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Mit Recycling lassen sich große Mengen an Treibhausgasemissionen vermeiden. Image: © Fraunhofer UMSICHT
08.10.2024

Mit Recycling neue Kreisläufe schließen

Recycling ist Ressourcenschutz. Das bestätigt die aktuelle Studie, die Fraunhofer UMSICHT im Auftrag von Interzero erstellte. Der Kreislaufwirtschaftsdienstleister hat im Jahr 2023 durch das Recycling von rund 2,5 Millionen Tonnen Wertstoffen insgesamt 1,2 Millionen Tonnen Treibhausgasemissionen vermieden. Gleichzeitig konnte Interzero gemeinsam mit seinen Kunden über 11,1 Millionen Tonnen Primärressourcen einsparen. Damit die Transformation zu einer Circular Economy gelingt, müssen zudem neue Kreisläufe für bisher wenig berücksichtigte Werkstoffgruppen etabliert werden.
 
Die Kreislaufführung von Rohstoffen ist ein wirksamer Hebel beim Klimaschutz und sorgt dafür, dass der Lebens- und Wirtschaftsstandort Deutschland und Europa zukunftsfähig bleiben. Die Studie „resources SAVED by recycling“ belegt: Interzero konnte im Jahr 2023 durch das Recycling von rund 2,5 Millionen Tonnen Wertstoffen insgesamt 1,2 Millionen Tonnen Treibhausgasemissionen vermeiden.
 

Recycling ist Ressourcenschutz. Das bestätigt die aktuelle Studie, die Fraunhofer UMSICHT im Auftrag von Interzero erstellte. Der Kreislaufwirtschaftsdienstleister hat im Jahr 2023 durch das Recycling von rund 2,5 Millionen Tonnen Wertstoffen insgesamt 1,2 Millionen Tonnen Treibhausgasemissionen vermieden. Gleichzeitig konnte Interzero gemeinsam mit seinen Kunden über 11,1 Millionen Tonnen Primärressourcen einsparen. Damit die Transformation zu einer Circular Economy gelingt, müssen zudem neue Kreisläufe für bisher wenig berücksichtigte Werkstoffgruppen etabliert werden.
 
Die Kreislaufführung von Rohstoffen ist ein wirksamer Hebel beim Klimaschutz und sorgt dafür, dass der Lebens- und Wirtschaftsstandort Deutschland und Europa zukunftsfähig bleiben. Die Studie „resources SAVED by recycling“ belegt: Interzero konnte im Jahr 2023 durch das Recycling von rund 2,5 Millionen Tonnen Wertstoffen insgesamt 1,2 Millionen Tonnen Treibhausgasemissionen vermeiden.
 
Gleichzeitig sparte Interzero gemeinsam mit seinen Kunden über 11,1 Millionen Tonnen Primärressourcen ein. Fraunhofer UMSICHT überprüft die Umweltwirkungen des Recyclings für Interzero seit mehr als 15 Jahren. Die jährliche Ökobilanzierung des Forschungsinstituts belegt den nachhaltigen Impact des Recyclings. „Wir liefern einerseits mit unseren Studien strategische Entscheidungsgrundlagen für nachhaltiges Handeln, bieten darüber hinaus auch Expertise beim Prozess der Transformation zu einer Circular Economy“, erklärt Dr. Markus Hiebel, Abteilungsleiter Nachhaltigkeit und Partizipation, Fraunhofer UMSICHT.
 
Textilrecycling noch nicht etabliert
Eine vollständige Transformation zu einer Kreislaufwirtschaft muss alle Werkstoffgruppen mit einbeziehen. Anders als etwa das Verpackungsrecycling steckt das Textilrecycling noch in den Anfängen: Weltweit werden jedes Jahr rund 92 Millionen Tonnen Textilien weggeworfen. Bisher fließt jedoch nur ein Prozent des Stoffstroms ins Faser-zu-Faser-Recycling und damit zurück in den Produktionskreislauf.

Die Zeit drängt, denn neue EU-Regularien wie die Getrenntsammelpflicht ab 2025 oder die geplante Herstellerverantwortung für Textilien (EPR), aber auch die Nationale Kreislaufwirtschaftsstrategie (NKWS) der Bundesregierung sorgen für erhöhten Handlungsdruck.

„Mit Blick auf Textilien als Wertstoff wird deutlich, welch enormes ökologische Potenzial im Recycling steckt – und warum es dringend notwendig ist, die zirkuläre Transformation der Wirtschaft auf allen Ebenen voranzutreiben“, so Dr. Axel Schweitzer, Chairman und Gesellschafter von Interzero. „Das gilt insbesondere auch für Wertstoffe, die heute noch nicht konsequent im Kreislauf geführt werden. Wir wollen gemeinsam mit der Branche den Textilkreislauf schließen und nutzen unsere Erfahrung als etablierter Systemdienstleister, um ein ganzheitliches Konzept für die Rücknahme, die Sortierung und das Recycling zu entwickeln“, betont Dr. Axel Schweitzer.

Ein wichtiger Bestandteil von Textilien sind Kunststoffe. Gerade Kunststoffe sind durch ihre Eigenschaftsprofil in der deutschen Volkswirtschaft sehr wichtig und werden im von Fraunhofer UMSICHT koordinierten Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE übergreifend untersucht. Ob Bio(Kunststoffe), dafür genutzte Additive, Compoundierung sowie werkstoffliches und chemisches Recycling - Fraunhofer CCPE vereint für den Wandel von einer linearen zu einer zirkulären Kunststoffwirtschaft Kompetenzen von sechs Fraunhofer-Instituten und Industriepartnern. Betrachtet wird der gesamte Lebenszyklus von Kunststoffprodukten.

Quelle:

Fraunhofer UMSICHT / Interzero

The Materials Market Report 2024 (c) Textile Exchange
30.09.2024

Materials Market Report 2024: Neue fossile Synthetiks dominieren

Textile Exchange veröffentlichte 2013 den ersten „Materials Market Report“ als umfassende, jährliche Publikation, die spezifische Daten und Einblicke in die globale Faser- und Rohstoffproduktion bereitstellt.
 
Der „Materials Market Report“ enthält die aktuellsten verfügbaren Daten zu den globalen Produktionsmengen von Fasern und Materialien sowie programmspezifische Mengen und zusätzliche Informationen, wie etwa die Anzahl zertifizierter Standorte. Für die Zwecke dieses Berichts werden Leder, Gummi und Daunen als nichtfaserige Rohstoffe betrachtet und daher getrennt von dem Abschnitt und den Diagrammen zu „globalen Fasern“ aufgeführt.

Textile Exchange veröffentlichte 2013 den ersten „Materials Market Report“ als umfassende, jährliche Publikation, die spezifische Daten und Einblicke in die globale Faser- und Rohstoffproduktion bereitstellt.
 
Der „Materials Market Report“ enthält die aktuellsten verfügbaren Daten zu den globalen Produktionsmengen von Fasern und Materialien sowie programmspezifische Mengen und zusätzliche Informationen, wie etwa die Anzahl zertifizierter Standorte. Für die Zwecke dieses Berichts werden Leder, Gummi und Daunen als nichtfaserige Rohstoffe betrachtet und daher getrennt von dem Abschnitt und den Diagrammen zu „globalen Fasern“ aufgeführt.

Er trägt dazu bei, die Anstrengungen der Textilindustrie zur Reduzierung der mit der Rohstoffproduktion verbundenen Emissionen im Einklang mit einem Temperaturanstieg von 1,5 Grad zu informieren. Der Bericht hebt die Dringlichkeit hervor, den Übergang zu Fasern aus nachhaltigen Quellen zu beschleunigen, die Bemühungen zu intensivieren, die Abhängigkeit von neu gewonnenen fossilen Materialien deutlich zu reduzieren, und in Strategien zu investieren, die die Wertschöpfung von der Notwendigkeit der Gewinnung neuer Materialien trennen.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die Zusammenstellung globaler Marktdaten für Fasern und Rohstoffe eine Herausforderung darstellt und die Qualität der verfügbaren Daten oft begrenzt ist. Die Erhebung von Primärdaten von Lieferanten würde den Rahmen dieses Berichts sprengen, sodass sich Textile Exchange auf Sekundärdaten von Branchenverbänden, internationalen Organisationen, Regierungsorganisationen, Normungsgremien und Forschungsinstituten stützt.

Obwohl Textile Exchange diese Informationen nach bestem Wissen und Gewissen gesammelt, analysiert und zusammengestellt und sie, wo immer möglich, gegengeprüft hat, dient der Bericht nur zu allgemeinen Orientierungs- und Informationszwecken. Datenlücken und Unstimmigkeiten sind bei globalen Marktdaten weit verbreitet, sodass häufig Modelle angewendet werden mussten.

Die weltweite Faserproduktion erreichte 2023 mit 124 Millionen Tonnen einen neuen Rekord, wie aus dem neuesten Materials Market Report hervorgeht, der die Gesamtmengen für Bekleidung, Heimtextilien, Schuhe oder andere Anwendungen untersucht.

Die Daten zeigen, dass der Marktanteil von neu hergestellten Kunststoffen auf fossiler Basis im Jahr 2023 weiter gestiegen ist, während der Anteil von Baumwolle und recycelten Fasern zurückging. Weitere wichtige Ergebnisse aus den Daten des Berichts sind:     

  • Rekordfaserproduktion: Trotz der Bemühungen der Branche hat sich die weltweite Faserproduktion seit dem Jahr 2000 mehr als verdoppelt. Die 124 Millionen Tonnen des letzten Jahres stellen einen Anstieg von 7 % gegenüber den 116 Millionen Tonnen im Jahr 2022 dar und werden voraussichtlich auf 160 Millionen Tonnen im Jahr 2030 ansteigen, wenn sich die aktuellen Trends fortsetzen.
  • Synthetikfasern dominieren weiterhin: Die Produktion von neuen, auf fossilen Brennstoffen basierenden Synthetikfasern stieg von 67 Millionen Tonnen im Jahr 2022 auf 75 Millionen Tonnen im Jahr 2023. Polyester blieb mit einem Anteil von 57 % an der gesamten Faserproduktion die weltweit meistproduzierte Faser.
  • Recycelte Kunstfasern stehen vor Herausforderungen: Obwohl die Produktion von recycelten Polyesterfasern im Jahr 2023 leicht gestiegen ist, ist der Gesamtmarktanteil von recyceltem Polyester von 13,6 % auf 12,5 % gesunken. Bei Polyamid (Nylon), der am zweithäufigsten verwendeten Kunstfaser, machten recycelte Fasern nur 2 % des gesamten Marktanteils aus. Diese Trends sind auf die niedrigeren Preise und die anhaltende Produktion von neuen Kunstfasern sowie auf die derzeitigen Einschränkungen bei den Recyclingtechnologien zurückzuführen. Weniger als 1 % des globalen Fasermarktes stammte aus recycelten Textilien aus dem Pre- und Post-Consumer-Bereich.

    Der kombinierte Anteil aller recycelten Fasern ging im Jahr 2023 leicht zurück, von etwa 7,9 % auf 7,7 %, was hauptsächlich auf eine Zunahme der Produktion von fossilem Polyester zurückzuführen ist, das zu niedrigeren Preisen als recyceltes Polyester angeboten wurde. Die Produktion von Synthetikfasern auf fossiler Basis stieg von 67 Millionen Tonnen im Jahr 2022 auf 75 Millionen Tonnen im Jahr 2023. Inzwischen stammte weniger als 1 % des globalen Fasermarktes aus recycelten Textilien, die vor und nach dem Gebrauch recycelt wurden.
  • Die Baumwollproduktion verzeichnete einen leichten Rückgang: Die weltweiten Baumwollmengen sanken leicht von 25,1 Millionen Tonnen im Jahr 2022 auf 24,4 Millionen Tonnen im Jahr 2023. Der Anteil der im Rahmen von Nachhaltigkeitsprogrammen produzierten Baumwolle blieb jedoch stabil und machte 29 % der gesamten produzierten Baumwolle aus.
  • Zertifizierte Wolle steigt: Die Daten zeigten positive Trends für Wolle, die nach Standards wie dem Responsible Wool Standard (RWS), ZQ, SustainaWOOL (GREEN und GOLD), dem Sustainable Cape Wool Standard (SCWS) und den Programmen von Climate Beneficial produziert wurde. Dieser Anteil stieg von 4,2 % im Jahr 2022 auf 4,8 % im Jahr 2023. Recycelte Wolle machte weiterhin etwa 6 % des globalen Wollmarktes aus.
  • Zertifiziertes Mohair und Kaschmir erreichten fast die Hälfte des Marktanteils: Zertifizierte Fasern wie Mohair und Kaschmir verzeichneten ein bemerkenswertes Wachstum, beide mit Marktanteilen von 47 %.

    Die gestiegene Nachfrage der Branche nach verantwortungsvollen Tierfasern durch Programme wie den Responsible Mohair Standard (RMS) und den Responsible Alpaca Standard (RAS) fällt auf, die beide zu einem besseren Tierschutz und Umweltmanagement beitragen. Dies zeigt das Potenzial von Standards dieser Art auf Betriebsebene, die Marktakzeptanz nachhaltigerer Praktiken vor Ort zu erhöhen.
  • Die Produktion chemischer Zellulosefasern stieg an: Die Gesamtproduktion von MMCF stieg von 7,4 Millionen Tonnen im Jahr 2022 auf 7,9 Millionen Tonnen im Jahr 2023, was 6 % des globalen Fasermarktes entspricht.

Der Marktbericht hebt die anhaltende Abhängigkeit von neuen, auf fossilen Rohstoffen basierenden synthetischen Materialien hervor, die die Verpflichtung der Branche zur Einhaltung ihrer Klimaziele zu untergraben droht. Er zeigt auch die derzeitigen Grenzen des Textil-zu-Textil-Recyclings auf und weist auf den dringenden Bedarf an innovativen Lösungen hin, da der größte Teil des recycelten Polyesters immer noch aus PET-Flaschen stammt.

„Wir hoffen, dass diese Daten als klarer Aufruf zum Handeln für die Branche dienen und sowohl die Erfolge als auch die kritischen Bereiche hervorheben, auf die wir uns stärker konzentrieren müssen, um die Klimaziele zu erreichen“, so Claire Bergkamp, CEO von Textile Exchange.

„Die Erschließung von Recyclingwegen für Textilien wird von entscheidender Bedeutung sein, um die Abhängigkeit von neuen synthetischen Materialien zu verringern. Ebenso wichtig ist es, diejenigen vor Ort weiterhin zu unterstützen, die den Übergang von konventionellen Systemen zu umweltfreundlicheren Materialien vorantreiben. Es ist dringender denn je, diejenigen zu unterstützen, die bereits in umweltfreundlichere Systeme investiert haben, und gleichzeitig den Übergang von konventionellen Systemen in großem Maßstab zu ermöglichen.“

Download des Materials Market Report 2024.

Weitere Informationen:
Faserproduktion Marktbericht
Quelle:

Textile Exchange

Projekt Remake Foto Anna Kjellsson
23.09.2024

Textiler Einstiegsvorteil für Arbeitslose in eine neue Branche

Aufgrund der neuen EU-Abfallrichtlinie müssen die Kommunen ab 2025 große Mengen an Textilien sammeln und verwalten. Das Projekt „Remake Textile“ bereitet sich darauf vor, indem es langzeitarbeitslosen Menschen Qualifizierungsmaßnahmen anbietet. An der Schwedischen Textilschule lernen die Teilnehmer etwas über Textilien und darüber, wie sie alten Stoffen neues Leben einhauchen können.
 
Drei Gruppen, jeweils aus Teilnehmern bestehend, die längere Zeit nicht mehr auf dem Arbeitsmarkt waren, werden neun Monate lang an dem Projekt teilnehmen. Das Projekt startete mit einem Schwerpunkt auf Gesundheit und Arbeitsleben, bevor sich der Fokus auf Textilien verlagerte. Die erste Gruppe hat gerade ihre Zeit an der Schwedischen Textilschule abgeschlossen und geht nun zu Praktika in der Secondhand-Branche über.

Aufgrund der neuen EU-Abfallrichtlinie müssen die Kommunen ab 2025 große Mengen an Textilien sammeln und verwalten. Das Projekt „Remake Textile“ bereitet sich darauf vor, indem es langzeitarbeitslosen Menschen Qualifizierungsmaßnahmen anbietet. An der Schwedischen Textilschule lernen die Teilnehmer etwas über Textilien und darüber, wie sie alten Stoffen neues Leben einhauchen können.
 
Drei Gruppen, jeweils aus Teilnehmern bestehend, die längere Zeit nicht mehr auf dem Arbeitsmarkt waren, werden neun Monate lang an dem Projekt teilnehmen. Das Projekt startete mit einem Schwerpunkt auf Gesundheit und Arbeitsleben, bevor sich der Fokus auf Textilien verlagerte. Die erste Gruppe hat gerade ihre Zeit an der Schwedischen Textilschule abgeschlossen und geht nun zu Praktika in der Secondhand-Branche über.

„Sie haben gelernt, wie eine Faser zu Garn und dann zu Stoff wird. Wir haben uns mit Drucken und Färben beschäftigt und damit, wie man aus dem Material ein Produkt herstellt. Wir haben uns auch mit Reparaturen beschäftigt - mit dem Ausbessern und Reparieren von Kleidungsstücken und Textilien“, erklärt Tuser Biswas, Postdoktorand im Bereich Textiltechnologie, der den Teil des Projekts an der schwedischen Textilschule leitet.

Neben der Schwedischen Textilschule an der Universität Borås sind die Region Göteborg sowie die Organisationen Doing Good und Coompanion weitere Projektpartner, das Projekt wird vom Europäischen Sozialfond finanziert.

„Bei diesem Projekt gab es einen Bedarf an Kenntnissen in einem Bereich, den es auf dem Markt noch nicht gibt - etwas, das in Zukunft wichtig sein wird. Mit der Abfallrichtlinie werden Lösungen für den Umgang mit Textilabfällen benötigt, und wir hoffen, dass die Teilnehmer an diesem Projekt über wertvolle Fähigkeiten verfügen und in der Lage sein werden, kurzfristig in dieser Branche zu arbeiten“, erklärt Tuser Biswas.

Ausbildung als Teil der Lösung
„In diesem Projekt versuchen wir, die bevorstehende Abfallproblematik mit Ausbildung anzugehen. Allerdings ist diese Bildungsmaßnahme nicht so intensiv wie unsere regulären Kurse und Programme. Wir haben versucht, flexibel zu sein und uns an das Vorwissen der Teilnehmer und an das, was wir in zwei Wochen anbieten können, anzupassen“, sagt Tuser Biswas.    
 
Positive Teilnehmer
Nino, einer der Teilnehmer, hatte bereits Erfahrung mit dem Entwerfen und Umgestalten von Kleidungsstücken.

