Aus der Branche

Freudenberg Performance Materials Apparel Europe (Freudenberg) erreicht einen weiteren Meilenstein in Sachen Nachhaltigkeit: Das neue Freudenberg Apparel Competence Center im italienischen Sant’Omero hat kürzlich das 4sustainability® Chemical Management Protocol (4s CHEM) erfolgreich durchlaufen und das Advanced Level erreicht. Das Protokoll zielt darauf ab, schädliche und gefährliche Chemikalien und damit verbundene Risiken im gesamten Produktionsprozess zu vermeiden.

Kompetenzzentrum für Einlagestoffe
Freudenberg hat sein Apparel Competence Center in Sant’Omero im Mai 2023 eröffnet. Der italienische Standort ist ein innovatives Kompetenzzentrum, das Bekleidungseinlagen aus Vliesstoffen, Geweben und Gewirken für die Apparel-Kunden in Europa beschichtet und veredelt.
Nun hat Freudenberg den nächsten logischen Schritt gemacht: Das Apparel Competence Center hat im Rahmen eines umfassenden Audits ZDHC-Richtlinien in seinen Produktionsprozess implementiert. Dafür hat Freudenberg das Beratungsunternehmen Process Factory hinzugezogen, das auf Nachhaltigkeitsthemen spezialisiert ist. Mit der Unterstützung dieser Experten hat der Freudenberg Standort in Sant’Omero das Advanced Level des 4sustainability® Chemical Management Protocol (4s CHEM), in Übereinstimmung mit dem ZDHC Roadmap to Zero Programm, erreicht.
Die Überprüfung der Implementierung erfolgt jährlich auf Basis dieses Protokolls und bietet Unternehmen der Modeindustrie ein hohes Maß an Sicherheit. Denn sie gewährleistet eine strukturierte, vollständig nachvollziehbare Vorgehensweise, regelmäßiges Monitoring und kontinuierliche Kontrollen der Produktionsprozesse bei Freudenberg.

ZDHC
Mit dem nachweislichen Verzicht auf umweltschädigende Chemikalien und Substanzen unterstreicht das Apparel Competence Center, dass Verantwortung für Mensch und Umwelt bei Freudenberg höchste Priorität hat.
Die Zero Discharge of Hazardous Chemicals (ZDHC) Foundation und deren weltweit anerkanntes Programm Roadmap to Zero zielen darauf ab, die Freisetzung gefährlicher Chemikalien in der Lieferkette der Textil- und Bekleidungsindustrie zu eliminieren. Grundlage hierfür ist die ZDHC Manufacturing Restricted Substances List (ZDHC MRSL).
Mit der Anwendung des 4s CHEM Protocol sendet der Produktionsstandort in Sant’Omero ein klares Signal an die Modeindustrie, dass Freudenberg-Produkte nicht nur die höchsten Qualitätsstandards erfüllen, sondern auch umweltfreundlich und sicher sind.

Ökobilanzierungen dienen oftmals als Entscheidungsgrundlage für die Auswahl von umweltfreundlichen Verfahren, Einsatzstoffen oder Dienstleistungen beim Kunststoffrecycling. Doch wie sieht eine vergleichbare und transparente ökologische Bewertung aus, die unterschiedlichen Ansprüchen gerecht wird? Fraunhofer CCPE Forschende haben zehn Herausforderungen und zehn Anforderungen herausgearbeitet, die Vergleichbarkeit und Transparenz bei der ökologischen Bewertung des Kunststoffrecycling erhöhen.

Mit Ökobilanzstudien lassen sich nicht nur Produkte und Dienstleistungen über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg bewerten, sondern es können auch verschiedene Recyclingverfahren und recycelter Kunststoff mit Neuware verglichen werden. Die Ergebnisse dienen als Entscheidungsgrundlage bei der Auswahl der Optionen mit den geringsten Umweltwirkungen. Die grundlegende Vergleichsgröße in jeder Ökobilanz ist die funktionelle Einheit. Alle Umweltwirkungen werden auf diese Größe bezogen. Das Recycling von Kunststoffen erfüllt immer mehrere Funktionen wie die ordnungsgemäße Behandlung von Abfällen und die Bereitstellung neuer Ressourcen für weitere Produkte. Der Umgang mit dieser Multifunktionalität in der Ökobilanzierung des Recyclings wird seit langem ohne Konsens diskutiert.

