Composite-Materialien zugänglich machen: Covestros Maezio-Innovation

Ich habe über Covestros Maezio Continuous Fiber-Reinforced Thermoplastic (CFRTP) Materialien und deren Anwendung in Haiers High-End-Casarte-Klimaanlagen gebloggt. Maezio wird nun im Schaft limitierter Laufschuhe der chinesischen Sportmarke Bmai eingesetzt.

„Covestro hat seit 2011 einen globalen Hauptsitz in Shanghai“, sagt David Hartmann, Covestro Senior VP Growth Ventures, wohnhaft in Shanghai. „Nach der globalen Rezession erkannten wir, dass China der größte Einzelmarkt für unsere Produkte ist, und als solches wäre es nicht möglich, unser Geschäft hier zu entwickeln, während wir nur einen Hauptsitz in Europa halten.“ So erklärt er, Covestro habe etablierte Basen in Deutschland und USA, aber der Schwerpunkt für Maezio Thermoplast-Composites liege sehr stark in Asien.

China first

„Wir sehen, dass die modernste und spannendste Entwicklung für Konsumgüter in China stattfindet“, fährt Hartmann fort. „Ein Grund: Chinesische Verbraucher sind sehr verzeihend. Sie probieren neue Technologie und gehen zur nächsten Iteration über. Wenn man mit der Iterationsgeschwindigkeit mithalten kann, entstehen leicht neue Chancen.“

Obwohl Partnerschaften und Arbeit entlang der gesamten Lieferkette immer Schlüsselfaktoren für Materiallieferanten waren – bei DuPont arbeiteten wir mit direkten Nomex-Papierkunden, Kernherstellern, Paneelfabrikanten sowie Boeing/Airbus – ist Covestros Ansatz in China ein Schritt weiter. „In unserer Partnerschaft mit Bmai diskutierten wir und tauschten Designinformationen 2–3 Mal täglich über digitale Kommunikations-Apps aus. Und es ist wichtig, nicht nur Erfolge, sondern auch Misserfolge zu kommunizieren. Das ist sehr untypisch für Standards in Europa und USA.“

Ein weiterer untypischer Ansatz: Direkter chinesischer Marktzugang über Alibabas 1688.com-Plattform, größte B2B-Digitalmarktplatz in China. „Das ist nicht nur ein Verkaufskanal“, sagt Hartmann. „Wir machen unsere Produkte zugänglicher, was Kunden das Testen des Materials erleichtert und Adoption von Thermoplast-Composites vorantreibt.“ Eine 1-kg/33-m-Spule 120-mm-breites UD-Carbonfaser/Polycarbonat-Band wird für 488 Yuan angeboten. Zwar ist dies das einzige Maezio-Produkt auf 1688.com, aber Covestro hat auch Blätter in maßgeschneiderten Größen und Bänder in Breiten 120–730 mm sowie 3k-Gewebealternativen commercialisiert.

Performance für jedermann

Ein Grund für dieses neue Level an Partnering: Composites sind so anpassbar – oder, wie Covestro es bevorzugt, tunable. „Wenn wir eine Zwischensohle machen, tunen wir die Steifigkeit in eine Richtung und Flexibilität in die andere präzise“, sagt Hartmann. „Für jeden Kunden/Partner in Schuhen – und es sind mehrere – engineerieren wir ein leicht unterschiedliches Performance-Envelope basierend darauf, was der Schuh erreichen soll. Mit Thermoplast-Composites kann man das in großem Maßstab tun.“

Er merkt an, Covestro sei seit langem in Schuhen mit diversen Materialien präsent, Duroplast-Composites gehen auf die 1980er zurück. „Nike nutzte sie in Schäften und Sohlen, aber meist für Optik“, erinnert Hartmann. „Dann kam Nike Vaporfly 4%, wo sie einen Schuh designeten, um die 2-Stunden-Marathonbarriere zu brechen. Im Laufen ist nichts zwischen dir und der Straße außer dem Schuh. Nike behauptete, ihre Composite-Nutzung und andere Tech in diesem Schuh gebe 4 % der Läuferenergie zurück. Mittlerweile zeigen Daten, dass Läufer in diesem Schuh bis zu 4 % Vorteil erzielen.“