„Ich habe auch früher schon viel selbst gemacht. In dieser Hinsicht war ich schon immer ein Punk - wenn es keine Ressourcen gibt, mache ich trotzdem weiter. Diese Wochen an der Schwedischen Textilschule haben Spaß gemacht; es war sehr positiv, alles auszuprobieren und luxuriös, hierher zu kommen, all die tollen Lehrer zu treffen und in den Einrichtungen zu sein.“

Nino freut sich auf das Praktikum in einem Second-Hand-Laden und fühlt sich gut vorbereitet:
„Wir werden aus Textilabfällen wählen können, die nicht verkauft werden können. Stattdessen werden wir daraus etwas Neues schaffen!“

Über das Projekt Remake Textile
Ziel des Projekts ist es, innovative Lösungen für die Bewirtschaftung der zunehmenden Menge an Textilabfällen zu entwickeln, für die die Kommunen ab 2025 verantwortlich sein werden. Gleichzeitig konzentriert es sich auf die wissenschaftliche Ausbildung und die Entwicklung von Fähigkeiten im Bereich des Textilrecyclings für arbeits-lose Menschen mit gutem akademischem Hintergrund.
Startzeitpunkt: 2024-03-01

Enddatum: 2026-02-28
Durch die Zusammenarbeit mit verschiedenen Partnern zielt das Projekt darauf ab, die Zahl der
Arbeitskräfte für Textilsortieranlagen in Kommunen und Recyclingindustrien zu erhöhen und gleichzeitig genossenschaftliche und gemeinnützige Organisationen bei zirkulären Textilaktivitäten zu unterstützen.

Es wird erwartet, dass das Projektergebnis ein nachhaltiges Kreislaufgeschäftsmodell durch Textilsortier- und -recyclingaktivitäten fördern wird, das als Modell für die gesamte Branche dienen kann. Ziel ist es, eine Lösung zu schaffen, die sowohl die Nachhaltigkeit in der Textilindustrie fördert als auch die Chancen für die bisher arbeits-losen und wirtschaftlich benachteiligten Menschen erhöht. Gleichzeitig werden die Gemeinden gut informiert und erhalten die Möglichkeit, die entwickelten Schulungsmodule und das Personal während oder nach der Pro-jektlaufzeit zu nutzen.

Quelle:

University of Borås, Anna Kjellsson

Dieses Bild aus der CoCuRA-Software zeigt, wie sie konventionelle Baumwolle, Bio-Baumwolle und andere landwirtschaftliche Felder identifiziert. Weiß eingefärbt sind alle Baumwollanbauflächen, grün solche mit Biobaumwolle. Source GOTS
17.09.2024

Bio-Baumwolle mit KI-Unterstützung per Satellit erkennen

  • Analyse von 2,7 Millionen Quadratkilometer in Indien auf Bio-Baumwolle
  • Nachweislich 97 % Genauigkeit bei der Erkennung von Baumwollfeldern, über 80 % Genauigkeit bei der Bestimmung des Biostatus
  • Ziel: Integrität und Verfügbarkeit von Bio-Baumwolle zu verbessern

Mit einem innovativen Technologieprojekt ermöglicht die Global Standard gGmH in Zusammenarbeit mit dem deutschen Tech-Start-up Marple und der European Space Agency (ESA) die Erkennung von Baumwollfeldern und ihres ökologischen Status auf Basis künstlicher Intelligenz in Kombination mit Satellitenbildern. Damit leisten die Projektpartner einen zukunftsweisenden Beitrag, den Anteil organisch angebauter Baumwolle in der weltweiten Wertschöpfungskette der Textilindustrie zu erhöhen und darüber hinaus die Integrität des Global Organic Textile Standard (GOTS) weiter zu stärken.

  • Analyse von 2,7 Millionen Quadratkilometer in Indien auf Bio-Baumwolle
  • Nachweislich 97 % Genauigkeit bei der Erkennung von Baumwollfeldern, über 80 % Genauigkeit bei der Bestimmung des Biostatus
  • Ziel: Integrität und Verfügbarkeit von Bio-Baumwolle zu verbessern

Mit einem innovativen Technologieprojekt ermöglicht die Global Standard gGmH in Zusammenarbeit mit dem deutschen Tech-Start-up Marple und der European Space Agency (ESA) die Erkennung von Baumwollfeldern und ihres ökologischen Status auf Basis künstlicher Intelligenz in Kombination mit Satellitenbildern. Damit leisten die Projektpartner einen zukunftsweisenden Beitrag, den Anteil organisch angebauter Baumwolle in der weltweiten Wertschöpfungskette der Textilindustrie zu erhöhen und darüber hinaus die Integrität des Global Organic Textile Standard (GOTS) weiter zu stärken.

Die Nachfrage nach zertifizierter Bio-Baumwolle steigt seit Jahren kontinuierlich an. Konsumenten legen zunehmend Wert auf ökologisch verträgliche, fair produzierte Textilien und eine verlässliche Rückverfolgbarkeit der Produkte. Auf der anderen Seite liegt der Anteil von Bio-Baumwolle heute bei lediglich 1 bis 2 Prozent der weltweiten Baumwollproduktion. Mit einem einzigartigen Innovationsprojekt trägt die Non-Profit-Organisation Global Standard jetzt dazu bei, die Verfügbarkeit ökologisch angebauter Baumwolle zu erhöhen und auch kleinen Produzenten einen niedrigschwelligen Zugang zu einer Bio-Zertifizierung zu ermöglichen. Gleichzeitig kann Unternehmen und Konsumenten eine hohe Verlässlichkeit und Transparenz hinsichtlich der Rohstoffherkunft gewährleistet werden.

Erkennungen und Überprüfung organischen Anbaus mit Hilfe innovativer Technologie
Global Standard und seine Projektpartner, das Tech-Start-up Marple und die European Space Agency (ESA), setzen erstmals innovative Technologien auf Basis künstlicher Intelligenz sowie Satellitenbilder der ESA zur Identifizierung, Validierung und kontinuierlichem Monitoring von Anbaufeldern ein. Herzstück des Systems ist die Software „Cotton Cultivation Remote Assessment“ (CoCuRA) von Marple. Sein Algorithmus wird mit realen Geodaten trainiert, die im Rahmen einer Vermessung landwirtschaftlicher Flächen erhoben werden. Darauf aufbauend kann das System nicht nur mit einer Genauigkeit von 97 Prozent Baumwollfelder via Satellitenbild identifizieren, sondern auch nach ihrem ökologischen Status unterscheiden. Denn Baumwollfelder, die mit Pestiziden behandelt werden, haben eine andere Beschaffenheit als Felder mit organischem Anbau. Mit Hilfe selbstlernender Technologie und Echtzeit-Satellitenbildern erkennt das System, welche Baumwollfelder nach organischen Methoden bewirtschaftet werden und damit für eine Bio-Zertifizierung nach internationalem IFOAM Standard qualifiziert sind. Dies wiederum ist eine der Grundvoraussetzungen für GOTS-zertifizierte Produkte, bei denen mindestens 70 Prozent der verwendeten Fasern aus zertifizierten Biofasern bestehen müssen und alle Verarbeitungsstufen des Textilprodukts eine Zertifizierung nach strengen ökologischen sowie sozialen Kriterien erfordern.

In einem Pilotprojekt in Indien hat das Team rund 6.000 Felder vermessen und die Geodaten in die Software importiert. In der Folge hat der CoCuRA-Algorithmus rund 2,7 Millionen Quadratkilometer Land mit Baumwollanbau identifiziert. In den kommenden Jahren soll das Projekt skaliert und auf weitere Länder ausgeweitet werden.  

Global Standard bringt Produzenten und Textilunternehmen zusammen   
Für Unternehmen der Textilbranche bedeutet das Projekt einen unkomplizierten, verlässlichen und kosteneffizienten Zugang zu bio-zertifizierten Rohstoffen – und damit einen wichtigen Schritt auf dem Weg zur Zertifizierung ihrer Produkte mit dem GOTS-Siegel. Auch für Baumwollbauern bringt die KI-gestützte Klassifizierung etliche Vorteile mit sich, wie einen langfristigen Anreiz, ihren Anbau nach ökologischen Standards umzugestalten oder einen niedrigschwelligen Zugang zu einer Bio-Zertifizierung ihrer Rohstoffe und einer attraktiven internationalen Kundenzielgruppe. Denn viele, insbesondere kleine Anbaubetriebe, arbeiten von jeher nach traditionellen Methoden, die den Standard einer Bio-Zertifizierung erfüllen.

Strukturell bedingt sind sie jedoch oftmals nicht zertifiziert, so dass ihre Ware nicht als BioBaumwolle anerkannt wird. Die Klassifizierung nach der neuen, satellitengestützten Methode kann dies ändern und kleinen Bauern oder Kollektiven eine attraktive Perspektiven bieten. „Indem wir Produzentinnen und Produzenten ökologisch zertifizierter Rohstoffe und verantwortungsvolle Unternehmen der Textilbranche zusammenbringen, tragen wir in hohem Maße dazu bei, den ökologischen Standard der Textilindustrie langfristig zu erhöhen. Dadurch verbessern wir für alle Menschen den Zugang zu nachhaltigen Produkten und kommen unserem Ziel, höchste soziale und ökologische Standards in textlichen Wertschöpfungsketten zu schaffen, einen wichtigen Schritt näher“, erläutert Claudia Kersten, Managing Director von Global Standard.

Mit innovativer Technologie die Zukunft gestalten
Gleichzeitig trägt das System effektiv dazu bei, Missbrauch und Betrug im Wertschöpfungsprozess der Textilindustrie vorzubeugen und die Transparenz des Global Standards weiter zu verbessern. Darüber hinaus ist die GOTS-Zertifizierung ein wirksames Instrument, das Unternehmen dabei hilft, gesetzliche Anforderungen weltweit zu erfüllen. „Die Zukunft gehört intelligenten Technologien. Und so müssen auch wir innovative und skalierbare Lösungen einsetzen, um auf kosteneffiziente Weise die flächendeckende Etablierung hoher Standards in der Textilindustrie zu erzielen und das Vertrauen der Industrie und der Konsumenten zu sichern“, betont Organic Production Specialist Jeffrey Thimm.

Quelle:

GOTS

Windenergie Foto: Carlos / Saigon - Vietnam, Pixabay
13.09.2024

Negative Stimmung am Composites-Markt

  • Kritische Bewertung der aktuellen Geschäftslage
  • Zukunftserwartungen trüben sich ein
  • Investitionsklima bleibt verhalten
  • Erwartungen an Anwendungsindustrien unterschiedlich
  • Wachstumstreiber mit wenig Bewegung
  • Composites-Index zeigt nach unten

Zum 23. Mal hat Composites Germany aktuelle Kennzahlen zum Markt für faserverstärkte Kunststoffe erho-ben. Befragt wurden alle Mitgliedsunternehmen der Trägerverbände von Composites Germany: AVK und Composites United sowie des assoziierten Partners VDMA.

Um die problemlose Vergleichbarkeit der unterschiedlichen Erhebungen zu gewährleisten, wurden auch in die-sem Halbjahr keine grundlegenden Änderungen bei der Befragung durchgeführt. Erhoben wurden erneut überwiegend qualitative Daten in Bezug auf die aktuelle und zukünftige Marktentwicklung.

  • Kritische Bewertung der aktuellen Geschäftslage
  • Zukunftserwartungen trüben sich ein
  • Investitionsklima bleibt verhalten
  • Erwartungen an Anwendungsindustrien unterschiedlich
  • Wachstumstreiber mit wenig Bewegung
  • Composites-Index zeigt nach unten

Zum 23. Mal hat Composites Germany aktuelle Kennzahlen zum Markt für faserverstärkte Kunststoffe erho-ben. Befragt wurden alle Mitgliedsunternehmen der Trägerverbände von Composites Germany: AVK und Composites United sowie des assoziierten Partners VDMA.

Um die problemlose Vergleichbarkeit der unterschiedlichen Erhebungen zu gewährleisten, wurden auch in die-sem Halbjahr keine grundlegenden Änderungen bei der Befragung durchgeführt. Erhoben wurden erneut überwiegend qualitative Daten in Bezug auf die aktuelle und zukünftige Marktentwicklung.

Kritische Bewertung der aktuellen Geschäftslage
Nachdem die Bewertung der ak-tuellen Geschäftsalge vor der Corona-Krise auf einem relativ stabilen Niveau positiv bewertet wurde, hat sich die Wahrneh-mung der Befragungsteilneh-mer:innen mittlerweile deutlich verschlechtert.      

Mit Ausnahme einiger weniger positiver Tendenzen, zeigt der entsprechende Indikator seit 2022 deutlich nach unten. Auch in der aktuellen Befragung ist weiterhin keine Trendumkehr festzustellen. (vgl. Abb. 1). Die Bewer-tung der generellen Geschäftslage gibt in allen genannten Regionen nach.
Die Gründe für die negative Stimmung sind vielfältig und zeigten sich bereits in den letzten Erhebungen. Hohe Energie-, Rohstoff- und Logistikkosten bleiben eine starke Belastung, vor allem für die deutsche Industrie, aber auch für viele andere Länder in Europa.

Hinzu kommen eine schwächelnde Weltkonjunktur und eine Absatzschwäche für viele Produkte in Asien. Dort wächst vor allem rohstoffseitig eine massive Konkurrenz zu europäischen Produkten, die teils auch auf Über-kapazitäten beruht, was die Anbieter hier wiederum preislich enorm belastet. Politische Unsicherheiten, pro-tektionistische Tendenzen und kriegerische Auseinandersetzungen, wie in der Ukraine und zuletzt verstärkt im Nahen Osten, verschlechtern das Wirtschaftsklima zusätzlich.

Derzeit scheint es der Politik nicht zu gelingen, ein wirtschaftsförderliches Umfeld zu schaffen. Bereits in den letzten zwei Jahren zeigte sich der Composites-Markt mit starken Rückgängen. Auch für das laufende Jahr gibt es aus der Industrie weiterhin pessimistische Signale. Vor allem für Deutschland war und ist die Industrie ein wichtiger Wirtschaftsbereich. Diesem droht der weitere Niedergang, wenn es nicht gelingt, entsprechende re-gulatorische Rahmenbedingungen zu schaffen, die eine konkurrenzfähige Produktion ermöglichen. Deutsch-land steht derzeit vor allem wirtschaftspolitisch und ökologisch vor strukturellen Änderungen, die notwendig sind. Diese notwendigen Anpassungen werden viele Jahren dauern und hohe Investitionen erfordern. Es ist dringend angeraten, hier endlich eine Balance zwischen notwendiger Belastung für die Industrie/Unternehmen einerseits und entsprechenden Entlastungen andererseits zu finden. Sollte der Niedergang der deutschen und europäischen Industrie weiter voranschreiten, wird es irgendwann fraglich werden, wer die Umstrukturierung finanzieren soll. Nur eine gesunde Wirtschaft, zu der auch eine produzierende Industrie zählt, wird in der Lage sein zu investieren und notwendige Maßnahmen zu finanzieren.
           
Für den Staat selbst wird das nicht möglich sein. Auch ein Ausbau der Beschäftigung im öffentlichen Dienst, wie in den letzten Monaten forciert, um wegfallende Stellen in der Industrie aufzufangen, löst dieses Problem nur vordergründig. Eine gesunde staatliche Finanzierung beruht auf einer gesunden Wirtschaft. Hierfür muss dringend etwas getan werden - derzeit wird am eigenen Fundament gegraben.

Dazu passend bleibt nicht nur die Bewertung der generellen Geschäftslage pessimistisch. Auch die Situation der eigenen Unternehmen wird weiterhin kritisch bewertet. Vor allem für Deutschland zeigt sich ein negatives Bild. Fast 70 % der Befragten bewerten die aktuelle Geschäftslage in Deutschland kritisch. Etwas positiver fällt die Sichtweise auf das weltweite Geschäft und Europa aus. Hier bewerten „nur“ 46 % bzw. 54 % der Befragten die Situation eher negativ.

Zukunftserwartungen trüben sich ein
Zeigten sich im Rahmen der letzten Erhebung noch eher positive Bewertungen der Zukunftserwartungen, so trübt sich dieses Bild aktuell deutlich ein. Befragt nach ihrer Einschätzung zur zukünftigen generellen Ge-schäftsentwicklung, zeigen sich die Werte durchweg rückläufig. Derzeit scheinen die Befragten nicht an eine Verbesserung der Situation zu glauben.

Auch für das eigene Unternehmen zeigen sich die Befragten hinsichtlich ihrer Zu
kunftserwartungen eher pessimistisch, wenngleich die Erwartungen im Hinblick auf die eigene Marktpositionierung weltweit positiv ausfallen.
      
Die Teilnehmenden gehen anscheinend von einer moderaten kurz- bis mittelfristigen Erholung der Weltwirtschaft aus. Die Prognosen sind optimistischer als die Bewertung der aktuellen Situation. Auffällig ist, dass die Sichtweise auf die Region Deutschland im Verhältnis zu Europa und der weltweiten Konjunktur kritischer ist. 28 % der Befragten erwarten eine negative Entwicklung der generellen Marktsituation in Deutschland. Nur 13 % erwarten eine Verbesserung der aktuellen Situation. Für Europa und auch die Welt zeigen sich bessere Kennwerte.

Investitionsklima bleibt verhalten
Die aktuell zurückhaltende Bewertung der wirtschaftlichen Situation wirkt sich auch weiterhin auf das Investitionsklima aus.

Nachdem in der letzten Befragung noch 22% der Teilnehmen-den von einem Anstieg der Personalkapazität ausgegangen waren - (Befragung 1/2023 = 40 %), liegt dieser Wert aktuell nur noch bei 13%. Demgegenüber stehen 33 %, die sogar von einem Rückgang im Bereich Personal ausgehen (vgl. Abb. 4).
Auch der Anteil der Befragten, die Maschineninvestitionen planen, ist rückläufig. Waren bei der letzten Befra-gung noch 56 % von entsprechenden Investitionen ausgegangen, so sinkt dieser Wert nun auf 44 % ab:

Erwartungen an Anwendungsindustrien unterschiedlich
Der Composites Markt ist durch ei-ne starke Heterogenität sowohl material- aber auch anwendungs-seitig gekennzeichnet. In der Befra-gung wurden die Teilnehmenden gebeten, ihre Einschätzung hinsicht-lich der Marktentwicklung unter-schiedlicher Kernbereiche zu geben.

Die Erwartungen zeigen sich äußerst verschieden. Die beiden wichtigsten Anwendungsbereiche sind der Mobilitäts- und der Bau-/Infrastruktursektor. Beide befinden sich derzeit in starken Umbrüchen bzw. sind von Rückgängen betroffen, was sich auch in der Befragung deutlich zeigt.

Wachstum wird vor allem im Bereich Windenergie und Luftfahrt erwartet. (vgl. Abb. 5). Hier zeigen sich grundsätzlich wenig Verschiebungen zur letzten Befragung.

Wachstumstreiber mit wenig Bewegung
Bei den Werkstoffen setzt sich die Entwicklung hinsichtlich der Einschätzungen der Wachstumstreiber weiter fort. Wurde für einen langen Zeitraum GFK als Material genannt, aus dessen Umfeld die wesentlichen Wachstumsimpulse für den Composites-Bereich zu erwarten sind, so werden die wesentlichen Impulse mittlerweile erneut von CFK oder materialübergreifend vermutet. Hier setzt sich der Trend der letzten Befragung fort.

Regional kommt es zu einer leichten Verschiebung. Die wesentlichen Wachstumsimpulse werden aus Asien und Nordamerika erwartet. Aber auch die EU (außer Deutschland) wird genannt. Deutschland wird weniger stark als Wachstumstreiber gesehen und verliert weiter an Boden.

Composites-Index zeigt nach unten
Die zahlreichen negativen Einflüsse der letzten Zeit zeigen sich weiterhin auch im Gesamt-Composites-Index (vgl. Abb. 6). Dieser gibt in allen Bereichen nach.
 
