Transformation im Kunststoff – Wie KB Hein Nachhaltigkeit und Vernetzung neu denkt

Gestatten, Michelangelo aus der Familie Turtle: Kopf, Panzer, Beine mit glänzender und matter, glatter und strukturierter Oberfläche, makellos geformt und zu 100 Prozent aus recyceltem Kunststoff. Die Schildkröte, freundliches Maskottchen für Nachhaltigkeit, ist im Konstruktionsbüro Hein längst mehr als nur ein Demonstrator. Sie ist Symbol für Effizienz und Mut und Antwort auf die Frage, die in vielen mittelständischen Unternehmen mitschwingt: Wie gelingt Transformation, ohne die eigene Identität zu verlieren?


Um darüber zu sprechen, haben Niedersachsen.next Themenmanager Mobilität Dr. Mathias Rechel und Contentmanagerin Angela Sielaff die Brüder Alexander und Samir Hein in ihrem Büro in Neustadt am Rübenberge besucht. Zwischen Bauteilmustern und Spritzguß-Modellwerkzeug wird schnell klar: Dieses Familienunternehmen ist voller Ideen und hervorragend vernetzt.

Gründungsjahr: 1986

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter: 13

Marschstraße 25
31535 Neustadt am Rübenberge

Telefon: 05032 893791
E-Mail: info@kb-hein.de

Breit aufstellen, früh optimieren – und nie allein arbeiten

Gleich zu Beginn betont Alexander Hein, was den Wandel für ihr Unternehmen prägt: Breite statt Spezialisierung um jeden Preis. Hein konstruiert Werkzeuge und Bauteile für die Automobilindustrie, den Medizinbereich, Sicherheitstechnik, Elektronik und auch für die Spielzeugindustrie. Fast überall, sagt Alexander, seien heute Kunststoffbauteile im Einsatz – und ihre Expertise ist entsprechend gefragt.

Der Schlüssel dabei lautet: Probleme nicht erst lösen, wenn die Maschine steht. Mit dem Projekt „VORKON“ hat das Unternehmen ein Vorgehen etabliert, bei dem Bauteile in sehr frühen Entwicklungsphasen simuliert und optimiert werden. Fehler, die später teuer würden, ließen sich so vermeiden, erklären sie. Bindenähte, falsche Einspritzpunkte, zu große Wandstärken – typische Stolpersteine in der Produktentwicklung – werden im Idealfall verhindert, bevor sie überhaupt entstehen.

Samir Hein beschreibt es so: „Viele Probleme treten erst in der Musterung auf. Aber sie entstehen viel früher – beim Design.“ Genau hier sehen die Heins ihre Stärke: Jahrzehntelang gesammeltes Wissen aus der Werkzeugkonstruktion fließt direkt in die Produktentwicklung ein.

IsoForm: Energie sparen durch kluge Konstruktion

Die Brüder erzählen von IsoForm, ihrem eigenen Werkzeugkonzept, das nicht nur Bauteilqualität verbessert, sondern auch deutlich Energie spart. Der Clou dabei: Nur der konturgebende Bereich wird gezielt temperiert, der Rest bleibt kühl. Dadurch heizen Werkzeuge schneller auf, benötigen weniger Energie und kühlen rascher wieder ab.

Die Vorteile dabei zeigen sich in geringeren Zykluszeiten, niedrigeren Energiekosten, weniger Verschleiß und stabileren Produktionsprozessen. Hier kommt wieder Michelangelo ins Spiel. Die Schildkröte wurde im Rahmen eines Kooperationsprojekts gebaut, bei dem Unternehmen KraussMaffei Technologies, Contura MTC, Simpatec, Formconsult und Elix Polymers gemeinsam mit dem Konstruktionsbüro Hein an einem Ziel gearbeitet haben: Das Projekt Turtle zeigt, dass hochwertige Produkte aus Kunststoffrezyklaten problemlos möglich sind – und energieeffizient hergestellt werden können. Diese Botschaft richtet sich vor allem auch an die Automobilindustrie, die in Niedersachsen prägender Wirtschaftsfaktor ist.

