Das EU-geförderte Projekt BioFibreLoop hat einen bedeutenden Meilenstein erreicht: die Entwicklung des ersten funktionalen Digitalen Zwillings für die laserbasierte Funktionalisierung von Textilien. Diese Innovation könnte entscheidend dazu beitragen, die Textilindustrie in Richtung umweltfreundlicherer und sicherer Produktionsmethoden zu transformieren. Die Branche steht vor der Herausforderung, den Einsatz schädlicher Chemikalien zu reduzieren, während gleichzeitig hohe Leistungsstandards eingehalten werden müssen. Hier setzt BioFibreLoop an, indem es moderne digitale Werkzeuge nutzt, um die Entwicklung nachhaltiger Textiltechnologien zu fördern.
Ein zentrales Element des Projekts ist das Steinbeis Europa Zentrum, das eine Schlüsselrolle im administrativen und finanziellen Management des Projekts spielt. Darüber hinaus leitet es die Kommunikations- und Verbreitungsaktivitäten. Mit seiner umfassenden Erfahrung in der Unterstützung von EU-Innovationsprojekten, die sich mit Digitalisierung und nachhaltigen Transformationen in der Industrie befassen, trägt das Zentrum dazu bei, die technischen Fortschritte verständlich und zielgruppengerecht zu kommunizieren.
Der Digitale Zwilling fungiert als virtuelles Modellierungswerkzeug, das zunächst auf den Prägeprozess fokussiert ist. In diesem Prozess werden spezielle biomimetische Strukturen mithilfe einer beheizten Metallwalze in die Textiloberfläche eingeprägt. Der Digitale Zwilling ermöglicht es, verschiedene Prozessbedingungen wie Materialeigenschaften, Temperatur und Druck zu simulieren und deren Auswirkungen auf die Textiloberfläche zu analysieren. Dadurch können die Projektpartner beispielsweise ermitteln, wie genau ein gewünschtes Muster reproduziert werden kann und welche Energie- und Zeitressourcen nötig sind, um bestimmte Oberflächenmerkmale zu erreichen.
Ein wesentliches Ziel des BioFibreLoop-Projekts ist die Entwicklung biobasierter, ungiftiger und recycelbarer Funktionstextilien. Der Digitale Zwilling ist hierbei von großer Bedeutung, da er es ermöglicht, verschiedene Szenarien virtuell zu testen, bevor physische Experimente durchgeführt werden. Dies reduziert den Material- und Ressourcenaufwand erheblich und verkürzt die Entwicklungszeiten, was letztlich zu einer nachhaltigeren Produktentwicklung führt.
Francisco Daniel García Romero von IDENER.AI, dem führenden Unternehmen in der Entwicklung des Digitalen Zwillings, betont die Flexibilität des Modells: „Mit dieser ersten Version haben wir eine Grundlage geschaffen, die es uns ermöglicht, experimentelle Daten effektiv zu nutzen und die Prozesse zu optimieren.“ Diese Möglichkeit ist besonders relevant, da die Textilindustrie zunehmend unter Druck steht, umweltfreundliche Alternativen zu finden, ohne die Produktqualität zu beeinträchtigen.
Die technische Entwicklung des Digitalen Zwillings wurde maßgeblich durch die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung (DITF) unterstützt, die wichtige experimentelle Daten beisteuerten. Auch andere Partner wie A NOV (ALPhANOV) und NTT (Next Technology Tecnotessile) trugen mit ihrem Fachwissen zur Verbesserung des Modells bei. Victoria Caballero von IDENER.AI hebt hervor, dass der Digitale Zwilling es ermöglicht, den Prägeprozess mit unterschiedlichen Parametern zu simulieren, was eine effiziente Ermittlung der optimalen Produktionsbedingungen ohne aufwendige Versuchsreihen ermöglicht.
In der nächsten Phase des Projekts wird das Modell weiterentwickelt, um maschinelles Lernen und Künstliche Intelligenz zur Prozessoptimierung zu integrieren. Zudem sollen neue experimentelle und sensorbasierte Daten zur Validierung des Modells herangezogen werden. Ziel ist es, die Genauigkeit der Vorhersagen zu erhöhen und sicherzustellen, dass die Simulationsergebnisse mit den realen Prozessbedingungen übereinstimmen.
Langfristig wird der Digitale Zwilling dazu beitragen, ein benutzerfreundlicheres Virtual-Replication-Tool für die Textilindustrie zu entwickeln. Dies wird den Produktionsakteuren ermöglichen, fundiertere Entscheidungen zu treffen, Entwicklungszeiten zu verkürzen und die Kosten zu senken, während gleichzeitig umweltfreundliche Praktiken gefördert werden.
Insgesamt stellt die erste funktionale Version des Digitalen Zwillings einen wichtigen Schritt in Richtung einer stärker digitalisierten und nachhaltigeren Textilproduktion dar. Die Fortschritte, die durch BioFibreLoop erzielt werden, könnten nicht nur die Zukunft der Textilindustrie prägen, sondern auch zur Skalierung innovativer und sicherer Textiltechnologien beitragen.
