Traditionell liegt der Schwerpunkt beim Tochterunternehmen des Thüringischen Instituts für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. (TITK) auf Kunststoffen und Compounds sowie Textilien und Fasern. Stark nachgefragt sind die Prüfdienstleistungen jedoch auch bei Verbundwerkstoffen für Leichtbauanwendungen. Und nicht zuletzt prüft die OMPG auch Elastomere und Gummi, Folien und Leder so wie Schaumstoffe und Holzwerkstoffe auf Herz und Nieren. Den Rahmen dafür geben internationale Standards, Normen und Richtlinien vor.

Adressiert wird vor allem die Autoindustrie, doch auch die Bereiche Konsumgüter und Spielzeug, Chemie und Pharma, Medizintechnik sowie Compoundierung und Recycling gewinnen immer mehr an Bedeutung. Eine hohe Qualität und Sicherheit von Produkten, Werkstoffen und Technologien bildet für alle Hersteller und In-Verkehr-Bringer eine wesentliche Grundlage für ihren Markterfolg. Die Labore der OMPG sind von der Deutschen Akkreditierungsstelle (DAkkS) nach DIN EN ISO/IEC 17025 akkreditiert.

High-Tech-Geräte zur Klimasimulation

Von Anfang an im Portfolio hat die OMPG zum Beispiel die Sonnensimulations- und Bewitterungsprüfungen. Die Nachfrage ist im Laufe der Jahre stark gestiegen. Hersteller aller nur denkbaren Produkte wollen sichergehen, dass ihre Erzeugnisse in Haltbarkeit und Beständigkeit vor denen der Konkurrenz rangieren. Sie sollen nicht spröde oder rissig werden und auch nicht bleichen oder vergilben. Vor allem aber: zuverlässig ihre Funktion bewahren.

Mögliche Schwachstellen deckt die OMPG mittels eines beschleunigten Bewitterungstests auf. Mussten die Materialien früher lange Zeit im Freien gelagert werden, so durchlaufen sie jetzt im Zeitraffer einen künstlichen Alterungsprozess im Labor. Hierzu nimmt die OMPG sowohl Materialproben als auch komplette Endprodukte ins Visier. Oder stellt auf Wunsch auch selbst Testkörper aus Granulaten von Kunden her. Nach den Vorgaben verschiedener Normen werden die Proben dann genau definierten Klimafaktoren ausgesetzt.

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Emissionsprüfungen für bekannte Automarken

Riecht der Innenraum unserer Fahrzeuge angenehm? Das ist für Autohersteller eine extrem wichtige Frage. Um jeden Preis zu vermeiden, gilt es gefährliche Ausdünstungen, die im normalen Fahrbetrieb oder nach längerer Sonneneinstrahlung auf das geparkte Fahrzeug entstehen können. Am häufigsten geordert werden hierzu bei der OMPG die Geruchsprüfung, die Prüfung auf organische Emissionen und die sogenannte Foggingprüfung. Für spezielle Kunststoffe muss zusätzlich der Ausstoß von Formaldehyden untersucht werden.

Für diese Fälle ist die OMPG bei vielen bekannten Automarken gelistet. So ist sie als eines von nur drei Prüflaboren in Deutschland von Volkswagen für die komplette Palette der Emissionsprüfungen gemäß der Norm VW 50180 zugelassen. Und nach der Neuausgabe der Mercedes-Benz-Prüfnorm DBL 1000 (ersetzt DBL 5430) zählt die OMPG zu jenen zehn deutschen Prüflaboren, welche die Emissionsprüfung nach der Norm VDA 278 für Erstmuster-Zulassungen anbieten dürfen.

„Da wir auch über langjährige Erfahrungen in der Kunststoff-Verarbeitung verfügen, profitieren unsere Kunden auf Wunsch direkt von unseren Hinweisen, wie sie unerwünschte Emissionen minimieren oder verhindern können“, sagt Ute Schwarz, Laborleiterin für Kunststoffprüfungen.