In den letzten zwei Jahren hat der europäische Composites-Markt etwa 15% seines Produktionsvolumens ein-gebüßt. Auch wenn nicht alle Bereiche gleichermaßen von Rückgängen betroffen sind, sollte dies ein Alarmzei-chen sein. Bis zur Corona-Pandemie zeigte sich für viele Jahre ein kontinuierlicher Anstieg des Produktionsvo-lumens. Seit Beendigung der Corona-Krise und mit Zunahme der gesamtwirtschaftlichen Unsicherheiten schei-nen Europa und ganz speziell Deutschland als Wirtschaftsstandort unattraktiver zu werden. Bei einem Anstieg des Produktionsvolumens weltweit nimmt der Marktanteil Europas mittlerweile kontinuierlich ab. Die Gründe sind vielfältig und einfache Lösungen gibt es nicht. Soll der Industriestandort gesichert bleiben, muss sich aber schnell etwas ändern. Einmal abgewanderte Unternehmen holt man schwer wieder zurück.

Es bleibt abzuwarten, ob es gelingen wird, der negativen Entwicklung gegenzusteuern. Hier wäre ein zielgerich-tetes Eingreifen, auch der politischen Entscheidungsträger, wünschenswert. Dies kann aber ohne die Industrie/Wirtschaft nicht gelingen. Nur gemeinsam wird es möglich sein, den Wirtschafts-/Industriestandort Deutschland zu erhalten und erneut zu stärken. Für Composites als Materialgruppe generell zeigen sich, auf-grund des speziellen Eigenschaftsportfolios, nach wie vor sehr gute Chancen zum Ausbau der Marktposition in neuen, aber auch bestehenden Märkten. Die Abhängigkeit von gesamtwirtschaftlichen Entwicklungen jedoch bleibt bestehen.

Es gilt nun über Innovationen neue Marktfelder zu erschließen, Chancen konsequent zu nutzen und gemeinsam daran zu arbeiten, Composites weiter in bestehenden Märkten zu implementieren. Dies kann gemeinsam oftmals besser gelingen als allein. Composites Germany bietet mit seinem hervorragenden Netzwerk vielfältige Möglichkeiten.

Die nächste Composites-Markterhebung erscheint im Februar 2025.

 

Quelle:

Composites Germany

TheDigitalArtist, Pixabay
09.09.2024

„Alttextilrecycling droht der Kollaps“

Das Recycling von Alttextilien steht vor einem möglichen Kollaps. Branchenkenner sind sich einig, dass die aktuelle Krise gravierender ist als die seinerzeitige COVID-19-Krise.
Bei „Corona“ gab es einen absehbaren Zeitraum von einigen Monaten, danach erholte sich die Branche recht schnell und durch den Effekt des Nachholbedarfs regulierten sich die Preise innerhalb eines kurzen Zeitraumes auf ein normales Niveau.
 
„Wir haben nun eine völlig andere Lage, die existenzbedrohend für viele der etablierten Alttextilrecycler der Branche ist“, so die Einschätzung von Stefan Voigt, Vorsitzender des Fachverbandes Textilrecycling (FTR) im bvse.
 

Das Recycling von Alttextilien steht vor einem möglichen Kollaps. Branchenkenner sind sich einig, dass die aktuelle Krise gravierender ist als die seinerzeitige COVID-19-Krise.
Bei „Corona“ gab es einen absehbaren Zeitraum von einigen Monaten, danach erholte sich die Branche recht schnell und durch den Effekt des Nachholbedarfs regulierten sich die Preise innerhalb eines kurzen Zeitraumes auf ein normales Niveau.
 
„Wir haben nun eine völlig andere Lage, die existenzbedrohend für viele der etablierten Alttextilrecycler der Branche ist“, so die Einschätzung von Stefan Voigt, Vorsitzender des Fachverbandes Textilrecycling (FTR) im bvse.
 
Der weltweite Markt für Alttextilien befindet sich schon seit längerer Zeit in einer tiefen Krise, die jetzt eine Stufe erreicht hat, die nur als freier Fall bezeichnet werden kann. Die Preise für Original-Sammelware decken seit dem Frühjahr nicht mehr die enormen Kosten für Containergestellung, Sammlung und Verwaltung.

Der am Markt gehandelte Preis für Originalware hat inzwischen einen historischen Tiefststand erreicht, was viele Marktteilnehmer in existenzielle Nöte bringt.

Der Absatz von Originalware und sortierter Ware ist nahezu unmöglich geworden. Durch den Wegfall etablierter Marktteilnehmer sind jahrelang erprobte Lieferketten zerstört worden, und die Lagerbestände von Original- und sortierter Ware haben bisher unbekannte Rekordmengen erreicht. Einige Marktteilnehmer sind gezwungen, das übliche Verkaufsgeschäft durch Tauschhandel zu ersetzen.

Auch die nachgelagerten Akteure in der Verwertungskette, wie Reißereien und Spinnereien, stehen nach Brancheninformationen unter Druck und haben massiv Personal abgebaut. Die Produktion von Putzlappen hat ebenfalls einen Tiefstand erreicht. Bedingt durch Produktionsverlagerungen ins Ausland und verringerte Inlandsproduktionen ist der Bedarf an Putzlappen gesunken, und die Preise sind auf ein sehr geringes Niveau abgerutscht.

Konsumverhalten und internationale Märkte verschärfen die Krise
Durch die allgemein hohe Kostenbelastung der Bevölkerung ist der Konsum von Textilien eingebrochen. Der negative Trend des Konsums von minderwertiger Fast Fashion wird nun durch Ultra Fast Fashion mit noch schlechterer Qualität verstärkt. Dies hat katastrophale Auswirkungen auf die Wertschöpfung innerhalb der Verwertungskette von Alttextilien.

„Im Sortierprozess werden immer öfter größere Mengen an relativ neuwertigen Textilien gefunden, die bereits so defekt sind, dass sie nicht mehr für den Weitergebrauch geeignet sind und somit in den Recyclingprozess eingebracht werden müssen“, erklärt Voigt. Allerdings sei auch hiermit kein Geld zu verdienen, da auf diesem Teil der Originalware die gleichen Kostenstrukturen lasten wie auf tragfähiger Ware und das Recyclingverfahren zudem sehr kostenintensiv ist.

Branche fordert Einführung eines EPR-Systems
Bislang wurde die Verwertung des Anteils der sortierten Ware durch die Erlöse tragfähiger Ware subventioniert, doch dieses System funktioniert schon seit Längerem nicht mehr. Die Branche wartet händeringend auf die Einführung eines nationalen EPR-Systems für Textilien, um eine Stabilisierung der Kosten zu erreichen.

Der kürzlich veröffentlichte Entwurf der EU-Kommission zur überarbeiteten EU-Abfallrahmenrichtlinie sieht die Einführung eines Systems der erweiterten Herstellerverantwortung für Textilien vor. Die in Deutschland existierenden Sammel- und Verwertungsstrukturen, die eine bürgernahe und getrennte Sammlung von Alttextilien ermöglichen, sollen dabei eine zentrale Rolle spielen.

Auch der Entwurf der Nationalen Kreislaufwirtschaftsstrategie (NKWS) des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) hebt die Bedeutung der nationalen Recyclingbranche für Alttextilien hervor. Ohne sie wäre die Etablierung eines geschlossenen Kreislaufsystems für Textilien nicht machbar.

Krise nicht auf Deutschland begrenzt
Auch international hat die Krise Wellen geschlagen. Länder wie die Niederlande, traditionell der größte Abnehmer von textiler Altware aus Deutschland, haben die Krise bereits in den nationalen Medien thematisiert. Dort sind fast 250 Unternehmen mit der Erfassung, Sortierung und internationalen Vermarktung von Alttextilien beschäftigt.

Rund 60 Prozent der Originalware wird nach der Sortierung als tragfähige Bekleidung weiterverwertet, sodass die Branche auf stabile Märkte angewiesen ist, in denen Verwertungserlöse erzielt werden können. Doch hier liegt das Problem. „Bedingt durch die Auswirkungen des russischen Angriffskrieges in der Ukraine ist der osteuropäische Markt nur noch bruchstückhaft zu bedienen“, erläutert Voigt.

Hinzu kommt, dass der afrikanische Markt, trotz seines Potenzials, derzeit vor enormen Herausforderungen steht, weil praktisch kein Geld mehr im System ist, fügt er hinzu und erläutert die Problematik, die er von vielen Befragten der Branche zu hören bekommt:
„Der enorme Werteverfall von vielen Währungen in diversen afrikanischen Ländern sorgt dafür, dass der Kauf von eigentlich dringend benötigter Second-Hand-Kleidung gegen harte Devisen dem afrikanischen Kunden immer weniger möglich ist“, so Voigt weiter.

So hat die Währung im äußerst wichtigen afrikanischen Markt Ghana im Verlauf der letzten sechs Monate des Jahres 2024 um ca. 20 Prozent zum EUR verloren. Zudem dauert der Transfer der Devisen mittlerweile bis zu zwei Monaten, so dass der Rücklauf der Verwertungserlöse mittlerweile bis zu einem halben Jahr benötigt.

Hinzu kommt, dass der afrikanische Markt zunehmend von chinesischem Einfluss dominiert wird. „Die eigentlich bessere Qualität guter gebrauchter europäischer Second-Hand-Kleidung kann sich kaum mehr gegenüber asiatischer Neuware durchsetzen“, berichtet Voigt. Die Ultra Fast Fashion aus China überschwemmt den Markt mit extrem günstigen Preisen, wodurch die Vermarktung sortierter, gebrauchter Bekleidung immer schwieriger wird.

Neben wirtschaftlichen Problemen gibt es auch logistische Herausforderungen. „Unsere Kunden berichten von immer größeren Schwierigkeiten, überhaupt in akzeptabler Wartezeit an die notwendigen Visa für einen Geschäftsbesuch in Europa zu kommen“, erklärt Voigt. Die Wartezeit für einen Termin im Konsulat kann derzeit bis zu zwei Monate betragen.

Forderung nach kurzfristigen Maßnahmen
Um einen kurzfristigen Kollaps des Systems zu verhindern, müssen laut Voigt die üblichen Vergütungsstrukturen für Kommunen und Stellplatzgeber für Sammelcontainer überdacht werden. „Verwertungserlöse finden eben seit einiger Zeit nicht mehr statt, also können derzeit solche nicht mehr ausgeschüttet bzw. müssen an die aktuellen Verhältnisse angepasst werden“, so Voigt.

Die Branche rechnet damit, dass die aktuelle Krise noch länger andauern wird. „Es werden wohl nicht alle überleben“, prognostiziert Voigt. Schon jetzt werden viele Sammelgebiete auf dem freien Markt angeboten und diverse Sammelkapazitäten werden ersatzlos aufgelöst. Die Zukunft der Alttextilrecyclingbranche bleibt ungewiss und ein Ende der Krise ist nicht in Sicht.

Weitere Informationen:
Alttextilien Textilrecycling
Quelle:

bvse-Bundesverband Sekundärrohstoffe und Entsorgung e.V.

Texcare Messe Frankfurt (c) Messe Frankfurt
06.09.2024

Kreislaufwirtschaft in der Textilpflege-Branche längst etabliert

Der professionelle Mietservice für Wäsche und Berufsbekleidung ist ein Paradebeispiel für zirkuläres, nachhaltiges Wirtschaften: Er setzt langlebige Textilien ein, die mindere Qualitäten oder Einmalprodukte ersetzen (reduce), optimiert deren Nutzungsdauer durch eine fachgerechte Pflege, die auch Reparaturen einschließt (reuse), und entwickelt Lösungen, um sie, einmal abgenutzt, wieder neuen Zwecken zuzuführen (recycle).

Der professionelle Mietservice für Wäsche und Berufsbekleidung ist ein Paradebeispiel für zirkuläres, nachhaltiges Wirtschaften: Er setzt langlebige Textilien ein, die mindere Qualitäten oder Einmalprodukte ersetzen (reduce), optimiert deren Nutzungsdauer durch eine fachgerechte Pflege, die auch Reparaturen einschließt (reuse), und entwickelt Lösungen, um sie, einmal abgenutzt, wieder neuen Zwecken zuzuführen (recycle).

Mit dem „Green Deal“ hat die Europäische Kommission unter anderem die Transformation der Bekleidungsindustrie von einem Geschäftsmodell des kurzlebigen Verbrauchs zu einem nachhaltigeren, kreislauforientierten System eingeleitet. Bis zum Jahr 2030 soll Fast-Fashion vermehrt durch Textilerzeugnisse abgelöst werden, die einen längeren Lebenszyklus haben und dadurch zur Verminderung von Umweltbelastungen beitragen. Um dieses Ziel zu erfüllen, sollen Textilien eine bessere Haltbarkeit, Wiederverwendbarkeit, Reparierbarkeit, Faser-zu-Faser-Recyclingfähigkeit und einen höheren Anteil an recycelten Fasern aufweisen. Für den Textilservice sind die Zirkularitätsvorgaben aus Brüssel längst gelebte Realität, denn die Vermietung von professionell genutzter Berufs- und Schutzkleidung, Hotel- und Krankenhauswäsche, Wischbezügen u.a. setzt ebendiese Funktionalitäten voraus: Die Qualitäten müssen langlebig, waschbar – also wiederverwendbar – und einfach zu reparieren sein. Dank dieser Eigenschaften kann Mietwäsche lange im Service-Kreislauf verbleiben und hat sich als nachhaltige Alternative zum Kauf etabliert.

Wäsche im Kreislauf
Der textile Mietservice bietet verschiedene Systeme, die auf die Bedürfnisse der Kundengruppen zugeschnitten sind. Berufs- und Schutzkleidung wird von Mietwäschereien in einem umfassenden Größenspiegel bevorratet, so dass die Beschäftigten eines Kunden ein passendes Outfit erhalten. Dieses ist gekennzeichnet und wird dem entsprechenden Träger zur Verfügung gestellt. Sollte er aus dem Kundenbetrieb ausscheiden, wird die Ware zurückgenommen und wird – sofern sie in einem einwandfreien Zustand ist – als Ersatzkleidung weitergenutzt. Bei Arbeitskleidung im Gesundheitswesen, aber auch bei Bett-, Tisch- und Frottierwäsche ist hingegen eine Poollösung üblich. Ein Wäschepool umfasst gleichartige Textilien, die ohne individuelle Kunden- und Trägerzuordnung für eine Lieferung entnommen werden. Dadurch wird die eingesetzte Textilmenge deutlich verringert.

Zu einer Lebensverlängerung von Textilien trägt auch ein zweiter großer Bereich der gewerblichen Textilpflege bei: die lokale Textilreinigung. In den Betrieben werden unterschiedlichste Waren im Auftrag von privaten und gewerblichen Kunden sachgerecht aufbereitet. Edle Ober- und Unterbekleidung, hochwertige Heimtextilien, empfindliche Daunenjacken oder stark verschmutzte Arbeitskleidung werden wieder sauber, frisch und einsetzbar. Und sollten sich Flecken auch nach der Detachur als besonders hartnäckig erweisen, kann ein Fachbetrieb die Ware umfärben und dadurch deren Wiederverwertbarkeit sicherstellen.

Textilservice bietet Recyclingvorteile
Zusätzlich zu den beiden wesentlichen Forderungen „reuse“ und „repair“ setzt sich die Branche auch intensiv mit dem in der EU-Textilstrategie geforderten Recycling von Alttextilien auseinander. Verschiedene Hersteller von Berufskleidung haben eigene Rücknahmemodelle entwickelt, bei denen Kunden beim Kauf von Neuware die ausrangierten Stücke zurückgeben können. Diese werden dann bei Kooperationspartnern wieder- oder weiterverwertet. Auch große Unternehmen, darunter die Telekom und Ikea, haben ein zentrales Rücknahme- und Recyclingsystem für ausgediente Mitarbeiterkleidung eingeführt; das Möbelhaus hat daraus eine eigene Heimtextil-Linie kreiert. Die Umsetzung eines entsprechenden Systems lässt sich jedoch am einfachsten im Mietservice realisieren, da die Ware stets zum Fachbetrieb zurückkehrt und dort auch aussortiert wird. So summiert sich ausgediente Wäsche an einem Ort zu großen Volumen gleichartiger, gewaschener Alttextilien auf, was die Abhollogistik und den Recyclingprozess erheblich vereinfacht. Aufgrund dieser vorteilhaften Rahmenbedingungen hat sich bereits die erste Initiative gegründet, bei der mehrere Textilservice-Unternehmen ihre ausrangierte Hotelwäsche bündeln und sie dem industriellen Baumwolle-zu-Zellstoff-Recycling zuführen. Ob Einzel- oder Gemeinschaftsaktionen, sie zeugen von dem Engagement der Branche, Lösungen für „Rest-Stoffe“ zu entwickeln.

Textilupcycling für Designerstücke
Die Lösungen für Alttextilien sind vielfältiger als nur das reine Recycling. So bietet beispielsweise die Firma Fristads aus Schweden einen eigenen Reparaturservice für seine Berufskleidung an. Die britische Kaufhauskette John Lewis geht einen Schritt weiter. In einem Feldversuch können Kunden ihre Kleidung in ausgewählten Läden zum Reinigen und Reparieren abgeben, die Aufbereitung erfolgt durch die zur Timpson Group gehörende Wäscherei- und Reinigungskette Johnsons. Auch Designer haben die Chancen ausgemusterter Arbeitskleidung und Objekttextilien für ein zweites Leben (second life) erkannt. Sie bringen aufwendige Verzierungen auf Kollektionsteile auf oder zerlegen sie und setzen sie neu zusammen. Die kreativ aufgewertete Ware bringen sie dann als Designer-Stücke in den Markt zurück. Auch für großformatige Objekttextilien gibt es Verwertungslösungen: Sie werden zu Taschen oder Kosmetikaccessoires umkonfektioniert oder nach einem Umfärbeprozess zu Schürzen-Kleinserien verarbeitet. So vielfältig solche Konzepte sind, so gering ist jedoch ihr Effekt auf die Verringerung der Textilabfälle. Einzig das etablierte Second-Hand-Modell bringt größere Mengen in den Gebrauchskreislauf zurück.

Pro und Contra von Recyclingmaterialien
Während sich die Textilpflege-Branche in fast allen Punkten geschlossen hinter die Forderungen der EU-Textilstrategie stellt und sich mit Lösungen einbringt, ist sie sich bei einem gesteigerten Recyclingfaseranteil in ihren Produkten uneinig. Zwar gibt es bereits zahlreiche Berufskleidungskollektionen und Hotelwäsche-Sortimente, in denen die Vorgabe aus Brüssel erfüllt wird. In der Praxis bleibt manche Qualität jedoch den Beweis der Langlebigkeit schuldig, denn die Faserqualität leidet unter jedem Recyclingverfahren. Zugunsten der Haltbarkeit in der Industriewäsche vertraut daher so mancher Hersteller von gewerblich genutzten Textilien ausschließlich auf native, fabrikneue Fasermaterialien. Auf der Texcare International findet die Branche das passende Umfeld, diesen Zielkonflikt ausführlich zu diskutieren.

