtschaftsrecht ab und informierte sich über die für den Anwendungsfall relevanten rechtlichen Grundlagen, wie beispielsweise die Packaging and Packaging Waste Regulation (PPWR), die vorsieht, dass Verpackungen, die Kunststoffe enthalten, ab 2030 – bis auf wenige Ausnahmen – einen Mindestanteil an Post-Consumer-Rezyklat (PCR) aufweisen müssen. So wird Material aus Kunststoffen genannt, dass nach seiner Nutzung durch Endkund:innen entsorgt und dann durch ein geeignetes Verfahren recycelt wird. Insbesondere für die Herstellung von Lebensmittelverpackungen ist die Verfügbarkeit von PCR allerdings begrenzt. Denn die für das Recycling gesammelten Kunststoffe können beispielsweise durch Rückstände aus Reinigungsmittelverpackungen chemisch verunreinigt sein. Außerdem lässt sich nicht ausschließen, dass entsorgte Verpackungen von Endkund:innen zuvor für andere Zwecke genutzt wurden – etwa zur Aufbewahrung von Farben oder Kraftstoffen – was Schadstoffe in den mechanischen Recyclingkreislauf einbringt.

Zusätzlich beschäftigten sich die Studierenden damit, ob laut Gesetzgebung auch Post-Industrial-Rezyklat (PIR), also wiederaufbereitete, unternehmensinterne Produktionsausschüsse, zur Erfüllung der Anforderungen genutzt werden dürfen. Hier wäre den Herstellern der Ursprung der recycelten Kunststoffe bekannt und eine Kontaminierung durch Rückstände ausgeschlossen. Außerdem überprüften sie, ob Teile der von Spies Packaging produzierten Verpackungen als „ohne Lebensmittelkontakt“ klassifiziert werden könnten, sodass möglicherweise weniger strenge Anforderungen an das Rezyklat für diese Verpackungselemente gelten würden. Auch mit geeigneten Recyclingverfahren speziell für Lebensmittelverpackungen beschäftigten sich Holzhauer, Oppermann und Demand.

Damit die Kleingruppe der Frage nach einer Möglichkeit zur Erfüllung der Rezyklatquoten besser nachgehen konnte, lud das Unternehmen die Studierenden zur Besichtigung seines Standorts nach Melle ein. „Vor Ort konnten wir die Herstellungsprozesse und auch die eingesetzten Maschinen kennenlernen“, berichtete Oppermann. „Das Hintergrundwissen hat uns bei der gezielten Analyse des rechtlichen Regelwerkes sehr weitergeholfen.“
Auf die Phase der inhaltlichen Arbeit folgte Ende Mai ein Pitchtraining mit Amir Giebel, Referent für Innovationsmanagement. Ziel des Trainings war es, die erarbeiteten Ergebnisse zielgerichtet und überzeugend zu kommunizieren. Giebel, Mitglied der InCamS@BI-Forschungsgruppe Innovationsmanagement, gab den Studierenden Tipps zur Foliengestaltung und der Präsentation. Außerdem wurden die Studierenden während ihrer Pitches gefilmt, um die eigene Vortragsweise besser analysieren zu können. Gut vorbereitet waren die Studierenden damit für den nächsten Schritt – die Präsentation der Ergebnisse des Makeathons vor der gesamten Gruppe – und den Vertretern von Spies.

Wirtschaftsrechtsstudierende eröffnen Spies Packaging neue Perspektiven
„Spies Packaging unterliegt grundsätzlich den Vorgaben der PPWR. In Bezug auf die Erfüllung der Mindestrezyklatquoten sind jedoch einige Aspekte zu beachten“, leitete die Studierende Emily Holzhauer die Präsentation der Makeathon-Ergebnisse ein. So sei im speziellen Anwendungsbiet der PPWR bei der Herstellung von Verpackungen für Lebensmittel zu beachten, dass Rezyklate nur verpflichtend einzusetzen seien, sofern gesundheitliche Risiken ausgeschlossen werden können. „Dies ist der Fall, wenn die Post-Consumer-Rezyklate durch ein geeignetes Verfahren aufbereitet würden. Ein solches Verfahren existiert derzeit jedoch noch nicht“, führte Holzhauer aus. Der Gesetzgeber ermutige Unternehmen bewusst, die Forschung in diesem Bereich zu beobachten oder aktiv mitzugestalten, betonten die Studierenden.