Aber Bmai und Covestro wollen nicht nur Eliteathleten diesen Performancevorteil zugänglich machen. „Hier verbinden sich Bmai und unsere Maezio-Gruppe“, sagt Hartmann. „Bmai ist ein ungewöhnliches Unternehmen“, fügt Covestro Global Product Expert Cholthee Chandrachoti hinzu. „Sie spalteten sich von Chinas Top-Sportmarke ab, positionierten sich fast als Counter-Culture. (HINWEIS: Bmai ins Englische übersetzt bedeutet ‚be yourself‘.) Sie sitzen mitten in Beijings größtem Erholungspark, jeder Mitarbeiter hat ein Laufziel. Sie sind super committed, athletische Performance für jedermann zugänglich zu machen, betonend, dass jeder das Recht hat, sich selbst zu helfen, schneller zu laufen und sein Bestes zu erreichen.“ Sie fügt an, dass es in China nun über 1.000 Marathons jährlich gibt.

Traditionelle Konsumanwendungen verändern

Diese Idee der Demokratisierung sportlicher Performance ist faszinierend. „Wir haben bereits Anfragen von Kunden zu Lösungen für Frauen erhalten, z. B. höherperformante High Heels“, sagt Chandrachoti. „Sie brauchen Flexibilität im Vorfuß, mehr Rigidität im Gewölbe und noch mehr Support Richtung Ferse. Hersteller wollen aber nicht viele verschiedene Materialien und Teile zum Zusammenbauen. Sie wollen ein Teil. Wir können das mit Maezio ermöglichen.“

Hartmann listet diverse potenzielle Schuhkomponenten: Zwischensohlen, Zehenkappen, Obermaterial, Außensohlen. „Die Zwischensohle liegt zwischen Polster oben und Außensohle“, erklärt er. „Schuhdesigner suchen sehr dichtes Material, das den Schuh stützt, aber auch Funktionen wie Dämpfung und Haltbarkeit beiträgt.“ Chandrachoti fügt Pronation als weitere Schlüsselfunktion hinzu, die orthopädische Gesundheit, Stabilität und Kontrolle während Training beeinflusst. Pronation ist die Seitwärtsbewegung des Fußes beim Gehen/Laufen. Bei Überpronation (Fuß rollt nach innen mehr als normal) sollte Schuh Impact gleichmäßig verteilen und Stabilität geben. Bei Unterpronation (Fuß rollt weniger nach innen) sollte Schuh mehr Dämpfung für extra vertikale Kraft und Impact bieten. „Schuhhersteller wollen Steifigkeit, Dämpfung und/oder Flexibilität für spezifische Aktion oder Nutzungsprofil erhöhen“, erklärt sie. „Diese Tunability war durch konventionelle Materialien und deren Gewicht limitiert. Thermoplast-Composites bieten Lösung für beide Themen.“

Dies war Bmais erster Vorstoß in Thermoplast-Composite-Materialien und eine Art Testfall. „Ihr Ziel: Preis erschwinglich halten. Bmai hat nicht viele Retail-Stores – 70 % Verkäufe online. Die wenigen Stores heißen ‚Experience Centers‘ und bieten Kundenschulung zu Produkten. Da Bmai nicht viel für Ads oder Big-Ticket-Marketing ausgibt, liegt Durchschnittspreis pro Paar unter 100 $.“

Matrix-Optionen und Nachhaltigkeit

Polycarbonat (PC) ist erstes commercialisiertes Material für Maezio-Produkte, weil Covestro hier umfangreiche Expertise und Kapazität hat. „Lösung für Bmai war PC, aber wir screenen Materialrange für Schuhe“, sagt Chandrachoti. „Wir haben zehn verschiedene Materialien im Test, inkl. Thermoplastisches Polyurethan (TPU).“

