Mit dem Ziel, den Alltag zu verbessern, stellen wir innovative Lösungen zur Erhöhung von Komfort und Bequemlichkeit bereit. Von technischen Textilien bis hin zu modernen Reinigungsgeräten, die die Hausarbeit erleichtern, sind unsere Produkte darauf ausgelegt, Ihren Alltag zu verbessern. Entdecken Sie, wie wir mit unserem Einsatz für Qualität und Innovation das Leben angenehmer gestalten.
Mit Quantix® ULTRA hat Freudenberg erfolgreich ein Material entwickelt, das bei extremen Temperaturen weder brennt noch schmilzt und sich problemlos im Spritzguss verarbeiten lässt. Diese Eigenschaften waren bisher in der Welt der Kunststoffe grundsätzlich unvereinbar.
In der Fantasiewelt haben Superhelden wie Wonder Woman oder Spider-Man Superkräfte. Im echten Leben trifft das auf Materialien wie Quantix® ULTRA ebenfalls zu – aber auf andere Weise. Als die Fachleute von Freudenberg die Entwicklung abgeschlossen hatten, schien Quantix® ULTRA besondere Eigenschaften zu besitzen.
Ein Abschluss mit „magma cum laude“
Stellen Sie sich einen Kunststoff vor, der selbst bei durchgehend hohen Temperaturen von mehreren hundert Grad Celsius weder schmilzt noch verbrennt und dennoch im Spritzgussverfahren verarbeitet werden kann. Diese Innovation eröffnet die Möglichkeit völlig neuer Anwendungen – vor allem in der Elektromobilität. Hier sind Komponenten aus Materialien der Quantix®-ULTRA-Werkstofffamilie sehr gefragt, insbesondere für Batterien von Elektrofahrzeugen und deren Umfeld. Dank seiner außerordentlichen Flammschutzeigenschaften kann das patentierte Material dazu beitragen, die strengen Anforderungen an Bauteile in der Automobilindustrie bei Entflammbarkeitstests zu erfüllen, und so eine entscheidende Anforderung in der Elektromobilität gewährleisten: Sicherheit. Bei den Tests hielt das Material von Freudenberg sogar den Temperaturen stand, die bei Vulkanausbrüchen in flüssigem Magma erreicht werden, ohne zu schmelzen oder sich zu entzünden. Dieser Aspekt ist bei sogenannten „Thermal Runaway“-Ereignissen von höchster Wichtigkeit.
Alle in der Nähe der Batterie installierten Kunststoff-Komponenten, einschließlich der Schläuche, die sie sowohl im Normalbetrieb als auch beim thermischen Durchgehen mit Kühlmittel versorgen, müssen strenge Anforderungen an die flammhemmenden Eigenschaften erfüllen. In einem Kundenprojekt verglich Freudenberg in Zusammenarbeit mit einem Automobilhersteller Kühlleitungen aus Quantix® ULTRA und verschiedenen Materialkonzepten mit einem derzeit nicht zufriedenstellenden Serienprodukt aus Thermoplast. Die Tests zeigten, dass Quantix® ULTRA alle gewünschten Forderungen erfüllt.
Unter anderem eignet sich Quantix® ULTRA hervorragend für die Verarbeitung in Spritzgussverfahren. „„Uns ist es dank intensiver Forschung und konzernweiter Zusammenarbeit bei Freudenberg gelungen, dass Produkte aus unserem Material auch bei hohen Stückzahlen wirtschaftlich herstellbar sind und in der späteren Anwendung selbst bei sehr hohen Temperaturen nicht mehr schmelzen“, erklärt Dr. Björn Hellbach, Chemiker und Projektleiter bei Freudenberg Technology Innovation. Er hat das Material zusammen mit Kira Truxius und Marco Sutter von Freudenberg Sealing Technologies und seinen Kollegen von Freudenberg Technology Innovation entwickelt. „Stattdessen weisen sie dann ein den Duromeren ähnliches Verhalten auf.“
Das innovative Material ermöglicht die Verwendung von Spritzgusskomponenten, die mit normalen Duroplasten nicht hergestellt werden können und deren Feuerbeständigkeit alle flammhemmenden Thermoplaste übertrifft. Somit vereint es das Beste aus zwei Welten in einem einzigen Material. Außerdem kann das Material durch Zugabe von Füllstoffen wie Glas- oder Kohlenstofffasern zusätzlich verstärkt werden.
