Willkommen

Bei der Entwicklung und Weiterentwicklung von Haushaltsgeräten sowie Wasch- und Reinigungsmitteln reicht es nicht aus, ausschließlich Energie- und Ressourceneinsparungen zu betrachten. Entscheidend ist ebenso, dass die gewünschte Leistung unter realen Anwendungsbedingungen erhalten bleibt.
Hier setzt das SH TechLab an: Im Mittelpunkt steht die experimentelle Untersuchung von Leistung, Effizienz und Nachhaltigkeit neuer Technologien und Verfahren im Haushalt.

Aktuelle Forschung

Waschmittel aus CO2

Ausgehend von einem BMBF-Projekt (RWTH Aachen, TU Berlin, Covestro) wurde 2019-2023 die Nutzung von CO₂ zur Herstellung von Waschmitteln untersucht. Dabei wurden im SH TechLab die Reinigungseigenschaften sowie potenzielle Anwendungsfelder der entwickelten Produkte bewertet.
Aktuell steht der Scale-up des chemischen Herstellverfahrens im Fokus. Prof. Kimmel begleitet das Projekt als Innovationsmentor. Perspektivisch wird eine Ausgründung als Startup angestrebt.

Mikroplastik

Beim Waschen synthetischer Textilien kann Mikroplastik freigesetzt werden. Zur Rückhaltung stehen bereits Filtersysteme zur Verfügung.
In einem Projekt mit der Firma Miele wurden deren Effizienz sowie unterschiedliche Ansätze – etwa zentrale und dezentrale Filterlösungen – 2022 untersucht. Aktuell wird in einem internationalen Netzwerk aus Hochschulen und Waschmaschinenherstellern an der Entwicklung einer Norm (IEC SC59D WG16 Microplastics) gearbeitet, um die Leistungsfähigkeit solcher Filter künftig einheitlich bewerten zu können. Dazu werden im SHTechLab Versuche durchgeführt deren Ergebnisse in die Entwicklung der Norm eingehen.

SmartHome & KI

Die Messung von Energie- und Ressourcenverbräuchen in Laboren und Haushalten ist technisch gut möglich – die übersichtliche Auswertung hingegen oft nicht.
Im Rahmen des Projekts SmInt werden daher Sensordaten mithilfe künstlicher Intelligenz per Sprachbefehl ausgelesen, gespeichert und strukturiert aufbereitet. Dadurch werden relevante Informationen einfach zugänglich und nutzbar.
Der Ansatz kann sowohl in der Forschung eingesetzt werden, um Versuche ressourceneffizient zu gestalten, als auch in Haushalten zur transparenten Erfassung und Optimierung von Verbräuchen.

Kooperationen

Millionen Infektionen in Europa könnten durch bessere Hygiene verhindert werden – von Krankenhäusern bis zur Industrie. Dein Wissen schützt Menschen, Maschinen und Produkte, z. B. vor Keimschäden an Rohren oder Verunreinigungen, die zu teuren Rückrufen führen.

Kompetenzzentrum STAR der Hochschule Niederrhein

Im Kompetenzzentrum STAR werden verschiedene Verfahren zur Oberflächenmodifikation eingesetzt.

Ein Beispiel ist die von Prof. Kimmel gemeinsam mit Prof. Lake betriebene Reinigungsanlage zur Vorbehandlung von Substraten vor der PVD-Beschichtung. Dabei werden professionelle Reinigungsprozesse eng mit modernen Beschichtungsverfahren verzahnt.

Darüber hinaus ergeben sich aus dieser Zusammenarbeit weitere gemeinsame Projekte und Industriekontakte.

SEPAWA Kongress und Messe

Der SEPAWA-Kongress vereint Fachvorträge und Messe zu aktuellen Entwicklungen in den Bereichen Waschmittel- und Parfumrohstoffe, Kosmetik sowie Verpackung.

Er dient als zentrale Plattform, um Innovationen auf Produkt- und Forschungsebene zu diskutieren und den Austausch zwischen Industrie und Fachwelt zu fördern. Die Veranstaltung findet jährlich statt und zählt rund 3.000 Teilnehmende.
Prof. Kimmel ist Mitglied des wissenschaftlichen Beirats, wirkt an der Auswahl der Vorträge mit und übernimmt Chair-Tätigkeiten.

GDCh-Fachgruppe „Chemie des Waschens“

Die GDCh-Fachgruppe „Chemie des Waschens“ organisiert jährlich den European Detergents Congress in Berlin und ist mit der Fachzeitschrift Tenside Surfactants Detergents verbunden.

Prof. Kimmel ist im wissenschaftlichen Beirat bzw. im Vorstand aktiv und wirkt an der inhaltlichen Gestaltung des Programms mit.

Die Fachgruppe vereint Vertreter aus Industrie und Hochschulen und dient dem fachlichen Austausch sowie der gemeinsamen Kommunikation, auch gegenüber der Öffentlichkeit.