Transformation braucht Vernetzung

Es ist ein Thema, das während des gesamten Gesprächs immer wieder auf den Tisch kommt: Vernetzung. Für ein kleines Unternehmen wie Hein – gerade einmal 13 Mitarbeitende – ist sie entscheidend. Die Heins kooperieren mit Instituten der Leibniz Universität Hannover, darunter dem LZH, IPH, PZH und dem IKK. Die Zusammenarbeit reicht von der Entwicklung neuer Technologien bis zu Forschungsprojekten rund um Nachhaltigkeit und effiziente Produktion.

Und auch innerhalb der Branche setzt das Konstruktionsbüro auf Austausch. Ihr Technologietag, den es seit 28 Jahren ausrichtet, vernetzt die komplette Wertschöpfungskette der Kunststoffverarbeitung – von Materialherstellern über Werkzeugbauer bis zu Maschinenbauern.

„Wenn Experten zusammenkommen, ist noch nie nichts dabei herausgekommen“, sagt Alexander Hein. Dieser Satz fasst gut zusammen, was ihn und sein Unternehmen antreibt: Gemeinsam lässt sich Transformation leichter gestalten als allein. Bescheiden und selbstbewusst sagt Samir Hein, dass sie als Hidden Champion gelten, der viel bewirkt – ohne großes Marketingbudget.

Was sie einzigartig macht? Die Kombination aus Familienbetrieb, hoher Fachkompetenz und flachen Hierarchien, die Fähigkeit, komplexe Prozesse ganzheitlich zu denken und der Wille, Wissen aktiv zu teilen. Transformation ist also vor allem auch eins: Eine Haltung.

Michelangelo, die Schildkröte, klemmt jetzt wieder im Spritzguß-Modellwerkzeug. Ihre mit Filzstift aufgemalte Brille zeigt, sie ist hellwach, und weist still darauf hin: Wer langsam, aber beständig vorausgeht – gut vernetzt, mutig und mit klarem Ziel –, kommt manchmal besser voran als die Schnellsten.

„Ich habe es bis jetzt noch nicht erlebt, dass, wenn Fachexperten aufeinandertreffen, nichts bei rauskam. Nur gemeinsam können wir unseren Markt stärken. Wir wollen früh genug optimieren. Sobald ein 3DTeil vorliegt, simulieren und optimieren wir, um frühzeitig zu verbessern, was nachher nicht mehr möglich ist. Mit unserer IsoForm-Methode für den Kunststoff-Spritzguß ist man deutlich schneller auf Verarbeitungstemperatur, kann die Prozesstemperatur effizienter halten und auch das Runterkühlen geht schneller. Man spart enorm viel Energie ein.“

– Alexander und Samir Hein

Mit Michelangelo demonstrieren Alexander Hein und Samir Hein ihre Unternehmensphilosophie, zeigen wie Zusammenarbeit und Vernetzung funktionieren, welche Vorteile ihre technologischen Entwicklungen VORkon und IsoForm bringen und haben so ein Symbol geschaffen – für Effizienz und Mut

Geschüttelt, nicht gerührt: Die perfekte Vermischung mit Trajektionsmischern

Das Prinzip beruht einfach auf den Gesetzen der Physik: Statt Flüssigkeiten – egal ob zäh oder dünn – mit einem Knethaken, Rührstab oder Schneebesen zu mischen, wird der gesamte Behälter bewegt. Und zwar in vorgegebenen Kurvenbahnen und mit hoher Frequenz. Geschüttelt, nicht gerührt: Durch die initiierten Scherkräfte entsteht die perfekte Ver-Mischung.

Die hs-tumbler GmbH aus Quakenbrück hat damit in der Lebensmittelindustrie Fuß gefasst und möchte seinen Geschäftsbereich nun unter anderem auf die Batterie-Produktion ausweiten. Niedersachsen.next unterstützt, damit die innovativen Ideen die richtigen Wissenschaftler*innen bzw. Akteur*innen finden. Inzwischen ist die TU Braunschweig bzw. das Fraunhofer Institut für Schichten- und Oberflächentechnik (Fraunhofer IST) mit im Boot, weil hier Synergien mit deren Kompetenzen offensichtlich waren.

