Newsletter - Point of Shoes kommt gut an

Neue Spielzeugrichtlinie
Erhöhte Sicherheitsanforderungen
Schnittschutz für Hände und Füße
Neue Prüfung und Prüfgerät made by PFI
Newsletter
02.2011
Magazin des Prüf- und Forschungsinstituts Pirmasens e. V.
Flachsanbau bald wieder interessant?
PFI Biotechnologie mit neuem Forschungsschwerpunkt
Der »Lüfterschuh«
Forschungsprojekt zur Verbesserung des Schuhklimas

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Newsletter
Inhalt
Inhalt
02.2011
Inhalt ........................................................................ 02
Editorial ................................................................... 04
Nachrichten
Schuhe und mikrobiologische Aspekte ..................... 05
DIN EN 12705 erschienen ........................................... 05
ISC bald mit Filiale in Chennai .................................. 06
Industriemeisterkurs läuft an .................................... 08
Jobs rund um den Schuh ............................................ 10
PoS 2012: Früher ist besser ........................................ 12
Leder- und Schuhtechniker tagen gemeinsam ......... 14
Forum für technische Fragen ..................................... 14
Mikrobiologie
Wirksamkeitsprüfungen
antimikrobieller Ausrüstungen ................................. 15
Chemie
02.2011
Liste der SVHC-Kandidaten erweitert ....................... 16
Verbot von Cadmium in Modeschmuck .................... 17
Neue Spielzeugrichtlinie ............................................ 18

Biotechnologie
Abgasreinigung mit Mikroorganismen .................... 22
Flachsanbau bald wieder interessant? ..................... 26
Physik
Schnittschutz für Hände und Füße ............................ 28
Ist es Leder? ................................................................ 29
Schuhtechnik
Der »Lüfterschuh« ..................................................... 30
Impressum
Herausgeber: PFI Prüf- und Forschungsinstitut
Pirmasens e.V., Member of PFI Group
Institutsleitung: Dr. Gerhard Nickolaus
Adresse: Marie-Curie-Straße 19
66953 Pirmasens / Germany
Telefon: +49 6331 2490 0
Telefax: +49 6331 2490 60
E-Mail: info@pfi-germany.de
Internet: www.pfi-germany.de
Redaktion: Elisabeth Rouiller
Übersetzung: Tony Rackstraw
Design Konzept und Gestaltung:
Konzept fünf - Agentur für Werbung und Design
Internet: www.konzept-fuenf.de
02.2011
Magazin des Prüf- und Forschungsinstituts Pirmasens e. V.
Bilder:
Fotolia (S. 5, 17),
Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR, S. 22),
Ökobit GmbH (S. 23 und 24),
PFI, ISC
Nachdruck, auch auszugsweise,
nur mit Genehmigung des PFI.
Der PFI Newsletter im Internet:
www.pfi-group.org/newsletter.html
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Editorial
Newsletter
Liebe Leser,
die Insolvenz des traditionsreichen Lederinstituts Ger-
berschule Reutlingen hat uns am PFI sehr nachdenklich
gestimmt. Über Jahrzehnte war die „Gerberschule“
ein geschätzter Projektpartner des PFI. Nun ist sie
sang- und klanglos von der Bildfläche und aus der Institutslandschaft
verschwunden.
EDIToRIAl
„Was ist falsch gelaufen?“, fragt man sich. Es gibt sicher
nicht nur einen Grund. Für uns zeigt der Fall Gerberschule,
dass das Überleben für ein Institut einen
permanenten Kampf darstellt. Einen Kampf um Sie –
unsere Kunden, Förderer und Freunde.
Wir verstehen uns als Dienstleitungsunternehmen und
setzen all unsere Kraft und Energie, unser Wissen und
unsere Erfahrung daran, um Sie schnell und kompetent
zu bedienen. Sollten Sie mit unserem Service nicht
zufrieden sein oder Anregungen zur Verbesserung
haben, kontaktieren Sie bitte meine Abteilungsleiter
oder mich. Wir versprechen, jedem Vorschlag und jeder
Beanstandung nachzugehen.
Fordern Sie uns, denn damit fördern Sie uns!
Ich wünsche Ihnen einen guten Ausklang des Jahres
2011 und einen erfolgreichen Start für 2012.
Ihr Dr. Gerhard Nickolaus
PFI Group

NACHRICHTEN
Weil es immer häufiger Fragen zu mikrobiologischen
beziehungsweise hygienischen Eigenschaften von
Schuhen gibt, hat das technische Komitee ISo/TC
216 „Schuhe“ die neue Arbeitsgruppe WG 1 mit dem
Schwerpunkt „Schuhe und mikrobiologische Aspekte“
eingerichtet. Diplom-Biologin Michaela Würtz vom PFI
ist Mitglied dieser Arbeitsgruppe.
ISO, die internationale Vereinigung von Normungsor-
ganisationen, bezweckt mit ihrer Tätigkeit die Vereinheitlichung
von Terminologie und Prüfverfahren unterschiedlicher
Produkte. Für Schuhe ist das technische
Komitee ISO/TC mit der Nummer 216 zuständig.
Im Rahmen des TC 216 haben verschiedene europäische
Länder, darunter auch Deutschland, sowie China
Experten für eine neue Arbeitsgruppe mit der Bezeichnung
WG 1 „Schuhe und mikrobiologische Aspekte“
benannt.
Im August 2011 hat der Technische Ausschuss „Klebstoffe“
des Europäischen Komitees für Normung eine
neue Norm veröffentlicht, und zwar DIN EN 12705.
Der Titel lautet „Klebstoffe für leder- und Schuhwerkstoffe
– Bestimmung der Farbänderung weißer
oder hellfarbiger lederoberflächen durch
Migration“.
02.2011
Magazin des Prüf- und Forschungsinstituts Pirmasens e. V.
Internationales Technisches Komitee „Schuhe“
Schuhe und mikrobiologische
Aspekte
Nach einer konstituierenden Sitzung im Frühjahr 2011
folgte Ende Oktober die erste Arbeitssitzung.
Die Normen, die dieses Gremium künftig erarbeiten
wird, beziehen sich auf Schuhbestandteile und ganze
Schuhe. Sie bezwecken eine einheitliche Bestimmung
unterschiedlicher mikrobiologischer beziehungsweise
hygienischer Eigenschaften von Schuhen und deren
Bestandteile.
Das PFI Germany wird Sie über die Aktivitäten dieser
Arbeitsgruppe und über daraus resultierende Neuerungen
auf dem Laufenden halten.
Weitere Informationen:
Michaela Würtz,
Leiterin der Abteilung Mikrobiologische Prüfung
und Forschung am PFI,
E-Mail: michaela.wuertz@pfi-germany.de
Migration von Schuhklebstoffen bei weißen oder hellen Ledern
DIN EN 12705 erschienen
Die deutsche Fassung hat die Kennzeichnung
EN 12705:2011 und kann bezogen werden über:
Beuth Verlag GmbH
Am DIN-Platz
Burggrafenstraße 6
10787 Berlin
Telefon: +49 (0)30 2601 - 0
Telefax: +49 (0)30 2601 - 1260
E-Mail: info@beuth.de
Internet: www.beuth.de
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Newsletter
ISC engagiert sich in Indien
ISC bald mit Filiale in Chennai
Seit seiner Gründung 2008 unterhält das ISC Germany
Kontakte nach Indien: bereits 2008 unterzeichnete
das ISC einen Kooperationsvertrag mit dem indischen
FDDI (Footwear Design and Development Institute).
Indien investiert in den Ausbau seiner Schuhindustrie
und setzt dabei auf das Know-how aus Deutschland.
Doch auch deutsche Unternehmen lassen in Indien
Schuhe produzieren.
Blick in eine indische Schuhfabrik
Chennai ist der Ort, den das ISC Germany als Standort
für die indische Niederlassung gewählt hat. Sie wird
2012 offiziell eröffnet. Das ISC ist bislang mit einer Person
vor Ort, führt für mehrere Auftraggeber Wareninspektionen
durch und leistet Produktionsberatung
und -unterstützung für indische Betriebe. Enge Kontakte
bestehen auch zu einer Gruppe von Schuhherstellern
in der Region Ambur, das etwa 180 km östlich
von Chennai im Landesinneren liegt.
NACHRICHTEN
Die Entscheidung des ISC Germany, eine Niederlassung
in Indien zu gründen, fußt auf den vielfältigen
Anfragen von deutscher wie auch von indischer Seite.
„Selbst wenn sich nur ein Teil davon konkretisiert, ist
klar, dass wir nicht nur für punktuelle Aufträge in Indien
unterwegs sind, sondern uns langfristig in einem
Markt engagieren, der in rasantem Tempo wächst.
Indische Firmen wenden sich vor allem mit Fragen in
den Bereichen Produktionsoptimierung und Mitarbeitertraining
an uns. Deutsche Firmen haben Bedarf an
Inline-Produktionskontrollen und Wareninspektionen.
Es wäre sträflich, in diesem Wachstumsmarkt nicht
präsent zu sein“, so ISC-Leiter Uwe Thamm. Michal
Spaçek, der ISC-Mann in Indien, äußert sich folgendermaßen
über die indische Schuhindustrie: „Die indische
Schuhindustrie entwickelt sich sehr dynamisch und in
einem sehr positiven Sinn. Ich stelle immer wieder fest,
wie handwerklich geschickt die indischen Schuharbeiter
sind. Auch die Infrastruktur für Materialien, Komponenten
und Maschinen entwickelt sich sehr rasch”.
Indien weltweit
zweitgrößter Schuhhersteller
Nach den jüngsten Ausgabe der World Shoe Review
(veröffentlicht Ende 2010, Autor: Stuart Cleaver)
wurden 2009 weltweit 16,61 Mrd. Paar Schuhe produziert,
davon kamen 9,5 Mrd. Paar aus China, dem
Welt-Schuh-Giganten. Die chinesische Schuhindustrie
beschäftigte laut World Shoe Review 2009 rund 3,4
Mio. Menschen. Indien ist mit einer Produktion von 2,1
Mrd. Paar Schuhen (2009) der zweitgrößte Schuhproduzent
der Welt, gefolgt von Brasilien mit rund 800
Mio. Paar auf Platz drei, Vietnam mit rund 660 Mio.
Paar auf Platz vier und Indonesien mit 580 Mio. Paar
auf Platz fünf. 2009 fertigte Indien 909 Mio. Paar Lederschuhe,
100 Mio. Paar Lederschäfte und 1,056 Mrd.
Paar Schuhe aus anderen Werkstoffen als Leder.