Fachgruppe PRP

Prof. Kimmel leitet seit zehn Jahren die Fachgruppe „Professionelle Reinigung und Pflege“ (PRP).
In diesem Rahmen treffen sich jährlich rund 50 Vertreter aus Wissenschaft, Behörden und Industrie, um aktuelle Entwicklungen in persönlicher Atmosphäre zu diskutieren. Die Leitthemen liegen meist im Umweltbereich, da dieser ein zentraler Innovationstreiber für die Branche ist.
Die Tagung findet seit mehreren Jahren in Konstanz am Bodensee statt und zieht Fachleute aus Deutschland, Österreich und der Schweiz an.

Geräte im Labor für Hygiene- & Reinigungstechnik

Im Labor werden Versuche zur Reinigung, Desinfektion und Sterilisation an branchenüblichen Geräten durchgeführt. Dazu werden z.B. Sterilisationsgeräte wie Autoklaven für kleinere medizinische Einrichtungen oder Reinigungsgeräte nach Norm wie der sog. Scrubtester verwendet, siehe Ausstattungsliste. Die Ergebnisse der Verfahren werden mikrobiologisch oder messtechnisch erfasst. Gemessen werden z.B. Oberflächenspannung, Reibwert oder auch spektroskopische Verfahren.

Auf den spektroskopischen Verfahren liegt dabei ein besonderer Schwerpunkt: so können neben der Farbe der Oberfläche im visuellen Bereich (VIS) auch die Anregung durch ultraviolette Strahlung (UV) und die Reflexion im Nah-Infrarot-Bereich (NIR) bestimmt werden.

Optische und UV/NIR Messgeräte

SCIO
Bei diesem Messgerät wird die Reflexion von infraroter Strahlung im Bereich von 700 bis 1050 nm gemessen. Die gesamte Hardware kommt in einer streichholzschachtelgroßen Einheit unter, die mit einem Smartphone gekoppelt werden kann. Durch die vorgefertigte App kann z.B. die Süße von Äpfeln ermittelt werden. Mithilfe einer Entwicklungsumgebung ist es möglich, neue Anwendungen zu erstellen. Dazu wird das Gerät Anhand von Beispielproben mit bekannter Zusammensetzung trainiert und kann dann bei neuen Proben selbständig erkennen, worum es sich handelt. 

Konica Minolta CM-2600d
Farben können visuell ohne Hilfsmittel oder durch Vergleich mit Farbkarten bestimmt werden. Zeitgemäß und objektiver sind jedoch spektroskopische Bestimmungen von Farben über Reflexionsspektren. Dabei wird die Intensität abhängig im Wellenlängenbereich von 400 bis 700 nm aufgezeichnet. Daraus können wiederum Farbeindrücke gemäß Farbmodellen berechnet werden. Diese Methoden sind in vielen Normen beschrieben und werden z.B. bei Reinigungsversuchen zur Bestimmung der Sauberkeit genutzt. Was weniger bekannt ist, ist dass man auch mit Farben rechnen kann. Hier ist als Beispiel dargestellt, wie eine Farbe auf einem weißen Textil aussieht und wie die gleiche Farbe auf einem nichtweißen Textil aussehen würde. D.h. man kann aus Messungen von Flecken auf weißen Textilien die andersfarbigen Untergründen vorhersagen.

SITA CleanoSpector
Durch Anregung mit nicht sichtbarer UV-Strahlung werden Anschmutzungen auf Oberflächen zur Aussendung von sichtbarem Licht angeregt. Dieser Effekt tritt z.B. bei Industrieölen auf metallischen Oberflächen auf. Das emittierte sichtbare Licht wird aufgefangen und die Intensität ausgewertet. Ein Signal von 100 zeigt eine unverschmutzt Probe an, ein Wert von 0 eine sehr starke Verschmutzung. Die Messdatenverarbeitung ist so ausgelegt, dass im Bereich kleiner Verschmutzungsmengen das Signal linear ist. In der Grafik ist dies im Bereich zwischen 0 und 2 g/m² Öl zu erkennen, bei höheren Werten fällt der Wert nicht mehr linear ab. Derartige Messanordnungen können z.B. zur Prozesskontrolle eingesetzt werden, wenn Bleche befettet oder entfettet werden.

CAVISPECTOR

Der CAVISPECTOR Ultraschallreiniger funktioniert so, dass Gasbläschen, die sich in jedem Wasser befinden, durch den Ultraschall in Schwingungen versetzt werden. Ab einer ausreichenden Schwingungsintensität können diese Bläschen auch implodieren, wobei ein sogenannter Jetstream entsteht, der – wenn er auf eine verschmutzte Oberfläche trifft – durch seinen Impuls wie eine Mikrobürste den Schmutz ablöst. So können im Labor Reinigungsvorgänge mit hoher Effektivität durchgeführt werden

Was wir machen

Aktuelle Forschungsprojekte

Mikroplastik in Abwasser

Entwicklung von Messmethoden für Mikroplastik im Abwasser von Haushaltswaschmaschinen.

Bei weiteren Fragen, Anregungen oder Kooperationsanfragen melden Sie sich

Hochschule Niederrhein
Fachbereich 09
Campus Süd
Reinarzstr. 59
47890 Krefeld

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Kontakt

Prof. Dr. Tobias Kimmel
Email: tobias.kimmel@hs-niederrhein.de