Textination Newsline

Forschende der RMIT University nutzen Nanodiamanten, um smarte Textilien zu entwickeln, die Menschen schneller abkühlen können.

Die Studie ergab, dass Stoffe aus Baumwolle, die mit Nanodiamanten beschichtet sind, im Vergleich zu unbehandelter Baumwolle während des Abkühlungsprozesses um 2-3 Grad Celsius kühler sind. Die Nanodiamanten ziehen die Körperwärme an und geben sie an den Stoff ab - ein Ergebnis der enormen Wärmeleitfähigkeit der Nanodiamanten.

Dr. Shadi Houshyar, Projektleiterin und Dozentin, sagte in der Zeitschrift Polymers for Advanced Technologies, dass es eine große Chance gebe, diese Erkenntnisse zu nutzen, um neue Textilien für Sportbekleidung und sogar für persönliche Schutzkleidung zu entwickeln, wie z. B. Unterzieher, die Feuerwehrleute kühl halten.

Die Studie ergab auch, dass Nanodiamanten den UV-Schutz von Baumwolle erhöhen, was sie ideal für Sommerkleidung im Freien macht.

„2 oder 3 Grad mögen nicht viel erscheinen, aber sie machen einen Unterschied in Bezug auf den Komfort und die Auswirkungen auf die Gesundheit über einen längeren Zeitraum und könnten in der Praxis den Unterschied ausmachen, ob man seine Klimaanlage aus- oder anschaltet“, so Houshyar. „Es gibt auch die Möglichkeit zu erforschen, wie Nanodiamanten eingesetzt werden können, um Gebäude vor Überhitzung zu schützen, was wiederum Vorteile für die Umwelt mit sich bringen kann.“

Die Verwendung dieses Gewebes in der Kleidung wird voraussichtlich zu einer Energieeinsparung von 20-30 % führen, da der Verbrauch von Klimaanlagen reduziert wird.

Das Forschungsteam des Centre for Materials Innovation and Future Fashion (CMIFF) besteht aus Ingenieuren und Textilforschern des RMIT, die über fundierte Kenntnisse in der Entwicklung smarter Textilien der nächsten Generation verfügen und mit der Industrie zusammenarbeiten, um realistische Lösungen zu entwickeln.

Entgegen der landläufigen Meinung sind Nanodiamanten nicht dasselbe wie die Diamanten, die Schmuck schmücken, sagte Houshyar. „Sie sind tatsächlich billig herzustellen - billiger als Graphenoxid und andere Arten von Kohlenstoffmaterialien“, sagte sie. „Sie haben zwar eine Kohlenstoff-Gitterstruktur, sind aber viel kleiner. Außerdem lassen sie sich leicht durch Methoden wie Detonation oder aus Abfallmaterialien herstellen.“

Wie es funktioniert
Das Baumwollmaterial wurde zunächst mit einem Klebstoff beschichtet und dann mit einer Polymerlösung aus Nanodiamanten, Polyurethan und Lösungsmittel elektrogesponnen.

Durch dieses Verfahren entsteht ein Netz aus Nanofasern auf den Baumwollfasern, die dann ausgehärtet werden, um die beiden zu verbinden.

Die leitende Forscherin und Forschungsassistentin, Dr. Aisha Rehman, erklärte, dass die Beschichtung mit Nanodiamanten bewusst nur auf einer Seite des Gewebes aufgebracht wurde, um zu verhindern, dass die Wärme aus der Atmosphäre auf den Körper zurück übertragen wird.  

„Die Seite des Stoffes mit der Nanodiamantenbeschichtung berührt die Haut. Die Nanodiamanten leiten dann die Wärme vom Körper an die Luft weiter“, so Rehman, die im Rahmen ihrer Doktorarbeit an der Studie mitarbeitete. „Weil Nanodiamanten so gute Wärmeleiter sind, geht das schneller als bei unbehandeltem Stoff.“

Nanodiamanten wurden für diese Studie aufgrund ihrer hohen Wärmeleitfähigkeit ausgewählt, so Rehman. Nanodiamanten werden häufig in der IT-Branche eingesetzt und können auch dazu beitragen, die thermischen Eigenschaften von Flüssigkeiten und Gelen zu verbessern und die Korrosionsbeständigkeit von Metallen zu erhöhen.