Die Fraunhofer CCPE-Forschenden möchten mit ihrem gerade erschienenen Positionspapier diese Herausforderungen und Anforderungen verdeutlichen, die bei der Bewertung und dem Vergleich von Kunststoffrecyclingaktivitäten bestehen. Der Fokus liegt auf der Unterscheidung zwischen den Funktionalitäten der Abfallbehandlung und Materialbereitstellung. »Wir wollen mit dem Positionspapier Raum für einen offenen und transparenten Austausch zwischen Wissenschaft, Industrie und Politik eröffnen, um Entscheidungen auf Basis des ökologischen Vergleichs verständlich und belastbar zu gestalten«, so Anna Kerps, Initiatorin des Positionspapiers und wissenschaftliche Mitarbeiterin des Fraunhofer CCPE.

Die Autor*innen weisen darauf hin, dass vergleichende Ökobilanzen zudem von verschiedenen Randbedingungen und Annahmen abhängen. Die Prüfung logischer Widersprüche in den Annahmen ist eine Hauptanforderung für aussagekräftige Vergleiche. Inkonsistente Ökobilanzstudien führen oft zu Fehlinterpretationen. Weitere Herausforderungen sehen sie im Umgang mit den verschiedenen Technologierouten und -skalen sowie der Komplexität von Recyclingrouten gemischter Abfälle. Unterschiedliche Abfallherkünfte und mitgesammelte Störstoffe beeinflussen die Qualität der Rezyklate – und müssen in der Bilanzierung berücksichtigt werden.

Weiterhin ist es auf methodischer Ebene wichtig, Modellierungsansätze in Bezug auf Multifunktionalität und Systemgrenzen zu verbessern. Der Vergleich verschiedener Recyclingverfahren und von Neuware mit Rezyklat ist herausfordernd, da sie unterschiedliche Funktionalitäten haben. Insgesamt fehlt es bisher an einem methodischen Konsens, um robuste und vergleichbare Ökobilanz-Ergebnisse zu erhalten.

Nachhaltigkeit war das Leitthema der diesjährigen Textilmaschinenbaumesse ITMA. Und so zeigten fast alle Firmen in Mailand neue Technologien für das Textilrecycling. Doch es ist anspruchsvoll, aus Alttextilien hochwertige Garne zu gewinnen und zu ebenso hochwertigen Produkten zu verarbeiten. Noch gibt es nicht für alle Herausforderungen die passenden technologischen Lösungen. Für jedes Material müssen die passenden Prozesse gefunden werden. Dafür haben die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) zusammen mit dem Sächsischen Textilforschungsinstitut (STFI) eine neue Prüfroutine entwickelt.

Am Anfang des Recyclingprozesses steht das mechanische Reißen, bei dem die Alttextilien zerkleinert werden. In den meisten Fällen schädigt die Prozedur die Fasern. Einzelne Fasern geraten zu kurz, was den anschließenden Spinnprozess erschwert. Um die Reißmaschinen optimal einstellen zu können, wurden nach dem Reißen die Fasern klassifiziert. Dazu haben die Forscherinnen und Forscher eine neue Prüfroutine entwickelt, die mit einem speziellen Messgerät durchgeführt wurde. Die Faserlänge ist der wichtigste Parameter für die Weiterverarbeitung der Fasern und für die Qualität des fertigen Garns aus Recyclingfasern. Garnstücke, die sich noch im gerissenen Material befinden, sind immer länger als die Fasern selbst und verfälschen dadurch die Faserlängenmessung. Durch den Prüfaufbau können noch vorhandene Garnstücke nahezu ohne weitere Fasereinkürzung aufgelöst werden. Somit ist eine exakte Messung der Faserlängenverteilung des gerissenen Recyclingmaterials möglich.

Auf der Basis der Prüfergebnisse können die Reißparameter besser auf das Material abgestimmt werden, so dass die Fasern beim Reißprozess weniger eingekürzt werden. Auf diese Weise können qualitativ höherwertige Garne hergestellt werden. Die Kennwerte des optimalen Recyclingmaterials, die anhand eines statistischen Verfahrens ermittelt wurden, dienten auch dazu, für die Ausspinnung das geeignete Recyclingprodukt und für den Spinnprozess die optimalen Einstellungen und Spinnmittel zu finden.

Anschließend wurden die recycelten Materialien zu Ring- und Rotorgarn verarbeitet. In der Praxis ließ sich das Ringgarn am besten mit dem Kompaktspinnverfahren herstellen. Durch dieses Verfahren können die ohnehin schon kurzen Recyclingfasern wesentlich besser eingebunden werden. Dadurch gewinnt das Garn an Festigkeit.