Auf die Frage, ob Teile der hergestellten Lebensmittelverpackungen als „ohne Lebensmittelkontakt“ klassifiziert werden könnten, gab der Blick in die Gesetzgebung eine deutliche Antwort: „Die hergestellten Verpackungen gelten rechtlich als eine Einheit, die dazu bestimmt ist mit Lebensmitteln in Kontakt zu kommen“, erklärte Oppermann. „Eine Aufteilung in Verpackungsbestandteile mit und ohne Lebensmittelkontakt ist daher nicht möglich.“ Auch bezüglich eines möglichen Einsatzes von Post-Industrial-Rezyklat fiel das Urteil der jungen Wirtschaftsrechtsexpert:innen negativ aus. Zur Erfüllung der Rezyklatquote sei laut der aktuellen Rechtsgebung Post-Consumer-Rezyklat einzusetzen.

Derzeit konnten Holzhauer, Oppermann und Demand das Spannungsfeld zwischen Nachhaltigkeitsgesetzgebung und der Gewährleistung der Lebensmittelsicherheit für Spies Packaging nicht auflösen. Sie gaben dem Unternehmen aber den Hinweis, die künftige Entwicklung der Gesetzgebung weiter zu beobachten. Auch den aktiven Austausch des Unternehmens mit dem Bundesumweltministerium oder einer Expertengruppe aus externen Sachverständigen zur Verpackungsverordnung als beratendem Gremium der Europäischen Kommission, empfahlen die Wirtschaftsrechtler:innen dem Hersteller von Lebensmittelverpackungen. „Für uns war der Makeathon eine Chance, schon früh Einblicke in die Berufswelt zu bekommen“, resümiert Nico Demand. Jens Huchzermeier von Spies Packaging lobte die harmonische und erfolgreiche Kooperation mit den Studierenden. Auch wenn noch keine finalen Lösungen beim Makeathon herauskamen, war man von der professionellen Vorgehensweise der Studierenden beeindruckt. „Eine zukünftige Zusammenarbeit mit einer Studierenden in Form einer Praxisphase im Unternehmen ist bereits fest geplant.“

Der InCamS@BI-Makeathon als Erfolgsmodell
Neben Spies Packaging beteiligten sich in diesem Jahr auch Wago und Continental am Makeathon. Inhaltlich bearbeiteten die 21 Masterstudierenden so insgesamt sieben verschiedene Challenges. Dabei ging um weitere aktuelle Themen aus dem Wirtschaftsrecht wie Haftung und Urheberrecht in Bezug auf Künstliche Intelligenz, den Digitalen Produktpass und den Einsatz einer Contract-Lifecycle-Management-Software. Wago nahm in diesem Jahr bereits zum zweiten Mal am Makeathon teil. „Für uns ist der Makeathon ein Erfolgsmodell. Der Kontakt zu den Studierenden und der externe, frische Blick haben uns bereits im letzten sehr gut gefallen, deshalb haben wir uns auf die erneute Zusammenarbeit gefreut“, betonte Kathrin Sawatzky, Managerin für Product Sustainability bei Wago. Auch ihr Unternehmen will Praktika anbieten. Philipp Schmidt-zum Berge von Continental betonte, dass die Ergebnisse der Studierendengruppe eine hervorragende Grundlage für die weitere Nutzung im Unternehmen darstellten.

Der dritte InCamS@BI-Makeathon endete besonders praxisnah, denn Wago hatte seine Räumlichkeiten für die Ergebnispräsentation zur Verfügung gestellt. Zum Abschluss hatten die Studierenden und Unternehmensvertreter:innen noch die Gelegenheit, einen Blick in die Produktion des Unternehmens zu werfen. „Ich freue mich, dass über unseren Makeathon wieder spannende Kooperationen zwischen unseren Studierenden und den Unternehmen entstanden sind“, zog Prof. Nitschke Bilanz. „Das Modul Wirtschaftsrecht im Transfer ist ein Gewinn für unsere Studierenden, um an Praxisbeispielen Zusammenhänge im Unternehmensalltag zu verstehen und auf rechtliche Fragen zu übertragen. Die Kommunikation mit Nicht-Jurist:innen kann hier sehr gut geschult werden, das ist eine wichtige Schnittstellenkompetenz. Das Makeathon-Prinzip ist ein Beispiel für das praxisorientierte Konzept der Forschung und Lehre der HSBI“.