Quelle:

Messe Frankfurt

Austernpilz Bild: Andre Mouton, Pixabay
02.09.2024

Pilzmyzel als Basis für nachhaltige Produkte

Pilze haben mehr zu bieten als auf den ersten Blick erkennbar. Ihre fadenförmigen Zellen, die wie ein Wurzelgeflecht unsichtbar und großflächig unter der Erde wachsen, bieten großes Potenzial, um nachhaltige, biologisch abbaubare Materialien herzustellen. Forschende am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP im Potsdam Science Park nutzen dieses Pilzmyzel, um damit unterschiedlichste, recycelbare Produkte zu entwickeln – vom Portemonnaie über Dämmmaterialien bis hin zu Verpackungen.

Flexible Myzelmaterialien in unterschiedlicher Dicke können als Polstermaterial, Dämmplatte oder Lederalternative verwendet werden.

Pilze haben mehr zu bieten als auf den ersten Blick erkennbar. Ihre fadenförmigen Zellen, die wie ein Wurzelgeflecht unsichtbar und großflächig unter der Erde wachsen, bieten großes Potenzial, um nachhaltige, biologisch abbaubare Materialien herzustellen. Forschende am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP im Potsdam Science Park nutzen dieses Pilzmyzel, um damit unterschiedlichste, recycelbare Produkte zu entwickeln – vom Portemonnaie über Dämmmaterialien bis hin zu Verpackungen.

Flexible Myzelmaterialien in unterschiedlicher Dicke können als Polstermaterial, Dämmplatte oder Lederalternative verwendet werden.

Ein gewölbter Hut, ein Stiel – so sehen für uns die meisten Pilze aus. Doch der größte Teil des Organismus besteht aus einem Geflecht aus Zellfäden, dem Myzel, das sich meist unterirdisch ausbreitet und riesige Ausmaße annehmen kann. Dieses fein verzweigte Geflecht wurde bisher wenig genutzt. Doch für Forschende am Fraunhofer IAP in Potsdam ist das Pilzmyzel ein zukunftsweisender Rohstoff, der vielfältige Möglichkeiten bietet, erdölbasierte Produkte durch natürliche Bio-Myzel-Komposite zu ersetzen. Als Substrat für die Pilzkulturen dienen organische Reststoffe aus der regionalen Land- oder Forstwirtschaft. In verschiedenen Projekten nutzen die Forscherinnen und Forscher myzelbasierte Materialien, um daraus etwa Dämmmaterialien, Verpackungen und tierfreie Ergänzungen zu Lederprodukten herzustellen.

Myzelbasierte Materialien aus regionalen, landwirtschaftlichen Reststoffen
»Angesichts von Klimawandel und allmählich versiegenden fossilen Rohstoffquellen sind dringend biologisch abbaubare Materialien gefragt, die weniger energieintensiv produziert werden«, sagt Dr. Hannes Hinneburg, Wissenschaftler am Fraunhofer IAP. Gemeinsam mit seinem Team wandelt er mit Hilfe von Pilzmyzel – etwa von Speisepilzen oder Baumpilzen wie dem Austernseitling oder dem Zunderschwamm – lokal verfügbare pflanzliche Reststoffe in nachhaltige Werkstoffe um. »Das Myzel hat Eigenschaften, die sich für die Herstellung von umweltfreundlichen, energieeffizienten Materialien nutzen lassen, da das Wachstum der Pilze unter Umgebungsbedingungen stattfindet und CO2 in den Reststoffen gespeichert bleibt. Bei der Zersetzung von Zellulose und anderen organischen Reststoffen bildet es ein verdichtetes dreidimensionales Netzwerk und kann somit eine selbsttragende Struktur aufbauen«, erklärt der Biotechnologe. Das dabei entstehende Material ist eine komplexe Verbindung mit einem organischen Substrat wie Getreideresten, Holzspänen, Hanf, Schilf, Raps oder anderen landwirtschaftlichen Reststoffen. Diese Stoffe dienen dem Pilz als Nahrung und werden im Laufe des Stoffwechselvorgangs komplett von einem feinen Geflecht aus Myzel durchzogen. So entsteht ein rein organisches Verbundmaterial, das sich in eine gewünschte Form bringen und durch thermische Behandlung stabilisieren lässt. »Zunächst vermischt man Wasser mit landwirtschaftlichen Reststoffen wie Stroh, Hackschnitzeln und Sägespänen zu einer Masse. Nach der anschließenden Einstellung von Feuchtegrad und Partikelgröße und der darauffolgenden Hitzebehandlung zum Abtöten konkurrierender Keime liegt das Substrat vor. Es bildet die Nahrung für die Pilze und wird mit dem Myzel vermischt. Nach einer Wachstumsphase von etwa zwei bis drei Wochen im Brutschrank entsteht aus der Mixtur – in Abhängigkeit von der Rezeptur und Prozessführung – ein lederähnlicher Stoff oder ein Kompositmaterial, das sich weiterverarbeiten lässt«, fasst der Forscher den Herstellungsvorgang zusammen. Licht ist für diesen Vorgang nicht notwendig – ein Pluspunkt in Sachen Energieeffizienz.

Vielseitige Anwendungen: Festigkeit und Elastizität gezielt einstellbar
Die Pilzmaterialien lassen sich mit den unterschiedlichsten Eigenschaften züchten – je nach Anwendung können sie strapazierfähig, dehnbar, reißfest, dicht, elastisch, weich und fluffig oder offenporig sein. Über das Ergebnis entscheiden die Kombination von Pilzart und landwirtschaftlichen Reststoffen sowie variable Parameter wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit, aber auch die Dauer des Pilzwachstums beeinflusst das Endprodukt. Von dicken Blöcken bis hin zu hauchdünnen Schichten: Aufgrund der Vielseitigkeit des Materials kann es verschiedenste Formen annehmen und in den unterschiedlichsten Einsatzszenarien zur Verwendung kommen. So können aus den pilzbasierten Stoffen Textilpolsterungen, Verpackungen, Möbel, Taschen oder Dämmplatten für den Innenausbau entstehen. Bei der Verwendung als Baustoff funktioniert der Pilz primär als biologischer Kleber – dabei werden unterschiedlichste organische Partikel über das Myzel miteinander verbunden.

»Die zahlreichen positiven Eigenschaften des Materials – es ist wärmedämmend, isolierend, feuchtigkeitsregulierend und brandbeständig – ermöglichen einen wichtigen Schritt in Richtung kreislauffähiges und klimapositives Bauen«, so Hinneburg, der aktuell unter anderem einen neuartigen Styroporersatz zur Wärmedämmung entwickelt. In einem weiteren Projekt arbeitet er gemeinsam mit dem Institut für Lebensmittel- und Umweltforschung e.V. und der Agro Saarmund e.G. daran, umweltfreundliche, myzelbasierte Verpackungsschalen aus Rest- und Rohstoffen der lokalen Land- und Forstwirtschaft herzustellen. Zusammen mit Designern entwickelte er zudem das Ausgangsmaterial für tierfreie Alternativen zu Lederprodukten wie Taschen und Portemonnaies. Aufgrund ihrer ähnlichen Haptik können die myzelbasierten Werkstoffe ihre Pendants aus Leder in bestimmten Bereichen ergänzen.

Aufbau von industrialisierten Prozessen
In Europa sind bisher nur wenige Firmen aktiv, die myzelbasierte Materialien für den kommerziellen Einsatz entwickeln. Herausforderungen liegen hierbei unter anderem im Zugang zu biogenen Reststoffen sowie in der Sicherstellung einer konstanten Produktqualität und der effizienten Aufskalierung.

Hier setzen die Forschenden mit einem neu entwickelten Rolle-zu-Rolle-Verfahren an, für das sie bereits einen Prototyp entwickelt haben. Diese Methode bietet erhebliche Vorteile gegenüber der herkömmlichen Herstellung in Boxen und Regalsystemen: Einerseits stellen sie mit einer standardisierten, kontinuierlichen Produktion unter kontrollierten Prozessbedingungen (z. B. Temperatur und Feuchtigkeit) sicher, dass die myzelbasierten Produkte gleichbleibende Materialeigenschaften aufweisen. Andererseits können Ressourcen effizienter genutzt und die Produktion kann auf einen industrierelevanten Maßstab skaliert werden. »Dies ist entscheidend, um den wachsenden Bedarf der Industrie nach nachhaltigen Materialien zu decken und um langfristig unabhängiger von Erdöl zu werden. Durch den Einsatz von innovativen Technologien wie Künstlicher Intelligenz zur Optimierung der Kombination von Reststoffen und Pilzarten kann die Produktion zudem weiter optimiert werden«, so Hinneburg.

Quelle:

Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

Durchbruch bei intelligenten Geweben für Sensorik und Energiegewinnung (c) University of Waterloo
26.08.2024

Durchbruch bei Smart Textiles für Sensorik und Energiegewinnung

Stellen Sie sich einen Mantel vor, der Solarenergie einfängt, um Sie bei einem kalten Winterspaziergang warm zu halten, oder ein Hemd, das Ihre Herzfrequenz und Temperatur überwachen kann. Stellen Sie sich Kleidung vor, die Sportler tragen können, um ihre Leistungsdaten zu messen, ohne dass sie sperrige Batterien benötigen.

Forscher der University of Waterloo haben ein intelligentes Gewebe mit diesen bemerkenswerten Fähigkeiten entwickelt. Das Gewebe hat das Potenzial für Anwendungen zur Energiegewinnung, Gesundheitsüberwachung und Bewegungsverfolgung.

Das neue Gewebe kann Körperwärme und Sonnenenergie in Strom umwandeln, was einen Dauerbetrieb ohne externe Stromquelle ermöglichen könnte. Verschiedene Sensoren zur Überwachung von Temperatur, Stress und mehr können in das Material integriert werden.

Stellen Sie sich einen Mantel vor, der Solarenergie einfängt, um Sie bei einem kalten Winterspaziergang warm zu halten, oder ein Hemd, das Ihre Herzfrequenz und Temperatur überwachen kann. Stellen Sie sich Kleidung vor, die Sportler tragen können, um ihre Leistungsdaten zu messen, ohne dass sie sperrige Batterien benötigen.

Forscher der University of Waterloo haben ein intelligentes Gewebe mit diesen bemerkenswerten Fähigkeiten entwickelt. Das Gewebe hat das Potenzial für Anwendungen zur Energiegewinnung, Gesundheitsüberwachung und Bewegungsverfolgung.

Das neue Gewebe kann Körperwärme und Sonnenenergie in Strom umwandeln, was einen Dauerbetrieb ohne externe Stromquelle ermöglichen könnte. Verschiedene Sensoren zur Überwachung von Temperatur, Stress und mehr können in das Material integriert werden.

Es kann Temperaturänderungen erkennen und eine Reihe anderer Sensoren zur Überwachung von Druck, chemischer Zusammensetzung und mehr einsetzen. Eine vielversprechende Anwendung sind intelligente Gesichtsmasken, die die Atemtemperatur und -frequenz überwachen und Chemikalien in der Atemluft erkennen können, um Viren, Lungenkrebs und andere Krankheiten zu identifizieren.

„Wir haben ein Gewebematerial mit multifunktionalen Sensorfähigkeiten und dem Potenzial, sich selbst mit Energie zu versorgen, entwickelt“, so Yuning Li, Professor am Fachbereich Chemieingenieurwesen. „Diese Innovation bringt uns näher an praktische Anwendungen für intelligente Gewebe.“

Im Gegensatz zu aktuellen tragbaren Geräten, die oft von externen Stromquellen oder häufigem Aufladen abhängig sind, hat diese innovative Forschung ein neuartiges Gewebe geschaffen, das stabiler, haltbarer und kostengünstiger ist als andere auf dem Markt erhältliche Gewebe.

Diese Forschung, die in Zusammenarbeit mit Professor Chaoxia Wang und Doktorand Jun Peng vom College of Textile Science and Engineering der Jiangnan University durchgeführt wurde, zeigt das Potenzial der Integration fortschrittlicher Materialien wie MXene und leitfähiger Polymere mit modernsten Textiltechnologien, um intelligente Gewebe für tragbare Technologien zu entwickeln.

Li, Direktor des Labors für druckbare elektronische Materialien in Waterloo, hob die Bedeutung dieses Fortschritts hervor, der der jüngste in der Reihe von Technologien der Universität ist, die die Grenzen der Medizin verändern.

„Die KI-Technologie entwickelt sich rasant weiter und bietet hochentwickelte Signalanalysen für die Gesundheitsüberwachung, die Lagerung von Lebensmitteln und Arzneimitteln, die Umweltüberwachung und vieles mehr. Dieser Fortschritt hängt jedoch von einer umfangreichen Datensammlung ab, die herkömmliche Sensoren, die oft sperrig, schwer und kostspielig sind, nicht leisten können“, sagte Li. „Gedruckte Sensoren, einschließlich solcher, die in intelligente Gewebe eingebettet sind, sind ideal für die kontinuierliche Datenerfassung und Überwachung. Dieses neue intelligente Gewebe ist ein Schritt nach vorn, um diese Anwendungen praxisnah zu machen.“

Die nächste Phase der Forschung wird sich darauf konzentrieren, die Leistung des Gewebes weiter zu verbessern und es in Zusammenarbeit mit Elektro- und Computeringenieuren mit elektronischen Komponenten zu versehen. Zu den künftigen Entwicklungen könnte eine Smartphone-App gehören, mit der Daten aus dem Gewebe verfolgt und an medizinisches Fachpersonal übertragen werden können, um eine nicht-invasive Gesundheitsüberwachung in Echtzeit und eine alltägliche Nutzung zu ermöglichen.

Die Studie erschien im Journal of Materials Science & Technology.

Quelle:

Waterloo University

Verkleidungsbauteile: Hanf statt Glasfasern (c) Fraunhofer IWU
23.08.2024

Verkleidungsbauteile: Hanf statt Glasfasern

Als Sheet Moulding Compounds (SMCs) werden langfaserverstärkte Halbzeuge bezeichnet, mit denen sich im Fließpressverfahren komplexe Formteile mit hoher Oberflächenqualität herstellen lassen. Das Fraunhofer IWU Zittau und die Hochschule Zittau/Görlitz erforschen biologische Alternativen für Glasfasern in Verbundwerkstoffen. Das Ziel sind wirtschaftliche Herstellungsverfahren, damit schon bald der Umstieg auf weniger umweltbelastende biogene Reststoffe zur Faserverstärkung gelingt.

Die Einsatzmöglichkeiten für SMC-Bauteile sind vielfältig. Sie dienen als Innenverkleidungen in Zügen und Bahnen, Außenverkleidungen für LKW und Landmaschinen oder schützen elektrische Verteilerkästen und Schaltanlagen.

Als Sheet Moulding Compounds (SMCs) werden langfaserverstärkte Halbzeuge bezeichnet, mit denen sich im Fließpressverfahren komplexe Formteile mit hoher Oberflächenqualität herstellen lassen. Das Fraunhofer IWU Zittau und die Hochschule Zittau/Görlitz erforschen biologische Alternativen für Glasfasern in Verbundwerkstoffen. Das Ziel sind wirtschaftliche Herstellungsverfahren, damit schon bald der Umstieg auf weniger umweltbelastende biogene Reststoffe zur Faserverstärkung gelingt.

Die Einsatzmöglichkeiten für SMC-Bauteile sind vielfältig. Sie dienen als Innenverkleidungen in Zügen und Bahnen, Außenverkleidungen für LKW und Landmaschinen oder schützen elektrische Verteilerkästen und Schaltanlagen.

Dr. Rafael Cordeiro ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer-Kunststoffzentrum Oberlausitz und im LaNDER³-Projekt der Hochschule Zittau/Görlitz. Er arbeitet insbesondere an Zuginnenverkleidungen, bei denen die Glasfaser durch Naturfasern in Kombination mit Harz ersetzt wird. Als Naturfaser dient Hanf – genauer die gröberen Fasern, die als Nebenprodukt bei der Textilherstellung mit Hanf anfallen. Der Gewichtsanteil der Naturfaser im neu entwickelten SMC beträgt etwa 15 Prozent; durch den geplanten Einsatz von biobasiertem Harz als Matrix, also der Komponente, in der die Fasern eingebettet sind, steigt der »natürliche« Anteil künftig auf bis zu 38 Prozent. Hinzu kommen 55 Prozent Mineralstoffe wie Calciumcarbonat (bekannt als Kalkstein bzw. Kreide) oder Aluminiumhydroxidhydrat, das in der Natur als Bauxit vorkommt. Die verbleibenden 7 Prozent sind überwiegend petrochemische Zusatzstoffe, für die es derzeit noch keinen biobasierten Ersatz gibt. Nachfolgend wichtige Fakten zu Naturfaser-SMCs.

Herausforderungen für die Produktion
Eine Herausforderung für die Produktion ist, dass insbesondere Naturfasern Feuchtigkeit binden und in Ländern mit hoher Luftfeuchtigkeit eine vorherige Trocknung erforderlich sein kann, da sonst Blasenbildung auftreten kann. Die Blasenbildung hängt auch von der Imprägnierung ab.
Dr. Cordeiro: »Das Naturfaser-SMC ist so entwickelt, dass für die Produktion größerer Stückzahlen nur sehr geringe zusätzliche Anlageninvestitionen und nur minimale Prozessparameteränderungen erforderlich sind.«

Energieaufwand bei der Herstellung
Bei der Herstellung von Halbzeugen und Bauteilen durch Fließpressen gibt es hinsichtlich der Prozesse und der benötigten Energie keine signifikanten Unterschiede zwischen Naturfaser- und Glasfaser-SMCs. Die Halbzeugherstellung erfolgt bei Raumtemperatur, weshalb der Energiebedarf der Anlage relativ gering ausfällt. Die Umformung von Bauteilen findet in einem Heißpressprozess in hydraulischen Pressen statt, bei Temperaturen zwischen 110 °C und 150 °C. Dieses Temperaturfenster liegt unter dem von thermoplastischen Bauteilen und erfordert keine Kühlungs- bzw. Heizzyklen der Werkzeuge, mit entsprechend positiven Auswirkungen auf den Energiebedarf.

Auswirkungen auf Mensch und Umwelt
Wie bei allen Produkten aus Kunststoff besteht auch hier die Möglichkeit der Bildung von Mikroplastik durch Abrieb. Die am Fraunhofer IWU in Zittau entwickelten Naturfaser-SMCs sind jedoch für die genannten Anwendungen vorgesehen, bei denen es zu keinem intensiven Abrieb kommt. Die Substitution von Glasfasern durch Hanffasern führt zu einer erheblichen Reduzierung von Haut- und Atemwegsreizungen bei Mitarbeitenden im Bereich der Material- und Produktherstellung sowie beim Umgang mit beschädigten Teilen oder bei der Entsorgung. Darüber hinaus resultieren aus der Herstellung von Hanffasern deutlich geringere CO2-Emissionen als bei Glasfasern, was die Umweltauswirkungen erheblich reduziert.

Haltbarkeit
Die typische Lebensdauer von Naturfaser-SMCs liegt bei bis zu 30 Jahren, abhängig davon, ob das Material für Innen- oder Außenanwendungen genutzt wird. Durch eine gezielte Einstellung des Matrix-Harzes lässt sich beispielsweise die Witterungsbeständigkeit erhöhen.