„Nanodiamanten sind auch biokompatibel, d. h. sie sind für den menschlichen Körper ungefährlich. Daher haben sie ein großes Potenzial nicht nur für Textilien, sondern auch für den biomedizinischen Bereich“, so Rehman.
Obwohl die Forschung noch vorläufig ist, sagte Houshyar, hat diese Methode der Beschichtung von Textilien mit Nanofasern ein großes kommerzielles Potenzial.

„Dieser Ansatz des Elektrospinnens ist einfach und kann die Vielfalt der Herstellungsschritte im Vergleich zu den bisher getesteten Methoden, die langwierige Prozesse und die Verschwendung von Nanodiamanten mit sich bringen, erheblich reduzieren“, sagte Houshyar.

Weitere Forschungsarbeiten werden die Haltbarkeit der Nanofasern, insbesondere während des Waschvorgangs, untersuchen.

Challa Kumar hat Methoden zur Herstellung neuartiger kunststoffähnlicher Materialien aus Proteinen und Textilien entwickelt.

Jedes Jahr fallen weltweit 400 Millionen Tonnen Plastikmüll an. Zwischen 19 und 23 Millionen Tonnen dieses Plastikmülls gelangen in aquatische Ökosysteme, der Rest landet im Boden. Weitere 92 Millionen Tonnen Textilabfälle werden zusätzlich jährlich erzeugt.

Challa Kumar, emeritierter Chemieprofessor, war es leid, dass die Menschen immer mehr Giftmüll in die Umwelt pumpen und fühlte sich gezwungen, etwas zu tun. Für den Chemiker bedeutete dies, sein Fachwissen für die Entwicklung neuer, nachhaltiger Materialien einzusetzen.

„Jeder sollte darüber nachdenken, wo immer er kann, auf fossilen Brennstoffen basierende Materialien durch natürliche zu ersetzen, um unserer Zivilisation zu helfen zu überleben", sagt Kumar. „Das Haus brennt, wir können nicht warten. Wenn das Haus brennt und man beginnt, einen Brunnen zu graben, dann wird das nicht funktionieren. Es ist an der Zeit, das Haus zu löschen.“

Kumar hat zwei Technologien entwickelt, die Proteine bzw. Textilien verwenden, um neue Materialien zu schaffen. Die Technology Commercialization Services (TCS) der UConn haben für beide Technologien vorläufige Patente angemeldet.

Inspiriert von der Fähigkeit der Natur, eine Vielzahl funktioneller Materialien zu konstruieren, entwickelten Kumar und sein Team eine Methode zur Herstellung stufenlos steuerbarer, ungiftiger Materialien.

„Die Chemie ist das Einzige, was uns in die Quere kommt“, so Kumar. „Wenn wir die Proteinchemie verstehen, können wir Proteinmaterialien herstellen, die so stark wie ein Diamant oder so weich wie eine Feder sind.“

Die erste Innovation ist ein Verfahren zur Umwandlung natürlich vorkommender Proteine in kunststoffähnliche Materialien. Kumars Student, Ankarao Kalluri '23 Ph.D., arbeitete an diesem Projekt.

Proteine haben „reaktive Gruppen“ auf ihrer Oberfläche, die mit Substanzen reagieren können, mit denen sie in Berührung kommen. Kumar und sein Team nutzten sein Wissen über die Funktionsweise dieser Gruppen, um Proteinmoleküle durch eine chemische Verbindung miteinander zu verknüpfen.

Bei diesem Prozess entsteht ein sogenannter Dimer - ein Molekül, das aus zwei Proteinen besteht. Anschließend wird das Dimer mit einem anderen Dimer zu einem Tetramer verbunden, und so weiter, bis ein großes 3D-Molekül entsteht. Dieser 3D-Aspekt der Technologie ist einzigartig, da die meisten synthetischen Polymere lineare Ketten aufweisen.

