So breit ist das Spektrum, das kluge Köpfe am Campus Münchberg der Hochschule Hof erforschen. Hervorgegangen ist es aus der vor 125 Jahren ins Leben gerufenen Königlich Höheren Webschule. Diesem Jubiläum widmet unsere Zeitung eine Serie. Diesmal klärt Professor Frank Ficker im Interview über die Forschung am in Münchberg ansässigen Institut für Materialwissenschaften auf.
In Münchberg befinden sich am dortigen Campus der Hochschule Hof gleich zwei Forschungseinrichtungen, die sich im Bereich Textil bei Unternehmen aus der Luft- und Raumfahrt-, Automobil-, Bauindustrie und Umwelttechnik einen Namen machen: das Institut für Materialwissenschaften (IFM) und das Fraunhofer-Anwendungszentrum für Textile Faserkeramiken (TFK).
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Mit der Einweihung des Technikums für Textiltechnologie und Klimatisierung in der Weberstraße im Jahr 2020 entwickelte sich der Standort stetig weiter hin zu einem Kompetenzzentrum im Bereich Textil. Die etwa 1000 Quadratmeter große Technikumshalle ist mit modernsten textiltechnischen Anlagen etwa zur Herstellung von 3 D-Gewebe ausgestattet. In den weiteren Räumen der Hochschule stehen zudem auf einer Fläche von über 5500 Quadratmetern ein Weberei-, Flechterei-, Vliesstoff- und Maschentechnikum sowie Labore für die chemische Ausrüstung und Prüfung zur Verfügung.
Damit hat der Campus Münchberg seit Gründung der Königlich Höheren Webschule vor 125 Jahren nicht nur im Bereich der Lehre eine rasante und zukunftsträchtige Entwicklung genommen. Ein Grund mehr, mit Professor Frank Ficker, Leiter des IFM sowie des TFK und Professor für Technologien der Textilerzeugung über Forschungsschwerpunkte sowie aktuelle Projekte in Münchberg zu sprechen.
Herr Ficker, wo liegen die Forschungsschwerpunkte des IFM in Münchberg?
Am ifm legen wir unseren Fokus auf die Entwicklung moderner Funktionswerkstoffe. Wegen ihrer besonderen mechanischen, chemischen, elektrischen oder optischen Eigenschaften sind diese hochtechnologischen Werkstoffe unentbehrlich geworden. Knapper werdende Ressourcen und steigende ökologische Anforderungen an die Produktion und die Wiederverwertbarkeit von Materialien erfordern die Entwicklung intelligenter Werkstoffe und Werkstoffsysteme, die den Energieverbrauch senken und zusätzlich verbesserte Funktionalitäten gewähren. Auch das Recycling von Textilien und Verbundwerkstoffen ist wird immer wichtiger.
Woran forschen Sie konkret?
Das IFM entwickelt in den Fachrichtungen Maschinenbau, Systemwerkstoffe, Textiltechnik und Verbundwerkstoffe neue Produkte und Fertigungsprozesse. Unser Institut zeichnet sich durch seine hohe Kompetenz und technische Ausstattung aus und ist Technologieführer für die Fertigung verzweigter Geflechte. Das IFM versteht sich als Partner für anwendungsorientierte Forschungs- und Entwicklungsprojekte in Industrie und Wirtschaft. National und international arbeiten wir mit Unternehmen aus Luft- und Raumfahrt, Automobil-, Bauindustrie, Medizintechnik und Umwelttechnik zusammen. Die Projekte reichen von Verfahren zur Herstellung von Weltraumantennen über naturnahe, antibakterielle Beschichtungen hin zu geflochtenen medizinischen Stents. In einer von der Textilindustrie geprägten Region bringt das IFM lokale Unternehmen durch direkten Transfer neuester Technologien in die Produktion voran.
Vom Weltraum in die Medizin – was für eine Bandbreite. Bitte erzählen Sie mehr über das Projekt zu den medizinischen Stents. Was kann man sich als Laie darunter vorstellen?