Die Geschichte von Quantix® ULTRA ist ein gutes Beispiel dafür, wie Freudenberg-Mitarbeitende durch die gemeinsame Arbeit an Lösungen die Zukunft aktiv gestalten. Neben Projektleiter Hellbach waren mehrere Teams von Freudenberg Technology Innovation, Freudenberg Sealing Technologies und anderen Geschäftsgruppen am Projekt beteiligt. Freudenberg Sealing Technologies übernimmt nun die Markteinführung und die weitere Verantwortung für das Produkt. Und Hellbach übernimmt eine neue Aufgabe in der Geschäftsgruppe. „Freudenberg Technology Innovation überträgt nicht nur Technologien und Know-how an die Unternehmensgruppen, sondern fördert auch die Weiterentwicklung der Mitarbeitenden in der Gruppe.“
Die Entwicklung neuer Materialien steckt voller Herausforderungen: Sie dauert oft Jahre und erfordert aufwendige Methoden und Versuche. Das könnte sich durch Künstliche Intelligenz ändern.
Ein Teilgebiet der KI ist maschinelles Lernen, das auch bei Freudenberg Technology Innovation erfolgreich in der Materialentwicklung eingesetzt wird. Ein breit aufgestelltes Team aus rund zehn Freudenberg-Expertinnen und -Experten untersucht Fragen aus den Geschäftsgruppen zum Thema Materialien mithilfe der neuen Methoden. Aktuell befassen sich mehrere strategische Projekte der Freudenberg-Gruppe damit, weitere KI- und simulationsgestützte Methoden zu implementieren. Das Ziel: die Werkstoffentwicklung beschleunigen und ihr Eigenschaftsprofil optimal auf die künftige Anwendung auslegen. Das spart Kosten und reduziert zugleich den ökologischen Fußabdruck.
Wie verändern sich Härte und Dämpfung einer Dichtung, wenn die Rezeptur für das Produkt verändert wird?
Wie kann das Reibungsverhalten durch das Material verbessert werden?
Welcher andere Rohstoff hilft, die Lebensdauer eines Produkts zu erhöhen?
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Fragen wie diese zu beantworten, bedeutete früher eine mehrjährige Arbeit mit Hunderten von Laborversuchen und Auswertungen. „Mit maschinellem Lernen geht das schneller und effizienter. Es spart Zeit und Routinearbeiten“, so Ansgar Komp, Director Fundamental Sciences bei Freudenberg Technology Innovation. „Wichtig ist zunächst die Qualität und Verfügbarkeit der Daten. Das bedeutet, dass wir die relevanten Labordaten strukturiert erfassen. Dann wenden wir moderne mathematische Methoden der Künstlichen Intelligenz an, die mit wenig Versuchsreihen gute Vorschläge generieren.“ Die umfassende Kompetenz der Freudenberg-Expertinnen und -Experten in der Simulation von Materialien und Produkteigenschaften trage außerdem dazu bei, dass weniger „Überraschungen“ beim Prüfen von neuen Bauteilen auftreten würden. So habe zum Beispiel die neue Werkstoffklasse Quantix Ultra effizient entwickelt werden können, so Komp weiter.