Dank dieser innovativen 3D-Struktur kann sich das neue Polymer wie ein Kunststoff verhalten. Genau wie die Proteine, aus denen es besteht, kann sich das Material dehnen, seine Form verändern und falten. So kann das Material mit Hilfe der Chemie für eine Vielzahl von spezifischen Anwendungen maßgeschneidert werden.

Da Kumars Material aus Proteinen und einer biologisch verbindenden Chemikalie besteht, kann es im Gegensatz zu synthetischen Polymeren biologisch abgebaut werden, so wie es pflanzliche und tierische Proteine natürlich tun.

„Die Natur baut Proteine ab, indem sie die Amidbindungen in ihnen aufspaltet“, sagt Kumar. „Sie verfügt über Enzyme, die diese Art von Chemie beherrschen. Wir haben die gleichen Amidbindungen in unseren Materialien. Die gleichen Enzyme, die in der Biologie arbeiten, sollten also auch bei diesem Material funktionieren und es auf natürliche Weise abbauen.“

Im Labor stellte das Team fest, dass sich das Material innerhalb weniger Tage in saurer Lösung zersetzt. Jetzt untersuchen sie, was passiert, wenn sie dieses Material im Boden vergraben, was das Los vieler Post-Consumer-Kunststoffe ist.

Sie haben gezeigt, dass das Material auf Proteinbasis eine Vielzahl von kunststoffähnlichen Produkten bilden kann, darunter Kaffeetassendeckel und dünne transparente Folien. Es könnte auch zur Herstellung von feuerfesten Dachziegeln oder höherwertigen Materialien wie Autotüren, Raketenspitzen oder Herzklappen verwendet werden.

Die nächsten Schritte für diese Technologie bestehen darin, ihre mechanischen Eigenschaften, wie Festigkeit oder Flexibilität, sowie ihre Toxizität weiter zu testen.

„Ich denke, wir brauchen ein soziales Bewusstsein dafür, dass wir keine toxischen Substanzen in die Umwelt bringen dürfen“, sagt Kumar. „Das geht einfach nicht. Wir müssen damit aufhören. Und wir können auch keine Materialien verwenden, die aus fossilen Brennstoffen stammen.“

Kumars zweite Technologie beruht auf einem ähnlichen Prinzip, verwendet aber nicht nur Proteine, sondern solche, die mit Naturfasern, insbesondere Baumwolle, verstärkt sind.

„Durch die sich schnell verändernde Modeindustrie entsteht jedes Jahr eine Menge Textilabfall“, sagt Kumar. „Warum sollten wir diese Abfälle nicht nutzen, um nützliche Materialien herzustellen - Abfall in Wohlstand umzuwandeln.“

Genau wie die kunststoffähnlichen Proteinmaterialien (Proteios, abgeleitet von den griechischen Originalwörtern) erwartet Kumar, dass die aus Proteinen und Naturfasern hergestellten Verbundmaterialien biologisch abbaubar sind, ohne toxische Abfälle zu produzieren.

Im Labor hat Kumars ehemaliger Student, der Doktorand Adekeye Damilola, viele Objekte aus Protein-Gewebe-Verbundstoffen hergestellt, darunter kleine Schuhe, Tische, Blumen und Stühle. Dieses Material enthält Textilfasern, die als Bindemittel für die Proteine dienen, und nicht die Vernetzungschemikalien, die Kumar für die proteinbasierten Kunststoffe verwendet.

Die Querverbindung verleiht dem neuartigen Material die Festigkeit, die es braucht, um dem Gewicht standzuhalten, das beispielsweise auf einem Stuhl oder Tisch lastet. Die natürliche Affinität zwischen Fasern und Proteinen ist der Grund, warum es so schwierig ist, Lebensmittelflecken aus der Kleidung zu entfernen. Die gleiche Anziehungskraft sorgt für starke Materialien aus Proteinfasern.

Kumars Team hat zwar bisher nur mit Baumwolle gearbeitet, geht aber davon aus, dass sich andere Fasermaterialien wie Hanffasern oder Jute aufgrund ihrer inhärenten, jedoch ähnlichen chemischen Eigenschaften wie Baumwolle auch so verhalten würden.

