Basaltfasern - Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand

ZIM-Erfolgsbeispiel
Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand
Kooperationsnetzwerke 028
Ein ganz besonderer Stoff aus der Natur: Basaltfasern
Basaltfasern, die aus Gestein gewonnen werden, bieten als neuartige Textilfasern deutliche Vorteile: Sie verfügen über eine hohe Temperaturbeständigkeit, hervorragende mechanische Eigenschaften, eine gute Chemikalienbeständigkeit, ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und eine hohe UV-Stabilität. Zudem sind sie ein reines Naturprodukt, kostengünstig und ökologisch herzustellen und damit
vielfältig einsetzbar.
Das Produkt und seine Innovation
Bereits im Mittelalter rief vulkanisches
Urgestein dank seiner Zusammensetzung
wissenschaftliches Interesse hervor – 1546
bezeichnete es der sächsische Gelehrte
Agricola erstmals als „Basalt“. Inzwischen
weiß man, dass mehr als 40 Prozent aller
irdischen Gesteine Basaltgesteine sind,
d. h. dieser Rohstoff ist nahezu unbegrenzt
vorhanden. Seit Jahrhunderten dient er
als Baumaterial für den Straßen- und
Häuserbau, zuletzt als Rohstoff für Wärmedämmungen und seit Kurzem auch als
natürlicher Rohstoff für textile Produkte.
Wie genau entstehen Fasern aus Basalt­
gestein?
1. Durch einen Trichter fallen 4 bis 6 cm
große Basaltsteine in einen Schmelzofen mit Temperaturen zwischen
1.300°C und 1.450°C. Das Gestein wird
aufgeschmolzen und flüssig gemacht.
2. Über den Fließspeiser, ein beheiztes
Rohr, wird die glühende Basaltschmelze in die Düsenwanne gepresst.
Die flüssige Schmelze wird durch
Düsen abgezogen – die haarfeinen
Basaltfasern entstehen.
3. Die hauchdünnen Endlosfasern werden
mit einer speziell zu diesem Zweck entwickelten Veredelungschemikalie überzogen. Das ermöglicht die textiltechnologische Weiterverarbeitung der Fasern.
4. Abschließend werden die Fasern über
eine Spule abgezogen und auf einen
sogenannten Spinnkuchen aufgewickelt. Die Basaltfaser ist fertig.
5. Die Faserbündel dienen als Ausgangsmaterial für diverse Weiterverarbeitungsprozesse in der Textilherstellung.
Was ist das Innovative an Basaltfasern?
Die so entstandenen Fasern weisen
eine hohe Temperaturbeständigkeit,
hervorragende mechanische Eigenschaften (z. B. Zugfestigkeit, Biegefestigkeit),
eine ausgezeichnete Chemikalien- und
Korrosionsbeständigkeit sowie eine hohe
UV-Stabilität auf. Als reines Naturprodukt
sind sie zudem kostengünstig und ökologisch herzustellen und bieten vielfältige
Einsatzmöglichkeiten.
Der Markt und die Kunden
Als Gewebe, Vlies, Gestrick, Gewirke,
Gelege, Band oder Seil können diese
innovativen Fasern u. a. für folgende technische Applikationen deutliche Vorteile
bieten:
→→ als Filter bei sehr hohen Temperaturen, z. B. in Müllverbrennungsanlagen
oder Betonfabriken,
→→ zur Hangbefestigung an Autobahnen
oder in Skigebieten,
Textilforschung
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Ansprechpartner
Torsten Bäz
Forum Technologie & Wirtschaft e. V.
Goldbachstraße 15
09337 Hohenstein - Ernstthal
(Hauptsitz in Dresden)
Telefon: +49 3723 - 66 80 842
[email protected]
Projektpartner
AB-Tec GmbH & Co. KG
ALTERFIL Nähfaden GmbH
Barthels-Feldhoff GmbH & Co. KG
Bayerische Motoren Werke
Aktien­gesellschaft
BEKA MareSOLUTIONs GmbH
Cetex Institut für Textil- und Verarbeitungsmaschinen gemeinnützige GmbH
CG TEC Carbon und Glasfasertechnik
GmbH
DBF Deutsche Basalt Faser GmbH
Die Spinnerei Neuhof GmbH & Co. KG
EBF Dresden GmbH Forschung,
­Entwicklung, Erprobung
Fiber Engineering GmbH
Fibtex GmbH
Hoftex GmbH
INNOVENT e. V.