Zum Recycling: Hartmann sagt, bis 2024 will EU Einwegkunststoffe verbieten. „Wir haben recycelte PC-Sorten am Markt, prüfen sie für Maezio, brauchen aber initiale Partner, die das entwickeln wollen. Wir können es nicht allein, weil es die ganze Wertschöpfungskette betrifft.“ Er betont, Thermoplast-Composites hätten Potenzial, nachhaltiger als Duroplaste zu sein, da Schrott gehäckselt und umgeformt oder zu Spritzguss-Compounds verarbeitet werden kann. „Closed-Loop-Recycling für Maezio erfordert dedizierte Wertschöpfungskette“, so Hartmann. „Aber genau das haben wir in unserer Arbeit mit Haier getan. Über acht Monate greif unser technisches Team auf große Partnerzahl in China zu, um das Programm zum Laufen zu bringen. Aber solche Partnerschaft und Nachhaltigkeit sind die Zukunft für beide Chemie- und Composite-Industrie.“

Weitere Anwendungen und Branchen

Hartmann sieht Maezio als Leichtbaulösung für breites Anwendungsspektrum. „Wir haben diverse aktive kommerzielle Auto-Programme und sprechen aktuell mit den meisten großen Laptop-Herstellern.“ Er sagt, Laptop-Industrie wolle „dünner und leichter“, doch Außenhülle muss steif genug sein, um Elektronik zu schützen. Traditionell Magnesiumlegierungen für Außenseite kommerzieller Laptops, aber Lieferkettenprobleme, Maezio bietet interessante Designflexibilität inkl. verschiedener Oberflächenfinishs.

Batteriepacks und Gepäck sind weitere Anwendungen in Entwicklung. „Für Gepäck hat unser Material einzigartige Ästhetik sowie Funktionalität und Leichtbau“, sagt Hartmann. „Wir haben Deep-Draw-Struktur-Probleme gelöst. Ecken – Koffer-Ecken – sind sehr schwierig. Als wir diese meisterten, fühlten wir echte Leistung und zeigten Fähigkeit, Branchenbedürfnisse zu erfüllen.“ Diese Formbarkeit hilft auch Maezios Entwicklung in Fahrrädern und anderen Sportartikeln.

High Performance, High Volume, Low Price?

Interessant, dass alle aktuellen Maezio-Entwicklungsprogramme für Konsumgüter bei relativ hohen Volumen sind. „Für Kleinteile wie Schuh-Einlegesohle oder Laptop-Cover schaut man auf Jahresvolumen in Millionen“, sagt Hartmann. „Hier spielen Thermoplast-Composite-Vorteile. Mit Duroplasten war dieses Volumen sehr schwierig. Mit unseren Materialien kein Problem.“ Warum? Wegen schneller Formzyklen, typisch 1–2 Minuten, bis hin zu Sekunden. „Trotzdem, als neues Startup fühlen wir, unser Job ist, diese Branchen und Märkte kennenzulernen, um besser zu verstehen, was sie brauchen, und was wir tun müssen, um Anforderungen zu erfüllen.“

Hartmann sagt, die Bedeutung von „Made in China“ ändere sich. „Es gibt einen Design-Fetisch hier, der sehr stark ist, aber gekoppelt mit Wunsch nach Demokratisierung. Ziel: Jeder soll Zugang zu Stil und Performance haben.“ Er zitiert chinesischen Elektronikhersteller Xiaomi als gutes Beispiel. „Sie produzieren hochwertige Elektronik, aber zu niedrigerem Preis“, erklärt er. „Sie verpflichten sich zu nur 5 % Gewinnmarge und zielen auf große Kundenpopulation. Mit Maezio ist Covestro CFRTP im Schritt mit dieser Markt- und Produktentwicklung. Wir erlauben Menschen, Design-, Performance- und Lifestyle-Vorteile von Composites zu erleben – aber ohne Lamborghini-Preisschild.“