Bereits seit mehreren Jahren forscht das IFM an der Entwicklung von Gefäßprothesen für die Medizintechnik, insbesondere für den Einsatz am Herzen. Die beiden Hauptvorteile der geflochteten Stents sind eine bessere Flexibilität und Beweglichkeit bei der Implantation sowie die verzweigte Struktur, die es erlaubt, Gefäßverzweigungen mit einem einzigen Stent, statt – wie bisher angewendet – mit zwei Gefäßprothesen, zu behandeln. Am Hochschulcampus in Münchberg werden die neuartigen Stents dabei erstmals aus geeigneten medizinischen Werkstoffen in ihrer Einsatzgröße von drei bis acht Millimetern Durchmesser maschinell geflochten. Unsere beiden Projekte „GeVeS – Geflochtene, verzweigte Strukturen für den Einsatz in Medizintechnik und Rohrsanierung“ sowie „KISS – Knospendes Implantierverfahren für Stentstrukturen“ wurden vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert. Auf medizinische Stents für verengte Gefäße, die aus geflochtenen Strukturen bestehen, und ein entsprechendes Implantationsverfahren haben wir bereits zwei Patentrechte. Nun wollen wir die Erfindungen gemeinsam mit Partnern bis zur Marktreife bringen.
In einem weiteren Projekt, das heuer gestartet ist, beschäftigen Sie sich mit der Entwicklung eines Verfahrens zum Recycling der Faserrohstoffe von laminierten Textilien. Was erforschen Sie?
Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines innovativen Prozesses, um textile Verbundwerkstoffe, wie Bezugstoffe in Automobilsitzen, zu recyceln. Dabei sollen zunächst die einzelnen Werkstoffe getrennt werden und bei ausreichender Reinheit aus den thermoplastischen PES-Anteilen Garne entstehen, die farbig sind oder färbbar, was neben der Materialtrennung eine wesentliche weitere Innovation zum bisher machbaren „Einheitsgrau“ der recycelten bunten Faserstoffe darstellt. Die Reststoffe aus der Produktion und Konfektion sollen in mechanischen Verfahren zerkleinert, getrennt und dann regranuliert werden. Das zurückgewonnene Polyesters soll wieder dem Fertigungsprozess von Bezugstoffen zugeführt werden.
Lassen Sie uns nun einen Ihrer weiteren Forschungsschwerpunkte näher beleuchten: die Vliesstofftechnik. Woran forscht das IFM im Bereich der Vliesstofftechnik derzeit und was ist die Kernaufgabe des Vliesstoffentwicklungszentrums (VEZ) in Münchberg?
Vliesstoffe finden wir heute in nahezu allen Bereichen des täglichen Lebens wie Bekleidung, Bauwesen, Automobil, Sport, Land- und Forstwirtschaft, Militär, Chemie und Verpackungen. Herausgreifen möchte ich als Beispiel die Einmalmasken, die zu Beginn der Corona-Pandemie 2020 nicht ausreichend verfügbar waren. Die deutsche und europäische Industrie hat jedoch gezeigt, dass sie in der Lage ist, solche Versorgungslücken schnell und flexibel schließen zu können. Leider waren teilweise bereits nach einigen Monaten die gemachten Erfahrungen hinsichtlich Versorgungssicherheit wieder vergessen und nur noch der Preis ausschlaggebend.
Wie können Unternehmen vom Know-how und der Forschung am IFM sowie den Möglichkeiten des VEZ profitieren?
Zunächst haben wir im Bereich Vliesstoffe hervorragend ausgestattete Labore und ein junges, motiviertes Team. Zudem haben wir in Professor Claus-Ekkehard Koukal jemanden gefunden, der sich auch Dank der von Sandler finanzierten Stiftungsprofessur intensiv um den Bereich kümmern kann. Dann ist da auch noch das extrem innovative Umfeld des gesamten IFM sowie die anderen Institute und insgesamt die Hochschule Hof, sodass wir kooperierenden Unternehmen ein hervorragendes Gesamtpaket von Forschung und Entwicklung, Ausbildung (beispielsweise duales Studium) und Weiterbildung bieten können.