Noch neuere Zahlen präsentiert die portugiesische
Apiccaps in ihrer 2011 zum ersten Mal erschienenen
Publikation World Footwear Yearbook: Die hier veröffentlichten
Zahlen stammen aus dem Jahr 2010.
Demnach soll die Weltschuhproduktion 2010 erstmals
die 20-Milliarden-Grenze überschritten haben. Laut
Apiccaps ist China auch 2010 mit einer Produktion von
12,6 Mrd. Paar Schuhen die klare Nummer eins. Indien
wird mit knapp über 2 Mrd. Paar genannt, gefolgt von
Brasilien mit 894 Mio. Paar, Vietnam mit 760 Mio. Paar,
Pakistan mit 295 Mio. Paar, Thaliand mit 245 Mio Paar
und Mexiko mit 244 Mio. Paar. Italien ist mit 203 Mio.
Paar gelistet.
Seit 1999 ist die indische Schuhindustrie jedes Jahr um
10 Prozent gewachsen. Deutschland ist einer der wichtigsten
Exportpartner für die indische Schuhindustrie.
Zu den Schuhherstellern, die in Indien produzieren,
gehören laut World Shoe Review Clarks, Ecco, Gabor,
Marks & Spencer, Nike, Nine West, Louis Vuitton, Florsheim
und Timberland. Die Sportgiganten adidas, Nike
und Reebok sind ebenfalls vor Ort präsent, zudem asiatische
Hersteller wie Apache Footwear oder Feng Tay.
Zu den wichtigen indischen Herstellern gehören Tata,
Liberty, Farida, Gaitonde, KH Shoes, Mirza, United Shoe
und Forward Shoes. Laut World Shoe Review beschäftigte
die indische Schuhindustrie 2009 964.000 Menschen.
Dazu passt, dass laut Council for Leather Exports
im September 2010 1,1 Mio. Menschen in der indischen
Schuhindustrie beschäftigt gewesen sein sollen.
02.2011
Magazin des Prüf- und Forschungsinstituts Pirmasens e. V.
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Newsletter
Die Werbemaßnahmen zeigen Wirkung: Mit 13 Teilnehmern
startet im Januar 2012 die berufsbegleitende
Weiterbildung „Industriemeister/in Schuhfertigung“.
Dass dieser Kurs nach jahrelanger lücke wieder auf
Interesse stößt, beweist erstens, dass die Anstrengungen
der Schuhindustrie fruchten, dem Fachkräftemangel
entgegenzuwirken, und zweitens, dass die
Branche an Attraktivität gewinnt. Der Kurs wird gemeinsam
von IHK und ISC Germany organisiert.
Der „Industriemeister Schuhfertigung“ ist eine Fachkraft
mit Führungsverantwortung im Produktionsbereich.
Zu ihren Aufgaben gehören vor allem die
Überwachung von Material- und Produktionsfluss, die
Unterweisung von Mitarbeitern, Qualitäts-, Quantitäts-
und Kostenverantwortung sowie die Überwachung
der Sicherheit am Arbeitsplatz.
Die Ausbildung ist kostenpflichtig. Die Teilnehmer der
Meisterausbildung erhalten ihren Meisterbrief nach
erfolgreich abgelegter Prüfung vor der Industrie- und
Handelskammer.
NACHRICHTEN
13 Anmeldungen
Industriemeisterkurs
läuft an
Zugangsvoraussetzungen
Zur Industriemeisterprüfung ist zugelassen, wer
entweder
eine mit Erfolg abgelegte Abschlussprüfung in einem
anerkannten Ausbildungsberuf vorweisen kann,
der der Fachrichtung Schuhfertigung zugeordnet
werden kann, und danach eine einschlägige Berufspraxis,
die unter Anrechnung der in der Ausbildungsverordnung
für den Ausbildungsberuf vorgeschriebenen
Ausbildungsdauer mindestens vier
Jahre beträgt, oder
eine mindestens fünfjährige einschlägige Berufspraxis
in der Schuhfertigung nachweist.
Abweichend davon kann zur Industriemeisterprüfung
auch zugelassen werden, wer durch Vorlage von Zeugnissen
oder auf andere Weise glaubhaft macht, dass er
Kenntnisse, Fertigkeiten und Erfahrungen erworben
hat, die die Zulassung zur Prüfung rechtfertigen.

Termine für den Blockunterricht
Der Unterricht wird teils berufsbegleitend, teils in Vollzeit
erteilt und umfasst drei Teile:
Fachrichtungsspezifischer Teil
(Schuhbezogen; der Unterricht findet am ISC Germany
in Pirmasens statt): Betriebs- und Fertigungstechnik,
Materialkunde, Fachrechnen, Physik und Chemie,
Qualitätssicherung, Arbeitssicherheit. Die Termine für
den Blockunterricht gestalten sich wie folgt:
Block 1: 30.01.2012 bis 17.02.2012
Block 2: 05.03.2012 bis 23.03.2012
Block 3: 20.08.2012 bis 31.08.2012
Block 4: 17.09.2012 bis 28.09.2012
Block 5: 22.10.2012 bis 26.10.2012
(Prüfungsvorbereitung und Prüfung)
Fachrichtungsübergreifender Teil
(Branchenneutral, kann bei den regionalen IHK-Geschäftsstellen
absolviert werden): Betriebs- und Volkswirtschaftslehre,
Arbeits- und Sozialrecht, Mitarbeiterführung
und Sozialverhalten. Die Termine für den
Blockunterricht gestalten sich wie folgt:
Block 1: 04.03.2013 bis 22.03.2013
Block 2: 15.04.2013 bis 26.04.2013
Block 3: 09.09.2013 bis 27.09.2013
Block 4: 21.10.2013 bis 25.10.2013
(Prüfungsvorbereitung und Prüfung)
02.2011
Magazin des Prüf- und Forschungsinstituts Pirmasens e. V.
Berufs- und arbeitspädagogischer Teil
(Branchenneutral): Grundfragen und Rechtsgrundlagen
der Berufsausbildung, Planung und Durchführung
der Ausbildung. Der Erwerb der berufs- und arbeitspädagogischen
Eignung ist nicht Bestandteil des
Lehrgangs. Der Prüfungsnachweis ist vor Beginn der
letzten Prüfungsleistung zu erbringen. Diese Prüfung
wird von den Teilnehmer/-innen bei ihrer zuständigen
IHK abgelegt.
Es liegen bereits 13 Anmeldungen vor. Die Einschreibung
ist auch jetzt noch möglich.
Weitere Informationen:
Dipl.-Ing. (FH) Martin Bruhn,
Leiter des Weiterbildungszentrums IHK Pfalz
Adam-Müller-Straße 6
66954 Pirmasens
Telefon: +49 (0)6331 523 2651
Telefax: +49 (0)6331 523 2654
E-Mail: martin.bruhn@pfalz.ihk24.de
oder
ISC – International Shoe Competence
Center Pirmasens gGmbH
Marie-Curie-Straße 20
66953 Pirmasens
Dipl.-Ing. (FH) Uwe Thamm
Telefon: +49 (0)6331 145334 - 0
E-Mail: info@isc-germany.com
Web: www.isc-germany.com
www.pfi-group.org
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Newsletter
Ist der traditionsreiche Wirtschaftszweig Schuhindustrie
gut gerüstet für die Zukunft? Wie können Schuhunternehmen
Fachkräfte finden? Warum zögern
Schulabgänger, wenn es um eine Ausbildung in der
Schuhindustrie geht? lösungen auf diese Fragen erarbeitet
der Ende 2010 auf Anstoß der Agentur für Arbeit
in Pirmasens gegründete „Runde Tisch der Schuhindustrie“,
dem unter anderem regionale Schuhunternehmen,
der Bundesverband der Schuhindustrie sowie das
ISC Germany angehören. Mit viel Herzblut entwickelt
die Initiative Strategien zur Nachwuchs- und Fachkräftegewinnung.
Sehr erfolgreich verlief beispielsweise
der vom ISC koordinierte Auftritt an der Berufsinformationsbörse
BIB am 16. September in Pirmasens unter
dem Titel „Step up shoes – take your job“.
NACHRICHTEN
ISC koordiniert Auftritt der Schuhindustrie auf der BIB
Jobs rund um den Schuh
Die bisherige Arbeit des „Runden Tisches der Schuhindustrie“
kann sich sehen lassen: Mit „Step up shoes -
take your job“ wurde eine innovative Dachmarke lanciert,
die Zahl der Ausbildungsplätze ist gestiegen und
die Teilnahme an der Berufsinformationsbörse BIB am
16. September war ein voller Erfolg.
Begonnen hatte alles im Dezember 2010: Auf Initiative
der Agentur für Arbeit trafen sich Vertreter der regionalen
Schuhindustrie, des International Shoe Competence
Centers (ISC Germany), des Bundesverbandes
der Schuhindustrie, der Job-Börse Pirmasens, der IHK
und der Berufsbildenden Schule Pirmasens zum ersten
„Runden Tisch der Schuhindustrie“. Hintergrund der
Initiative war eine Analyse auf Grundlage des Arbeitsmarktmonitors
der Bundesagentur zur Struktur und
Entwicklung in der Branche.