Eine typische Herausforderung in der Materialentwicklung ist auch die seit der Pandemie eingeschränkte Verfügbarkeit von wichtigen Rohstoffen. „Das bedeutet, dass ein gutes Rezept mit einem anderen Rohstoff hergestellt werden muss, ohne die Materialeigenschaften zu beeinflussen“, so Komp. „Auch hier ist der Einsatz von maschinellem Lernen sinnvoll und hilfreich, um dieses Ziel schneller und mit weniger Ausschuss zu erreichen.“
Freudenberg treibt KI-Methoden voran
Die Freudenberg-Gruppe baut den Einsatz von KI- und simulationsgestützten Methoden strategisch weiter aus. Ein Beispiel: Das Projekt „Materials Informatics“ hat das Ziel, Werkstoffentwicklungen mit datengetriebenen Methoden effizienter zu machen. Dabei liegt der Fokus auf Elastomer-, Polymer- und Formulierungsentwicklungen, die in Wachstumsfeldern wie zum Beispiel der Brennstoffzelle angewendet werden. Das verlangt den Einsatz von Technologien, die mit Versuchsergebnissen aus neuen Charakterisierungsmethoden gefüttert werden. „Wir können so voraussagen: Wie funktioniert ein Material, wie verhält es sich?“, sagt Dr. Harald Ehrentraut, Scientific Director Fluid Dynamics bei FTI. „Solche Einschätzungen außerhalb unserer Erfahrungswelt bringen uns voran. Wir stoßen dadurch auf neue Kombinationen von Materialien, an die wir noch nie gedacht haben.“
Ein anderes Projekt „Advanced Data Management“ beschäftigt sich mit Aspekten der systematischen und strukturierten Wertschöpfung aus Daten. „In jedem Projekt, das Daten als Informationsquelle nutzt, steckt viel Arbeit und Zeit in der Verfügbarmachung und Strukturierung der Daten“, so Dr. Corinna Hehlmann, Head of Data Analytics. „Durch ein übergreifendes Datenmanagement wird dieser Schritt beschleunigt.“ Auch die Vorhersage von Eigenschaften wird den Produktentwicklern durch Simulationsmethoden vereinfacht. So werden zum Beispiel im Projekt „Macroscopic Simulation“ Bauteileigenschaften wie das Reibungsverhalten in Abhängigkeit der verwendeten Materialien und Betriebsbedingungen untersucht und vom Atom bis zum Bauteil verstanden.
Entwicklung neu denken
„Wir arbeiten daran, den klassischen Ansatz der Entwicklung umzudrehen. Statt uns Schritt für Schritt mühselig mit Versuchsreihen an die gewünschten Eigenschaften heranzuarbeiten, werden wir künftig das Eigenschaftsprofil vorgeben und mithilfe von Simulation und KI-Methoden Materialien vorschlagen. Die besten Vorschläge werden weiterhin klassisch im Labor hergestellt und untersucht“, so Komp weiter. „Der Vorteil ist, dass die gesamte Entwicklungskette effizienter wird.“
Wenn wir Daten als Informationsquelle nutzen, steckt viel Arbeit und Zeit in deren Verfügbarmachung und Strukturierung.
Künstliche Intelligenz ist ein Teilgebiet der Informatik.
Sie imitiert menschliche kognitive Fähigkeiten, indem sie Informationen aus Daten erkennt und sortiert. Diese Intelligenz kann auf programmierten Abläufen basieren oder durch maschinelles Lernen erzeugt werden. Die Verfügbarkeit von großen Datenmengen und hohen Rechenleistungen ist Voraussetzung für die komplexen Berechnungen. Bei maschinellen Lernverfahren lernt ein Algorithmus durch Wiederholung, selbstständig eine Aufgabe zu erfüllen.
Zukunftsorientierte Wattierung: recycelte und biologisch abbaubare Materialien von Freudenberg Performance Materials
Angesichts des steigenden Bewusstseins der Kunden für die Umweltauswirkungen qualitativ minderwertiger Kleidung strebt die Modebranche nach einer nachhaltigeren Zukunft.
Fast Fashion aus synthetischen Fasern kann zu Problemen auf Mülldeponien führen. Auch der Produktionsprozess selbst ist ein Risikofaktor für die Umwelt, aber nicht immer stellen Naturfasern eine ideale Alternative dar. Der Anbau von Pflanzenmaterial verbraucht viel Wasser und erfolgt meist in Monokulturen. Materialien tierischer Herkunft benötigen ebenfalls viele Ressourcen und können mit Tierleid verbunden sein. Da die Modebranche nach Alternativen sucht, bietet Freudenberg Performance Materials eine Lösung durch Materialien aus recycelten oder biologisch abbaubaren Fasern an.