Biologische Abbaubarkeit, Recyclingfähigkeit
Ähnlich konventionellen SMCs können auch Naturfaser-SMCs nicht recycelt werden. Letztere sind zwar nicht als Ganzes biologisch abbaubar, allerdings laufen vielversprechende Versuche, um die Naturfaser von der Matrix und dem Füllstoff zu trennen, damit der Naturfaser-Anteil kompostiert und der Füllstoff wiederverwendet werden kann. Die Fasern sind nach der Trennung so klein, dass sie nicht mehr in SMC-Anwendungen weiterverwendet werden können. Zur technologischen Wiederverwendung der gewonnenen Kurzfasern besteht weiterer Forschungsbedarf.

Dr. Rafael Cordeiro: »Die Nachhaltigkeitsbilanz von Naturfaser-SMCs ist noch nicht perfekt. Aber sie ist schon heute wesentlich besser als bei glasfaserverstärkten Verbundmaterialien. Auch die Materialkosten stimmen. Somit sind die von uns entwickelten Alternativen zu klassischen Glasfaser-SMCs definitiv marktfähig. Die Herstellung nachhaltigerer SMC- Bauteile ist möglich.«

Quelle:

Die Angaben zu Naturfaser-SMCs basieren auf einem Interview von Tina-Seline Göttinger mit Dr. Rafael Cordeiro im Rahmen einer Bachelorarbeit
Fraunhofer IWU

Jeder Vierte kauft bereits überwiegend im Internet – Nachhaltigkeit bleibt wichtig Foto: Pabirtra Kaity auf Pixabay
20.08.2024

Jeder Vierte kauft überwiegend online – Nachhaltigkeit bleibt wichtig

  • 82 Prozent der Käufer*innen sind gegen die Vernichtung von Retouren
  • 67 Prozent der unter 30-Jährigen akzeptieren höhere Preise bei klimaneutralem Versand

Der digitale Warenkorb bleibt in Deutschland beliebt: Rund drei von zehn Einkäufen erledigen die Bundesbürger*innen über das Internet, genauso viele wie im Corona-Jahr 2020. 27 Prozent der Befragten kaufen mindestens die Hälfte ihrer Waren und Dienstleistungen online. Dabei spielt Nachhaltigkeit eine wichtige Rolle: Rund drei Viertel (77 Prozent) der Käufer*innen bevorzugen Anbieter, die minimal und nachhaltig verpacken und kauft bei ihnen online ein. 43 Prozent achten beim Bestellen darauf, nur Produkte zu wählen, die sie wahrscheinlich nicht zurücksenden müssen. Und 82 Prozent unterstützen die Idee, dass Retouren nicht vernichtet werden dürfen. Das sind Ergebnisse der repräsentativen „Postbank Digitalstudie 2024“.

  • 82 Prozent der Käufer*innen sind gegen die Vernichtung von Retouren
  • 67 Prozent der unter 30-Jährigen akzeptieren höhere Preise bei klimaneutralem Versand

Der digitale Warenkorb bleibt in Deutschland beliebt: Rund drei von zehn Einkäufen erledigen die Bundesbürger*innen über das Internet, genauso viele wie im Corona-Jahr 2020. 27 Prozent der Befragten kaufen mindestens die Hälfte ihrer Waren und Dienstleistungen online. Dabei spielt Nachhaltigkeit eine wichtige Rolle: Rund drei Viertel (77 Prozent) der Käufer*innen bevorzugen Anbieter, die minimal und nachhaltig verpacken und kauft bei ihnen online ein. 43 Prozent achten beim Bestellen darauf, nur Produkte zu wählen, die sie wahrscheinlich nicht zurücksenden müssen. Und 82 Prozent unterstützen die Idee, dass Retouren nicht vernichtet werden dürfen. Das sind Ergebnisse der repräsentativen „Postbank Digitalstudie 2024“.

Der Studie zufolge sind jüngere Menschen dem E-Commerce gegenüber deutlich aufgeschlossener als ältere: Die Digital Natives (unter 40 Jahre) besorgen 40 Prozent ihrer Waren online – 13 Prozentpunkte mehr als die Digital Immigrants (ab 40 Jahre). Auch die Gründe für das Online-Shopping variieren stark zwischen Alt und Jung. Während die bequeme Zustellung nach Hause für Online-Käufer*innen in beiden Generationen der Hauptgrund für das digitale Einkaufen bleibt, liegt der Anteil bei den Jüngeren mit 52 Prozent deutlich unter dem Durchschnitt (62 Prozent).

Für die jüngeren Online-Shopper sind die sofortige Verfügbarkeit (38 Prozent) und die Möglichkeit, unterwegs per App einzukaufen (30 Prozent) besonders wichtig. Im Vergleich dazu nutzen bislang nur 22 Prozent der älteren User*innen Apps zum Einkaufen. Günstigere Preise schätzen 56 Prozent der älteren Online-Shopper, während das für nur 46 Prozent der jüngeren wichtig ist. Ein weiterer Unterschied zeigt sich in puncto flexible Öffnungszeiten: 53 Prozent der ab 40-Jährigen schätzen die Möglichkeit, jederzeit einkaufen zu können, im Vergleich zu 40 Prozent der unter 40-jährigen Online-Käufer*innen.

„Bei der Digitalisierung unseres Angebots von Bankgeschäften haben wir es mit ähnlichen Herausforderungen zu tun“, sagt Thomas Brosch, Leiter Digitalvertrieb der Postbank. „Die Bedürfnisse der Generationen unterscheiden sich. Wir müssen unsere Services und die Benutzerfreundlichkeit unserer Angebote ständig weiter optimieren – im Online-Banking, auf dem Smartphone und in der Filiale. Auf diese Weise können wir jungen und alten Kunden gleichermaßen gute Angebote machen.“

Online-Shoppen ja, aber bitte ohne Reue
Die 18- bis 39-Jährigen sind deutlich eher bereit, für Nachhaltigkeit tiefer in die Tasche zu greifen als die ab 40-Jährigen. Zum Beispiel achten jüngere Online-Käufer*innen stärker auf eine CO2-Kompensierung und sind überdurch-schnittlich häufig zu einer freiwilligen Ausgleichszahlung bereit: 26 Prozent bestellen bevorzugt in Shops, in der als Ausgleich für das entstandene CO2 eine Spende gezahlt werden kann. Bei den Älteren trifft das dagegen nur auf 11 Prozent zu. Zwei von drei jüngeren Deutschen akzeptieren auch höhere Produktpreise bei einem nachhaltigen Versand, während bei den ab 40-Jährigen nicht einmal jede*r Zweite (46 Prozent) dazu neigt.

70 Prozent der Digital Natives haben schon Erfahrung mit In-App-Käufen
Die Studie zeigt auch einen weiteren Trend: Rund vier von zehn Deutschen haben bereits In-App-Käufe getätigt. Dabei haben 70 Prozent der Digital Natives schon Erfahrung damit, zusätzliche Inhalte oder Funktionen in mobilen Anwendungen zu kaufen. Ab 40-Jährige sind hier deutlich zögerlicher: Lediglich 29 Prozent haben schon mindestens einmal In-App-Käufe getätigt, 43 Prozent haben auch nicht vor, das zu tun. Dabei ist den Digital Natives nicht nur ein gutes Preisleistungsverhältnis bei In-App-Käufen wichtig, sondern auch ausreichender Schutz vor unerwünschten Ausgaben. Ein Viertel in dieser Altersgruppe wünscht sich das, während es bei den Älteren lediglich 18 Prozent sind.

Jüngere Käufer*innen nutzen häufiger Bankdienstleistungen beim Online-Shopping
Wenn es ans Zahlen geht, haben sechs von zehn Digital Natives beim Online-Shopping bereits Ratenzahlungen oder Kreditangebote angenommen. Neben günstigen Konditionen (36 Prozent) und einem seriösen Zahlungsdienstleister (35 Prozent) ist den jungen Käufer*innen vor allem wichtig, dass die Nutzung der Bankdienstleistungen einfach ist (35 Prozent). Über alle Altersgruppen hinweg haben bereits 89 Prozent der Deutschen solche Bankdienstleitungen genutzt.

Hintergrundinformationen zur Postbank Digitalstudie 2024
Für die „Postbank Digitalstudie 2024 – Die digitalen Deutschen“ wurden im April dieses Jahres 3.171 Einwohner*innen befragt. Die Postbank untersucht mit der Studie im zehnten Jahr in Folge, welche Entwicklungen sich in verschiedenen Lebensbereichen in Bezug auf Digitalisierung allgemein und insbesondere zu Finanzthemen abzeichnen. Um eine bevölkerungsrepräsentative Struktur abzubilden, erfolgte eine Gewichtung der Stichprobe nach Bundesland (Proportionalisierung), Alter und Geschlecht. Als Referenzdatei wurde der Zensus 2021 des Statistischen Bundesamtes zugrunde gelegt. Die Ergebnisse sind auf ganze Zahlen gerundet. Abweichungen in den Summen lassen sich durch Rundungsdifferenzen erklären.

Quelle:

Postbank

Foto: John Zich
14.08.2024

Neues Gewebe macht urbane Hitzezonen erträglicher

Das neue Textil, das in den Bereichen Bekleidung, Bauwesen und Lebensmittellagerung eingesetzt werden kann, reduziert sowohl die Wärme der Sonne als auch die Abstrahlung von Gebäuden in der Nähe.

In diesem Jahr gab es bereits massive Hitzewellen rund um den Globus, wobei in Städten in Mexiko, Indien, Pakistan und Oman Temperaturen von 50 Grad Celsius oder mehr erreicht wurden.

Mit dem Anstieg der globalen Temperaturen und der Stadtbevölkerung haben sich die Städte der Welt zu „städtischen Hitze-Inseln“ entwickelt, in denen sich die Temperaturen durch die dichte Bebauung und die Wärmeabstrahlung von Bürgersteigen und Wolkenkratzern noch weiter erhöhen. Da bis 2050 voraussichtlich 68 Prozent aller Menschen in Städten leben werden, ist dies ein wachsendes, tödliches Problem.

Das neue Textil, das in den Bereichen Bekleidung, Bauwesen und Lebensmittellagerung eingesetzt werden kann, reduziert sowohl die Wärme der Sonne als auch die Abstrahlung von Gebäuden in der Nähe.

In diesem Jahr gab es bereits massive Hitzewellen rund um den Globus, wobei in Städten in Mexiko, Indien, Pakistan und Oman Temperaturen von 50 Grad Celsius oder mehr erreicht wurden.

Mit dem Anstieg der globalen Temperaturen und der Stadtbevölkerung haben sich die Städte der Welt zu „städtischen Hitze-Inseln“ entwickelt, in denen sich die Temperaturen durch die dichte Bebauung und die Wärmeabstrahlung von Bürgersteigen und Wolkenkratzern noch weiter erhöhen. Da bis 2050 voraussichtlich 68 Prozent aller Menschen in Städten leben werden, ist dies ein wachsendes, tödliches Problem.

In einem in der Zeitschrift Science veröffentlichten Artikel beschreiben Forscher der UChicago Pritzker School of Molecular Engineering (PME) ein neues, tragbares Gewebe, das Stadtbewohnern helfen kann, die schlimmsten Auswirkungen der durch den globalen Klimawandel verursachten massiven Hitze zu überleben, mit Anwendungsmöglichkeiten für Kleidung, Gebäude- und Autodesign sowie Nahrungsmittellagerung.

In Tests unter der Sonne Arizonas blieb das Material 2,3 Grad Celsius (4,1 Grad Fahrenheit) kühler als das für Ausdauersportarten im Freien verwendete Breitband-emittierende Gewebe und 8,9 Grad Celsius (16 Grad Fahrenheit) kühler als die kommerzielle Seide, die üblicherweise für Hemden, Kleider und andere Sommerkleidung verwendet wird.

Das Team hofft, dass dadurch die hitzebedingten Krankenhausaufenthalte und Todesfälle vermieden werden können, die allein in diesem Jahr in den Ballungszentren der Welt zu verzeichnen waren.

„Wir müssen die Kohlenstoffemissionen reduzieren und unsere Städte kohlenstoffneutral oder kohlenstoffnegativ machen“, sagte PME-Assistenzprofessor Po-Chun Hsu. „Aber in der Zwischenzeit spüren die Menschen die Auswirkungen dieser hohen Temperaturen“.

„Man muss die Umgebungsbedingungen berücksichtigen“
Bestehende kühlende Textilien für Outdoor-Sportarten reflektieren das Sonnenlicht in einem diffusen Muster, damit es die Zuschauer nicht blendet. Aber in einer städtischen Wärmeinsel ist die Sonne nur eine Wärmequelle. Während die Sonne von oben brennt, entsteht für die Stadtbewohnern durch die Wärmestrahlung von Gebäuden und Straßenbelägen von den Seiten und von unten eine glühende Hitze.

Das bedeutet, dass viele Materialien, die in Labortests gut abschneiden, den Stadtbewohnern in Arizona, Nevada, Kalifornien, Südostasien und China nicht helfen werden, wenn die für die nächsten Wochen vorhergesagten massiven Hitzewellen über sie hereinbrechen.

„Normalerweise konzentrieren sich die Menschen auf die Leistung oder das Materialdesign von kühlenden Textilien“, sagte der Ronghui Wu, Postdoktorand am PME. „Um ein Textil zu entwickeln, das das Potenzial hat, im echten Leben eingesetzt zu werden, muss man die Umgebungsbedingungen berücksichtigen.“

Ein einfaches Beispiel für die Berücksichtigung der Umgebung ist, dass Menschen stehen. Sie tragen Materia-lien, die so konzipiert sind, dass sie direktes Sonnenlicht reflektieren, aber nur ihre Hüte, Schulterbedeckungen und die Oberseiten ihrer Schuhe - etwa 3 Prozent ihrer Kleidung - sind diesem direkten Licht ausgesetzt. Die anderen 97 Prozent ihrer Kleidung werden durch die Wärmestrahlung aufgeheizt, die von den Seiten und von unten auf sie einwirkt und gegen die das breitbandige emittierende Gewebe nichts ausrichten kann.

Die Sonne und der Bürgersteig erzeugen unterschiedliche Temperaturen. Die Entwicklung eines Materials, das die Träger vor beidem schützt, war eine große technische Herausforderung für das Team.

„Sonnenlicht ist sichtbares Licht, Wärmestrahlung ist Infrarotstrahlung, sie haben also unterschiedliche Wellenlängen. Das bedeutet, dass man ein Material braucht, das zwei optische Eigenschaften gleichzeitig hat. Das ist eine große Herausforderung“, sagt Chenxi Sui, ein Doktorand am PME. „Man muss mit der Materialwissenschaft spielen, um das Material so zu entwickeln und abzustimmen, dass man verschiedene Resonanzen bei verschiedenen Wellenlängen erhält.“

Die Folgekosten des Komforts
Die Kühlung eines Hauses bedeutet allzu oft eine Erwärmung des Planeten, wobei die Kohlenstoffbelastung durch Klimaanlagen und Kühlsysteme zum Klimawandel beiträgt.

„Unsere Zivilisation verbraucht etwa 10 bis 15 Prozent der gesamten Energie, nur damit wir uns wohlfühlen, egal wo wir sind“, sagte Hsu.

Die Bedrohung durch Hitze ist jedoch nicht gleichmäßig verteilt. In den USA und Japan haben mehr als 90 Prozent der Haushalte eine Klimaanlage, in Indien und Teilen Afrikas sind es nur 5 Prozent.

Das neue Textil des PME-Teams, für das ein vorläufiges Patent erteilt wurde, kann dazu beitragen, ein passives Kühlsystem bereitzustellen, das den Bedarf an energie- und kostenintensiven Systemen ergänzen und reduzieren kann.

Die Anwendungen gehen weit über Kleidung hinaus.

Eine dickere Version des Gewebes, die durch eine unsichtbare Polyethylenschicht geschützt ist, könnte an den Seiten von Gebäuden oder Autos verwendet werden, um die Innentemperaturen zu senken und die Kosten und die Kohlenstoffbelastung durch Klimaanlagen zu verringern. Ebenso könnte das Material für den Transport und die Lagerung von Milch und anderen Lebensmitteln verwendet werden, die sonst in der Hitze verderben würden, wodurch die Auswirkungen ihrer Kühlung verringert würden.

„Man kann eine Menge Kühl-, Strom- und Energiekosten sparen, da es sich um einen passiven Prozess handelt“, so Sui.

Quelle:

Paul Dailing | University of Chicago

Bildrechte: MIT News; iStock
12.08.2024

Ruhige Räume dank schallschluckender Seide

Forscher haben ein hauchdünnes Gewebe entwickelt, um einen leichten, kompakten und effizienten Weg zur Verringerung der Geräuschübertragung in einem großen Raum zu schaffen.

Wir leben in einer sehr lauten Welt. Vom Verkehrslärm vor dem Fenster über den dröhnenden Fernseher des Nachbarn bis hin zu den Geräuschen aus dem Arbeitszimmer eines Kollegen - unerwünschter Lärm ist nach wie vor ein gewaltiges Problem.

Um den Lärm zu unterdrücken, hat ein interdisziplinäres Team von Forschern des MIT und anderer Institute ein schalldämpfendes Seidengewebe entwickelt, das zur Schaffung ruhiger Räume eingesetzt werden kann.

Der Stoff, der kaum dicker als ein menschliches Haar ist, enthält eine spezielle Faser, die vibriert, wenn eine Spannung angelegt wird. Die Forscher nutzten diese Schwingungen, um den Schall auf zwei verschiedene Arten zu unterdrücken.

Forscher haben ein hauchdünnes Gewebe entwickelt, um einen leichten, kompakten und effizienten Weg zur Verringerung der Geräuschübertragung in einem großen Raum zu schaffen.

Wir leben in einer sehr lauten Welt. Vom Verkehrslärm vor dem Fenster über den dröhnenden Fernseher des Nachbarn bis hin zu den Geräuschen aus dem Arbeitszimmer eines Kollegen - unerwünschter Lärm ist nach wie vor ein gewaltiges Problem.

Um den Lärm zu unterdrücken, hat ein interdisziplinäres Team von Forschern des MIT und anderer Institute ein schalldämpfendes Seidengewebe entwickelt, das zur Schaffung ruhiger Räume eingesetzt werden kann.

Der Stoff, der kaum dicker als ein menschliches Haar ist, enthält eine spezielle Faser, die vibriert, wenn eine Spannung angelegt wird. Die Forscher nutzten diese Schwingungen, um den Schall auf zwei verschiedene Arten zu unterdrücken.

Bei der ersten Technik erzeugt der vibrierende Stoff Schallwellen, die unerwünschte Geräusche überlagern und auslöschen, ähnlich wie bei Kopfhörern mit Geräuschunterdrückung, die in einem kleinen Raum wie den Ohren gut funktionieren, aber nicht in großen Räumen wie Räumen oder Flugzeugen.

Bei der anderen, überraschenderen Technik wird der Stoff stillgehalten, um Vibrationen zu unterdrücken, die für die Übertragung von Schall entscheidend sind. Auf diese Weise wird verhindert, dass der Lärm durch den Stoff übertragen wird, und die Lautstärke dahinter wird gedämpft. Dieser zweite Ansatz ermöglicht die Lärmreduzierung in viel größeren Bereichen wie Zimmern oder Autos.

Durch die Verwendung gängiger Materialien wie Seide, Segeltuch und Musselin haben die Forscher schalldämpfende Stoffe geschaffen, die sich in realen Räumen praktisch einsetzen lassen. Man könnte ein solches Gewebe zum Beispiel für Trennwände in offenen Arbeitsräumen oder für dünne Stoffwände verwenden, die den Schall nicht durchlassen.