Schuhindustrie mit spannenden
Karrierechanchen
Eingeladen waren alle Schuhunternehmen aus dem
Bezirk der Arbeitsagentur. Engagiert haben sich fünf
renommierte Traditionsunternehmen: Caprice, Peter
Kaiser, Kennel und Schmenger, Theresia Muck und Josef
Seibel. Die Teilnehmer treffen sich etwa alle zwei
Monate in den Räumen des ISC. Ziel ist, die Berufs- und
Karrierechancen in der Schuhindustrie aufzuzeigen.
Es gilt zu vermitteln, dass die Zeiten des drastischen
Rückgangs vorbei sind. Die regionalen Schuhunternehmen,
die bis heute Bestand haben, sind hochspezialisiert
und kerngesund. Rund 1800 Menschen arbeiten
im Bezirk der Pirmasenser Agentur für Arbeit
in Schuhfabriken. Über 1000 Menschen sind im Großund
Einzelhandel mit Schuhen beschäftigt. Berufseinsteiger
können je nach Neigung eine technische oder
eine kreative Laufbahn einschlagen. Die Schuhindustrie
bietet Karrierechancen auf internationaler Ebene.
Modenschau auf der BIB
Im Vorfeld der Berufsinformationsbörse BIB am 16.
September fanden die Treffen des „Runden Tisches“
häufiger statt: Im Rahmen einer Modenschau präsentierten
dort Pirmasenser Schülerinnen und Schüler unter
dem Slogan „Step up shoes – take your job“ auf
einer großen Bühne Schuhmodelle der beteiligten Unternehmen.
Außerdem informierten die Firmen über
ihre Produkte, ihre Betriebe sowie die Arbeits- und
Ausbildungsmöglichkeiten.
02.2011
Magazin des Prüf- und Forschungsinstituts Pirmasens e. V.
Zahl der Ausbildungsplätze
gestiegen
Die ersten Erfolge der Netzwerkarbeit des „Runden
Tisches“ sind bereits messbar: Während der Arbeitsagentur
im Jahr 2010 Ausbildungsstellen in der Schuhindustrie
in einstelliger Größenordnung gemeldet
wurden, waren es für 2011 bereits 20 Stellen.
Geplant sind nun ein Informationstag am ISC Germany
für an Ausbildung in der Schuhbranche interessierte
Jugendliche und deren Eltern sowie Tage der offenen
Schuhfabriken. Um gemeinsame Projekte auch künftig
erfolgreich umsetzen zu können, wird die Bildung einer
rechtsfähigen Organisation erwogen.
Weitere Informationen:
Steffen Korf, ISC Germany
Telefon: +49 (0)6331 145334 - 17
E-Mail: steffen.korf@isc-germany.com
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Newsletter
NACHRICHTEN
PoS 2012:
Früher ist besser
Fazit nach Point of Shoes – International Fair for Fashion,
Materials and Production (PoS) am 3. und 4.
November: obwohl die Besucherzahlen denen der
vorangehenden Veranstaltungen nicht nachstanden,
vermissten die rund 60 Aussteller den Besuch einiger
Kunden, die sie zu treffen gehofft hatten. Deren Ausbleiben
war offenbar eine Reaktion auf den späten
Termin. Daher wird sich die PoS 2012 im Messekalender
jeweils vor der lineapelle positionieren: Sie geht
am 21. und 22. März sowie am 26. und 27. September
an den Start.
Uwe Thamm
Gut kamen auch diesmal die Vorträge zum Schwerpunktthema
an, das unter dem Titel „Quo vadis, Schuhindustrie
– Globale Szenarien für die europäische
Schuhbranche 2021“ einen Blick in die Zukunft wagte.
Das Rahmenprogramm der Frühjahrs-PoS 2012 wird
sich mit dem Thema „Prüfen, Testen, Zertifizieren“
befassen. Geplant ist, bereits am Tag vor Beginn der
kommenden PoS, nämlich am 20. März, an PFI und ISC
ein Symposium zum diesem Themenkomplex anzubieten.
Und wie immer werden Projektgruppen- und Beiratssitzungen
von PFI und ISC Synergieeffekte für die
PoS bringen.
Angeregte Gespräche

Zudem hat das ISC den Verband der tschechischen und
slowakischen Schuhhersteller zur nächsten PoS eingeladen.
Und um einem Ausstellerwunsch Rechnung zu
tragen: Die PoS wird in einem zentralen Display Informationen
zu Mode- und Farbtrends zur Verfügung
stellen.
„Wir setzen all unsere Energie daran, zusammen mit
Ausstellern und Besuchern ein optimales Branchenforum
zu etablieren“, sagt Uwe Thamm, der als Leiter
des ISC Germany auch für die PoS-Organisation verantwortlich
ist. „Mit den auf der November-PoS gemeinsam
festgelegten Terminen für das kommende Jahr sollten
die Zeichen gut stehen: Das belegen sowohl die Zahl der
Voranmeldungen für März 2012 wie auch die einhellige
Bestätigung, dass das PoS-Konzept stimmig ist.“
02.2011
Magazin des Prüf- und Forschungsinstituts Pirmasens e. V.
Kontakt
Ansprechpartner für die Point of Shoes am ISC ist
Steffen Korf:
E-Mail: steffen.korf@isc-germany.com
International Shoe Competence Center Pirmasens gGmbH
Marie-Curie-Straße 20
66953 Pirmasens
Telefon: +49 (0)6331 145334 - 17
Telefax: +49 (0)6331 145334 - 30
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Newsletter
VGCT und VDST zu Gast am ISC Germany
Leder- und Schuhtechniker
tagen gemeinsam
Zum ersten Mal gemeinsam hatten der VGCT (Verein
für Gerberei-Chemie und Technik) und der VDST (Verein
Deutscher Schuhtechniker) ihre Jahrestagungen
2011 ausgerichtet. Die Mitglieder beider organisationen
kamen am 5. und 6. Mai am ISC Germany in Pirmasens
zusammen.
Sie sind in der Schuhindustrie im technischen Bereich
tätig, also in der Produktentwicklung oder in der Produktion,
und Sie suchen einen Anlaufpunkt für Fragen
und Tipps? Einen ort, an dem Sie mit Fachleuten Erfahrungen
austauschen, diskutieren, wo Sie Rat bekommen,
aber auch Rat geben können? Eine Plattform
hierfür hat das ISC mit seinem Forum geschaffen. Zu
finden ist sie auf www.forum.isc-germany.com.
Ein Forum für Schuhtechnik lebt natürlich von der
Beteiligung der Besucher. Interaktivität entsteht nur
dann, wenn man auf Fragen auch Antworten erhält.
Der Part des ISC besteht darin, die Plattform zur Verfügung
zu stellen und eingehende Fragen so schnell wie
möglich zu beantworten oder zumindest einen Tipp
zu geben, wohin sich der Frager wenden könnte. Aber
selbstverständlich steht es auch allen anderen Besuchern
NACHRICHTEN
Leder und Schuh – wie leicht spricht sich das im Gespann,
und natürlich gibt es viele Themen, über die
Techniker aus beiden Bereichen fachsimpeln können.
Die Mitgliederversammlungen beider Vereine mit den
obligatorischen Programmpunkten wie Vorstandswahl,
Entlastung des Schatzmeisters und das Besprechen
aktueller Themen wurden separat abgehalten,
doch das Rahmenprogramm und das Get-together am
Abend des 5. Mai wie auch die Fachvorträge am 6. Mai
fanden für VGCT und VDST gemeinsam statt. 2012 will
der VGCT seine Jahrestagung vom 24. bis 26. April am
FILK (Forschungsinstitut für Leder und Kunststoffbahnen)
in Freiberg abhalten.
ISC-Website mit Diskussionsforum
Forum für technische Fragen
des Forums frei, nicht nur Fragen zu stellen, sondern
auch Fragen zu beantworten und Tipps zu geben.
Das ISC-Technik-Forum ist thematisch geordnet. Es
gibt Rubriken wie „Troubleshooting in der Produktion“,
„Materialbeschaffung“, „Schuhkonstruktion“
oder „Passform“. Außerdem ist es zweisprachig: es
gibt einen deutschen und einen englischen Zweig.
Beide erscheinen auf dem Bildschirm nebeneinander
und können parallel durchsucht werden. Foreneinträge
sind nach dem ersten Schritt der Anmeldung sehr
leicht zu veröffentlichen: Thema auswählen, in die
Textbox tippen, abschicken, fertig.
Das ISC hofft auf rege Nutzung des Forums. Natürlich
muss erst bekannt werden, dass es dieses Forum gibt.
Daher: Besuchen Sie www.forum.isc-germany.com und
empfehlen Sie es weiter!

MIKRoBIoloGIE
Erhöhte Hygieneanforderungen haben auch in der
Schuhindustrie zur Entwicklung und Etablierung antimikrobiell
ausgerüsteter Materialien und Komponenten
geführt. Das Seminar „Wirksamkeitsprüfungen
antimikrobieller Ausrüstungen in der Schuhindustrie“,
das am 26. Mai am ISC veranstaltet wurde, stieß daher
auf großes Interesse.
Der Einsatz antimikrobiell ausgerüsteter Materialien
hat zwei Hauptziele: die Vermeidung einer mikrobiellen
Besiedlung, die sichtbare oder haptische Materialveränderungen
zur Folge haben kann, und die
Unterbindung einer Geruchsentwicklung, die durch
die Stoffwechselleistung von Keimen bedingt ist. Zudem
dienen solche Ausrüstungen der Vorbeugung
einer möglichen Infektionsverbreitung. Letzteres ist
ein wichtiges Kriterium in hygienisch anspruchsvollen
Bereichen wie im Orthopädie-Sektor oder bei Berufsschuhen
für kritische Einsatzgebiete (Lebensmittelund
Pharmaindustrie, Gesundheitssektor etc.).
02.2011
Magazin des Prüf- und Forschungsinstituts Pirmasens e. V.
Mikrobiologie-Seminar am ISC Germany
Wirksamkeitsprüfungen
antimikrobieller Ausrüstungen
Michaela Würtz, leiterin der Abteilung
Mikrobiologische Prüfung und Forschung PFI Germany
Das Seminar „Wirksamkeitsprüfungen antimikrobieller
Ausrüstungen in der Schuhindustrie“ wendete sich
an Ausrüster, Techniker, Wissenschaftler und Sachbearbeiter
aus kaufmännischen oder betriebswirtschaftlichen
Bereichen. Den Teilnehmern wurden nicht nur
Grundlagen zu dieser Thematik vermittelt, sondern
auch weiterführende Aspekte zur kritischen Bewertung
von Daten bis hin zur Qualitätssicherung antimikrobiell
ausgerüsteter Produkte.
Der erste Teil informierte allgemein über antimikrobielle
Ausrüstungen, über die gesetzlichen Grundlagen
und über Begriffsdefinitionen. Dann ging’s tiefer in
die Materie mit Details zu den verschiedenen Testkeimen
aus der Gruppe der Bakterien und der Mikropilze
sowie zu verschiedenen antibakteriellen und antimykotischen
Prüfverfahren zur Bestimmung der Wirksamkeit.
Abgerundet wurde das Programm durch eine
Laborbesichtigung. Dank der limitierten Teilnehmerzahl
konnten Fragen detailliert beantwortet werden.
Auf Anfrage werden auch
maßgeschneiderte Schulungen
angeboten.
Weitere Informationen:
Michaela Würtz, Leiterin der Abteilung
Mikrobiologische Prüfung und Forschung
E-Mail: michaela.wuertz@pfi-germany.de
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Newsletter CHEMIE
ECHA
Liste der SVHC-Kandidaten
erweitert
Seit dem 29. August 2011 stehen 20 neue Substanzen
zur Aufnahme in die SVHC-Kandidaten-liste zur
Diskussion (SVHC steht für „substances of very high
concern“). Die EU-Mitgliedsstaaten hatten bis zum 13.
oktober 2011 Gelegenheit, die Vorschläge zu kommentieren.
Zum Zeitpunkt der Drucklegung war noch
nicht bekannt, welche Stoffe letztlich in die SVHC-liste
aufgenommen wurden.
Die SVHC-Kandidatenliste enthält Stoffe, die seitens
der EU-Mitgliedsstaaten oder der ECHA (European
Chemicals Agency) als besonders besorgniserregend
identifiziert wurden und deshalb für eine Zulassungspflicht
in Frage kommen. Aktuell stehen 53 Substanzen
auf der SVHC-Kandidatenliste. Sofern die Abstimmung
für alle vorgeschlagenen Stoffe positiv ausfällt, wächst
die Liste auf über 70 Kandidaten.
Ausgehend vom aktuellen Vorschlag können folgende
Substanzen für Schuhkomponenten relevant sein:
Bis(2-methoxyethyl)phthalat, das als Weichmacher
in Polymermaterialien eingesetzt werden kann,
oder das 4-tert.-Octylphenol, das ähnlich wie Nonylphenol
in Kunststoffen und Ethoxylaten verwendet
wird.
Abfragen sollte man auch N,N-Dimethylacetamid
(DMAC), das bei der Herstellung von Fasern für
Textilien oder als Lösungsmittel für Beschichtungen
eingesetzt wird.
Ebenfalls Verwendung als Lösungsmittel – beispielsweise
in Klebstoffen – finden die Stoffe 1,2-Dichlorethan
und Bis(2-methoxyethyl)ether.
Weitere potentielle Kandidaten wie die drei gelisteten
Chromat-Salze, Formaldehyd, o-Anisidin oder
2,2‘-Dichlor-4,4‘-methylendianilin (MOCA) werden
schon durch andere Reglementierungen oder
durch ähnliche Stoffe in der SVHC-Kandidatenliste
berücksichtigt, sodass eine Überschreitung des
Grenzwertes von 0,1 Massenprozent im Erzeugnis
vermutlich nicht zu erwarten ist.
Für die restlichen im aktuellen Vorschlag aufgeführten
Substanzen – wie die feuerfesten Keramikfasern, die
Arsen-Verbindungen, Phenolphthalein oder die Blei-
Verbindungen – ist ein Vorkommen in Schuhkomponenten
sehr unwahrscheinlich.
Allein schon die Aufnahme in die SVHC-Kandidatenliste
bedeutet, dass Lieferanten eines Erzeugnisses, das
mehr als 0,1 Prozent eines Kandidatenstoffes enthält,
ihre Abnehmer darüber informieren müssen. Diese
Pflicht trifft jeden Lieferanten dieses Erzeugnisses in
der Lieferkette. Zusätzlich hat der Verbraucher ein
Auskunftsrecht beim Hersteller oder Händler, ob ein
Erzeugnis Stoffe enthält, die auf der SHVC-Liste stehen.
Für den Schuhhersteller oder -importeur ist es
deshalb wichtig, die entsprechenden Informationen
von seinen Lieferanten anzufordern. Sofern er keine
Informationen erhält, kann auch eine Untersuchung
der relevanten Substanzen im Erzeugnis Schuh eine
Alternative sein. Das PFI Pirmasens unterstützt Sie jederzeit
und kann gemeinsam mit Ihnen die optimale
Vorgehensweise festlegen.
Kontakt:
Dr. Kerstin Schulte
Abteilungsleiterin Chemische Analyse und Forschung
Telefon: +49 6331 2490 33
E-Mail: kerstin.schulte@pfi-germany.de