Die Forschungsgruppe Wirtschaftsrecht wird in diesem Jahr noch zwei Expert Panels im Rahmen des Transferprojektes InCamS@BI zur Thematik der Verpackungsverordnung ausrichten. Die Expert Panels setzen sich aus Vertreter:innen von Unternehmen und des InCamS@BI-Teams zusammen. In einem vertraulichen Format werden aktuelle Forschungsthemen sowie Anwendungsmöglichkeiten oder Neuentwicklungen diskutiert. (sas)

Originalmeldung:
https://www.hsbi.de/incamsbi/presse/recycelte-kunststoffe-in-lebensmittelverpackungen-hsbi-wirtschaftsrechtsstudierende-in-kooperation-mit-spies-packaging

Ansprechperson:
HS Bielefeld
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Dr. phil. Lars Kruse
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Hochschule Niederrhein simuliert die Textilindustrie der Zukunft

© Hochschule Niederrhein | Thomas Lammertz

Krefeld, 15. Juli 2025. Die Textil- und Bekleidungsindustrie im Rheinischen Revier erfährt einen deutlichen Innovationsschub: Das Zukunftsprojekt „Textilfabrik 7.0“ der Hochschule Niederrhein (HSNR), gemeinsam mit weiteren starken Branchenakteuren, geht jetzt an den Start: Am 15. Juli überreicht Mona Neubaur, Ministerin für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie sowie stellvertretende Ministerpräsidentin des Landes Nordrhein-Westfalen (NRW) den Förderbescheid für das ambitionierte Vorhaben, das die digitale und nachhaltige Industrieproduktion von morgen modelhaft umsetzt, neue Arbeitsplätze im Rheinischen Revier generiert und dabei im globalen Kontext wettbewerbsfähig ist.

Mona Neubaur, Wirtschaftsministerin und Stellvertretende Ministerpräsidentin: „Die Textilfabrik 7.0 ist ein echter Aufbruchsmoment für das Rheinische Revier – und ein starkes Signal für zukunftsfeste Arbeitsplätze, nachhaltige Produktion und regionale Innovationskraft. Hier zeigen Wirtschaft, Wissenschaft und Kommunen gemeinsam, wie Transformation konkret geht: mit Hightech, Kreislaufwirtschaft und Bildungsangeboten, die junge Menschen in der Region halten. Das ist Strukturwandel zum Anfassen – innovativ, klimafreundlich und vor allem: gemeinsam gemacht.“

Die HSNR erhält insgesamt 25 Millionen Euro Fördermittel vom Ministerium für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie des Landes NRW und dem Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Beratend unterstützt wurde die HSNR in der Antragsphase von der Zukunftsagentur Rheinisches Revier.

Die Textil- und Bekleidungsindustrie hat eine umfassende Transformation zu bewältigen: Produktion und Geschäftsprozesse werden digital, Robotik muss Einzug erhalten und der Umbau der Textilbranche zu einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft ist unabdingbar. Resilienz von Lieferketten, Fachkräftemangel und eine sichere Energieversorgung sind weitere große Herausforderungen. „In der Textilfabrik 7.0 haben sich führende Akteure aus Forschung, Wirtschaft und Kommunen zusammengeschlossen, um zunächst ein Technologiezentrum aufzubauen, in dem genau diese Herausforderungen für und zusammen mit den Unternehmen bearbeitet und hoffentlich auch der Lösung näher gebracht werden“, sagt Prof. Dr.-Ing. habil. Maike Rabe, Professorin für Textilveredlung und Ökologie, Leiterin des Forschungsinstituts Textil und Bekleidung an der Hochschule Niederrhein und zugleich Projektleiterin. Neben der HSNR sind außerdem die RWTH Aachen mit dem ITA (Institut für Textiltechnik), die WFMG – Wirtschaftsförderung Mönchengladbach GmbH sowie der Verband der Rheinischen Textil- und Bekleidungsindustrie, die Textilakademie NRW und der Verband der Nordwestdeutschen Textil- und Bekleidungsindustrie an dem Großprojekt beteiligt, die die Urkundenübergabe mit eigenen Vertretern persönlich begleiten. Auch der Oberbürgermeister der Stadt Mönchengladbach, Felix Heinrichs, ist anwesend.