Eigenes Biologielabor immer häufiger gefragt

Seit gut zehn Jahren verfügt die OMPG über ein eigenes Biologielabor der Sicherheitsstufe 2. Zunächst wurden dort vorrangig Entwicklungen des TITK auf ihre biologischen Eigenschaften getestet. Inzwischen erfreut sich das Angebot aber auch bei externen Firmen zunehmender Beliebtheit. Die Expertise in den Bereichen Mikrobiologie und zellkulturbasierte Assays wächst.

So werden etwa Untersuchungen antibakteriell und antiviral ausgerüsteter Textilien und Kunststoffe angefordert. Das Labor prüft dann die Wirksamkeit gegen humanpathogene Bakterien, Bakteriophagen und Pilze. Neben diesen mikrobiologischen Untersuchungen steht die OMPG auch für die biologische Beurteilung von Medizinprodukten, Kosmetika und anderen Erzeugnissen zur Verfügung. Hierfür ist sie von der DAkkS und der Zentralstelle der Länder für Gesundheitsschutz bei Arzneimitteln und Medizinprodukten (ZLG) akkreditiert. „Die Prüfungen der Normenreihe ISO 10993 sind eine Voraussetzung für die Zulassung von Medizinprodukten“, sagt Laborleiter Dr. Thomas Dauben. „Wir arbeiten hier ausschließlich mit tierversuchsfreien Prüfungen.“

Das Teilgebiet biologische Prüfungen steht beispielhaft für einen klaren Kurs: Seit 33 Jahren hat sich die OMPG zu einem leistungsfähigen Partner von Herstellern aller Branchen entwickelt und ihre Kompetenzen in der Werkstoffcharakterisierung stetig ausgebaut. „Wir werden sowohl Ansprüchen klassischer Analysen als auch komplexen, kundenindividuellen Anforderungen unserer Auftraggeber gerecht“, konstatiert Geschäftsführer Prof. Dr. Florian Puch. Als Vollanbieter mit langjähriger Expertise und konsequenter Kundenorientierung lege man dabei viel Wert auf individuelle Beratung und Betreuung. „Und zwar noch vor der Auftragserteilung“, so Puch.

TITK erhält Preise für Schmelzklebstoff Caremelt

Der Klebstoff ist in Halle (Saale) mit dem renommierten BIOPOLYMER Innovation Award ausgezeichnet worden. Dieser Preis wird alljährlich vom Verein POLYKUM e.V. – Fördergemeinschaft für Polymerentwicklung und Kunststofftechnik in Mitteldeutschland vergeben. Die Ehrung fand im Rahmen des Kongresses „BIOPOLYMER – Processing & Moulding“ in der Georg-Friedrich-Händel-Halle statt.

Auf Bio-Basis und biologisch abbaubar

Nur Tage später folgte die nächste große Auszeichnung. Die bayrische Staatsministerin für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten, Michaela Kaniber, überreichte dem Rudolstädter Forschungsinstitut den mit 10.000 Euro dotierten Ernst-Pelz-Preis. Die festliche Preisverleihung fand im Rahmen des Symposiums „Energie- und Ressourcenwende: von der Strategie zu Best Practice“ statt, das vom C.A.R.M.E.N. e.V. – dem Centralen Agrar-Rohstoff Marketing- und Energie-Netzwerk des Freistaats Bayern – in der Residenz Würzburg ausgerichtet wurde.

Der Ernst-Pelz-Preis war 1992 von der Ernst-Pelz-Stiftung ins Leben gerufen worden, um Technologien für die Verwertung nachwachsender Rohstoffe weiterzuentwickeln und auch finanziell zu fördern.

Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen ermöglicht es, Masse, Material und Energie bei gleichzeitiger Funktionserfüllung einzusparen, wo­durch der CO2-Ausstoß in der jeweiligen Anwendung signifikant verringert werden kann.