Internationale Geotextil GmbH
KI Keramik-Institut GmbH
Lefatex Chemie GmbH
Max Frank GmbH & Co. KG
Norafin Industries (Germany) GmbH
Papiertechnische Stiftung (PTS)
Roth Industries GmbH & Co. KG
Sächs. Textilforschungsinstitut e. V.
STS Textiles GmbH & Co. KG
Technische Universität Chemnitz,
Professur Strukturleichtbau und
Kunststoffverarbeitung
Tensar International GmbH
Thorey Gera Textilveredelung GmbH
VIS GmbH
Zapf GmbH
→→ als Verstärkung in textilbewehrtem
Beton anstelle einer Stahlbewehrung,
→→ für optisch ansprechende
Designanwendungen,
→→ für Brand- und
Hitzeschutzanwendungen,
→→ für Faserarmierungen und Verbundwerkstoffe, sogenannte Composites,
oder
→→ als Vlies zur technischen Dämmung,
als Drainagematerial und im
Schallschutz.
Mitarbeiterin bei der Materialprüfung des Vlies
Das technisch-ökologische Potenzial
von Basaltfasern wird derzeit intensiv
erforscht, um einen breiteren Absatzmarkt
in den Bereichen Automotive, Bau,
Maschinen- und Anlagenbau, Schiffbau
und maritime Anlagen zu erschließen. Im
Moment sind noch einige Herausforderungen zu meistern, wie die verbesserte
Integration der Basaltfaser in die Kunststoffmatrix für optimierte Anwendungen
im Strukturleichtbau, die Herstellung von
Garnen aus Basaltfasern (um die Verarbeitung auf Textilmaschinen zu optimieren)
sowie die weitere Erforschung der spezifischen Eigenschaften der Basaltfaser.
→→ Basalt und seine Möglichkeiten als
Material bekannter zu machen,
→→ neue Anwendungsgebiete für die
Basaltfaser zu finden,
→→ bekannte Anwendungen auszubauen
und marktfähig zu machen,
→→ Standards und Normen zur Qualitätssicherung und Vergleichbarkeit
auszuarbeiten,
→→ gemeinsame Projekte zur Erforschung
des Potenzials der Basaltfaser umzusetzen sowie
→→ weitere Verarbeitungs- und Veredlungsmöglichkeiten der Basaltfaser zu
finden.
Das Netzwerk
Die Etablierung von Basaltfasern und der
damit verbundenen Produkte geht mit
anspruchsvollen technischen und technologischen Anforderungen entlang der
Wertschöpfungskette einher. Die derzeit
28 Mitglieder im BasaltFaserNetzwerk
bilden fast komplett die textile Wertschöpfung und den Großteil der Anwendungen im Netzwerk ab. Gemeinsam
wollen sie eine industrielle Verarbeitung
und Anwendung von Textilien, textilen
Halbzeugen und Verbundmaterialien aus
Basaltfasern ermöglichen. Zu den Aufgaben des Netzwerks gehört es u. a.:
Durch die Kooperation können die
beteiligten Partner das wirtschaftliche
und technische Risiko der Umsetzung
textiler Innovationen minimieren,
langfristig neue Märkte erobern und ihre
Wettbewerbsfähigkeit durch gezielten
Technologietransfer auf dem Gebiet der
Technischen Textilien und Verbundbaustoffe dauerhaft verbessern – auch durch
gemeinsame Marketing­aktivitäten. Die
Chancen liegen darin, Basaltfasern als
Türöffner für neue Märkte zu etablieren,
Kundenwünsche besser zu erfüllen und
die ökologischen Vorteile der Basaltfaser
noch besser zu nutzen.
Projektlaufzeit: 07/2012 bis 06/2015
Impressum
Das Projekt wird gefördert vom Bundes­minis­
terium für ­Wirtschaft und Energie aufgrund eines
Beschlusses des Deutschen Bundestages.
Das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand
(ZIM) fördert technologie- und branchenoffen:
→→ ZIM-Einzelprojekte
→→ ZIM-Kooperationsprojekte
→→ ZIM-Kooperationsnetzwerke
Infos und Beratung zu Kooperationsnetzwerken
VDI/VDE-IT
Steinplatz 1, 10623 Berlin
Telefon 030 310078-391
www.zim-bmwi.de
Herausgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
(BMWi), Öffentlichkeitsarbeit
11019 Berlin
www.bmwi.de
Stand
Januar 2015
Redaktion und Gestaltung
VDI/VDE-IT
Bildnachweis
Titel: Wolfgang Schmidt
Seite 2: Norafin Industries (Germany) GmbH