Mit der neuen Prüfroutine und den dadurch optimierten Prozessen war es möglich, Garne ohne Beimischung aus 100 Prozent recycelten Aramidfasern herzustellen, die anschließend zu Gestricken weiterverarbeitet wurden. Da Aramidfasern sehr teuer sind, senkt das Verfahren die Kosten, spart Rohstoffe und trägt zu mehr Nachhaltigkeit bei. Auch Baumwollfasern wurden in Mischung von 80 Prozent Gutfasern und 20 Prozent Rezyklat versponnen. Nach Projektabschluss konnte der Rezyklatanteil bei Baumwolle auf bis zu 70 Prozent erhöht werden.

Die Forschungsarbeit von DITF und STFI zeigt, dass es möglich ist, recyceltes Material zu 100 Prozent wieder zu verarbeiten. Die Garne müssen jedoch produktorientiert eingesetzt werden, das heißt, nicht jedes Garn aus recycelten Fasern passt für jede Anwendung. Denn durch den Reißprozess kommt es unweigerlich zu Qualitätseinbußen der Fasern, zum Beispiel bei der Garnfestigkeit.

Entscheidend für die Qualität des Garns aus recycelten Fasern ist auch die Qualität des Ausgangsmaterials. Besteht das Alttextil aus vielen unterschiedlichen Materialien, müssen diese erst mühsam getrennt werden. „Die Recyclingquote ist ein wichtiges Kaufkriterium, aber man muss die Qualität des Produkts und die Anwendung im Blick behalten“ ist das Fazit von wissenschaftlicher Markus Baumann, Mitarbeiter im Projekt.

Ab April 2023 startet OEKO-TEX® offiziell mit seinem neuen Label ORGANIC COTTON. Es wurden bereits zwei erste Pilotkunden vom Prüfdienstleister Hohenstein zertifiziert: der indische Textillieferant Milan Group und der türkische Baumwollproduzent Akasya.

Das neue Bio-Label stellt sicher, dass alle Voraussetzungen für die Kennzeichnung als Bio-Baumwolle erfüllt werden. Neben der Prüfung nach OEKO-TEX® STANDARD 100 wird sichergestellt, dass die Baumwolle weniger als zehn Prozent genmanipuliertes Material enthält, Pestizidgrenzwerte eingehalten werden und die ökologische Herkunft sichergestellt ist.

Textilunternehmen, deren Produkte mit dem OEKO-TEX® STANDARD 100 ausgezeichnet sind, können nun ihre Zertifikate nach Sicherstellung der ökologischen Herstellung  zu einem ORGANIC COTTON Zertifikat erweitern lassen.

“Optimal ist eine Kombination mit OEKO-TEX® MADE IN GREEN“, erklärt Ivonne Schramm, Leiterin des Bereichs OEKO-TEX® bei Hohenstein. „So werden Umweltfreundlichkeit, Transparenz und sozialverträgliche Bedingungen in einer einzigen Zertifizierung sichergestellt.“

Das Zertifikat kann sowohl für konfektionierte Artikel (z.B. T-Shirt, Bettdecke, etc.) als auch für textile Zwischenprodukte (z.B. Rohfasern, Garne etc.) verwendet werden. Nicht erlaubt sind Mischungen aus biologischem und konventionellen Anbau.

Bauteile im Automobil müssen nicht mehr nur technologisch höchsten Ansprüchen genügen, sondern auch nachhaltig und rezyklierbar sein. Zukünftig müssen Ingenieurinnen und Ingenieure bei der Entwicklung nicht nur das fertige Produkt, sondern auch das Ende dessen Lebenszyklus im Blick haben. Künstliche Intelligenz soll helfen, in solchen Zyklen zu denken. dabei helfen. Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) sind einer der Projektpartner im Forschungsprojekt CYCLOMETRIC, das durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut wird. Entwickelt wird ein Tool, das schon während der Produktplanung Verbesserungsvorschläge macht.

Recycling von Hochleistungsmaterialien scheitert häufig daran, dass sich die Werkstoffe nicht in ihre ursprünglichen Bestandteile trennen lassen. CYCLOMETRIC soll dafür sorgen, dass dieses Problem nicht erst am Ende des Lebenszyklus eines Produkts gelöst werden muss. Mit den derzeitigen Methoden und Werkzeugen werden Auswirkungen auf die Umwelt oft erst gegen Ende der Entwicklung oder sogar erst nach Produktionsbeginn untersucht – obwohl die relevantesten Entscheidungen über Produkteigenschaften deutlich früher getroffen werden. Das neue System hilft, während der Entwicklung die richtigen Entscheidungen zu treffen. Dazu werden Daten, Informationen, Wissen über alle Entwicklungsphasen und Schnittstellen hinweg analysiert und bewertet. Dabei kommen Forschungsansätze des Advanced Systems Engineerings und Model-based Systems Engineerings in Verbindung mit Methoden der Ökobilanzierung sowie die Geschäftsmodellanalyse zum Einsatz.