Neue Richtlinie
Verbot von Cadmium
in Modeschmuck
Ab Januar 2012 werden die bereits bestehenden Beschränkungsmaßnahmen
für Cadmium im Rahmen
der europäischen Chemikalienverordnung REACH auf
Grund seiner hohen Toxizität deutlich verschärft: Das
Amtsblatt der EU hat die Verordnung (EU) Nr. 494/2011
zur Änderung der Verordnung (EG) Nr. 1907/2006
(REACH) hinsichtlich Anhang XVII (Cadmium) sowie
eine Berichtigung dieser Änderungsverordnung veröffentlicht.
Die Verordnung trat am 10. Juni 2011 in Kraft
und gilt ab dem 10. Dezember 2011. Eine Umsetzung in
nationales Recht ist nicht erforderlich.
Cadmium ist krebserregend und für Gewässer giftig.
Bereits 1988 wurden Maßnahmen zur Bekämpfung der
Umweltverschmutzung durch Cadmium beschlossen.
Früher wurde Cadmium als Farbstoff oder Stabilisator in
Kunststoffmaterialien benutzt. Seit 1992 ist seine Verwendung
in Kunststoffartikeln verboten, mit Ausnahme
einiger Hart-PVC-Arten, da es hierfür keinen Ersatz gab.
Seitdem jedoch Alternativen existieren, hat die europäische
PVC-Industrie im Rahmen des Programms „Vinyl
2010“ beschlossen, die Verwendung von Cadmium in
PVC nach und nach einzustellen. Für die Verwendung
von Cadmium in Batterien und elektronischen Produkten
gelten seit 2004 ebenfalls Einschränkungen.
Cadmium ab Dezember 2011 verboten
Seit geraumer Zeit wurde das gesundheitsschädliche
Schwermetall in beträchtlichen Mengen auch in Modeschmuck
nachgewiesen. Beschlagnahmte Schmucklieferungen
aus dem Ausland wiesen zum Teil sogar deutlich
erhöhte Cadmiumwerte auf. Durch das Tragen auf
der Haut kommen Konsumenten mit dem Schadstoff in
Berührung. Auch die Dämpfe, die beispielsweise beim
Löten von Metall mit Cadmiumgehalt eingeatmet werden
können, gelten als hochgradig gefährlich. Deshalb
darf Cadmium ab Dezember 2011 nicht mehr als Material
in Modeschmuck verwendet werden.
02.2011
Magazin des Prüf- und Forschungsinstituts Pirmasens e. V.
Das Cadmium-Verbot gilt zudem für jede Art von Kunststoff.
Ausnahmen gelten lediglich bei Recycling-PVC,
wenn zur Wiederverwendung PVC-Abfall mit niedrigem
Cadmiumgehalt eingesetzt wird. Das Recycling-PVC
muss dann durch eine entsprechende Aufschrift oder
ein Piktogramm gekennzeichnet sein.
Sobald das Verbot in Anhang XVII der REACH-Verordnung
aufgenommen ist (Verordnung (EG) Nr. 1907/2006
zur Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung
chemischer Stoffe), darf ab Januar 2012 innerhalb
der EU kein Schmuck (einschließlich Modeschmuck) mehr
in den Handel kommen, dessen Metallteile mehr als 0,01
Massenprozent Cadmium
enthalten. Ausnahmen von
der Regelung gelten lediglich
für Schmuckstücke, die
bereits vor Inkrafttreten der
Richtlinie in den Handel gekommen
sind oder älter als
50 Jahre sind („Antiquitäten-Ausnahme“).
Kontrolle
ist besser…
Schuhhersteller sollten deshalb frühzeitig reagieren
und abklären, ob ihre Modelle Schmuckteile aufweisen,
die möglicherweise von dieser neuen gesetzlichen
Regelung betroffen sind. Auch Schuhimporteure
sollten im Vorfeld mögliche Cadmium-Belastungen in
Schmuckteilen kontrollieren. Entsprechende Untersuchungen
können sowohl das PFI-Labor in Hongkong
als auch in Pirmasens durchführen.
Kontakt:
Dr. Kerstin Schulte
Abteilungsleiterin Chemische Analyse und Forschung
Telefon: +49 (0)6331 2490 33
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Newsletter
Erhöhte Sicherheitsanforderungen
Neue Spielzeugrichtlinie
Neue Spielzeugtrends und neue Herstellungsverfahren
machten eine Angleichung der Rechtsvorschriften
notwendig: Die neue Richtlinie über die Sicherheit
von Spielzeug sieht strengere Sicherheitsanforderungen
vor, um zu gewährleisten, dass Kinder unbeschadet
mit dem Spielzeug spielen und Unfälle vermieden
werden können. Erweiterte chemische Anforderungen
und Grenzwerte sollen die Schadstoffbelastung
durch Spielzeug senken und damit das Risiko einer
möglichen Gesundheitsgefährdung verringern.
Die neue Spielzeugrichtlinie verfolgt im Wesentlichen
zwei Ziele: einheitliche Sicherheitsstandards für die in
der EU vertriebenen Spielzeuge und Gewährleistung
eines reibungslosen Warenverkehrs innerhalb des Europäischen
Binnenmarktes.
CHEMIE
Chemische Anforderungen:
Übergang bis Juli 2013
Die Richtlinie 2009/48/EG des Europäischen Parlaments
und des Rates vom 18. Juni 2009 über die Sicherheit
von Spielzeug trat bereits am 20. Juli 2009 in Kraft.
Zur Anpassung an die neue Richtlinie wurden den Herstellern
und Händlern Übergangszeiträume gewährt,
in denen noch Produkte in den Verkehr gebracht
werden durften bzw. dürfen, die lediglich den weniger
strengen Anforderungen der Vorgängerrichtlinie
genügten. Die allgemeinen Bestimmungen der neuen
Spielzeugrichtlinie gelten seit dem 20. Juli 2011 in der
gesamten Europäischen Union. Mit Ablauf eines zweijährigen
Übergangszeitraums wurde die alte Richtlinie
88/378/EWG des Rates vom 3. Mai 1988 zur Angleichung
der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über
die Sicherheit von Spielzeug damit abgelöst. Für den
Bereich der chemischen Anforderungen wurde eine
verlängerte Übergangsfrist von vier Jahren vereinbart.
Dieser Bereich ist hinsichtlich der Materialvielfalt sehr
komplex und entsprechende Umstellungen sind zeitintensiv.
Deshalb gelten hier noch bis zum 19. Juli 2013
die Anforderungen der alten Spielzeugrichtlinie.