Frisch bewilligt wurde ein Technologiezentrum: „Am 1. Oktober wird es mit dem Aufbau des Technologiezentrums im Monforts Quartier in Mönchengladbach losgehen, in dem repräsentative Maschinen und Anlagen zur Entwicklung von On-demand-Produktion, Microfactories, Smart Textiles und biologische und textiltechnische Laboren für die Gewinnung nachhaltiger Rohstoffe für die gemeinsame Transferarbeit von Praktikern und Wissenschaftlern bereit stehen“, sagt Maike Rabe. Perspektivisch geht das Gesamtprojekt Textilfabrik 7.0 (T7) aber über das Technologiezentrum hinaus, denn die anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung soll den Transformationsprozess der Textilwirtschaft so anregen, dass sich industrielle Produktion im Rheinischen Revier in einem Zero-Emission-Park (T7 Park) ansiedelt. Außerdem sollen die bereits etablierten Unternehmen gestärkt werden.

„Auf diese Weise werden wir als Hochschule einen zentralen Beitrag zum Strukturwandel in der Region leisten, damit die Textilbranche auch in Zukunft ein signifikanter Standortfaktor und Magnet von internationaler Bedeutung ist“, betonen auch Hochschulpräsident Dr. Thomas Grünwald und Vizepräsidentin für Forschung und Innovation Prof. Dr. Kathleen Diener.

Oberbürgermeister Felix Heinrichs betont: „Die Textilfabrik 7.0 ist eines der bedeutendsten Strukturwandelprojekte für das ganze Revier. Jetzt geht es endlich los! In Zusammenarbeit mit Hochschulen, der Wirtschaft und der Stadt schaffen wir nachhaltige Beschäftigung am Standort Mönchengladbach und dieses in einem so beeindruckenden Umfeld wie dem Monforts Quartier.“

Besonderheit des Projektes ist zudem die vorgesehene Fortführung des Projektes unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten und ohne weitere staatliche Förderung. Die genannten Projektpartner haben bereits eine gemeinsame Gesellschaft – die „T7 Management GmbH“ – gegründet, um die Projektstrukturen und -inhalte nach dem Förderzeitraum zu übernehmen. Das Projekt soll somit in jeder Hinsicht nachhaltig sein.

„Um es klar zu sagen: Dies ist ein Gemeinschaftsprojekt aus Wirtschaft und Wissenschaft mit dem Ziel der Technologietransformation“, sagt Maike Rabe. Die Textil- und Bekleidungsunternehmen können Know-how und Technik für sich nutzen, und gleichzeitig Impulse in die Fabrik geben. „Wir fassen so Expertenwissen aus Wissenschaft und Praxis zusammen.“

Für die Textilfabrik 7.0 arbeitet der Fachbereich Textil- und Bekleidungstechnik übrigens fachbereichsübergreifend mit Expertinnen und Experten der gesamten Hochschule zusammen, beispielsweise, wenn es um Expertise in Sachen Energiemanagement, dem Maschinenbau, Robotik oder Biotechnologie geht, so Maike Rabe. „Unsere Studierenden werden außerdem von spannenden Forschungsprojekten sowie Maker Spaces profitieren, in denen sie eigene Ideen umsetzen können.“

Originalmeldung:
https://www.hs-niederrhein.de/startseite/news/news-detailseite/hochschule-niederrhein-simuliert-die-textilindustrie-der-zukunft/

Ansprechperson:
Hochschule Niederrhein
Pressesprecher
Tim Wellbrock
+49(0)2151 822-3610
tim.wellbrock@hs-niederrhein.de

TH Köln und GUMA-TECH GmbH entwickeln thermisches Trennverfahren

© GUMA-TECH GmbH

Köln, 08. April 2025. Damit Gummi-Metall-Verbunde wie die Ketten von Raupenfahrzeugen nachhaltig wiederverwertet werden können, müssen die Materialien sauber voneinander gelöst werden. Ein Forschungsteam vom Labor für Werkstoffe der TH Köln hat gemeinsam mit der GUMA-TECH GmbH ein thermisches Trennverfahren entwickelt.

Gummi-Metall-Verbindungen kommen unter anderem in Ketten von Bau- und Landmaschinen mit Raupenfahrwerk zum Einsatz. Die Fahrzeuge lassen sich so auch unter schwierigen Bedingungen nutzen, zum Beispiel auf nassen und schlammigen Böden oder an Steilhängen. Sie zählen zum Sondermüll und werden größtenteils verbrannt. Zudem werden ausgediente Gummiketten oft illegal entsorgt. Bisher bereitete das Recycling dieser Verbindungen Schwierigkeiten, ein neues Verfahren könnte dies ändern.