Für diese Schlüsseltechnologie bilden das Fachgebiet Kunststofftechnik der Technischen Universität Ilmenau und das Thüringische Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. Rudolstadt (TITK) als An-Institut der TU Ilmenau gemein­schaft­lich im Rahmen der Kernkompetenz Kunst­stofftechnik und Leichtbau am Thüringer In­novationszentrum Mobilität (ThIMo) die ge­sam­te Forschungswertschöpfungskette von der Grund­lagenforschung an der TU Ilmenau bis zum Markttransfer durch das TITK ab. Das ThIMo ver­folgt gemäß seiner strategischen Ausrichtung das Ziel, den Wandel der Industrie zu nachhaltigen Mobilitätstechnologien zu begleiten. Hierfür wer­den wissenschaftlich herausragende Erkenntnisse mit dem Fokus auf industrietaugliche und wirtschaftlich verwertbare Lösungen erarbeitet. Im Bereich des Faserverbund-Leichtbaus für alternative Antriebskonzepte erstrecken sich die Forschungsaktivitäten von Leichtbaukonzepten für Elektromotoren über die Herstellung und Verarbeitung von Faserhalbzeugen und endlosfaserverstärkten Thermoplasten, die unter anderem im Batteriekasten Anwendung finden können, bis hin zu Wickelverfahren, die für die Herstellung von Wasserstofftanks eingesetzt werden können.

Axialflussmaschine mit Faserverbund-Rotor

Grundlagenforschung zu neuartigen Elektromotoren, die ohne seltene Erden hergestellt werden können, wurde durch eine vom Freistaat Thüringen mit Mitteln des Europäischen Sozialfonds finanzierte Forschungsgruppe „NEMOFASER – Neuartige Motorenkonzepte auf Basis hybrider Faserverbundwerkstoffe und aerostatisch gelagerter Aktivteile“ (Förderkennzeichen 2017 FGR 0080) an der TU Ilmenau ermöglicht. Wissenschaftler aus den ThIMo-Mitgliedsfachgebieten Kunststofftechnik sowie Kleinmaschinen und Industrieelektronik entwickelten ein Konzept zur Auslegung sogenannter Axialflussmaschinen, die insbesondere für mobile Anwendungen prädestiniert sind.

Ziel der Forschung war es alternative Antriebslösungen zu finden, die eine geringe Masse aufweisen und gleichzeitig ein hohes Drehmoment erlauben. Axialflussmaschinen verbinden diese Eigenschaften vorteilhaft miteinander, sind jedoch aufgrund hoher Fliehkräfte in ihrem maximal möglichen Durchmesser limitiert. Begrenzender Faktor ist bislang die Festigkeit der verwendeten Werkstoffe. Der gezielte Einsatz von Faserverbundwerkstoffen in der Rotorscheibe kann zu einer signifikanten Verbesserung der richtungsabhängigen mechanischen Eigenschaften und so zu einer Erweiterung des möglichen Anwendungsspektrums führen. Das durch die Forschungsgruppe entwickelte Funktionsmuster zeigte das Potenzial des Konzepts auf. Die Anforderungen an Maßhaltigkeit und Oberflächengüte für den Rotoraufbau sind Gegenstand weiterer Forschungsarbeiten.

Wickeln rotationssymetrischer Kör­per

Das Faserwickeln von rotationssymmetrischen Körpern und Prüfkörpern beispielsweise für Wasserstofftanks mit duroplastischer Matrix ist am TITK bereits etabliert. Durch ein laufendes Investitionsprojekt, das vom Freistaat Thüringen durch Mittel der Europäischen Union im Rahmen des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und von REACT-EU unter dem Förderkennzeichen 2022 IZN 0006 kofinanziert wird, wird zukünftig auch das Legen und Wickeln von thermoplastischen, unidirektional-faserverstärkten Tapes möglich sein. Zusätzlich soll ein Extrusionsverfahren zur Herstellung der Thermoplast-Tapes an der TU Ilmenau implementiert werden, sodass die gesamte Wertschöpfungskette durch die Forschungspartner abgedeckt wird.