Die neue Spielzeugrichtlinie erweitert den Begriff Spielzeug
und spricht von Produkten, die ausschließlich oder
nicht ausschließlich dazu bestimmt oder so gestaltet
sind, von Kindern unter 14 Jahren zum Spielen verwendet
zu werden. Ein Produkt muss demzufolge nicht ausschließlich
zum Spielen gedacht sein, um als Spielzeug zu
gelten. Produkte mit Mehrfachfunktion, wie beispielsweise
Schlüsselanhänger mit Plüschtierchen, werden als
Spielzeug betrachtet. Ausnahmen sind in Anhang I der
Spielzeugrichtlinie geregelt. So sind zum Beispiel Puzzles
mit über 500 Teilen oder maßstabsgetreue Kleinmodelle
keine Spielzeuge im Sinne der Richtlinie.
Allgemeine
Sicherheitsanforderungen
Die Spielzeugrichtlinie enthält allgemeine und besondere
Sicherheitsanforderungen. Nach der allgemeinen
Sicherheitsanforderung muss Spielzeug, einschließlich
der darin enthaltenen chemischen Stoffe, bei vorhersehbarem
Gebrauch sicher sein. Es dürfen keine
potentiellen Gefahren von dem Spielzeug ausgehen,
besonders im Hinblick auf das Verhalten von Kindern,
die meist nicht so vorsichtig handeln wie Erwachsene
und beim Spielen eine eigene Kreativität entwickeln.
Damit soll sichergestellt werden, dass Spielzeug keine
Risiken birgt, die über die in den besonderen Sicherheitsanforderungen
berücksichtigten Risiken hinausgehen.
Die allgemeine Sicherheitsanforderung dient
als rechtliche Grundlage, um auch dann Maßnahmen
gegen gefährliches Spielzeug ergreifen zu können,
wenn weder die Richtlinie noch die Europäischen Normen
spezifische Sicherheitsanforderungen enthalten.
02.2011
Magazin des Prüf- und Forschungsinstituts Pirmasens e. V.
Die Sicherheitsbewertung des Spielzeugs ist Aufgabe
des Herstellers und muss vor dem Inverkehrbringen
durchgeführt werden. Zusätzlich müssen Hersteller
vor dem Inverkehrbringen von Spielzeug in einem
Konformitätsbewertungsverfahren nachweisen, dass
das Spielzeug die allgemeinen und besonderen Sicherheitsanforderungen
der Richtlinie erfüllt.
Besondere Sicherheitsanforderungen
In Anhang II der neuen Spielzeugrichtlinie finden sich
besondere Sicherheitsanforderungen bezüglich der
physikalischen und mechanischen Eigenschaften, der
Entzündbarkeit sowie der chemischen Eigenschaften
von Spielzeug. Das Hauptaugenmerk liegt auf den Neuerungen
im Bereich der chemischen Anforderungen.
Wie bereits erwähnt gilt für die chemischen Anfor-
derungen, anders als für die übrigen Regelungen der
Richtlinie, eine vierjährige Übergangsfrist. Sie endet
am 20. Juli 2013. Spielzeug ist grundsätzlich so zu gestalten
und herzustellen, dass die chemischen Stoffe
oder Gemische, aus denen das Spielzeug besteht, die
menschliche Gesundheit bei bestimmungsgemäßem
und vorhersehbarem Gebrauch des Spielzeugs nicht
schädigen können.
Es sind jedoch weitere gesetzlich verbotene Substanzen
zu berücksichtigen: Neben der Spielzeugrichtlinie
muss Spielzeug den einschlägigen Rechtsvorschriften
entsprechen (REACH-Verordnung, Chemikalienverbots-Verordnung,
Bedarfsgegenstände-Verordnung).
So ist der Einsatz von Phthalat-Weichmachern in Spielzeug
bereits durch die Richtlinie 2005/84/EG geregelt.
Für die Phthalate DEHP, DBP und BBP gilt ein generelles
Verwendungsverbot für Spielzeug; DINP, DIDP und
DNOP dagegen sind nur in Spielzeug verboten, das in
den Mund genommen werden kann. Der Summengrenzwert
für Phthalate liegt bei 0,1 Prozent.
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Newsletter
Migrationsgrenzwerte
für 19 Elemente
Für 19 Elemente gibt es konkrete Migrationsgrenzwerte
in der neuen Spielzeugrichtlinie. In der alten
Spielzeugrichtlinie waren nur acht Elemente geregelt.
Die Migration simuliert hierbei die Aufnahmewahrscheinlichkeit
und Aufnahmemengen des „Elements“
aus dem Spielzeugmaterial. Dabei wird unterschieden,
ob es sich um flüssige, trockene und geschmeidige
oder abgeschabte Spielzeugmaterialien handelt.
Ausgenommen ist Spielzeug und dessen Bestandteile
unter Berücksichtigung des kindlichen Verhaltens, das
beim bestimmungsgemäßen Gebrauch aufgrund von
Zugänglichkeit, Funktion, Volumen oder Masse jegliche
Gefährdung durch Saugen, Lecken, Verschlucken
oder längeren Hautkontakt eindeutig ausschließt. Auf
Grundlage toxikologischer Neubewertungen erwägt
die Europäische Kommission allerdings derzeit eine
Anpassung der Grenzwerte einiger Elemente wie Blei
und Cadmium.
CHEMIE
Erhöhte Sicherheitsanforderungen
Neue Spielzeugrichtlinie
Bei der Umsetzung der neuen Spielzeugrichtlinie in
deutsches Recht wird es voraussichtlich inhaltliche
Abweichungen geben. Für die Elemente Barium, Blei,
Antimon, Arsen und Quecksilber sind die Grenzwerte
der neuen Spielzeugrichtlinie höher als nach der alten
Rechtslage, so dass ein nationaler Gesetzesentwurf
möglicherweise die strengeren Grenzwerte der alten
Spielzeugrichtlinie 88/378/EWG vorsieht.
KEF-Stoffe
Eine weitere Neuerung der Richtlinie 2009/48/EG ist
das Verbot der Verwendung von sogenannten KEF-
Stoffen, das sind Substanzen mit krebserzeugendem,
erbgutveränderndem oder fortpflanzungsgefährdendem
Potential. KEF-Stoffe dürfen nicht in Materialien
enthalten sein, die für Kinder zugänglich sind. Einzelne
KEF-Stoffe können jedoch nachträglich für bestimmte
Verwendungen erlaubt werden. So ist die Verwendung
von Nickel in nicht rostendem Stahl möglich.
Nitrosamine
Nitrosamine sind krebserregend und entstehen bei der
Produktion von Gummi. Demzufolge können Spielzeuge
aus Gummi, wie Luftballons oder Gummibälle,
Nitrosamine enthalten. Eine besondere Gefährdung
besteht für Kinder unter 36 Monaten. Für Spielzeug,
das für diese Altersgruppe konzipiert ist, und ebenso
für Spielzeug, das in den Mund gesteckt werden soll
– unabhängig vom Alter –, gilt ein Nitrosamin-Migrationsgrenzwert
von 0,05 mg/kg. Für die Vorläufersubstanzen
der Nitrosamine, das heißt für N-nitrosierbare
Stoffe, gilt ein Migrationsgrenzwert von 1 mg/kg.

Duftstoffe
Neu hinzugekommen ist ein Verbot von 55 Duftstoffen
mit allergenem Potential. Diese dürfen eine Konzentration
von 100 mg/kg nicht überschreiten. Für elf
weitere Duftstoffe ist bei Überschreitung des Grenzwertes
von 100 mg/kg ein Hinweis am Spielzeug oder
der Verpackung erforderlich. Vom Verbot ausgenommen
sind einige Duftstoffe für Spiele mit Geruchs- und
Geschmacksinn, sowie für Kosmetikkoffer, wenn diese
für Kinder unter 36 Monaten nicht verwendet werden
dürfen. Dies ist mit einem Warnhinweis zu kennzeichnen.
Diese Maßnahme soll der steigenden Zahl an
allergischen Erkrankungen entgegenwirken. Gerade
Kinder, deren Immunsystem sich noch in der Entwicklung
befindet, können durch Stoffe mit allergenem
Potential so sensibilisiert werden, dass sie lebenslang
unter den allergischen Reaktionen leiden. Die Aufnahme
von Duftstoffen ist zudem leicht über die Raumluft
möglich, so dass schon eine Gefahr von dem Spielzeug
ausgehen kann, wenn sich das Kind in dem Raum aufhält,
in dem das Spielzeug aufbewahrt wird.
Harmonisierte Normen für die
Umsetzung der Spielzeugrichtlinie
Die neue Spielzeugrichtlinie wird in Deutschland mit
dem Geräte- und Produktsicherheitsgesetz (GPSG) in
nationales Recht umgesetzt. Die Spielzeugrichtlinie
regelt zudem, dass die zu prüfenden Anforderungen
und Grenzwerte in harmonisierten Normen festgelegt
werden. Die harmonisierten Normen der Normenreihe
DIN EN 71 „Sicherheit von Spielzeug“ spezifizieren
die allgemein gefassten Anforderungen der Spielzeugrichtlinie
und beinhalten die technische Umsetzung
sowie die Analyseverfahren.
02.2011
Magazin des Prüf- und Forschungsinstituts Pirmasens e. V.
Für die chemischen Anforderungen sind das im Wesentlichen
die DIN EN 71-3 „Migration bestimmter
Elemente“ und die DIN EN 71-9 „Organisch-chemische
Anforderungen“. Bei den organisch-chemischen
Anforderungen wurden die Lösemittel, Konservierungsstoffe,
Weichmacher (ausgenommen sind Phthalatweichmacher),
Flammschutzmittel, Monomere,
Biozide (Holzschutzmittel), Verarbeitungshilfsmittel,
Farbmittel und Formaldehyd berücksichtigt. Die Anforderungen
variieren hierbei abhängig von der Art
des Spielzeugs, den vorhandenen Materialien und der
Altersgrenze unter oder über drei Jahre. Daneben
gibt es weitere Normen für Experimentierkästen, chemisches
Spielzeug und Fingermalfarben. In Vorbereitung
ist auch eine weitere Norm im Hinblick auf die
Verwendung von allergenen Duftstoffen und deren
Kennzeichnung, und zwar für Spiele, die den Geruchsund
Geschmacksinn ansprechen. Des Weiteren ist eine
Norm geplant, die strengere Nitrosamin-Grenzwerte
vorsieht. Lösungsansätze zu Defiziten hinsichtlich
der chemischen Anforderungen in der neuen Spielzeugrichtlinie
sollen in einer Arbeitsgruppe erarbeitet
werden, bevor die Anforderungen ab 20. Juli 2013 anzuwenden
sind.
Weitere Informationen:
Dr. Kerstin Schulte
Abteilungsleiterin Chemische Analyse und Forschung
Telefon: +49 (0)6331 2490 33
E-Mail: kerstin.schulte@pfi-germany.de
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Newsletter BIoTECHNoloGIE
Forschungsprojekt: Neue Option für Biomethananlagen
Abgasreinigung
mit Mikroorganismen
Die Reduktion der Treibhausgas-Emissionen und der
Ausbau erneuerbarer Energien stehen seit Jahren auf
Deutschlands politischer Agenda. Bereits 2020 sollen
rund 18 Prozent des gesamten Energieverbrauchs aus
erneuerbaren Energien gedeckt werden. Die Bioenergie
wird hierzu einen signifikanten Beitrag leisten
müssen. Ein Schwerpunkt der Energiepolitik ist die
Substitution von Erdgas durch Biomethan. Der Neubau
von Biomethananlagen bleibt allerdings bislang
deutlich hinter den Plänen zurück, nicht zuletzt aufgrund
der teuren Gasaufbereitung und der aufwändigen
Nachbehandlung des Abgases, die zudem erhebliche
Energieverluste verursacht. Diese Problematik
geht die PFI Biotechnologie zusammen mit dem Institut
für Mikrobiologie der Universität Mainz in einem
Forschungsprojekt an. Ziel ist eine biologische Abgasreinigung,
die Kosten und Energieverluste reduziert.
Bis 2020 sollen in Deutschland pro Jahr rund 6 Mrd. m 3 Bio-
methan produziert werden. Bis 2030 soll eine weitere
Steigerung auf 10 Mrd. m3 erreicht
werden. Hintergrund dieser ehrgeizigen
Ziele der Bundesregierung
sind die Vorteile, welche die Aufbereitung
von Biogas auf Ergasqualität
und eine nachfolgende Einspeisung
in das Erdgasnetz gegenüber
der derzeit verbreitenden direkten
Verstromung vor Ort bietet.
Das Problem vieler Biogasanlagen mit Blockheizkraftwerken
besteht in der sehr unzureichenden Wärmenutzung.
Biogasanlagen liegen meist außerhalb der
Ortschaften, so dass der Anschluss potentieller Wärmeabnehmer
über Nahwärmenetze häufig nicht wirtschaftlich
ist. Zudem schwankt der Wärmebedarf möglicher
Abnehmer oft stark, während die Wärme in den
Anlagen kontinuierlich anfällt. So wird der theoretisch
sehr hohe Wirkungsgrad der Blockheizkraftwerke von
über 85 Prozent (Summe aus elektrischem und thermischem
Wirkungsgrad) in der Praxis nur unzureichend
genutzt. Die Aufbereitung des produzierten Biogases
bietet hier insbesondere den Vorteil, die Energie sehr
viel variabler und damit verbrauchsorientierter und
effizienter einzusetzen. Zusätzlich besteht die Option,
Biomethan als Kraftstoff für Erdgasfahrzeuge zu nutzen.
Im Vergleich zu anderen Biokraftstoffen, insbesondere
Biodiesel und Bioethanol, bietet Biomethan
das größte Potential und die effizienteste Nutzung
landwirtschaftlicher Flächen.