Gründungsjahr: 2021

Mitarbeitende: 14

Professor-von-Klitzing-Straße 9
49610 Quakenbrück

Telefon 05431 9272580
Email: info@hs-tumbler.com

Scherkraft macht’s möglich

Gleich mehrere Vorteile der sogenannten Trajektionsmischung zählt Andreas Leitze, Geschäftsführer bei der hs-tumbler GmbH auf: Die zu mischenden Materialien kommen nicht mit fremden Werkstoffen in Berührung. Der Vorgang dauert nur Sekunden statt Stunden und benötigt bis zu 98 Prozent weniger Energie. Egal ob Trockenmasse oder Paste, brei- oder schlamm-artig oder flüssig: Die stündliche Menge kann aktuell bis auf 6 Tonnen vergrößert werden. Noch größere Leistungen sind schon in Planung. Übrigens bedeutet die Abkürzung „hs“ im Firmennamen hs-tumbler „hukelmann’s scherkraft“. Dieser physikalische Grundsatz ist Ursache jeglicher Durchmischung – somit ist das Verfahren universell.


Nach drei Jahren Experimentierzeit wurden dem Unternehmen bereits 6 Patente erteilt, weitere sind angemeldet. Der erste Prototyp entstand einer Garage, in der Firmengründer Bernhard Hukelmann, gelernter Landwirt und studierter Physikingenieur mit MBA, neben seinen Aufgaben im Deutschen Institut für Lebensmitteltechnik (DIL) tüftelte. Sein Arbeitgeber unterstützte ihn dabei.

Kooperationspartner gesucht

„Seine Geschichte hat dieses System bei der Fleischverarbeitung. Hier wird an einer bestimmten Prozessstelle ein so genannter Tumbler eingesetzt. Dies ist, vereinfacht ausgedrückt, eine Art sehr große Mischmaschine, mit der das Fleisch für die Weiterverarbeitung zum Beispiel mit Flüssigwürze konditioniert wird“, erläutert Co-Gründer Leitze. Dafür gab es dann die Goldmedaille auf der „Anuga FoodTec 24“.

Nun geht es für hs-tumbler darum, das „trajectory mixing“ weiter zu entwickeln und weiter zu etablieren. KI soll helfen, Daten zu erfassen und Geschwindigkeit und Kurven zu optimieren. Sensoren sollen den Qualitätscheck unterstützen. In ein bis zwei Jahren, so der Plan, sollen die Tumbler marktreif sein und ausgerollt werden – im Food-Bereich sowie in der Batterie-Industrie. Hier geht es darum, die sogenannte Slurries, die Liquide für Anoden- und Kathoden, zu mischen und aufzubringen.

Weitere Anwendungsbereiche sind die Pharma-Chemieindustrie. Auch im „Kleinen“ in Parfümerien und Apotheken könnten mit der hs-tumbler-Methode Duftwässer und Heilsalben geschüttelt statt gerührt werden, auch unter Vakuum. hs-tumbler sucht dafür weitere Kooperationspartner.

Darüber hinaus ist das Unternehmen an Forschungsvorhaben zusammen mit Hochschulen, Universitäten und Forschungseinrichtungen interessiert. Insbesondere an der Erforschung der Einsatzmöglichkeiten von KI für die Optimierung der Trajektionskurven sowie an der möglichen Skalierung und Automatisierung des Prozesses im Rahmen der Batteriezellproduktion hat das Unternehmen großes Interesse. Erste Kontakte und Möglichkeiten, bei relevanten Veranstaltungen das innovative Verfahren zu präsentieren, hat TraWeBa bereits vermittelt und steht weiterhin als Ansprechpartner zur Verfügung.

„Wir schätzen den Standort Niedersachsen sehr, weil alles hier begann – in einer „Garage“. Unser Gründer Bernhard Hukelmann ist waschechter Niedersachse. Die Fördermöglichkeiten und das Netzwerk in Niedersachsen sind super.  Zu Beginn haben wir das EZN (Erfinderzentrum Norddeutschland) genutzt, dann an der „Transfernale“ (dem Innovationsfestival der Region SüdOstNiedersachsen) teilgenommen und über Niedersachsen.next Startup an der Hannover Messe 2025. Darüber haben wir viele interessante und gute Kontakte gewonnen. Und jetzt, nach 4 Jahren sitzt die TU Braunschweig am Tisch – und wir reden über eine Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IST und eine mögliche Zusammenarbeit mit TraWeBa (TransformationsHub Wertschöpfungskette Energie)“ – Andreas Leitze, Geschäftsführer der hs-tumbler GmbH

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