Gemeinsame Forschungsschwerpunkte werden neben glas- und kohlenstofffaserverstärkten Tapes die Herstellung und Verarbeitung von naturfaserverstärkten und polymerfaserverstärkten Thermoplast-Tapes bilden.

Die Zusammenarbeit des Fachgebiets Kunststofftechnik und des TITK hat nicht nur zum Ziel neue Konzepte für den Faserverbund-Leichtbau zu entwickeln, sondern diese auch in der Industrie insbesondere bei Thüringer KMU zu etablieren. Professor Matthias Hein, Direktor des ThIMo, sieht in der Kooperation mit dem TITK neben der langjährigen intensiven und guten Zusammenarbeit insbesondere zusätzliche Möglichkeiten des Transfers: „Das TITK arbeitet als wirtschaftsnahe Forschungseinrichtung mit einer Vielzahl an Unternehmen zusammen und unterstützt diese bei der Einführung neuer Technologien. Deshalb erweitert die Zusammenarbeit mit dem TITK unsere Möglichkeiten Forschungsergebnisse in die Praxis zu übertragen“. Umgekehrt ist für Benjamin Redlingshöfer, geschäftsführender Direktor des TITK, klar, dass die Grundlagenforschung des ThIMo dem TITK neue Impulse gibt und aufeinander abgestimmte Forschungsstrukturen geschaffen werden können: „Am TITK können wir Erkenntnisse der Grundlagenforschung aus Ilmenau aufgreifen und erhalten so neue Ansatzpunkte. Gleichzeitig stimmen wir unsere Bedarfe bei der Geräteinfrastruktur ab, sodass wir uns ideal ergänzen“.

Der Startschuss dazu wurde beim erste Leichtbauforum Thüringen gegeben. Zur Veranstaltung hatten das Thüringische Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. (TITK) und der PolymerMat e.V. Kunststoffcluster Thüringen in das Rudolstädter Institut eingeladen. 14 Unternehmen aus Thüringen, Sachsen, Sachsen-Anhalt und Bayern sowie sechs wirtschaftsnahe Forschungsinstitute, zwei Hochschulen und vier Verbände beteiligten sich. Auf dem Programm standen Antworten zu wichtigen Fragen rund um das Technologietransfer-Programm und Best Practice-Beispiele aus der wirtschaftsnahen Forschung. Thüringens Wirtschaftsminister Wolfgang Tiefensee betonte in seinem Grußwort die Bedeutung des Themas für die Thüringer Industrie und Forschungslandschaft.

Schlüsseltechnologie Leichtbau

Leichtbau gilt als Schlüsseltechnologie und treibt die Ressourcen- und Energieeffizienz in zahlreichen Branchen voran. Um innovative F&E-Projekte auf diesem Gebiet zu forcieren, war das Technologietransfer-Programm Leichtbau im April 2020 gestartet worden. Das Budget lag zuletzt bei 73 Millionen Euro jährlich. In diesem Jahr werden die Mittel auf 109 Millionen Euro aufgestockt, ab 2024 sollen es dann sogar 129 Millionen Euro jährlich sein, kündigte Werner Loscheider, Referatsleiter im BMWK, beim Leichtbauforum an.

1. Leichtbauforum Thüringen

Leichtbau kann, soll und wird einen wichtigen Beitrag zur Erreichung der Klimaschutzziele leisten, darin waren sich die Veranstaltungsteilnehmer einig. Das Leichtbauforum hat den Grundstein dafür gelegt, dass interessierte Unternehmen rasch neue Projekte angehen und so das Programm des Bundesministeriums intensiv nutzen. Hier biete die Thüringer Forschungslandschaft mit ihrer modernen Anlagentechnik eine hervorragende Ausgangsposition, um die Herausforderungen des technologischen Wandels zu adressieren, so Prof. Puch vom PolymerMat e.V. (tl).