Der Stoff kann Geräusche unterdrücken, indem er Schallwellen erzeugt, die mit unerwünschten Geräuschen interferieren und diese auslöschen (siehe Abbildung C), oder indem er stillgehalten wird, um Vibrationen zu unterdrücken, die für die Übertragung von Geräuschen entscheidend sind (siehe Abbildung D).

„Lärm ist viel einfacher zu erzeugen als Ruhe. Um Lärm fernzuhalten, verwenden wir viel Platz auf dicke Wände. Die Arbeit von Grace bietet einen neuen Mechanismus, um mit einer dünnen Stoffbahn ruhige Räume zu schaffen“, so Yoel Fink, Professor in den Fachbereichen Materialwissenschaften und Ingenieurwesen sowie Elektrotechnik und Informatik, leitender Forscher im Research Laboratory of Electronics und leitender Autor eines Artikels über den Stoff.

Seidige Stille
Die schalldämpfende Seide baut auf den früheren Arbeiten der Gruppe zur Herstellung von Stoffmikrofonen auf.

Bei dieser Forschungsarbeit wurde ein einzelner Strang piezoelektrischer Fasern in ein Gewebe eingenäht. Piezoelektrische Materialien erzeugen ein elektrisches Signal, wenn sie zusammengedrückt oder gebogen werden. Wenn ein Geräusch in der Nähe den Stoff in Schwingung versetzt, wandelt die piezoelektrische Faser diese Schwingungen in ein elektrisches Signal um, das den Ton auffangen kann.

In der neuen Arbeit haben die Forscher diese Idee umgedreht und einen Lautsprecher aus Stoff entwickelt, der Schallwellen auslöschen kann.

„Wir können zwar mit Stoffen Schall erzeugen, aber es gibt bereits so viel Lärm in unserer Welt. Wir dachten, dass die Erzeugung von Stille noch wertvoller sein könnte“, sagt Yang.

Durch Anlegen eines elektrischen Signals an die piezoelektrische Faser wird diese in Schwingung versetzt, wodurch Schall erzeugt wird. Die Forscher demonstrierten dies, indem sie Bachs „Air“ mit einem 130 Mikrometer großen Seidenblatt spielten, das auf einem kreisförmigen Rahmen befestigt war.

Um eine direkte Schallunterdrückung zu ermöglichen, verwenden die Forscher einen Lautsprecher aus Seidengewebe, der Schallwellen aussendet, die unerwünschte Schallwellen zerstörerisch überlagern. Sie steuern die Schwingungen der piezoelektrischen Faser so, dass die vom Gewebe abgestrahlten Schallwellen den unerwünschten Schallwellen, die auf das Gewebe treffen, entgegengesetzt sind, was den Lärm ausblenden kann.

Diese Technik ist jedoch nur in einem kleinen Bereich wirksam. Die Forscher bauten also auf dieser Idee auf und entwickelten eine Technik, die die Schwingungen des Gewebes nutzt, um Geräusche in viel größeren Räumen zu unterdrücken, z. B. in einem Schlafzimmer.

Nehmen wir an, Ihre Nachbarn spielen mitten in der Nacht Tischfußball. Sie hören Geräusche in Ihrem Schlafzimmer, weil die Geräusche in deren Wohnung Ihre gemeinsame Wand in Schwingung versetzen, was zu Schallwellen auf Ihrer Seite führt.

Um diese Geräusche zu unterdrücken, könnten die Forscher den Seidenstoff auf Ihrer Seite der gemeinsamen Wand anbringen und die Schwingungen in der Faser so steuern, dass der Stoff ruhig bleibt. Diese vibrationsbedingte Unterdrückung verhindert, dass der Schall durch das Gewebe übertragen wird.

„Wenn wir diese Vibrationen kontrollieren und verhindern können, können wir auch den entstandenen Lärm stoppen“, sagt Yang.

Ein Spiegel für Sound
Überraschenderweise stellten die Forscher fest, dass das Festhalten des Gewebes dazu führt, dass der Schall vom Gewebe reflektiert wird. Das Ergebnis ist ein dünnes Stück Seide, das den Schall wie ein Spiegel das Licht reflektiert.

Ihre Experimente zeigten auch, dass sowohl die mechanischen Eigenschaften eines Stoffes als auch die Größe seiner Poren die Effizienz der Schallerzeugung beeinflussen. Seide und Musselin haben zwar ähnliche mechanische Eigenschaften, aber die kleinere Porengröße von Seide macht sie zu einem besseren Gewebe-Lautsprecher.

Die effektive Porengröße hängt aber ebenso von der Frequenz der Schallwellen ab. Wenn die Frequenz niedrig genug ist, kann auch ein Gewebe mit relativ großen Poren effektiv funktionieren, sagt Yang.

Als sie das Seidengewebe im direkten Unterdrückungsmodus testeten, stellten die Forscher fest, dass es die Lautstärke von Geräuschen bis zu 65 Dezibel (etwa so laut wie ein enthusiastisches menschliches Gespräch) deutlich reduzieren konnte. Im vibrationsvermittelten Unterdrückungsmodus konnte der Stoff die Schallübertragung um bis zu 75 Prozent reduzieren.

Diese Ergebnisse waren nur dank einer starken Gruppe von Mitarbeitern möglich, sagt Fink. Studenten an der Rhode Island School of Design halfen den Forschern, die Details der Gewebekonstruktion zu verstehen; Wissenschaftler an der University of Wisconsin in Madison führten Simulationen durch; Forscher an der Case Western Reserve University charakterisierten die Materialien; und die Chemieingenieure der Smith Group am MIT nutzten ihr Fachwissen über die Trennung von Gasmembranen, um den Luftstrom durch das Gewebe zu messen.

Künftig wollen die Forscher prüfen, ob ihr Gewebe auch zum Blockieren von Geräuschen mit mehreren Frequenzen eingesetzt werden kann. Dies würde wahrscheinlich eine komplexe Signalverarbeitung und zusätzliche Elektronik erfordern.

Außerdem wollen sie die Gewebekonstruktion weiter untersuchen, um herauszufinden, wie sich die Leistung verbessern ließe, wenn man beispielsweise die Anzahl der piezoelektrischen Fasern, die Richtung, in der sie vernäht sind, oder die angelegten Spannungen verändert.

„Es gibt viele Stellschrauben, an denen wir drehen können, um dieses schalldämpfende Gewebe wirklich effektiv zu machen. Wir wollen die Menschen dazu bringen, über die Kontrolle von Strukturschwingungen zur Schalldämpfung nachzudenken. Dies ist erst der Anfang“, sagt Yang.

Diese Arbeit wird zum Teil von der National Science Foundation (NSF), dem Army Research Office (ARO), der Defense Threat Reduction Agency (DTRA) und der Wisconsin Alumni Research Foundation finanziert.

Quelle:

Adam Zewe | MIT News
Übersetzung Textination

Neste liefert erneuerbare Neste RE, einen Rohstoff für Polymere und Chemikalien aus biobasierten Materialien. Quelle: Neste
06.08.2024

Erste Polyester-Lieferkette aus nachhaltigen Rohstoffen

Ein Konsortium von sieben Unternehmen aus fünf Ländern hat gemeinsam eine Lieferkette für nachhaltigere Polyesterfasern aufgebaut. Anstelle von fossilen Materialien werden bei der Herstellung von Polyesterfasern für die Marke The North Face in Japan erneuerbare und biobasierte Materialien sowie Kohlenstoffabscheidung und -verwertung (CCU ) eingesetzt. Die Konsortialpartner sind Goldwin als Projekteigner, Mitsubishi Corporation, Chiyoda Corporation (alle drei aus Japan), SK geo centric (Südkorea), Indorama Ventures (Thailand), India Glycols (Indien) und Neste.

Neste wird das erneuerbare Neste RE™ als einen der erforderlichen Bestandteile für die Polyesterproduktion bereitstellen. Die im Rahmen des Projekts hergestellte Polyesterfaser soll im Juli 2024 von Goldwin für einen Teil der Produkte von The North Face, einschließlich Sportuniformen, verwendet werden. Danach wird die Einführung weiterer Goldwin-Produkte und -Marken in Betracht gezogen.

Ein Konsortium von sieben Unternehmen aus fünf Ländern hat gemeinsam eine Lieferkette für nachhaltigere Polyesterfasern aufgebaut. Anstelle von fossilen Materialien werden bei der Herstellung von Polyesterfasern für die Marke The North Face in Japan erneuerbare und biobasierte Materialien sowie Kohlenstoffabscheidung und -verwertung (CCU ) eingesetzt. Die Konsortialpartner sind Goldwin als Projekteigner, Mitsubishi Corporation, Chiyoda Corporation (alle drei aus Japan), SK geo centric (Südkorea), Indorama Ventures (Thailand), India Glycols (Indien) und Neste.

Neste wird das erneuerbare Neste RE™ als einen der erforderlichen Bestandteile für die Polyesterproduktion bereitstellen. Die im Rahmen des Projekts hergestellte Polyesterfaser soll im Juli 2024 von Goldwin für einen Teil der Produkte von The North Face, einschließlich Sportuniformen, verwendet werden. Danach wird die Einführung weiterer Goldwin-Produkte und -Marken in Betracht gezogen.

Die sieben Unternehmen wenden einen Massenbilanzierungsansatz an, um eine glaubwürdige Rückverfolgbarkeit der Materialströme in der gesamten Lieferkette zu gewährleisten, und werden gemeinsam die Defossilisierung von Materialien weiter vorantreiben, um zu einer nachhaltigeren Gesellschaft beizutragen.

Neste (NESTE, Nasdaq Helsinki) nutzt Wissenschaft und innovative Technologien, um Abfälle und andere Ressourcen in erneuerbare Kraftstoffe und Kreislaufrohstoffe umzuwandeln. Das Unternehmen schafft Lösungen zur Bekämpfung des Klimawandels und zur Beschleunigung des Übergangs zu einer Kreislaufwirtschaft. Als weltweit führender Hersteller von nachhaltigem Flugbenzin (SAF) und erneuerbarem Diesel und als Vorreiter bei der Entwicklung erneuerbarer und kreislauffähiger Rohstofflösungen für Polymere und Chemikalien will das Unternehmen seinen Kunden helfen, ihre Treibhausgasemissionen bis 2030 um mindestens 20 Millionen Tonnen jährlich zu reduzieren.

Das Unternehmen hat sich zum Ziel gesetzt, die Ölraffinerie Porvoo in Finnland zur nachhaltigsten Raffinerie in Europa zu machen. Neste hat sich verpflichtet, bis 2035 eine kohlenstoffneutrale Produktion zu erreichen, und wird die Kohlenstoffemissionen der verkauften Produkte bis 2040 um 50 % senken. Neste hat außerdem hohe Standards für die biologische Vielfalt, die Menschenrechte und die Lieferkette gesetzt. Das Unternehmen wurde immer wieder in die CDP- und die Global 100-Liste der nachhaltigsten Unternehmen der Welt aufgenommen. Im Jahr 2023 belief sich der Umsatz von Neste auf 22,9 Mrd. EUR.

Weitere Informationen:
Polyesterfasern Nachhaltigkeit CO2
Quelle:

Neste

Neues dehnbares 3D-Elektronikband für tragbare E-Textilien Foto: Nottingham Trent University’s Medical Technologies Innovation Facility
29.07.2024

Neues dehnbares 3D-Elektronikband für tragbare E-Textilien

Forscher haben ein neuartiges dehnbares 3D-Elektronikband entwickelt, das eine Reihe neuer Möglichkeiten für tragbare elektronische Textilien eröffnen soll.

Ein Team der Medical Technologies Innovation Facility an der Nottingham Trent University hat die Arbeit geleitet, die den Weg für eine neue Generation elektronischer Geräte ebnet, die - in Kleidung integriert - im Gesundheitswesen und im Spitzensport eingesetzt werden könnten.

Die Forscher argumentieren, dass der neue Streifen aufgrund seiner Fähigkeit, sich mit dem Körper zu dehnen und zu biegen, erhebliche Vorteile und Funktionen gegenüber vorhandenen Technologien aufweist.

Die 3D-Struktur des Streifens, bei der die Schaltkreise zu einem spiralförmigen Band verdreht sind, macht ihn nicht nur flexibel, sondern auch dehnbar, da er sich in mehrere Richtungen biegen lässt - nicht nur in eine - und sich mindestens auf die Hälfte seiner ursprünglichen Größe dehnen kann.

Forscher haben ein neuartiges dehnbares 3D-Elektronikband entwickelt, das eine Reihe neuer Möglichkeiten für tragbare elektronische Textilien eröffnen soll.

Ein Team der Medical Technologies Innovation Facility an der Nottingham Trent University hat die Arbeit geleitet, die den Weg für eine neue Generation elektronischer Geräte ebnet, die - in Kleidung integriert - im Gesundheitswesen und im Spitzensport eingesetzt werden könnten.

Die Forscher argumentieren, dass der neue Streifen aufgrund seiner Fähigkeit, sich mit dem Körper zu dehnen und zu biegen, erhebliche Vorteile und Funktionen gegenüber vorhandenen Technologien aufweist.

Die 3D-Struktur des Streifens, bei der die Schaltkreise zu einem spiralförmigen Band verdreht sind, macht ihn nicht nur flexibel, sondern auch dehnbar, da er sich in mehrere Richtungen biegen lässt - nicht nur in eine - und sich mindestens auf die Hälfte seiner ursprünglichen Größe dehnen kann.

Im Rahmen der Studie demonstrierten die Forscher LED- und temperaturempfindliche spiralförmige E-Strips. Eine Kautschukschnur stützt die Struktur und hilft, Schäden durch Knicken zu verhindern, wobei auch die Verträglichkeit mit der Kleidung und ihre Waschbarkeit berücksichtigt wurden.

„Wir konnten das Potenzial einer neuen Form von dreidimensionalen spiralförmigen Streifen für eingebettete Elektronik in E-Textilien aufzeigen“, so Dr. Yang Wei, Experte für elektronische Textilien und Elektrotechnik an der Nottingham Trent University und Leiter der Forschungsarbeit.

Er betonte: „Wir haben das Design definiert, Prototypen entwickelt, mechanische Tests durchgeführt und die Funktionalität des Konzepts validiert. Dies eröffnet eine Reihe neuer Möglichkeiten für E-Textilien für den möglichen künftigen Einsatz im Gesundheitswesen und im Spitzensport.

Die Hauptautorin Jessica Stanley, Forschungsstipendiatin in der Medical Technologies Innovation Facility und in der Abteilung für Ingenieurwesen der Universität, sagte: „Die Grundidee gibt es schon seit Jahrhunderten; es ist das gleiche Konzept, als würde man einen Metalldraht nehmen und ihn dehnbar machen, indem man ihn zu einer Feder wickelt. Während Helices bereits in dehnbaren elektronischen Geräten verwendet werden, wurden sie bisher nur als Verbindungselemente - Drähte, die Teile eines Schaltkreises miteinander verbinden - oder als Einzelkomponenten eingesetzt.

„Das Besondere an unserer Arbeit ist, dass die Bänder der flexiblen Schaltkreise mit kleinen Komponenten, die komplexer sind als ein einzelner Draht oder ein gedrucktes Bauteil, zu einer Helix gewickelt werden, so dass sich der gesamte Schaltkreis dehnen kann.

„Da viele elektronischen Textilien dehnbar sein müssen, ist es wichtig, dehnbare elektronische Teile zu haben, die sich mit dem Stoff bewegen und dehnen können. Diese Studie dokumentiert unsere erste Arbeit an einem neuen Weg, dies zu erreichen.“

Die Technologie wurde patentiert, was voraussichtlich zu einer schnelleren Übernahme durch die Industrie führen wird.

Die Forschungsarbeit, an der auch der Industriepartner Kymira Ltd beteiligt war, finden Sie in der Zeitschrift Nature unter Scientific Reports.

Quelle:

Nottingham Trent University’s Medical Technologies Innovation Facility

Atacama Wüste Foto: Fernando Rodrigues, Unsplash
23.07.2024

Reduktion der Umwelt- und Gesundheitsauswirkungen des weltweiten Handels mit Second-Hand-Kleidung

Der Aufschwung von Fast-Fashion, der durch einen raschen Kollektionswechsel gekennzeichnet ist, hat in den letzten vier Jahrzehnten zu einer Versiebenfachung des weltweiten Handels mit gebrauchter Kleidung geführt. Mehr als 80 % aller gekauften Kleidungsstücke weltweit (62 % in der EU) werden als Hausmüll entsorgt, der verbrannt oder deponiert wird, was eine massive Verschwendung von Ressourcen darstellt und schwerwiegende Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit hat.

Ein kürzlich von der UNECE und der Wirtschaftskommission der Vereinten Nationen für Lateinamerika und die Karibik (ECLAC) veröffentlichter Bericht präsentiert eine eingehende Analyse des Handels mit Altkleidern zwischen Europa und Chile und gibt der Industrie sowie den Export- und Importländern politische Empfehlungen, um die Lage zu verbessern.

Der Aufschwung von Fast-Fashion, der durch einen raschen Kollektionswechsel gekennzeichnet ist, hat in den letzten vier Jahrzehnten zu einer Versiebenfachung des weltweiten Handels mit gebrauchter Kleidung geführt. Mehr als 80 % aller gekauften Kleidungsstücke weltweit (62 % in der EU) werden als Hausmüll entsorgt, der verbrannt oder deponiert wird, was eine massive Verschwendung von Ressourcen darstellt und schwerwiegende Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit hat.

Ein kürzlich von der UNECE und der Wirtschaftskommission der Vereinten Nationen für Lateinamerika und die Karibik (ECLAC) veröffentlichter Bericht präsentiert eine eingehende Analyse des Handels mit Altkleidern zwischen Europa und Chile und gibt der Industrie sowie den Export- und Importländern politische Empfehlungen, um die Lage zu verbessern.

Nach Angaben von UN Comtrade waren im Jahr 2021 die Europäische Union (30 %), China (16 %) und die Vereinigten Staaten (15 %) die führenden Exporteure von Altkleidern, während Asien (28 %, vor allem Pakistan), Afrika (19 %, insbesondere Ghana und Kenia) und Lateinamerika (16 %, vor allem Chile und Guatemala) die führenden Importeure waren.

Erleichtert wurde dies durch das Aufkommen kostengünstiger Kunstfasern und die Liberalisierung des Handels, die die Verlagerung der Produktion in Länder mit niedrigen Löhnen ermöglichte. Ein großer Teil der Kleidung wird aus schwer zu trennenden Mischfasern hergestellt, so dass es vor allem in den Industrieländern kaum Möglichkeiten zur wirtschaftlichen Wiederverwendung und zum Recycling gibt.

„Wann ist es normal geworden, Kleidung wegzuwerfen?“, fragt Lily Cole, Klimaaktivistin und Beraterin der UNECE. „Während die Welt, vor allem der globale Norden, unaufhörlich Mode produziert und konsumiert, sind eine Handvoll Länder, vor allem im globalen Süden, zu Friedhöfen für die ungeliebte Kleidung der Welt geworden. Bei meinem Besuch in der Atacama-Wüste wurde ich auf die Textilberge und die sich verändernden kulturellen, wirtschaftlichen und politischen Landschaften aufmerksam, die sie hervorgebracht haben. Das Bewusstsein der Verbraucher ist sehr hilfreich, doch letztlich brauchen wir politische Maßnahmen, um systemische Trends einzudämmen, weshalb dieser Bericht und seine Empfehlungen so wichtig sind.“

Europa: Sortier- und Recyclingkapazitäten hinken hinterher
In Europa werden nur 15-20 % der entsorgten Textilien gesammelt, in der Regel über Container, Haussammlungen und Spenden. Etwa die Hälfte der gesammelten Textilien wird downgecycelt und z. B. als Isoliermaterial, Füllmaterial und industrielle Einwegtücher verwendet. Nur 1 % wird zu höherwertigen Produkten wie neuer Kleidung recycelt, während der Rest in Entwicklungsländer exportiert wird.
 