Produktentwicklung muss täglich komplexe Parameter wie Produzierbarkeit, Rezyklierfähigkeit, Wiederverwendbarkeit, CO2-Emissionen und Kosten im Blick behalten. Nicht zuletzt müssen die Erwartungen und Gewohnheiten der Kundinnen und Kunden mitgedacht werden. Das Tool berechnet die Auswirkungen bei der Auswahl des Materials ebenso wie bei der Planung von Produktionsschritten und macht Verbesserungsvorschläge.

Als Anwendungsbeispiel für das digitale Werkzeug dient im Projekt CYCOMETRIC eine Mittelkonsolenverkleidung. Sie besteht aus nachhaltigen Textilmaterialien und verfügt über in das Textil integrierte smarte Funktionen. Das fertige Tool ist dennoch nicht auf die Automobilbranche beschränkt. Es kann in allen Industriefeldern eingesetzt werden.

Aufgabe der DITF ist die Auswahl und Prüfung geeigneter Materialien. Das Team erarbeitet die passenden Fertigungs- und Verarbeitungsprozesse und erstellt einen Prototyp. An den Prüflaboren werden Testläufe zu Funktions-, Alltags-, Langzeit- und Extremtauglichkeit der textilen Strukturen und Faserverbundwerkstoffen durchgeführt, die bei der späteren Anwendung reproduzierbar sind. Für die smarten Funktionen der Konsole werden Konzepte für Sensoren und Aktoren entwickelt.

Die DITF bringen als Partner im Forschungscampus ARENA2036 umfangreiche Erfahrungen im Leichtbau durch Funktionsintegration bei Automobilen mit. Nach Abschluss des Projekts werden die Denkendorfer Forscherinnen und Forscher Unternehmen beraten, wie Textilien verstärkt im Fahrzeuginterieur eingesetzt werden können.

Digitale Produktpässe können nun in der größten Sortieranlage von TEXAID mithilfe der intelligenten Sortierstationen von circular.fashion verarbeitet werden. Die Sortierstationen nutzen RFID- und NFC-Technologie, um die Qualität und Konsistenz der manuellen Sortierung zu verbessern.

Digitale Produktpässe (DPP) wurden von der EU als einer der wichtigsten Voraussetzungen für die Kreislaufwirtschaft bei Mode und Textilien anerkannt. Das Technologieunternehmen circular.fashion ist in diesem Bereich ein Vorreiter und hat schon 2018 die circularity.ID auf den Markt gebracht. Mit den neu entwickelten Sortierstationen kann nun erstmals eine ID-basierte Alttextilsortierung implementiert werden.

Die ID-basierte Sortierung optimiert den manuellen Sortierprozess für die Wiederverwendung und das Recycling, indem sie den sortierenden Personen erweiterte Daten zur Verfügung stellt, um präzisere und zuverlässigere Entscheidungen zu treffen. TEXAID hat mit der Einführung dieser Technologie die europäische Kapazität zur Verarbeitung von DPPs erhöht.

Die Installation und Prüfung der neuen intelligenten Sortierstationen von TEXAID wurden kurz vor den Sommermonaten erfolgreich abgeschlossen. Erste Testergebnisse zeigen, dass die ID-basierte Sortierung die Sortierentscheidungen zuverlässiger und konsistenter ausfallen lassen kann. Das Team sieht außerdem das Potenzial, durch die ID-basierte Sortierung die Schulungskosten für neue MitarbeiterInnen zu senken und den Wert ihrer Sortierentscheidungen zu maximieren. Diese Fortschritte wurden im Rahmen des CIRTEX-Projekts erzielt, das durch das Förderprogramm KMU Innovativ des deutschen Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) finanziert wurde.

Marken und Einzelhändler haben die Möglichkeit, die circularity.ID als digitalen Produktpass zu übernehmen und Textilprodukte zur ID-basierten Sortierung an TEXAID zurückzusenden.