ABGASREINIGUNG
Nachbehandlung des Abgases nötig,
um Methanschlupf zu reduzieren
In Anbetracht der aktuellen Situation erscheinen
die Ziele der Bundesregierung zum Ausbau der Biomethanproduktion
sehr ambitioniert. Ende 2010 waren
deutschlandweit nur rund 50 Anlagen in Betrieb.
Bis Ende 2011 werden lediglich 30 neue Anlagen dazukommen.
Nach Berechnungen der Deutschen Energie-Agentur
(dena) wird bei einer Fortschreibung des
aktuellen Wachstums die von der Regierung gesetzte
Zielmarke für 2020 um mehr als 50 Prozent verfehlt
werden. Hierbei spielen die hohen Investitionen für
die Gasaufbereitung und die Abgasbehandlung eine
Rolle. Die Nachbehandlung des Abgases ist nötig, um
den im Abgas enthaltenen Methanschlupf zu reduzieren.
Nach den derzeit geltenden Vorschriften muss der
Methangehalt im Abgas von Biomethananlagen auf
unter 0,5 Prozent begrenzt werden. Ab 2012 tritt eine
weitere Verschärfung mit dem dann gültigen Grenzwert
von 0,2 Prozent in Kraft. Die meisten Biomethananlagen
müssen daher mit technisch aufwändigen und
teuren Modulen zur katalytischen oder thermischen
Nachverbrennung des Abgases ausgestattet werden.
Die Etablierung kostengünstiger Module zur Gasbehandlung
und die damit verbundene Absenkung der
spezifischen Investitionskosten würden einen wichtigen
Beitrag zur verbesserten Wirtschaftlichkeit von
Biomethananlagen leisten. Dies gilt insbesondere in
der Leistungsklasse von unter 500 m3 /h, da hier die
Wirtschaftlichkeit durch die hohen Netzanschlusskosten
zusätzlich belastet wird.
02.2011
Magazin des Prüf- und Forschungsinstituts Pirmasens e. V.
Biogasanlage mit Biomethaneinspeisung
(Bild: Ökobit GmbH)
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Newsletter
Forschungsprojekt: Neue Option für Biomethananlagen
Abgasreinigung
mit Mikroorganismen
Einsatz von Bakterien
zum Abbau von Methan
PFI und Uni Mainz verfolgen in ihrem Verbundprojekt
daher das Ziel, ein alternatives Verfahren zur biologischen
Abgasreinigung zu entwickeln. Das Projekt wird
von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR)
gefördert. Ziel ist es, die Fähigkeit einer bestimmten
Gruppe von Bakterien zu nutzen, welche in der Lage
sind, Methan abzubauen. Die Besonderheit, Methan
als Wachstumssubstrat nutzen zu können, ist den sogenannten
methanotrophen Bakterien vorbehalten.
Diese Mikroorganismen verfügen über ein spezielles
Enzymsystem, die Methan-Monooxygenase (MMO),
mit der Methan zunächst zu Methanol und im Anschluss
weiter über Formaldehyd und Formiat bis zum
Kohlendioxid oxidiert wird. Das natürliche Habitat
dieser methanotrophen Bakterien findet sich typischerweise
dort, wo Methan aus anaeroben Bereichen
aufsteigt und auf Sauerstoff der aeroben Zone trifft,
beispielsweise in limnischen Sedimenten, Tundren,
Feuchtgebieten oder auch in Reisfeldern.
BIoTECHNoloGIE
Methanotrophe Bakterien spielen für den globalen
Kohlenstoffkreislauf eine wichtige Rolle, da sie Methan
aus natürlichen Quellen in CO und Biomasse
2
überführen. Die Organismen sind daher auch unter
klimatischen Gesichtspunkten von erheblicher Bedeutung,
da ohne ihre Aktivität große Mengen des starken
Treibhausgases Methan in die Atmosphäre gelangen
würden.
Biomethananlage in Semd
(Bild: Ökobit GmbH)

Im Rahmen des Forschungsvorhabens gilt es zunächst,
besonders leistungsfähige methanotrophe Bakterien
zu identifizieren, welche für das anvisierte Verfahren
geeignet sind. Ein weiterer wichtiger Aspekt wird die
Optimierung der Fermentationsbedingungen sein.
Ziel ist, dass die eingesetzten Bakterien im Zuge des
Methanabbaus in einem größeren Umfang das Stoffwechselzwischenprodukt
Ameisensäure produzieren.
Diese Säure kann in den Biogasfermenter zurückgeführt
und erneut zu Methan umgesetzt werden. Auf
diese Weise können größere Energieverluste im Zuge
der Abgasreinigung vermieden werden.
Neuer Reaktortyp
02.2011
Magazin des Prüf- und Forschungsinstituts Pirmasens e. V.
In der zweiten Phase des Projekts soll ein Reaktor zur
biologischen Entmethanisierung von Abgasen der
Gasaufbereitung entwickelt werden. Vorgesehen ist
ein Reaktor nach dem Prinzip des Rieselstrom-Verfahrens
in einem Technikumsmaßstab mit rund 250 l Reaktorvolumen.
Der Reaktor ist mit einen porösen Trägermaterial
gefüllt, das als Besiedlungsfläche für die
Mikroorganismen dient. Das methanhaltige Abgas soll
von unten in den mit dem Trägermaterial gefüllten
Reaktionsraum des Reaktors einströmen. In Abhängigkeit
vom Methangehalt des Abgases wird die benötigte
Menge Luft zugeströmt (zur Oxidation des Methans
benötigen die methanotrophen Bakterien ein Molekül
O je Molekül CH bzw. ein Luft/Methan-Verhältnis
2 4
von ca. 4:1). Von oben wird Wasser im Gegenstrom
eingerieselt. Das Gegenstromprinzip ermöglicht kurze
Stoffübergangswege und hohe Raumabbauleistungen.
Im unteren Bereich des Reaktors gelangt das
Wasser durch ein Trennsieb in ein Auffangbecken, von
wo es je nach organischer Beladung rezirkuliert oder
abgezogen und dem Biogasreaktor zugeführt werden
kann. Die vom Methan gereinigte Abluft wird oben
aus dem Reaktor entlassen. Die Leistungsfähigkeit des
Verfahrens soll zunächst in einem Versuchsreaktor unter
praxisnahen Bedingungen überprüft werden, um
technologische Anpassungen vor der Überführung des
Verfahrens in den Praxismaßstab machen zu können.
Auf dieser Basis erfolgt eine Machbarkeitsanalyse eines
Reaktormoduls im Praxismaßstab unter technischen
und wirtschaftlichen Aspekten.
Weitere Informationen:
Dr. Stefan Dröge
PFI - Abteilung Biotechnologie
Telefon: +49 (0)6331 2490 840
E-Mail: stefan.droege@pfi-germany.de
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Newsletter
Neuer Forschungsschwerpunkt Textil
Flachsanbau bald wieder
interessant?
1957 war der Flachsanbau aus den offiziellen deutschen
landwirtschaftsstatistiken verschwunden, weil
er zu marginal geworden war. In den 80er Jahren erlebte
Flachs unter dem Gesichtspunkt des ökologisch
verträglichen Pflanzenanbaus ein Revival. Bis in die
90er Jahre unternahmen verschiedene EU-länder, darunter
Spanien, Portugal, Großbritannien und Deutschland,
erhebliche Anstrengungen, um Flachsanbau und
leinenproduktion wiederzubeleben. Ziel war, technisch
nutzbare Kurzfasern zu gewinnen, wie sie in
Verbundwerkstoffen oder Dämmstoffen Verwendung
finden. Die Bemühungen scheiterten, weil technische
und ökonomische Aspekte sowie Vermarktungsprobleme
deutlich unterschätzt wurden. Nun könnte ein
neues Faseraufschlussverfahren, welches das PFI zusammen
mit den Projektpartnern Hess Natur-Textilien
GmbH sowie der FH Kaiserslautern und der TU Dresden
entwickelt hat, zum Durchbruch verhelfen.
Auftrennung von Schäben und Fasern nach dem hydro-
thermalen Aufschluss von Flachsstroh
BIoTECHNoloGIE
Ziel des neuen Projekts der PFI Biotechnologie ist es,
aus Flachsstroh Kurzfasern (Flockenbast) zu gewinnen,
die aus Elementarfasern oder Gruppen von Elementarfasern
bestehen. Diese fein aufgeschlossenen Fasern
mit einer Länge von 30 bis 40 mm können auf Baumwollspinnmaschinen
verarbeitet werden. Sie sollen in
ihren Eigenschaften und ihrer Haptik zwischen Leinen
und Baumwolle liegen. Durch den kontrolliert ablaufenden
Prozess ergeben sich weitere Vorteile.
Prozessinnovationen
und erhöhter Ertrag
Die neue Methode verringert das Anbaurisiko für Leinen
wesentlich, da die Witterungsgefahren durch die
Feldröste wegfallen (siehe Kasten „Traditionelle Flachsfasergewinnung“).
Im Vergleich zur traditionellen Fasergewinnung
fallen Bearbeitungsschritte wie beispielsweise
das Schwingen weg. Dadurch können Frachtwege,
Transport- und Bearbeitungskosten eingespart werden.
Die Ausbeute aus dem Stroh wird erheblich verbessert,
da nicht mehr nach Lang- und Kurzfasern unterschieden
wird. Eine höhere Faserausbeute erhöht den Ertrag pro
Hektar Anbaufläche für die Landwirte und macht den
Flachsanbau in Deutschland wieder um einiges interessanter.
Die neu entwickelte Faser wird voraussichtlich
preiswerter als Leinen sein und lässt daher ein sehr gutes
Nachfragepotential erwarten. Da die Baumwollpreise
sich im Laufe der letzten Jahre verdreifacht haben, wird
die neue Faser zunehmend kommerziell interessant.
Durch das neue Aufschlussverfahren wird man eine Faser
erhalten, die nicht im traditionellen Nassspinnverfahren
weiterverarbeitet werden muss. Daher kann auf
trockene und daher kostengünstigere Spinntechnologien
ausgewichen werden. Auf Chemikalien (konventionelles
Leinen benötigt fast immer einen Bleichvorgang
vor allen weiteren Verarbeitungsschritten) wird ebenfalls
verzichtet werden können. Darüber hinaus können
die bei der Fasergewinnung anfallenden biologischen
Reststoffe zur Biogasgewinnung genutzt werden.

