Sächsisches Textilforschungsinstitut e. V. – STFI


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Geförderte Projekte: 61


Entwicklung hochfester, extrem leichter knotenloser Netze für Aquakulturen


Funktionsmuster knotenloses Hochleistungsnetz; © STFI e. V.
Funktionsmuster knotenloses Hochleistungsnetz; © STFI e. V.

Projektidee

Gegenstand des Projekts war die Entwicklung einer Technologie zur Herstellung extrem leichter und hochfester knotenlos gewirkter Netze für Fischgehege auf Basis von Hochleistungsfasern. Im beantragten Forschungsvorhaben wurden knotenlos gewirkte Netze für Großgehege entwickelt, welche eine extrem hohe Festigkeit besitzen und bewuchshemmend wirken. Solche Netze können problemlos bis zu einer Breite von zirka 30 Metern bei 20 Millimetern Maschenweite gefertigt werden, wodurch sich der Konfektionsaufwand im Vergleich zu wesentlich schmaleren geknoteten Netzen stark reduziert. Ein Schwerpunkt bestand in der Konstruktion und Herstellung einer Netzstruktur mit hoher Packungsdichte bei einer optimalen Substanzausnutzung der Hochleistungsfasern. Ein weiteres Ziel des Projekts war es, durch die Bewertungen der textilphysikalischen Eigenschaften die stetig entwickelten Netzstrukturen zu bewerten und zu verbessern. Hierzu wurden entsprechende Prüfmuster gefertigt, welche Bewitterungstests im Labormaßstab (Xenotest) unterzogen wurden. Zur Bewertung der Eigenschaften waren Feldversuche unter realen Bedingungen erforderlich welche unter anderem im Riff Nienhagen erfolgten und die Grundlage zur Bewertung der neuentwickelten Strukturen bildeten.

Kundennutzen

Die wirtschaftliche Bedeutung des Forschungs- und Entwicklungsvorhabens betrifft die Bereiche Textilindustrie, Textilmaschinenbau sowie Umwelttechnik.
Die knotenlos gewirkten Netzstrukturen aus Hochleistungsfasern (bspw. Dyneema®) stehen im Wettbewerb zu konventionellen knotenlosen Netzen aus Polyamid- oder Polyesterfilamentgarn sowie zu geknoteten Netzen. Geknotete Netze besitzen infolge ihrer Knotenstellen der Netzmaschenschenkel eine hohe Packungsdichte der Gesamtstruktur, wodurch ein hoher Widerstand gegenüber mechanischen Beanspruchungen vorhanden ist. Diese sind jedoch auf Grund der manuellen Herstellung über 10-fach so teuer im Vergleich der maschinellen Herstellung durch die Wirktechnologie. Bei Verwendung von Hochleistungsfasern können auf modernen Raschelmaschinen Netzgehege bis zu einer Breite von 260 Zoll mit 500 MR/min hergestellt werden, was einer Gewirkelieferung von zirka 60 Metern pro Stunde entspricht. Die Maschinenleistungen von Wirkmaschinen zu Netzknüpfmaschine verhalten sich somit wie 600:16. Es ist klar erkennbar, dass selbst bei niedrigsten Lohnkosten in der Knüpferei die gewirkten Netze große Wettbewerbsvorteile haben. Hierbei ist noch nicht berücksichtigt, dass durch die etwa 10-fache Netzbreite der gewirkten Netze im Vergleich zu geknoteten Netzen erheblich niedrigere Konfektionskosten für gewirkte Netze anfallen.
Konventionelle gewirkte Netze besitzen infolge der geringeren Festigkeit des Ausgangsmaterials (zirka 70 cN/tex) im Vergleich zu Netzen aus Dyneema® (378 cN/tex) eine wesentlich geringere Netzfestigkeit. Bei gleicher Netzfestigkeit sind Netze aus Dyneema® wesentlich leichter, was erhebliche Vorteile in der Handhabung bringt. Der hohe Schneidwiderstand von Dyneema® führt zu einem höherem Widerstand gegenüber Seehundverbiss, wodurch Fischverluste, vor allem bei Großgehegen, verringert werden können. Es wurde nachgewiesen, dass durch die sehr glatte und verringerte Aufwuchsfläche von Dyneema® eine Bewuchs hemmende Wirkung im gleichen Betrachtungszeitraum erreicht werden konnte und gleichzeitig diese Netze weitaus leichter zu reinigen waren. Hierdurch vermindert sich die Notwendigkeit der Imprägnierung mit Antifouling-Mitteln, wodurch zu einer vom Umweltschutz geforderten ökologischen Aquakultur beigetragen werden kann.

Ausblick

Durch die hohe Substanzausnutzung und zusätzlicher Funktionalität, wie der Laufmaschenhemmung, konnte im Vergleich zu Netzen aus hochfesten Polypropylen, bei gleichbleibender Bruchkraft, eine Materialeinsparung von über 50 Prozent erreicht werden.
Die im Vorhaben zu entwickelnden Prinziplösungen sind flexibel anwendbar und anpassbar, so dass weitere Produktfelder daraus entstehen. Neuheiten auf dem Gebiet knotenloser Hochleistungsnetze können sich nur bei enger Kooperation zwischen Textilindustrie, Maschinenbau und Anwendern erfolgreich durchsetzen. Deshalb wurde im vorliegenden Forschungsprojekt auf eine branchenübergreifende Zusammenarbeit der Textilforschung mit der Textilindustrie sowie dem Hersteller von Hochleistungswerkstoffen bereits in einem sehr frühen Stadium der Forschung und Entwicklung geachtet.
Die Vertriebskonzeption sieht die Bekanntmachung der Prinziplösung für neue Produkte und deren Handhabung bei Anwendern und Planungsfirmen durch direkte Kontakte vor. Neben den bereits erfolgten Präsentationen auf der Techtextil und Veröffentlichung in verschiedenen Fachzeitschriften werden direkte Kontakte angestrebt. Dies beinhaltete öffentlichkeitsarbeit in Form von Fachvorträgen und Veröffentlichungen, insbesondere im Anwenderkreis (Zeitschriften: Technische Textilien, Fischerei und Fischmarkt, u. a.), die Vorbereitung von Unterlagen und Informationen insbesondere auch für öffentliche Auftraggeber sowie Informationen über die Homepage der Firma DSM Dyneema B. V. Fiber Solutions und des STFI e. V.
Es wird eingeschätzt, dass trotz des momentan noch wesentlich höheren Faserstoffpreises von Dyneema® die neuen Netzstrukturen erhebliche Wettbewerbsvorteile haben, weil insbesondere für Großgehege in küstenfernen Bereichen bisher geeignetes Netzmaterial fehlt, welches die geforderten Eigenschaften hinsichtlich der mechanischen Belastbarkeit bei hinreichend großem notwendigen Durchströmungsverhältnis erfüllen kann.

Stand: 06.10.2015
Projektdaten aktualisiert: 01.11.2014

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