Der Elektrolyseur-Hersteller Enapter hat es sich zum Ziel gesetzt, den gesamten Produktionsprozess ohne negative Auswirkungen auf die Umwelt zu gestalten. Um diesem Ziel näher zu kommen, baut das Unternehmen derzeit den Enapter Campus, eine Produktionsstätte, die vollständig mit erneuerbaren Energien vor Ort und aus dem angrenzenden Bioenergiepark im nordrhein-westfälischen Saerbeck betrieben wird. Der Standort bündelt auf 82.000 Quadratmetern die Elektrolyseur-Produktion, Forschung und Entwicklung sowie Verwaltungs-, Besprechungs-, Büroräume und eine Kantine. Welche Maßnahmen sich darüber hinaus zur realen Umsetzung des »Life Cycle Impact Zero«-Anspruchs umweltverträglich umsetzen lassen, will das Unternehmen jetzt gemeinsam mit Forschenden von Fraunhofer UMSICHT, Wuppertal Institut und dem iSuN der FH Münster herausfinden.

Im Rahmen des am 15. April 2022 gestarteten Projekts »Life Cycle Impact Zero« wollen die Beitragenden einen besonders umfangreichen und holistischen Ansatz zur Umweltbilanzierung entwickeln und anwenden. Dieser umfasst die Chemieproduktion sowie Fertigung der Elektrolyseure genauso wie etwa den Umgang mit den Ressourcen Energie und Wasser, die Entstehung von Abfällen oder allgemein den Faktor Mensch. Damit sind sämtliche Interaktionen zwischen Unternehmen und Menschen gemeint. Das schließt insbesondere Angestellte im Unternehmen, aber auch Menschen in vor- und nachgelagerten Wertschöpfungsketten, Nutzende der Technologie oder Anwohnende in der Umgebung der Produktionsstätten ein. Außerdem soll ein Konzept für eine nachhaltige Verpflegung der Mitarbeitenden entwickelt werden.

Die Grundlage für alle durchzuführenden Umweltbilanzierungen ist die ISO 14040. Die anerkannte internationale Norm unterteilt die Untersuchung in vier Phasen: Ziel und Untersuchungsrahmen, Sachbilanz, Wirkungsabschätzung sowie Interpretation. Als weitere Methoden kommen Sensitivitätsanalysen und Szenariotechniken zum Einsatz.

Auf Basis dieser Analysen sollen in dem 18-monatigen Projekt konkrete Maßnahmen beispielsweise in der Produktfertigung, in der Mitarbeitermobilität oder in der Energieversorgung abgeleitet werden, um die Umweltauswirkungen nach Möglichkeit vollständig zu vermeiden. Weiterhin wird geprüft, ob diese Maßnahmen auf andere Standorte von Enapter – etwa in Italien – übertragbar sind. Im Anschluss an das Projekt sollen die definierten Schritte in der nächsten Phase durch Enapter praktisch umgesetzt werden. In der darauffolgenden Phase 3 ist eine erneute Überprüfung geplant. In dieser wird ermittelt, ob die bis dahin erreichten technischen Neuerungen bei der Produktion und Anwendung der Elektrolyseure zusätzliche ökologische Verbesserungen ermöglichen.

Das Projekt »Life Cycle Impact Zero« wird vom Land NRW gefördert.

Damit Plastikabfall reduziert wird und eine Kreislaufwirtschaft funktionieren kann, sind Mehrwegsysteme essenziell. Forschende des Fraunhofer UMSICHT und des Fraunhofer IML, die im Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE zusammenarbeiten, haben für die Stiftung Initiative Mehrweg (SIM) drei kunststoffbasierte Mehrwegsysteme mit ihren Einwegalternativen verglichen. Das Ergebnis: Mehrweg ist Einweg in 14 der 17 untersuchten Kategorien überlegen und bietet großes Potenzial zum Gelingen einer Kreislaufwirtschaft. Was fehlt, sind klare politische Rahmenbedingungen und die Umsetzung der bestehenden Abfallhierarchie, die Mehrweg eigentlich priorisiert.

Nur 13 Prozent der in Deutschland produzierten Kunststoffe werden aus Rezyklaten hergestellt, im Verpackungsbereich sind es sogar nur 11 Prozent. Außerdem wird nur ein sehr geringer Teil für den ursprünglichen Zweck wiederverwendet, in der Regel dominieren Kaskadennutzungen (Downcycling). Darüber hinaus ist Deutschland einer der größten Exporteure von Plastikmüll weltweit. EU und Bundesregierung haben auf die Kunststoffproblematik reagiert: Die Produktion einiger Einwegplastikprodukte ist verboten, für PET-Getränkeflaschen wurde eine Rezyklatquote vorgeschrieben, und seit Anfang 2022 ist die Pfandpflicht für Einweggetränkeflaschen auf sämtliche Getränkearten ausgeweitet worden. »Green Deal und Taxonomie-Verordnung der EU geben die richtige Richtung für ein nachhaltiges Wirtschaften vor. Aus unserer Sicht gibt es aber folgendes Problem: Die im europäischen Abfallrecht seit Jahrzehnten geregelte Abfallhierarchie definiert eine Rangfolge bei Erzeugung und Umgang mit Kunststoffabfällen. Darin ist das Recycling der Mehrfachnutzung nachgelagert. Die Umsetzung dieser Abfallhierarchie findet bislang aber kaum statt.«, erklärt Jürgen Bertling vom Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT und Projektleiter der Studie.