Von den 55 Prozent der gesammelten Kleidungsstücke, die wiederverwendbar sind, haben nur 5 Prozent einen Wert auf den Secondhand-Märkten in der EU, während 50 Prozent einen Wert auf den Exportmärkten haben.

So hat die Europäische Union ihre Altkleiderexporte in den letzten zwei Jahrzehnten verdreifacht, von 550.000 auf 1,7 Millionen Tonnen. Auf Europa, einschließlich des Vereinigten Königreichs, entfällt inzwischen mehr als ein Drittel der weltweiten Altkleiderexporte, und dieser Anteil könnte weiter steigen, da die Sammelquoten voraussichtlich steigen werden.  

Ein designorientierter Ansatz der Kreislaufwirtschaft für Kleidung steckt noch in den Kinderschuhen. Der EU-Aktionsplan für die Kreislaufwirtschaft (CEAP) wurde 2020 verabschiedet, die EU-Strategie für nachhaltige und zirkuläre Textilien 2022 und die EU-Ökodesign-Verordnung für nachhaltige Produkte 2023. Diese Maßnahmen müssen jedoch noch Früchte in Form von groß angelegten vorgelagerten Lösungen für die Probleme mit Textilabfällen tragen.

„Der Weltmarkt für Altkleider wächst ständig, und mit ihm auch seine negativen Auswirkungen. Die Textilindustrie trägt eine große Verantwortung für die Einführung nachhaltigerer Praktiken, und Exporteure und Importeure müssen entsprechende politische Entscheidungen treffen, um Rückverfolgbarkeit, Kreislaufwirtschaft und Nachhaltigkeit zu fördern.

Die politischen Empfehlungen und Normen von UN/CEFACT werden diesen Übergang unterstützen. Und natürlich müssen wir alle als Verbraucher eine Rolle spielen, um nachhaltige Entscheidungen zu treffen“, betonte UNECE Executive Secretary Tatiana Molcean.
 
Der Fall Chile: Berge von Altkleidern, die man vom Mond aus erkennen kann  
Die meisten lateinamerikanischen Länder (darunter Argentinien, Brasilien, Kolumbien, Mexiko und Peru) haben Einfuhrverbote für Kleidung erlassen, um ihre nationale Textil- und Modeindustrie zu schützen und die Bedrohung durch Bekleidungsdeponien zu vermeiden.

Im Gegensatz dazu erhebt Chile keine Zölle und wendet keine mengenmäßigen Einfuhrbeschränkungen an, sondern verlangt lediglich, dass die Sendungen desinfiziert werden (durch Begasung). Chile ist damit zu einem der zehn größten Importeure der Welt und zum Spitzenreiter in Lateinamerika aufgestiegen und hat im Jahr 2021 126.000 Tonnen Textilien eingeführt. 40 % davon gelangen über den nördlichen Hafen von Iquique in das Land, wo sie manuell, hauptsächlich von Frauen, sortiert und in erste, zweite und dritte Qualität unterteilt werden.

75 % aller importierten Altkleider wurden als nicht wiederverwendbar eingestuft. 30.000 Tonnen davon bedecken heute 30 Hektar der Atacama-Wüste, verursachen Umweltverschmutzung und gefährden die Gesundheit der dortigen Bevölkerung. Gleichzeitig bietet der Handel mit Altkleidern auch Arbeitsplätze und formelle und informelle Einkommen für die einheimische und die zugewanderte Bevölkerung in den etablierten Geschäften und auf den Freiluftmärkten im ganzen Land, was bei der Neufestlegung der öffentlichen Politik berücksichtigt werden muss.

„Um die ökologischen und sozialen Probleme des Handels mit gebrauchten Textilien anzugehen, müssen die EU und Chile zusammenarbeiten, um solide rechtliche Rahmenbedingungen zu schaffen. Eine Partnerschaft zwischen der Europäischen Union und Chile könnte wegweisend sein für innovative Ansätze zur Regulierung und Verringerung der Auswirkungen des Handels mit gebrauchten Textilien, u. a. durch die Festlegung globaler Standards für den Handel mit gebrauchten Textilien, wobei der Schwerpunkt auf Nachhaltigkeit und sozialer Verantwortung liegt“. betont der Generalsekretär der UNECLAC, José Manuel Salazar-Xirinachs.

Vielfältige Empfehlungen
Der Bericht enthält eine Reihe von Empfehlungen an die Textilindustrie, Exporteure und Importeure.   

An die Ausfuhrländer

  • Die Kreislaufwirtschaft in den Mittelpunkt des Bekleidungsdesigns stellen, mit verbindlichen Vorgaben für die Faserzusammensetzung, die Qualität, Haltbarkeit, Reparierbarkeit und Recyclingfähigkeit verbessern  
  • Einführung eines Systems der erweiterten Herstellerverantwortung (EPR), das die Hersteller für die von ihnen hergestellten Produkte verantwortlich macht  
  • Entwicklung weiterer Sortier- und Recyclinganlagen durch finanzielle Anreize  
  • Entwicklung von EU-Mindestkriterien für die Ausfuhr von Altkleidern durch die Verwendung von digitalen Produktpässen (DPP)  
  • Durchführung von Sensibilisierungskampagnen, um die Verbraucher zu ermutigen, ihre Kleidung bewusster auszuwählen

Für die Einfuhrländer – das Beispiel Chile

  • Verbesserung der Zollverfahren und Verwaltungsmaßnahmen im Hafen von Iquique, um die digitale Rückverfolgbarkeit der Altkleider- und Textilströme auf der Grundlage des UN/CEFACT-Rückverfolgbarkeitsstandards zu gewährleisten   
  • Einführung einer Strategie für die Kreislaufwirtschaft im Textilbereich   
  • Bildung öffentlich-privater Allianzen für Recyclingprojekte durch Steuererweiterungsprogramme und Fonds zur Förderung von Unternehmertum, Innovation und Schaffung von Arbeitsplätzen für benachteiligte Gruppen, insbesondere in der Region Tarapacá  
  • Verbesserung des Rechtsrahmens für die Abfallwirtschaft   
  • Umsetzung eines regionalen Plans zur Kontrolle fester Abfälle, der Inspektionen von Mülldeponien, Clean Points und Deponien vorsieht, um die Durchsetzungskapazität der regionalen Gesundheitsbehörden zu erhöhen  
  • Beschleunigung der Verabschiedung des chilenischen Gesetzentwurfs über die Umweltqualität von Böden.

Der Bericht empfiehlt außerdem, internationale Handelsabkommen wie das Interims-Handelsabkommen zwischen der EU und Chile aus dem Jahr 2023, das ein Kapitel über Handel und nachhaltige Entwicklung enthält, zu ändern, um die bilaterale Zusammenarbeit zu intensivieren, und es als Vorlage für weitere bilaterale Handelsabkommen zwischen der EU und anderen Ländern zu nutzen.   

Zum Download der Executive Summary

Weitere Informationen:
Secondhand Textilabfällen Chile Atacama UN
Quelle:

United Nations Economic Commission for Europe
(Wirtschaftskommission der Vereinten Nationen für Europa)
Übersetzung: Textination

Brotreste + Pilze = Garn (c) Fotos von Kanishka Wijayarathna (Brotabfälle), Erik Norving (Prototypen), Andreas Nordin ( Forschende) und Sofie Svensson (Mikroskop).
17.07.2024

Brotreste + Pilze = Garn

Die Gewinnung neuer Materialien aus Pilzen ist ein zunehmend interessanter Forschungsbereich. In einem Forschungsprojekt an der Swedish School of Textiles der Universität Borås hat das Nassspinnen von pilzlichem Zellwandmaterial vielversprechende Ergebnisse gezeigt. Im Rahmen des Projekts wurden Pilze auf Brotresten gezüchtet, um Textilfasern mit Potenzial für den Bereich der Medizintechnik herzustellen.

Das Projekt von Sofie Svensson zielt unter anderem auf die globalen Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Nationen 9 (nachhaltige Industrie, Innovation und Infrastruktur) und 12 (nachhaltiger Konsum und nachhaltige Produktion) ab, indem es ressourcen- und kosteneffiziente Methoden mit geringeren Auswirkungen auf Mensch und Umwelt einsetzt.

Sofie Svensson, die vor kurzem ihre Dissertation im Fachgebiet der Ressourcenrückgewinnung verteidigt hat, erklärte:

Die Gewinnung neuer Materialien aus Pilzen ist ein zunehmend interessanter Forschungsbereich. In einem Forschungsprojekt an der Swedish School of Textiles der Universität Borås hat das Nassspinnen von pilzlichem Zellwandmaterial vielversprechende Ergebnisse gezeigt. Im Rahmen des Projekts wurden Pilze auf Brotresten gezüchtet, um Textilfasern mit Potenzial für den Bereich der Medizintechnik herzustellen.

Das Projekt von Sofie Svensson zielt unter anderem auf die globalen Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Nationen 9 (nachhaltige Industrie, Innovation und Infrastruktur) und 12 (nachhaltiger Konsum und nachhaltige Produktion) ab, indem es ressourcen- und kosteneffiziente Methoden mit geringeren Auswirkungen auf Mensch und Umwelt einsetzt.

Sofie Svensson, die vor kurzem ihre Dissertation im Fachgebiet der Ressourcenrückgewinnung verteidigt hat, erklärte:

„In meinem Forschungsprojekt geht es um die Entwicklung von Fasern, die aus Fadenpilzen für textile Anwendungen gesponnen werden. Die Pilze wurden auf Brotabfällen aus Lebensmittelläden gezüchtet. Abfälle, die andernfalls erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt hätten, wenn sie weggeworfen würden.

Die Neuartigkeit des Projekts liegt in der eingesetzten Methode - dem Nassspinnen von Zellwandmaterial.

„Nassspinnen ist ein Verfahren, mit dem Fasern (Filamente) aus Materialien wie Zellulose gesponnen werden. In diesem Projekt wurde Zellwandmaterial aus fadenförmigen Pilzen verwendet, um Fasern durch Nassspinnen herzustellen. Das Zellwandmaterial der Pilze enthält verschiedene Polymere, hauptsächlich Polysaccharide wie Chitin, Chitosan und Glucan. Die Herausforderung bestand darin, das Material zu spinnen. Es dauerte zunächst einige Zeit, bis wir die richtigen Bedingungen gefunden hatten“, erläuterte Sofie Svensson.

Antibakterielle Eigenschaften
Pilzfäden wurden in Bioreaktoren kultiviert, um Pilzbiomasse zu erzeugen. Anschließend wurde Zellwandmaterial aus der Pilzbiomasse isoliert und zum Spinnen eines Fadens verwendet, der auf seine Eignung für medizinische Anwendungen getestet wurde.

„Tests der Fasern zeigten eine Kompatibilität mit Hautzellen und wiesen auch auf eine antibakterielle Wirkung hin“, sagte Sofie Svensson und fügte hinzu: „Bei der Methode, mit der wir gearbeitet haben, haben wir uns auf die Verwendung milderer Verfahren und Chemikalien konzentriert. Die Verwendung gefährlicher und giftiger Chemikalien ist derzeit eine Herausforderung in der Textilindustrie, und die Entwicklung nachhaltiger Materialien ist wichtig, um die Umweltbelastung zu verringern.“

Welche Bedeutung haben die Ergebnisse?
„Neue Materialien aus Pilzen sind ein aufstrebendes Forschungsgebiet. Hoffentlich kann diese Forschung zur Entwicklung neuer nachhaltiger Materialien aus Pilzen beitragen“, so Sofie Svensson.

Das Interesse der Community war während des Projekts sehr groß, und viele standen der Entwicklung dieser Art von Materialien positiv gegenüber.

Wann werden wir Produkte sehen, die aus diesen Fasern hergestellt werden?
„Diese spezielle Methode befindet sich im Labor-Maßstab und noch in der Forschungsphase“, erklärte sie.

Das Promotionsprojekt wurde im Rahmen des größeren Forschungsprojekts Sustainable Fungal Textiles durchgeführt: Ein neuartiger Ansatz für die Wiederverwendung von Lebensmittelabfällen.

Was ist der nächste Schritt in der Forschung über Pilzfasern?
„Künftige Studien könnten sich auf die Optimierung des Nassspinnverfahrens konzentrieren, um eine kontinuierliche Produktion von Pilzfasern zu erreichen. Außerdem könnte man die Kultivierung von Pilzen auf anderen Arten von Lebensmittelabfällen testen.“

Wie haben Sie Ihre Zeit als Doktorand im Bereich Ressourcenrückgewinnung erlebt?
„Es war eine intensive Zeit als Doktorandin, in der ich wirklich herausgefordert wurde und mich sehr weiterentwickelt habe.“

Was ist Ihr nächster Schritt?
„Ich werde eine Weile in Elternzeit gehen, bevor ich den nächsten Schritt mache, über den noch nicht entschieden wurde.“

Sofie Svensson verteidigte ihre Dissertation am 14. Juni 2024 im Swedish Centre for Resource Recovery der Universität Borås.

Development of Filaments Using Cell Wall Material of Filamentous Fungi Grown on Bread Waste for Application in Medical Textiles

Zweitgutachter: Han Hösten, Professor, Utrecht University
Betreuender Professor: Akram Zamani, Associate Professor, University of Borås
Mitbetreuer: Minna Hakkarainen, Professor, KTH; Lena Berglin, Associate Professor, University of Borås

Weitere Informationen:
University of Borås Sweden Garne Nassspinnen
Quelle:

University of Borås, Solveig Klug

Ki KI generiert, Pixabay
09.07.2024

Wie die Modeindustrie KI einsetzt

Nahezu jede Branche steht mit der Einführung von künstlicher Intelligenz (KI) vor einem beispiellosen Wandel. Vereinfacht ausgedrückt bezieht sich KI auf eine Technologie, oft in Form von Computerprogrammen, die die Fähigkeit des menschlichen Gehirns, Aufgaben auszuführen und sich ständig zu verbessern, nachahmen soll.

Eine generative KI, die von Deep-Learning-Algorithmen angetrieben wird, hat einen erheblichen Einfluss auf Modemarken. Diese fortschrittliche Technologie ist in der Lage, Muster in Daten zu erkennen und völlig neue Beispiele für Texte, Bilder und sogar Videos zu generieren (Bain, 2023).

Aufgrund ihrer Fähigkeit, neue Inhalte zu erstellen, integriert die Modeindustrie ihre Technologie auf die eine oder andere Weise in fast alle ihre Prozesse, von Design und Produktbeschreibungen bis hin zu Produktempfehlungen und 3D-Design (Mcdowell, 2023a).

Tabelle 1 enthält einige Beispiele aus der Praxis, wie KI in der Branche bereits eingesetzt wird.

Nahezu jede Branche steht mit der Einführung von künstlicher Intelligenz (KI) vor einem beispiellosen Wandel. Vereinfacht ausgedrückt bezieht sich KI auf eine Technologie, oft in Form von Computerprogrammen, die die Fähigkeit des menschlichen Gehirns, Aufgaben auszuführen und sich ständig zu verbessern, nachahmen soll.

Eine generative KI, die von Deep-Learning-Algorithmen angetrieben wird, hat einen erheblichen Einfluss auf Modemarken. Diese fortschrittliche Technologie ist in der Lage, Muster in Daten zu erkennen und völlig neue Beispiele für Texte, Bilder und sogar Videos zu generieren (Bain, 2023).

Aufgrund ihrer Fähigkeit, neue Inhalte zu erstellen, integriert die Modeindustrie ihre Technologie auf die eine oder andere Weise in fast alle ihre Prozesse, von Design und Produktbeschreibungen bis hin zu Produktempfehlungen und 3D-Design (Mcdowell, 2023a).

Tabelle 1 enthält einige Beispiele aus der Praxis, wie KI in der Branche bereits eingesetzt wird.

Kategorie Wie es funktioniert Beispiel
Modedesign
  • Umwandlung von Textbeschreibungen oder hochgeladenen Bildern in Illustrationen
  • passt diese Entwürfe vor der Produktion an
  • Cala’s tool mit DALL-E Technology
  • Tommy Hilfigers KI-gestützte Design-Zusammenarbeit mit IBM und dem Fashion Institute of Technology
  • Projekt Muze von Google und Zalando
Visuelle Inhalte und Werbebilder
  • Generierung von Werbe- und Marketinginhalten anhand vorgegebener Parameter oder Eingaben
  • Text, Bilder und Videos sind gängige Outputs
  • KI-Visualisierungen von Stitch Fix
  • Casablancas Spring/Summer 2023 Kampagne
  • Revolves KI-gesteuerte Werbekampagne
Werbetexte
  • erzeugt Texte auf der Grundlage von Schlüsselwörtern und Anweisungen des Benutzers
  • optimiert den Prozess der Erstellung von Produktbeschreibungen, Marketing-E-Mails und anderen schriftlichen Inhalten
  • Adore Me KI Optimierung
  • Produktbeschreibungen zur Suchmaschinenoptimierung (SEO)
Einkaufsassistenten
  • nutzt die Verarbeitung natürlicher Sprache zur Interaktion mit Kunden als Chatbots
  • bietet Produktempfehlungen und Informationen an   
  • die experimentelle KNXT Plattform von Kering
  • Luxus-Personal-Shopper unterstützt durch ChatGPT

 

KI im Design
Generative KI hat das Zeug dazu, das Modedesign zu revolutionieren. Designer können sich KI-Bildgeneratoren wie DALL-E, Midjourney oder Stable Diffusion zunutze machen, um ihre kreativen Visionen zum Leben zu erwecken.

Cala, ein Startup-Unternehmen für die Lieferkette, war die erste Gruppe, die KI für den Designprozess von Modemarken nutzbar machte. Im Januar 2023 stellte es ein Tool vor, mit dem Nutzer ihre Designideen in Textform beschreiben oder Bilder hochladen können, die dann von der KI in Illustrationen oder realistische Bilder umgewandelt werden. Die Nutzer können diese Entwürfe dann fein abstimmen, bevor sie in physische Produkte umgesetzt werden. Dieses Tool stellt eine bahnbrechende Anwendung der DALL-E API in der Modebranche dar und ermöglicht die Erstellung von Kleidung, Accessoires, Schuhen und Lifestyle-Produkten auf der Grundlage von Beschreibungen oder Bildern (OpenAI, 2022).

Auch Bekleidungsmarken machen sich diese Technologie zunutze. Tommy Hilfiger hat mit IBM und dem Fashion Institute of Technology an einem Projekt namens Reimagine Retail zusammengearbeitet. Ziel dieser Initiative war es, Einzelhändlern einen Wettbewerbsvorteil bei der schnellen Vorhersage aufkommender Designtrends zu verschaffen, indem eine Vielzahl von Daten - von Bildern über Stoffe bis hin zu Farben - analysiert wurde (Saunders, 2019).