Prozessschritte Verfahrensschritte Prozessvorteile
Massenströme
1. Angepasste
Erntetechnik
2.Aufschlußtechnik
des PFI
3. Nachbehandlung
4. Textile
Verarbeitung
4. Textilveredelung
Garn und
Flächentextilien
Brechen und zu
Ballen pressen
Flachsstroh
95 %
HTA*-Behandlung
bei 140 °C mit
wenig Chemicalien
HTA-Rest
85 %
Entwässerung und
Grobreinigung
Nassfaser
30 %
Trocknen und
Kardieren
Textilfaser
25 %
verspinnen, weben,
konfektionieren
Textilien
Färben, Endausrüstung,
Überprüfung
der Gebrauchseigenschaften
leinsamen 5%
Xylose 10%
Schäben 55%
Kurzfaser 5%
Nach erfolgreichen Vorversuchen werden nun Vertragsbauern
des PFI-Projektpartners, der Hess Natur-
Textilien GmbH, den Flachs für dieses Forschungsprojekt
anbauen. Das Flachsstroh soll ohne Röste
geerntet, gedroschen, gebrochen und dann zu Ballen
gepresst werden. Im Energiepark Pirmasens ist eine
großtechnische Anlage geplant, die es ermöglicht, die
Faseraufschlüsse vom Labormaßstab in den großtechnischen
Maßstab zu überführen. Nach dem Aufschluss
müssen faserschonende Reinigungsprozesse angewandt
werden, um die Fasern von den Schäben (das
sind die holzigen Reste, die bei der Flachserzeugung
nach der Entholzung des Pflanzenstängels anfallen) zu
trennen. Die Schäben sind wichtig für die Gewinnung
von Nebenprodukten (z. B. Xylitol) und zur Biogasge-
Bessere
Transport- und
lagerfähigkeit
Nutzung der Abgaswärme
des BHKW*
Grundlage für
Xylitolproduktion
Ganzjähriges
Substrat
für Biogasanlage
Nutzung der Niedertemperaturabwärme
der Anlage
Herstellung von
Nonwoven
Ökologische und
ökonomische Textil
veredelung
*BHKW = Blockheizkraftwerk, ** HTA = Hydrothermaler Aufschluß
Verfahrenstechnischer Ansatz
zur innovativen Flachsfasergewinnung
02.2011
Magazin des Prüf- und Forschungsinstituts Pirmasens e. V.
winnung. Aus dem Flockenbast sollen
Flächentextilien hergestellt und zu einem
Endprodukt verarbeitet werden.
Anschließend plant das PFI in Zusammenarbeit
mit den Projektpartnern von
der FH Kaiserlautern und TU Dresden,
die textilen Flächengebilde umweltschonend
zu färben und auszurüsten.
Die neue Faser eignet sich zum Einsatz
in hochwertiger Bekleidung, für Heimtextilien,
im Nonwoven-Bereich oder
als Füllmaterial in Bettdecken.
Traditionelle
Flachsfasergewinnung
Die Flachsfasern sind im Stängel in
der äußeren Rindenschicht eingebettet.
Pektine und andere Kitt-
Substanzen verbinden die Einzelfasern
zu Faserbündeln. Üblicherweise
wird der erntereife Flachs gerauft
und zur mehrwöchigen Tauröste
parallel auf dem Feld abgelegt.
Unter Rösten wird jedes Verfahren
verstanden, bei dem eine Trennung
der Faserlage vom Holzzylinder auf
biologischem Wege durch Mikroorganismen
stattfindet. Dieser Vorgang
ist extrem zeitaufwändig und
zudem wetterabhängig. Ungünstige
Wetterbedingungen können eine
Einbuße des Ertrags durch Überröste
hervorrufen. Nach der Röste erfolgt
eine mechanische Aufbereitung der
Stängel. Durch Knicken und Schwingen
werden die verholzten Anteile
herausgelöst, um die Fasern zu gewinnen.
Die so gewonnenen Fasern
liegen im Bündel vor und haben eine
Länge von ca. 450 mm.
Weitere Informationen:
Dipl. Ing. (FH) Israel Schmitt
PFI - Abteilung Biotechnologie
Telefon: +49 (0)6331 2490 840
E-Mail: israel.schmitt@pfi-germany.de
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Newsletter
PFI entwickelt neue Produktprüfung und Prüfgerät
Schnittschutz
für Hände und Füße
Handverletzungen machen einen Großteil der Arbeitsunfälle
in der Industrie aus. Jeder zweite dieser Unfälle
geht mit Schnittwunden einher. Aber nicht nur die
Hände, sondern auch die Füße müssen in gefährdeten
Berufen, wie zum Beispiel bei Forstarbeitern, vor
Schnittverletzungen geschützt werden. Schnittfestes
Schuhwerk minimiert das Risiko. Zur Überprüfung der
Wirksamkeit von Schuhen und Handschuhen, die vor
Schnittverletzungen schützen sollen, hat das PFI die
Schnittfestigkeitsprüfmaschine SFH 3136 entwickelt.
PFI-Schnittfestigkeitsprüfmaschine
PHYSIK
Das neue Prüfgerät ist in der Lage, die Schnittfestigkeit
von Schutzhandschuhen gemäß DIN EN 388 und
den Schnittschutz (CR) von Sicherheitsschuhen gemäß
DIN EN ISO 20344 zu überprüfen.
Bei der Prüfung werden Prüfmuster mit einer kreisförmig
rotierenden Klinge geschnitten. Die Klinge
bewegt sich unter einer festgelegten Belastung auf
dem Prüfmuster hin und her und dreht sich zusätzlich
entgegen dieser Bewegung. Eine Akkreditierung des
Verfahrens wird schnellstmöglich angestrebt.
Das PFI bietet nicht nur die Durchführung der Prüfung
an, sondern das Prüfgerät wurde auch in den PFI-Prüfgerätekatalog
aufgenommen und kann somit über
das PFI bezogen werden.
Weitere Informationen:
Dipl.-Ing. (FH) Liselotte Vijselaar
Abteilungsleiterin Physikalische Prüfung
und Forschung
Telefon: +49 (0)6331 2490 12
E-Mail: liselotte.vijselaar@pfi-germany.de