Zirkularität, Performance und Nachhaltigkeit
Insbesondere für Kunststoffverpackungen existieren derzeit vorwiegend Einweglösungen. Einige Mehrwegsysteme finden sich im B2B-Bereich z. B. in der Automobilindustrie und beim Obst- und Gemüsetransport. Im B2C-Bereich sind sie eher die Ausnahme wie z. B. die Transportkisten für Lebensmittel vom regionalen Bauern. Ziel der aktuellen Studie des Fraunhofer CCPE im Auftrag der Stiftung Initiative Mehrweg war es daher, kunststoffbasierte Mehrwegverpackungssysteme zu bewerten, sie mit Einwegalternativen zu vergleichen und Empfehlungen für eine Stärkung der Kreislaufwirtschaft abzuleiten. Dazu analysierten die Forschenden die drei Mehrwegsysteme Obst- und Gemüsesteigen (bereits im Handel etabliert), Pflanzentrays (in Vorbereitung für einen großflächigen Einsatz) und Coffee-to-go-Becher (Einführungsphase). Sie wurden mit den jeweils entsprechenden Einweglösungen in den drei Bereichen Zirkularität, Performance und Nachhaltigkeit in insgesamt 17 Unterkategorien verglichen. Das Ergebnis: Mehrweg bietet für alle drei untersuchten Demonstratoren klare Vorteile – von der Materialeffizienz über geringere Kunststoffemissionen bis hin zu einem besseren Produktschutz durch robustere Ausführungen.

Mehrweg bedeutet für Unternehmen zwar zunächst einen höheren Kapitaleinsatz durch den Aufbau von Logistik und Rückfuhrsystemen, Lagerflächen und Reinigungstechnik. Langfristig erweisen sich Mehrwegsysteme jedoch als preiswerter und ressourcenschonender, sie stärken das regionale Wirtschaften und tragen zu einer erhöhten technologischen Souveränität bei. »Entscheidend für die Vorteilhaftigkeit eines Mehrwegsystems sind dabei vor allem die Umlaufzahl und die Distributionsstruktur: Je höher die Umlaufzahl und je niedriger die Transportdistanzen, desto besser schneidet Mehrweg gegenüber Einweg ab. Hier sind also dezentrale Poollösungen elementar«, erläutert Kerstin Dobers vom Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML, Mitautorin der Studie. Im Vergleich mit anderen Verpackungsmaterialien wie Papier oder Holz weist Kunststoff eine Vielzahl vorteilhafter Eigenschaften auf – leicht, haltbar, chemisch inert – und bleibt damit für zahlreiche Anwendungen, gerade bei Mehrwegsystemen, das Material der Wahl.

Abfallhierarchie konsequent umsetzen und Mehrweg optimieren
Dieser Bericht wendet sich gleichermaßen an Politik, Verbände, Hersteller von Kunststoffverpackungen und Anbieter von Mehrweg-Poollösungen. Das Autorenteam empfiehlt schlussfolgernd zwei zentrale Maßnahmen: Zum einen sollten Wege zur konsequenten Umsetzung der Abfallhierarchie aufgezeigt und gefördert werden. Einwegsysteme sollen erst dann zum Tragen kommen, wenn die Möglichkeiten der Mehrfachnutzung ausgeschöpft sind. »Dieses Ergebnis der Studie steht im Gegensatz zur heutigen Realität am Verpackungsmarkt. Es muss neue politische Rahmenbedingungen geben, die das Umgehen dieser Reihenfolge sanktionieren. Gleichzeitig sollten Anreizsysteme für Unternehmen geschaffen werden, um vermehrt Mehrweglösungen für Kunststoffe zu etablieren«, sagt Jürgen Bertling. Er fordert zudem eine Überprüfung der Abfallhierarchie durch ein Expertengremium und nachfolgend ihre strikte Umsetzung in der Praxis. Sinnvoll sei außerdem, weniger auf die Recyclingquoten zu schauen, sondern anspruchsvolle Rezyklatanteile in der Produktion vorzugeben.