Die generative KI ermöglicht es Designern, neue Konzepte und Ideen schnell zu entdecken, indem sie verschiedene Designvariationen erzeugt, allerdings stößt die Technologie auch an ihre Grenzen. Da KI nicht alle Konzepte in fertige Produkte verwandeln kann, sind häufig manuelle Bearbeitungen und Anpassungen erforderlich. Bedenken hinsichtlich des geistigen Eigentums können ebenfalls aufkommen, da einige KI-generierte Entwürfe auf urheberrechtlich geschützten Arbeiten beruhen könnten. Rechtliche Fragen in diesem Bereich sind noch in der Entwicklung und veranlassen Marken dazu, ihre Rechtsteams einzubeziehen und Richtlinien aufzustellen (Bain, 2023).

KI in der Werbetextgestaltung: Effizienz und Personalisierung
Generative KI-Tools dienen Marketing-Teams als wertvolle Assistenten, die den Schreibprozess für Produkt¬beschreibungen und Marketing-E-Mails optimieren. Werbetexter geben Schlüsselwörter und Anweisungen ein, und die KI generiert Texte, die nach Bedarf bearbeitet werden können, sodass Marken schriftliche Inhalte effizienter erstellen können.

Die Lingeriemarke Adore Me hat KI-Tools eingesetzt, um Produktbeschreibungen für die Suchmaschinenoptimierung (SEO) zu verbessern, damit sie mit höherer Wahrscheinlichkeit in den Suchmaschinenergebnissen ganz oben erscheinen (Mcdowell, 2023a). Adore Me und andere Marken, die KI auf diese Weise einsetzen, berichten von mehreren Dutzend Stunden Zeitersparnis.

Die Nutzung des KI-Potenzials zur Personalisierung von Inhalten auf einer Eins-zu-eins-Ebene erfordert von Unternehmen strukturierte Erstanbieterdaten und robuste Datenschutzmaßnahmen (Bain, 2023). Im Moment ist noch menschliche Aufsicht erforderlich, und Web-Teams werden wahrscheinlich Anpassungen an etablierten Arbeitsabläufen vornehmen müssen, um KI zu integrieren.

KI-gestützte visuelle Inhalte für das Modemarketing
Generative KI wird auch zur Erstellung visueller Marketinginhalte eingesetzt.
Stitch Fix nutzt KI, um personalisierte Bekleidungsempfehlungen für Kunden zu erstellen, und untersucht, wie es DALL-E 2 nutzen könnte, um Kleidungsstücke zu visualisieren, die auf individuelle Vorlieben für Farbe, Stoff und Stil zugeschnitten sind (Davenport & Mittal, 2022).

Auch das französische Modehaus Casablanca Paris setzt KI ein. Für seine Frühjahr/Sommer-Kampagne 2023 arbeitete es mit dem britischen Fotografen und KI-Künstler Luke Nugent zusammen. Die KI-generierten Bilder kombinierten traumhafte Kulissen mit modernster Technologie.

Modemarken können von kürzeren Produktionszeiten, Kosteneinsparungen und größerer kreativer Freiheit profitieren, wenn sie KI-gesteuerte Innovationen nutzen, um visuelle Assets für Marketing- und Werbekampagnen zu entwickeln. Allerdings kann es schwierig sein, sicherzustellen, dass KI-generierte Bilder die Produkte korrekt wiedergeben, da die Ausgabe von den ursprünglichen Produktfotos abweichen kann (Bain, 2023; Mcdowell, 2023a).

KI Chatbots: Das Einkaufserlebnis verändern
Viele Einzelhändler setzen generative KI auch als Online-Einkaufsassistenten ein, die allgemein als Chatbots bekannt sind. Diese Chatbots nutzen die Verarbeitung natürlicher Sprache, um Kundenfragen zu verstehen und zu beantworten oder sogar personalisierte Produktempfehlungen zu geben (Zeng et al., 2023). Auf der experimentellen KNXT-Plattform von Kering beispielsweise bietet ein von ChatGPT betriebener Personal Shopper für Luxusgüter den Nutzern maßgeschneiderte Empfehlungen und Einblicke auf der Grundlage bestimmter Kontexte (Mcdowell, 2023b).

Trotz dieser Vorteile ist die Chatbot-Technologie noch ausbaufähig. So kann es sein, dass sie aufgrund von Bestandsbeschränkungen nicht die richtigen Produkte vorschlägt oder eher generische Stylingvorschläge macht. Diese Chatbots befinden sich jedoch noch in der Entwicklung, und die Unternehmen sind zuversichtlich, dass sich die Sprachfähigkeiten ihrer KI-Tools weiter verbessern werden, wenn sie mehr Daten und Nutzerfeedback sammeln.

Im Zuge der Entwicklung der Modebranche haben generative KI-gesteuerte Chatbots das Potenzial, die Art und Weise, wie Kunden mit Marken interagieren, zu revolutionieren, indem sie zunehmend personalisierte und effiziente Dienstleistungen anbieten.

Ein neuer Industriestandard
Unternehmen in der Mode-, Textil- und Bekleidungsbranche können nicht länger ambivalent oder willentlich ignorant gegenüber KI sein. Sie müssen recherchieren und nachdenken, um eine klare organisatorische Haltung zu KI zu entwickeln, oder sie riskieren, auf der Strecke zu bleiben.

Organisatorische Strategien für KI müssen über die Betrachtung der zukünftigen Entwicklung von KI hinausgehen. Führungskräfte müssen klare Ziele für die Integration der Technologie in ihre Arbeitsabläufe aufstellen.

Der Kundenstamm jeder Marke wird für eine erfolgreiche KI-Strategie von zentraler Bedeutung sein. Das bedeutet, dass man sowohl ihre Einstellung zu KI als auch ihre Vorlieben und Erwartungen verstehen muss.

Quelle:

Wilson College of Textiles, Yoo-Won Olivia Min und B. Ellie Jin

Empa-Forscherin Edith Perret entwickelt spezielle Fasern, die Medikamente gezielt abgeben können. Foto EMPA
01.07.2024

Medizinische Fasern mit "inneren Werten"

Sollen Medikamente lokal – und vor allem über längere Zeit kontrolliert – abgegeben werden, stoßen medizinische Produkte wie Salben oder Spritzen an ihre Grenzen. Empa-Forschende entwickeln daher Polymerfasern, die Wirkstoffe langfristig präzise abgeben können. Diese „Flüssigkernfasern“ enthalten Medikamente in ihrem Inneren und lassen sich zu medizinischen Textilien verarbeiten.

Sollen Medikamente lokal – und vor allem über längere Zeit kontrolliert – abgegeben werden, stoßen medizinische Produkte wie Salben oder Spritzen an ihre Grenzen. Empa-Forschende entwickeln daher Polymerfasern, die Wirkstoffe langfristig präzise abgeben können. Diese „Flüssigkernfasern“ enthalten Medikamente in ihrem Inneren und lassen sich zu medizinischen Textilien verarbeiten.

Wird eine Wunde oder Entzündung direkt am Ort der Entstehung behandelt, hat dies klare Vorteile: Der Wirkstoff ist sofort am Ziel, und negative Nebenwirkungen auf unbeteiligte Körperteile entfallen. Gängige lokale Verabreichungsmethoden kommen jedoch an ihre Grenzen, wenn es darum geht, Wirkstoffe über längere Zeit präzise zu dosieren. Sobald eine Salbe die Tube verlässt oder die Injektionsflüssigkeit aus der Spritze strömt, ist die Steuerung der Wirkstoffmenge kaum mehr möglich. Edith Perret aus dem Empa-Labor „Advanced Fibers“ in St. Gallen entwickelt daher medizinische Fasern mit ganz besonderen „inneren Werten“: Die Polymerfasern umschließen einen flüssigen Kern mit medizinischen Wirkstoffen. Das Ziel: medizinische Produkte mit besonderen Fähigkeiten, z.B. chirurgisches Nahtmaterial, Wundverbände und Textilimplantate, die Schmerzmittel, Antibiotika oder Insulin präzise über einen längeren Zeitraum verabreichen können. Angestrebt ist zudem eine individuelle Dosierbarkeit im Sinne einer personalisierten Medizin.

Bioverträglich und maßgeschneidert
Ein entscheidender Faktor, der eine herkömmliche Textilfaser zu einem Medizinprodukt macht, ist das Material des Fasermantels. Das Team wählte hierfür Polycaprolacton (PCL), ein bioverträgliches und bioabbaubares Polymer, das bereits erfolgreich im medizinischen Bereich eingesetzt wird. Der Fasermantel umschließt das kostbare Gut, etwa ein Schmerzmittel oder ein antibakteriell wirksames Medikament, und gibt es mit der Zeit an die Umgebung ab. Auf einer eigens konstruierten Pilotanlage erzeugten die Forschenden mittels Schmelzspinnen PCL-Fasern mit einem durchgehenden Kern aus Flüssigkeit. In ersten Laborversuchen entstanden so stabile und gleichzeitig flexible Flüssigkernfasern. Dass dieses Verfahren aber nicht nur im Labor, sondern auch im industriellen Maßstab funktioniert, hatte das Team für technische Fasern bereits zuvor gemeinsam mit einem Schweizer Industriepartner erfolgreich zeigen können.

Nach welchen Parametern die medizinischen Fasern ein eingeschlossenes Mittel freisetzen, wurde zunächst mit fluoreszierenden Modellsubstanzen und schließlich mit verschiedenen Medikamenten untersucht. „Kleine Moleküle wie das Schmerzmittel Ibuprofen bewegen sich nach und nach durch die Struktur des Außenmantels“, so Edith Perret. Größere Moleküle werden hingegen an den Enden der Fasern abgegeben.

Präzise steuerbar und langfristig wirksam
„Dank einer Vielzahl verschiedener Parameter lassen sich die Eigenschaften der medizinischen Fasern präzise steuern“, erklärt die Empa-Forscherin. Nach umfassenden Analysen mittels Fluoreszenzspektroskopie, Röntgentechnologie und Elektronenmikroskopie konnten die Forschenden beispielsweise den Einfluss von Manteldicke oder Kristallstruktur des Mantelmaterials auf die Abgaberate von Medikamenten aus den Flüssigkernfasern nachweisen.

Je nach Wirkstoff kann zudem das Herstellungsverfahren angepasst werden: Wirkstoffe, die unempfindlich gegenüber den hohen Temperaturen beim Schmelzspinnen sind, können direkt in einem kontinuierlichen Vorgang in den Kern der Fasern integriert werden. Für Temperatur-empfindliche Medikamente konnte das Team das Verfahren hingegen so optimieren, dass zunächst ein Platzhalter den Flüssigkern ausfüllt, der nach dem Schmelzspinnen durch den sensitiven Wirkstoff ausgetauscht wird.

Zu den Vorteilen der Flüssigkernfasern gehört auch die Möglichkeit, den Wirkstoff aus einem Reservoir über einen längeren Zeitraum freizusetzen. Damit ergeben sich vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Mit Durchmessern von 50 bis 200 Mikrometern sind die Fasern beispielsweise groß genug, um sie zu robusten Textilien zu weben oder zu stricken. Die medizinischen Fasern könnten aber auch ins Körperinnere geführt werden und dort Hormone wie Insulin abgeben, so Perret. Ein weiterer Vorteil: Fasern, die ihr Medikament freigesetzt haben, können erneut befüllt werden. Die Palette der Wirkstoffe, die mittels Flüssigkernfasern einfach, bequem und präzise verabreicht werden könnten, ist groß. Neben Schmerzmitteln sind entzündungshemmende Medikamente, Antibiotika oder sogar Lifestyle-Präparate denkbar.

In einem nächsten Schritt wollen die Forschenden chirurgisches Nahtmaterial mit antimikrobiellen Eigenschaften ausstatten. Mit dem neuen Verfahren sollen verschiedene Flüssigkernmaterialen mit medizinischen Wirkstoffen befüllt werden, um Gewebe bei einer Operation so zu vernähen, dass Wundkeime keine Chance haben, eine Infektion auszulösen. Empa-Forscherin Perret ist darüber hinaus überzeugt, dass eine künftige Zusammenarbeit mit klinischen Partnern die Basis für weitere innovative klinische Anwendungen ist.

Klinische Partnerschaften angestrebt
Eine neue Technologie vorantreiben? Innovative Anwendungsmöglichkeiten identifizieren? Empa-Forscherin Edith Perret setzt auf interessierte Medizinerinnen und Mediziner aus der Klinik, die das Potenzial von „Drug Delivery“ per Flüssigkernfaser erkennen und in diesem Bereich aktiv werden wollen.

Quelle:

Dr. Andrea Six, EMPA

Biofasern aus Gelatine in einem Regenbogen von Farben. © Utility Research Lab
25.06.2024

Lösliche Textilien aus Gelatine

Das ist die Mode der Zukunft: ein T-Shirt, das man ein paar Mal tragen kann und dann, wenn es einem langweilig wird, auflöst und recycelt, um daraus ein neues Shirt zu machen.

Forscher des ATLAS-Instituts an der CU Boulder sind diesem Ziel nun einen Schritt näher gekommen. In einer neuen Studie hat das Team aus Ingenieuren und Designern eine DIY-Maschine entwickelt, die Textilfasern aus Materialien wie nachhaltig hergestellter Gelatine spinnt. Die „Biofasern“ der Forschergruppe fühlen sich ein wenig wie Flachsfasern an und lösen sich in heißem Wasser innerhalb von Minuten bis zu einer Stunde auf.

Das Team unter der Leitung von Eldy Lázaro Vásquez, einer Doktorandin des ATLAS-Instituts, präsentierte seine Ergebnisse im Mai auf der CHI Conference on Human Factors in Computing Systems in Honolulu.

Das ist die Mode der Zukunft: ein T-Shirt, das man ein paar Mal tragen kann und dann, wenn es einem langweilig wird, auflöst und recycelt, um daraus ein neues Shirt zu machen.

Forscher des ATLAS-Instituts an der CU Boulder sind diesem Ziel nun einen Schritt näher gekommen. In einer neuen Studie hat das Team aus Ingenieuren und Designern eine DIY-Maschine entwickelt, die Textilfasern aus Materialien wie nachhaltig hergestellter Gelatine spinnt. Die „Biofasern“ der Forschergruppe fühlen sich ein wenig wie Flachsfasern an und lösen sich in heißem Wasser innerhalb von Minuten bis zu einer Stunde auf.

Das Team unter der Leitung von Eldy Lázaro Vásquez, einer Doktorandin des ATLAS-Instituts, präsentierte seine Ergebnisse im Mai auf der CHI Conference on Human Factors in Computing Systems in Honolulu.

„Wenn man diese Textilien nicht mehr braucht, kann man sie auflösen und die Gelatine recyceln, um neue Fasern herzustellen“, so Michael Rivera, Mitautor der neuen Forschungsarbeit und Assistenzprofessor am ATLAS-Institut und der Fakultät für Informatik.

Die Studie befasst sich mit einem weltweit wachsenden Problem: Allein 2018 haben die Menschen in den Vereinigten Staaten mehr als 11 Millionen Tonnen Textilien auf Mülldeponien entsorgt, so die Environmental Protection Agency - fast 8 % aller in diesem Jahr produzierten festen Siedlungsabfälle.

Für die Mode haben die Forschenden einen anderen Weg vor Augen.

Ihre Maschine ist klein genug, um auf einen Schreibtisch zu passen, und kostete nur 560 Dollar. Lázaro Vásquez hofft, dass das Gerät Designern auf der ganzen Welt helfen wird, mit der Herstellung ihrer eigenen Biofasern zu experimentieren.

„Man könnte Fasern mit der gewünschten Festigkeit und Elastizität sowie der gewünschten Farbe herstellen“, sagte sie. „Mit dieser Art von Prototyping-Maschine kann jeder Fasern herstellen. Man braucht nicht die großen Maschinen, die es nur in den Chemiefachbereichen der Universitäten gibt.“

Gesponnene Fäden
Die Studie kommt zu einem Zeitpunkt, an dem Modefans, Robotiker und andere einen Trend namens „intelligente Textilien“ aufgreifen. Das Trucker Jacket von Levi's mit Jacquard von Google zum Beispiel sieht aus wie eine Jeansjacke, enthält aber Sensoren, die mit dem Smartphone verbunden werden können.

Aber solche Kleidung der Zukunft hat auch eine Kehrseite, so Rivera:

„Diese Jacke ist nicht wirklich recycelbar. Es ist schwierig, den Jeansstoff von den Kupferfäden und der Elektronik zu trennen.“

Um sich eine neue Methode zur Herstellung von Kleidung vorzustellen, begann das Team mit Gelatine. Dieses elastische Protein kommt in den Knochen vieler Tiere vor, darunter auch in Schweinen und Kühen. Jedes Jahr werfen die Fleischproduzenten große Mengen an Gelatine weg, die den Anforderungen für Kosmetika oder Lebensmittel wie Götterspeise nicht genügen. (Lázaro Vásquez kaufte ihre eigene Gelatine, die in Pulverform vorliegt, in einer örtlichen Metzgerei).

Sie und ihre Kollegen beschlossen, diese Abfälle in tragbare Schmuckstücke zu verwandeln.

Die Maschine der Gruppe verwendet eine Plastikspritze, um Tröpfchen einer flüssigen Gelatinemischung zu erhitzen und herauszupressen. Zwei Walzensätze in der Maschine ziehen dann an der Gelatine und dehnen sie zu langen, dünnen Fasern aus - nicht unähnlich einer Spinne, die ein Netz aus Seide spinnt. Dabei durchlaufen die Fasern auch Flüssigkeitsbäder, in denen die Forscher biobasierte Farbstoffe oder andere Zusatzstoffe in das Material einbringen können. Die Zugabe von ein wenig Genipin, einem Fruchtextrakt, macht die Fasern beispielsweise stärker.

Zu den weiteren Co-Autoren der Studie gehören Mirela Alistar und Laura Devendorf, beide Assistenzprofessoren bei ATLAS.

Blindgänger auflösen
Lázaro Vásquez sagte, dass Designer mit dieser Art von Textilien alles machen können, was sie sich vorstellen können.

Zur Erprobung des Konzepts stellten die Forscher kleine Texilsensoren aus Gelatinefasern, Baumwolle und leitfähigen Garnen her, die dem Aufbau einer Jacquard-Jacke ähneln. Dann tauchte das Team diese Aufnäher in warmes Wasser. Die Gelatine löste sich auf und gab die Fäden frei, so dass sie leicht recycelt und wiederverwendet werden konnten.

Die Designer könnten die Chemie der Fasern optimieren, um sie etwas widerstandsfähiger zu machen, sagte Lázaro Vásquez - man möchte ja nicht, dass die Jacke im Regen verschwindet. Sie könnten auch damit spielen, ähnliche Fasern aus anderen natürlichen Bestandteilen zu spinnen. Zu diesen Materialien gehören Chitin, ein Bestandteil von Krabbenschalen, oder Agar-Agar, das aus Algen gewonnen wird.

„Wir versuchen, über den gesamten Lebenszyklus unserer Textilien nachzudenken“, so Lázaro Vásquez. „Das beginnt damit, woher das Material kommt. Können wir es aus etwas gewinnen, das normalerweise im Abfall landet?“

Weitere Informationen:
Gelatine Biofasern DIY
Quelle:

University of Colorado Boulder | Daniel Strain
Übersetzung Textination