Ein Beispiel dafür ist die Zusammenarbeit mit der Bekleidungsmarke Napapijri, die sich der Herstellung von nachhaltig gefertigter und hochwertiger Kleidung verschrieben hat.
Vier Jahre dauerte die Entwicklung einer nachhaltigen Wattierung, die die Anforderungen der Kunden übertrifft und bereits mehrfach ausgezeichnet wurde.
Gestützt auf mehr als 70 Jahren Erfahrung treibt Freudenberg Performance Materials den Wandel für Mensch, Tier und Umwelt mit Rezyklaten oder biologisch abbaubaren Materialien voran, die auf der Grundlage der Kombination aus Leistung und Nachhaltigkeit eine höchst komfortable Wattierung bieten.
Erfahren Sie mehr über unsere Beiträge zu nachhaltiger Kleidung auf unserer Website:
Unsere Innovationen im Bereich Nachhaltigkeit reichen von biologisch abbaubaren Vliesstoffen bis hin zu Futterstoffen aus organischen und recycelten Materialien - und unsere Spezialisten treiben die Entwicklung nachhaltiger textiler Lösungen weiter voran.
Nachhaltige Produktion: Lösungsmittel-Recycling im Kreislaufverfahren.
Das Comfortemp Fiberball Padding besteht zu 70 % aus recyceltem Polyester – ein zweites Leben für PET-Flaschen bei gleichzeitiger Reduzierung des CO2-Fußabdrucks.
Comfortemp Tencel ist die erste vollständig biologisch abbaubare Wattierung. Es wird aus Lyocell gewonnen und kann innerhalb von 57 Tagen abgebaut werden.
O-Cedar ist stolz auf seinen verbraucherorientierten Ansatz. Wir glauben, dass nur ein sauberes Zuhause ein echtes Zuhause ist.
In unserer Produktentwicklung spielen die Erfahrungen der Verbraucher eine wichtige Rolle, um hochwertige, langlebige und benutzerfreundliche Produkte zur möglichst einfachen und effizienten Reinigung des Haushalts herzustellen. Daher ist es für unsere Produktentwickler unerlässlich, während des Innovationsprozesses umfassende Kenntnisse der täglichen Gewohnheiten und Reinigungsanforderungen der Verbraucher zu erlangen.
Das Mikrofaser-Material von O-Cedar ist in der Lage, bis zu 99 % der Bakterien einfach mit reinem Wasser zu entfernen. Dies hilft den Verbrauchern, Zeit zu sparen und den Einsatz von Reinigungsmitteln zu reduzieren.
Mit dem Wischmopp-System O-Cedar EasyWring™ RinseClean™ können die Verbraucher ihre Böden einfach mit sauberem Wasser reinigen. Dieses Produkt wurde vor Kurzem mit dem Freudenberg Innovation Award ausgezeichnet.
Auf dem Gebiet der Nachhaltigkeit möchten wir mit unseren Innovationen neue Maßstäbe setzen. Dazu gehört die Reduzierung von Abfall sowie die Verwendung von Rezyklaten und leicht recycelbaren Materialien in unseren Produkten und Verpackungen.
Gemeinsam für die Verbraucher
Die Zusammenarbeit zwischen O-Cedar und Freudenberg unterstützt O-Cedars Bestreben, durch nachhaltigere Lösungen für die Kunden eine bessere Welt für zukünftige Generationen zu schaffen.
Durch einen Design-Thinking-Ansatz arbeiten unsere Forscher eng mit den Anwendern von Reinigungs- und Haushaltsprodukten zusammen, um gemeinsam neue Produktideen zu entwickeln. Diese verbraucherorientierte Einstellung ist für viele Innovationen von O-Cedar von zentraler Bedeutung. So müssen sich zum Beispiel die Benutzer unserer Spin Mops nicht mehr bücken und in schmutziges Wasser greifen.