Laut Kerstin Dobers ist die zweite zentrale Maßnahme, die vorhandenen Optimierungspotenziale für Mehrweglösungen auszuschöpfen, damit ihre Vorteile weiter ausgebaut und mögliche Defizite beseitigt werden: »Sicherlich sind auch bei den Mehrweglösungen noch zahlreiche Innovationen möglich, gerade im Online-Handel oder in der Take-away-Branche. Gute Lösungen zeichnen sich dadurch aus, dass die Verpackungen modular sind und ihr Volumen reduzierbar ist (nestbar oder klappbar). Hier sind Rahmenbedingungen für nationale und internationale Standardisierungen gefragt, um die ökologischen Potenziale der Mehrwegsysteme auszuschöpfen.« Darüber hinaus müssten Umweltkennzeichen (Label) zur Kennzeichnung von Mehrweg und Einweg eindeutig sein. Hier seien vor allem Verbände gefragt.

In einer neuen Studie untersucht Empa-Forscher Dominik Brunner, zusammen mit Kollegen und Kolleginnen der Universität Utrecht sowie der österreichischen Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik, wie viel Plastik aus der Atmosphäre auf uns runterrieselt. Laut der Studie verbreitet sich Nanoplastik über die Luft teilweise über 2000 Kilometer weit. In der Schweiz landen – den Zahlen der Messung aus Österreich entsprechend - jährlich etwa 43 Trillionen feinster Plastikteilchen. Wie viel es genau sind, darüber ist sich die Forschung noch uneins. Aber gemäss Schätzungen aus der Studie könnten es bis zu 3000 Tonnen Nanoplastik sein, mit denen die Schweiz jährlich von den abgelegenen Alpen bis ins urbane Unterland überzogen wird. Diese Schätzungen sind im Verhältnis zu anderen Studien sehr hoch, und es bedarf weiterer Forschung zur Überprüfung dieser Werte.

Die Studie ist wissenschaftliches Neuland. Denn die Verbreitung von Nanoplastik durch die Luft ist bis heute weitgehend unerforscht.

Untersucht haben die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen eine kleine Fläche auf 3106 Metern Höhe an der Spitze des Berges Hoher Sonnenblick im Nationalpark Hohe Tauern in Österreich.
Jeden Tag, und bei jeder Wetterlage, haben Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen um 8 Uhr früh rund um eine Markierung einen Teil der obersten Schneeschicht abgetragen und sorgfältig aufbewahrt. Die Verschmutzung der genommenen Proben durch Nanoplastik in der Luft oder auf den Kleidern der Wissenschaftler war dabei eine besondere Herausforderung. Im Labor mussten die Forscherinnen und Forscher teilweise regungslos verharren, wenn ein Kollege mit einer offenen Probe hantierte.

Der Ursprung der winzigen Teilchen ist mit Hilfe von Europäischen Wind- und Wetterdaten nachverfolgt worden. Dabei konnte nachgewiesen werden, dass der grösste Ausstoss an Nanoplastik in die Luft in dicht besiedelten, urbanen Gebieten passiert. Etwa 30 Prozent der gemessenen Nanoplastik-Teilchen auf dem Berggipfel stammen aus einem Radius von 200 Kilometer, vorwiegend aus Städten. Aber auch Plastik aus den Weltmeeren gelangt offenbar über die Gischt der Wellen in die Luft. Rund 10 Prozent der in der Studie gemessenen Teilchen wurden von Wind und Wetter über 2000 Kilometer auf den Berg geweht – teilweise vom Atlantik aus.

Schätzungsweise über 8300 Millionen Tonnen Plastik sind bis anhin weltweit produziert worden, etwa 60 Prozent davon ist unterdessen Abfall. Dieser Müll erodiert durch Witterungseffekte und mechanischen Abrieb von Makroteilchen über Mikroteilchen bis hin zu Nanoteilchen. Doch ist weggeworfenes Plastik bei weitem nicht die einzige Quelle. Durch den alltäglichen Gebrauch von Plastik-Produkten wie Verpackungen und Kleidung wird Nanoplastik freigesetzt. Partikel in diesem Grössenbereich sind so leicht, dass ihre Bewegung in der Luft am ehesten mit Gas verglichen werden kann.

Neben Plastik finden sich noch allerlei andere Kleinstteilchen. Vom Saharasand bis zum Bremsbelag schwirrt die Welt als Abrieb durch die Luft. Es ist bis jetzt unklar, ob diese Art von Luftverschmutzung potentiell eine gesundheitliche Bedrohung für den Menschen bedeutet. Nanopartikel landen im Gegensatz zu Mikropartikel nicht nur im Magen. Sie werden über die Atmung tief in die Lungenflügel gesogen, wo sie dank ihrer Grösse eventuell die Zell-Blut-Barriere überwinden, und so in den menschlichen Blutkreislauf dringen könnten.