Neues Verfahren setzt auf Wärmebehandlung der Grenzschicht

„Ein effektives Recycling der Gummi-Metall-Verbindungen ist dann möglich, wenn sich die Materialien gut voneinander lösen lassen, der Energie- und Ressourceneinsatz gering bleibt und sich die Materialeigenschaften nicht verschlechtern“, erläutert Projektleiterin Prof. Dr. Danka Katrakova-Krüger vom Labor für Werkstoffe der TH Köln. Heute werden Gummi und Metall beim Recycling hauptsächlich durch mechanische Verfahren wie dem Fräsen voneinander getrennt. Dies ist jedoch unflexibel und zeitintensiv, vor allem aufgrund der komplexen Geometrie der Metallkomponenten. An schwer zugänglichen Stellen können daher Gummireste zurückbleiben.

Um die getrennten Materialien im Sinne einer Kreislaufwirtschaft wieder einsetzen zu können, wurde in dem Forschungsprojekt daher eine neuartige thermische Methode entwickelt: Das Erhitzen der Werkstücke mittels Induktion. Dabei wird ein magnetisches Wechselfeld erzeugt, das leitfähige Körper – in diesem Fall die stählernen Elemente der Raupenketten – erwärmt. Am Standort der GUMA-TECH GmbH entstand ein Hoch-Frequenz-Induktionsheizgerät mit bis zu acht Kilowatt Leistung, erst im Labor-, dann im Technikumsmaßstab. In einem inzwischen von der GUMA-TECH zum Patent angemeldetem Verfahren wird der zu trennende Gummi-Metall-Verbund zum Induktor transportiert und dort dem magnetischen Wechselfeld ausgesetzt. Ein Sensor misst kontinuierlich die Temperatur des Metallteils und passt die Leistung entsprechend an. Die kontrollierte Abkühlung wird durch eine nachgeschaltete Kühlvorrichtung sichergestellt. Eine mechanische Trennvorrichtung separiert dann Gummi und Metall. Für jede Kettengeometrie wird die Form des Induktors im Vorfeld angepasst, damit sich die Werkstücke gleichmäßig erhitzen und keine Temperatur-Hotspots entstehen, die das Gummi schädigen.

Getrennte Materialien recycelbar

Das Verfahren beruht im Wesentlichen darauf, dass sich die verwendeten Haftchemikalien bereits bei einer Temperatur von 260 Grad zersetzen, das vulkanisierte Gummimaterial aber erst bei 375 Grad. „In der Anlage wird die Haftschicht auf maximal 350 Grad erhitzt. Dies dauert je nach Geometrie der Ketten zwischen 60 und 300 Sekunden. Anschließend lassen sich die Materialien mit wenig Kraftaufwand und weitgehend rückstandslos voneinander trennen“, so Haifei Mao, Geschäftsführer von GUMA-TECH.

Durch diese Vorgehensweise ändern sich die Materialeigenschaften des Gummis aufgrund der nur kurzen Einwirkzeit nicht, sodass es dem Wertstoffkreislauf zugeführt werden kann: etwa zermahlen als Bodenbelag von Sport- und Spielplätzen sowie als Unterbau oder als Basis für die Pyrolyse. Die Qualität des Gummis nach der induktiven Trennung ist somit vor allem vom Zustand vor der Induktion und nicht vom Trennungsprozess abhängig. Der Stahleinsatz kann nach einer mechanischen Oberflächenaufbereitung wie dem Sandstrahlen sogar direkt wieder für die Herstellung neuer Gummipads genutzt und muss nicht eingeschmolzen werden.

„Wir konnten sehr erfolgreich zeigen, dass die Trennung per Induktion ein effektives Verfahren ist und eine umweltfreundlichere Entsorgung mittels Recyclings möglich ist. Zudem kann durch die Wiederverwendung der Stahleinsätze ein besonders energieintensiver Prozessschritt entfallen“, fasst Katrakova-Krüger zusammen.

Über das Projekt

Das Projekt „Entwicklung eines Verfahrens zum Lösen von Gummi-Metall-Verbindungen als effiziente Recyclingvorstufe“ wurde von Prof. Dr. Danka Katrakova-Krüger vom Labor für Werkstoffe der TH Köln geleitet und in Kooperation mit der GUMA-TECH GmbH durchgeführt. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz förderte das Projekt im Rahmen des Programms „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand“ von September 2021 bis August 2024.

Originalmeldung:
https://www.th-koeln.de/hochschule/neue-recyclingmethode-fuer-gummi-metall-verbunde-entwickelt_124231.php

Ansprechperson:
TH Köln
Sybille Fuhrmann
Leiterin Hochschulkommunikation
0221 8275 3051
sybille.fuhrmann@th-koeln.de