Paul Schlack-Honorary Prize an ITA-Projektleiter verliehen

19.09.2017
Preisträger Dr. Markus Beckers L&M Marketing

Im Rahmen der Eröffnung der 56. Chemiefasertagung Dornbirn 2017 wurde Dr. Markus Beckers vom Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen University für das Projekt „Entwicklung und Analyse eines neuartigen Herstellungsverfahrens für optische Polymerfasern (POF)“ am 13. September 2017 mit dem Paul Schlack-Honorary Prize 2017 ausgezeichnet.

  Preisträger Dr. Markus Beckers während seiner Präsentation L&M Marketing Preisträger Dr. Markus Beckers während seiner Präsentation

Mit dem Preis, der nach dem Erfinder Paul Schlack von Polyamid 6/Perlon benannt ist, zeichnet die European Man-Made Fibres Association alljährlich einen Projektleiter von Gemeinschaftsprojekten unter Beteiligung von Universitäten, Forschungsinstituten und Industrieunternehmen aus, dessen Forschungsergebnisse eine herausragende Leistung auf dem Gebiet der Chemiefasern darstellen.

  Preisträger Paul Schlack-Preis und Paul Schlack-Honorary Prize L&M Marketing Die Preisträger des Paul Schlack Preises und des Paul Schlack-Honorary Prizes

Weiterhin am Projekt beteiligt waren die Unternehmen Deutsche Telekom AG, Bonn, Perlon-Monofil GmbH, Dormagen sowie Sojitz Europe plc., Düsseldorf.

Optische Polymere sind Polymermaterialien, die in optischen- bzw. Daten- und Signalübertragungstechnologien Verwendung finden. Polymeroptische Fasern existieren in Form von Stufenindex-Profilfasern (SI-POF) und in Form von Gradientenindex-Profilfasern (GI-POF). GI-POF bieten den Vorteil erhöhter Bandbreite, die höhere Datenübertragungsraten ermöglicht. Sie eignen sich daher für die Datenübertragung und die Sensorik, wenn Strecken im Bereich bis zu 100 m zurückgelegt werden müssen. Allerdings sind sie aufwändiger in der Herstellung.

Die mangelnde Wirtschaftlichkeit aktueller Produktionsverfahren von GI-POF und das enormes Marktpotential optischer Polymerfasern veranlassten die an dem Gemeinschaftsprojekt beteiligten Parteien zur Suche nach einer neuen Methode zur Herstellung von GI-POF. Zu diesem Zweck wurden Fasern im Pilotmaßstab mit einem Klein-extruder der Firma Fourné Polymertechnik GmbH, Alfter-Impekoven, am ITA und im Technikumsmaßstab auf der Perlon Pilotextrusionsanlage in Dormagen unter der Leitung von Jürgen Büdenbender, Entwicklungsleiter Perlon-Monofil GmbH, Dormagen, ausgesponnen und in einem Faktorenversuchsplan ausgewertet. „Der Faktorenversuchsplan untersuchte die wichtigsten Prozessparameter mit Einfluss auf die optische Dämpfung der Faser. Im Pilotmaßstab konnte für die Wasserbadtemperatur ein statistisch signifikanter Effekt auf die Dämpfung nachgewiesen werden“, so Büdenbender. Zusätzlich wurde an der Hochschule für Telekommunikation Leipzig (HfTL), der Hochschule der Deutschen Telekom AG, das Brechungsindexprofil mit einer speziellen Anpassung der Nahfeld-Methode (Refracted Nearfield, RNF) bestimmt. Unter der Leitung von Prof. Dr. Christian-Alexander Bunge wurde der Einfluss der Abkühlrate auf die Dichte amorpher Polymere mit einem numerischen Vielteilchen-Molekülmodell theoretisch untersucht. „Das Zusammenspiel zwischen Messtechnik und theoretischer Modellierung ist für die systematische Faserentwicklung von entscheidender Bedeutung. Durch die Trägerschaft der Deutschen Telekom AG haben wir hier an der HfTL beste Voraussetzungen, beide Aspekte zusammenzubringen und industrierelevante Forschung zu betreiben”, berichtete Prof. Dr. Bunge engagiert.

Um die ermittelten Eigenschaften der Fasern im gesamten technologischen Umfeld zu bewerten, wurde die Konkurrenz- und Kostensituation zusammen mit Herrn Peter Kröplin, Leitung Optische Polymerfasern, Sojitz Europe plc., bei der POF-Herstellung betrachtet. Dazu erfolgte zunächst ein technologisches Benchmarking zur Ermittlung von Konkurrenzprozessen inklusive Target Costing: „Als Ergebnis dessen wurde deutlich, dass die Fasern mit dem neuen Prozess sogar im Pilotmaßstab wesentlich günstiger hergestellt werden können als bei der Konkurrenz. Auch die Hochskalierung auf den Technikumsmaßstab verdeutlicht das wirtschaftliche Potential des neuen Herstellungsverfahrens“, so Herr Kröplin.

Durch die ermittelten Eigenschaften der hergestellten GI-POF wurde der Beweis geliefert, dass durch das neue Verfahren im Pilot- und im Technikumsmaßstab optische Polymerfasern mit einem Gradientenindexprofil einzig auf Grundlage eines Ein-Material-Systems ohne Dotierstoffe kontinuierlich und wirtschaftlich ausgesponnen werden können und sich Dämpfungswerte bis zu 1-2 dB/m realisieren lassen.

„Ich will ungeklärte, praktisch relevante Fragen identifizieren und zu industrietauglichen Lösungen bringen. Dies ist uns in diesem Gemeinschaftsprojekt gelungen. Es gibt nicht viele Namen, die wie Paul-Schlack und sein Perlon so eng mit der deutschen Industriegeschichte verbunden werden und solch eine positive Bekanntheit erworben haben. Aus diesem Grund ist der Paul Schlack-Honorary Prize eine besondere Ehre für mich und das gesamte Team“, so Dr. Markus Beckers.