• Die renommierte Scripps Institution of Oceanography der University of California, San Diego liefert mit ihrer Versuchsreihe einen weiteren wissenschaftlichen Beleg dafür, dass LENZING™ Fasern eine wirksame Alternative zu synthetischen Fasern darstellen, die mit zum drängenden Problem der Plastikverschmutzung in den Weltmeeren beitragen.

Lenzing/San Diego – Die Lenzing Gruppe, weltweit führender Anbieter von holzbasierten Spezialfasern, erhielt einen weiteren wissenschaftlichen Beleg für die biologische Abbaubarkeit ihrer Fasern. Wissenschaftler/innen des renommierten, akademischen Forschungsinstituts Scripps Institution of Oceanography (SIO) der University of California, San Diego bestätigten in einer im Oktober 2021 publizierten Studie , dass sich holzbasierte Cellulosefasern am Ende ihres Lebenszyklus im Ozean in kurzer Zeit biologisch abbauen und damit auch die bessere Alternative zu erdölbasierten Fasern darstellen. Die Untersuchung war das Ergebnis eines unabhängigen Projekts, das sich zum Ziel setzte, die „End-of-Life“-Szenarien für Textilien und Vliesstoffe, die in der Umwelt entsorgt werden, zu verstehen.

Das SIO gilt weltweit als eines der ältesten, größten und bedeutendsten Zentren für Meeresforschung. In dieser Studie stellte es die Abbauprozesse von Vliesstoffen aus erdölbasierten, synthetischen Materialien wie Polyester und Materialien auf Cellulosebasis wie die holzbasierten Lyocell-, Modal- und Viscosefasern der Lenzing Gruppe unter bestimmten Szenarien gegenüber: unter verschiedenen realen Bedingungen im Ozean und kontrollierten Bedingungen in Aquarien. Die Ergebnisse dieser Versuchsreihe sind erstaunlich: Während sich die holzbasierten Cellulosefasern bereits innerhalb von 30 Tagen vollständig biologisch zersetzten, verzeichneten die getesteten, erdölbasierten Fasern auch nach über 200 Tagen praktisch keine Veränderung.

Die biologische Abbaubarkeit der LENZING™ Fasern wurde im Labor von Organic Waste Systems (OWS) in Belgien – einem der weltweit führenden Unternehmen für die Prüfung der biologischen Abbaubarkeit und Kompostierbarkeit – getestet. Die Ergebnisse werden von jenen unter realen Bedingungen im Meer und unter kontrollierten Bedingungen in Aquarien bestätigt. Die OWS-Bewertung wurde gemäß den bestehenden internationalen Standards durchgeführt und spiegelt alle relevanten natürlichen und künstlichen Umgebungen wider, in denen ein biologischer Abbau stattfinden kann. Zertifikate der internationalen Zertifizierungsorganisation TÜV Austria zeigen, dass LENZING™ Fasern in allen getesteten Umgebungen (Erde, industrielle Kompostierung, Heimkompostierung, Süßwasser und Meerwasser) innerhalb der in den Standards festgelegten Fristen schnell biologisch abgebaut werden.

Lenzing begrüßt auch konkrete Maßnahmen der EU im Kampf gegen Plastikmüll im Allgemeinen, beispielsweise jene in Bezug auf die Einwegkunststoffrichtlinie (EU) 2019/9043. Die EU-Kommission präzisiert in kürzlich erlassenen Leitlinien zur Umsetzung der Richtlinie, welche Produkte genau in den Anwendungsbereich dieser fallen, und sorgt damit für die nötige Klarheit im gemeinsamen Kampf der EU-Mitgliedsstaaten gegen die Umweltverschmutzung durch Plastikabfälle. Die holzbasierten, biologisch abbaubaren Cellulosefasern von Lenzing können Teil einer nachhaltigen und innovativen Lösung für dieses vom Menschen gemachte Problem sein, das sich künftig nur noch verschlimmern wird. Die Einwegkunststoffrichtlinie sieht seit Juli 2021 auch einheitliche Kennzeichnungsvorschriften für bestimmte Produkte auf der Verpackung oder auf dem Produkt selbst vor. Darunter fallen etwa Damenhygiene-Produkte und Feuchttücher für Körper- und Haushaltspflege, die Kunststoffe enthalten. Ein erster Schritt zur Lösung des Problems: die Aufklärung der Verbraucher/innen und ein Angebot alternativer Materialien mit besserer Kreislauffähigkeit.