NEWS
Unterscheidung von Leder und Synthetik-Materialien
Ist es Leder?
Selbst für Experten ist es mittlerweile eine echte Herausforderung,
leder auf den ersten Blick von Synthetik-Materialien
zu unterscheiden. Früher konnte leder
anhand von Indikatoren wie Haptik, Schnittkanten
und Geruch erkannt werden. Zur Prüfung musste das
Produkt nicht zerstört werden. Heute reicht dies meist
nicht mehr aus, weil die Technologien zur Herstellung
synthetischer Materialien inzwischen sehr hoch entwickelt
sind. ob Mikrofasermaterial mit Veloursledercharakter
oder Synthetics mit geprägten Narbenbildern
– Imitationen gibt es in unendlicher Vielfalt,
und sie sind dem original teilweise zum Verwechseln
ähnlich.
Schwierig kann es aber auch bei vermeintlich beschichteten
Ledern werden: Oft ist die Beschichtungsstärke
zu hoch und das eigentliche Leder viel zu dünn, als
dass das Material nach den einschlägigen Richtlinien
noch als „Leder“ oder „beschichtetes Leder“ bezeichnet
werden dürfte. Das Leder hat bei starker Beschichtung
lediglich die Funktion eines Trägermaterials.
Seine charakteristischen Merkmale wie Feuchtigkeitsaufnahme
und Flexibilität gehen dann fast vollständig
verloren.
Dies hier ist leder, denn die Beschichtung ist dünner als
0,15 mm bei einer Gesamtmaterialstärke von 1,71 mm
02.2011
Magazin des Prüf- und Forschungsinstituts Pirmasens e. V.
Hier handelt es sich um beschichtetes leder
(Beschichtung 0,37 mm, Gesamtstärke 2,43 mm)
Nur Leder mit einer maximalen Beschichtungsstärke
von weniger als 0,15 mm dürfen mit dem Begriff „Leder“
gekennzeichnet werden. Beträgt die Beschichtungsdicke
mehr als 0,15 mm, jedoch weniger als ein
Drittel der Gesamtmaterialstärke, dann muss das Material
als „beschichtetes Leder“ oder „Leder mit Beschichtung“
bezeichnet werden. Ist eine Beschichtung
stärker als 0,15 mm und überschreitet die Beschichtungsdicke
ein Drittel der Gesamtstärke, handelt es
sich um ein so genanntes „sonstiges Material“.
Bei der Überprüfung der Beschichtungsstärke werden
je nach Prüfmuster mindestens drei Proben senkrecht
zur Deckschicht entnommen. Die Dicke der Oberflächendeckschicht
wird mit einem Lichtmikroskop bestimmt
und sowohl als Dicke als auch als prozentualer
Anteil der Gesamtdicke angegeben.
Quellen
DIN EN ISO 17186 Leder – Bestimmung der Dicke
der Oberflächendeckschicht
RAL 060 A2 – Abgrenzung des Begriffes Leder
gegenüber anderen Materialien
Bedarfsgegenständeverordnung § 10a
Kennzeichnung von Schuherzeugnissen
94/11/EG
Weitere Informationen:
Dipl.-Ing. (FH) Liselotte Vijselaar
Abteilungsleiterin Physikalische Prüfung
und Forschung
Telefon: +49 (0)6331 2490 12
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Newsletter
Forschungsprojekt zur Verbesserung des Schuhklimas
Der »Lüfterschuh«
Seit seiner Gründung vor über 60 Jahren befasst sich
das PFI mit der Tragehygiene von Schuhen. Eine gute
Tragehygiene steigert den Komfort, den der Träger
empfindet, hilft gegen stark schwitzende Füße und
den damit einhergehenden Geruch, und beugt Erkrankungen
wie Fußpilz vor. Der „lüfterschuh“ ist das
Ergebnis eines PFI-Forschungsprojekts, das die Verbesserung
der Belüftung im Schuh zum Ziel hatte. Er
ist mit einem energie-autarken Belüftungssystem ausgestattet,
das über die menschliche Muskelkraft beim
Gehen gespeist wird.
Im Rahmen des AIF-Projekts entwickelter „lüfterschuh“
mit Datenlogger und Handy-Akku
FoRSCHUNG
Die wesentlichen Materialeigenschaften, welche Tragekomfort
und Tragehygiene beeinflussen, sind Wasserdampfdurchlässigkeit
und thermische Leitfähigkeit
der verwendeten Schuhwerkstoffe. Bei körperlicher
Aktivität, aber auch bei psychischer Belastung entwickelt
der Körper aufgrund des beschleunigten Stoffwechsels
verstärkt Wärme und sondert vermehrt
Schweiß ab. Die natürliche Funktion des Schweißes,
nämlich den Fuß durch Verdunstung zu kühlen, ist
bei dem mit einem Schuh umhüllten Fuß nur eingeschränkt
möglich. Der Fuß im Schuh kann nur gekühlt
werden, wenn Wärme und Feuchtigkeit durch das
Schuhmaterial nach außen abgeleitet werden.
Tragehygiene –
ein wichtiges Verkaufsargument
Optimale Tragehygiene von Schuhen ist ein Verkaufsargument
und wird daher von vielen Schuhherstellern
angestrebt. Sie investieren erhebliche Summen, um die
Traghygiene ihrer Schuhe zu verbessern – leider nicht
immer mit Erfolg. Dass eine vernünftige Ventilation
im Schuh das Fußklima positiv beeinflusst, ist
bekannt. Die große Zahl von Patentanmeldungen
im Bereich der Erzeugung von
Belüftung im Schuh, über Pumpen und
ähnliches, zeigen, dass sich auf diesem
Gebiet zahlreiche Tüftler und Erfinder
betätigen. Sehr häufig, und das bestätigen
Untersuchungen solcher Systeme am
PFI, werden dabei jedoch physikalische Gesetze
ignoriert oder mechanische und konstruktive
Aspekte außen vor gelassen, so dass die Systeme
letztlich keine messbare Verbesserung der Tragehygiene
erreichen.

Im Rahmen eines bereits abgeschlossenen AiF-Projektes
mit dem Titel “Wohlfühlklima im Arbeitsschuh“
wurden die wesentlichen Mechanismen, welche die
Tragehygiene beeinflussen, untersucht. Dann wurde
das Optimierungspotenzial in den Feldern Material,
Konstruktion und Mikrosysteme systematisch analysiert.
Hierbei zeigte sich, dass die Hauptaufgabe darin
besteht, Feuchtigkeit vom Fuß weg zu transportieren
und die Hauttemperatur im angenehmen Bereich, um
die 30 °C, zu halten.
Im Projekt entwickeltes Funktionsmodell
des „lüfterschuhs"
02.2011
Magazin des Prüf- und Forschungsinstituts Pirmasens e. V.
Gesucht: Energie-autarkes
Belüftungssystem
Unter den verschiedenen Möglichkeiten, den Fuß trocken
zu halten, stellt der Abtransport der Feuchtigkeit
durch Luftströmung über die Nutzung des Kühleffekts
durch verdunstenden Fußschweiß die wirksamste
Methode dar. Diese Erfahrung hat sich auch in dem
erwähnten Projekt bestätigt. Die besten Ergebnisse
erzielte ein modifizierter Sicherheitsschuh mit eingebautem
CPU-Lüfter, der über einen Handy-Akku gespeist
wurde.
Ein derartiges Lüftungssystem mit einer elektrischen
Energieversorgung erfordert jedoch ein regelmäßiges
Aufladen des Energiespeichers an einer externen
Stromquelle. Da dieser Umstand die Benutzerfreundlichkeit
einschränkt, hat sich das PFI in einem weiteren
Forschungsprojekt gezielt mit dem Thema „Lüftung
im Schuh“ und der technischen Realisierung der Erzeugung
signifikanter, messbarer Luftströme im Schuh
befasst. Das Ziel war, ein durch Muskelkraft gespeistes,
funktionsfähiges Lüftersystem zu entwickeln, welches
völlig autark, das heißt ohne Fremdenergie in Form
von auszuwechselnden Batterien beziehungsweise extern
aufzuladenden Akkus, eine mess- und spürbare
Lüftungswirkung im Schuh generiert.
Das Projekt gliederte sich hauptsächlich in zwei For-
schungsbereiche, und zwar „Technische Umsetzung
der Klimatisierung im Schuh“ und – damit eng verbunden
– „Energiegewinnung im/am Schuh“.
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Newsletter
Die Entwicklung eines energieautarken Lüftersystems
setzt die Wahl eines entsprechenden Energiewandlungssystems
voraus. Die Untersuchung möglicher
Wandlungsprinzipien zeigte, dass ein potentieller Lüfter
am besten elektronisch betrieben werden sollte.
Die untersuchten Energiewandlungsarten sind in der
folgenden Tabelle dargestellt.
Überblick über die untersuchten Energiewandlungsarten
FoRSCHUNG
Forschungsprojekt zur Verbesserung des Schuhklimas
Der »Lüfterschuh«
Energiequelle Wandlungsprinzip Wandler
rein mechanisch Getriebe
elektrisch Piezoelektrische
Materialien
Dielektrische
Elastomere
Muskelbewegung elektromagnetisch Generator
(Dynamo)
hydraulisch/ Turbine
Wandlung der Bewegungsrichtung
Wandlung der Energieform
pneumatisch Zahnradpumpe
Der menschliche Gang ist das komplexe Zusammenwirken
vieler einzelner Bewegungen. Um einen Teil
der beim Gehen aufgewendeten Bewegungsenergie
in elektrische Energie zu wandeln, eignen sich besonders
zwei Gangphasen: Fersenauftritt und Fersenabhub
bzw. die damit einhergehende Abrollbewegung.
In einem Schrittzyklus sind dies die Ereignisse mit den
höchsten relativen Kraftaufkommen. Die Gewinnung
von Energie aus der Gehbewegung erfolgt dabei nicht
gleichmäßig, sondern – abhängig von der Gangart des
Trägers – intervallförmig. Bei zügigem Gehen beträgt
die Schrittfrequenz einer erwachsenen Person etwa
1Hz, was einem Schritt pro Sekunde entspricht. Ausgehend
von diesem Wert wurden zwei unterschiedliche
Systeme entwickelt, welche es dem Träger ermöglichen,
beim Gehen ausreichend Energie für den Betrieb
eines kleinen elektrischen Lüfters zu erzeugen.
Funktionsmodell „lüfterschuh“
Auf Grundlage dieser Erkenntnisse wurde das Funktionsmodell
des so genannten „Lüfterschuhs“ gefertigt.
Dieser Schuh verfügt über ein energie-autarkes Belüftungssystem,
bestehend aus einem kleinen elektrischen
Lüfter im Vorfußbereich und einem System zur
Energiegewinnung im Fersenbereich. Sowohl objektive
Messungen als auch subjektive Beurteilungen von
Probanden bestätigten die Wirksamkeit des Lüftungssystems.
Das Diagramm rechts stellt den ermittelten
Temperaturverlauf in einem Schuh mit und in einem
baugleichen Schuh ohne Belüftungssystem während
einer zweistündigen Tragebeanspruchung dar.

Temperatur [°C]
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
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Nächster Schritt:
Tragbares Schuhmodell entwickeln
Mittlere Temperaturen
0 15 30 45 60 75 90 125 120
Zeit [min]
Temperaturverläufe im Schuh mit (rot) und ohne (blau) Belüftung
Um zu einer alltagstauglichen Lösung zu kommen,
sind weitere Optimierungsschritte erforderlich: Erstens
sollten die systemrelevanten Bauteile so klein
wie möglich sein, und zweitens sollten die funktionalen
Komponenten bestmöglich in den Schuh integriert
werden, um eine optische Verschmelzung zu erreichen.
Untersuchungen haben gezeigt, dass bei zügigem Gehen
mit dem auf Seite 31 dargestellten Funktionsmodell
mehr Energie gewonnen wird als der Lüfter benötigt.
Diese überschüssige elektrische Energie könnte
für weitere Entwicklung genutzt werden, zum Beispiel
für eine sensorunterstützte Lüftersteuerung. Die Idee
ist, den Schuh mit Temperatur- und Feuchtesensoren
auszustatten, die es ermöglichen, die klimatischen
Verhältnisse im Schuhinneren zu messen. Ein Mikrocontroller
könnte den Lüfter automatisch steuern und
die Schuhinnentemperatur in einem definierten Wohlfühlbereich
halten.
02.2011
Magazin des Prüf- und Forschungsinstituts Pirmasens e. V.
Das IGF-Vorhaben 15743 N wurde über die AiF im Rahmen
des Programms zur Förderung der industriellen
Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom
Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie
aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages
gefördert.
Unser Dank geht an alle, die dieses Projekt ermöglicht
haben. Der Forschungsbericht sowie weitere Informationen
sind erhältlich bei
Dipl.-Ing. Peter Schultheis
PFI Prüf- und Forschungsinstitut
Leiter Forschung und Entwicklung / Schuhtechnik
Telefon: +49 (0)6331 2490 40
E-Mail: peter.schultheis@pfi-germany.de
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Newsletter
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