„Das Protein haftet auf natürliche Weise an der Oberfläche des Materials“, sagt Kumar. „Wir nutzten diese Erkenntnis, um zu sagen: 'Hey, wenn es sich so fest an Baumwolle bindet, warum machen wir dann nicht ein Material daraus? Und es funktioniert, es funktioniert erstaunlich."

Mit der Unterstützung von TCS sucht Professor Kumar derzeit nach Industriepartnern, um diese Technologien auf den Markt zu bringen. Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an Michael Invernale unter michael.invernale@uconn.edu.

Auf der Suche nach einem besseren, umweltfreundlichen Schuhmaterial findet sich die Lösung in einer ungewöhnlichen Zutat: den Blättern der Ananas. Diese besondere Textilzutat steht im Mittelpunkt der jüngsten Schuhdesign-Kooperation zwischen Ananas Anam, TENCEL™ und Calvin Klein. Calvin Klein bringt den ersten Turnschuh auf den Markt, dessen Obermaterial aus PIÑAYARN® kombiniert mit TENCEL™ Lyocell-Fasern gestrickt ist.
 
Die als "The Sustainable Knit Trainer" bekannten Turnschuhe sind ein zeitloser Klassiker, der – versehen mit dem bekannten Calvin Klein-Logo - in den traditionellen Farben Schwarz und Off-White erhältlich ist. Das Obermaterial aus PIÑAYARN®-Strick, das zu 70 % aus TENCEL™ Lyocell und zu 30 % aus Anam PALF™ Ananasblattfasern besteht, ist sowohl pflanzlichen Ursprungs als auch biobasiert.
          
Da die Modebranche begonnen hat, die negativen Umweltauswirkungen synthetischer Materialien zu erkennen, haben sich viele Marken pflanzlichen Materialien wie PIÑAYARN® zugewandt. PIÑAYARN® wird in einem umweltfreundlichen Verfahren aus Abfällen von Ananasblättern gewonnen und in einem wasserfreien Spinnverfahren hergestellt. Die Zugabe von TENCEL™ Lyocell, einer Zellstofffaser aus nachhaltig bewirtschafteten Wäldern, die in einem Lösungsmittelspinnverfahren hergestellt wird, bei dem sowohl das Lösungsmittel als auch das Wasser mit einer Rückgewinnungsrate von mehr als 99 % recycelt werden, ermöglicht die vollständige Rückverfolgbarkeit der TENCEL™-Faser im fertigen Mischgarn.
 
Melissa Braithwaite, PIÑAYARN® Product Development Manager bei Ananas Anam, sagte: "Die Inspiration für PIÑAYARN® entstand aus dem Bedürfnis, der Textilindustrie eine Alternative zu übermäßig genutzten, oft umweltbelastenden, konventionellen Fasern wie Baumwolle oder Polyester zu bieten. Wir verfügen in unserem Geschäftsbereich über eine Fülle von nutzbaren Ressourcen, und die Erweiterung unseres Produktangebots bedeutet, dass wir mehr Abfälle verwerten können, wodurch sich unser positiver Einfluss auf die Umwelt und die Gesellschaft erhöht."

Mit der wachsenden Nachfrage der Verbraucher nach umweltfreundlichen Textilprodukten und Schuhen steigt auch die Beliebtheit von Textilfasern auf Holzbasis als Materialalternative. Die Zusammenarbeit von Ananas Anam und TENCEL™ mit Calvin Klein war insofern ein Erfolg, als sich die physikalischen Eigenschaften und die umweltfreundlichen Vorteile der PIÑAYARN®- und TENCEL™-Fasern perfekt ergänzen und ein weiches, für verschiedene Web- und Strickanwendungen geeignetes Mischmaterial ergeben.

Für Materialentwickler wie Ananas Anam, die den idealen Partner für Fasermischungen zur Herstellung von PIÑAYARN® suchten, sind TENCEL™ Lyocellfasern bekannt für ihre Vielseitigkeit und ihre Fähigkeit, mit einer Vielzahl von Textilien wie Hanf, Leinen und natürlich der Anam PALF™ Ananasblattfaser gemischt zu werden, um die Ästhetik, Leistung und Funktionalität von Stoffen zu verbessern. Darüber hinaus können TENCEL™ Lyocell-Fasern nicht nur in Schuhoberteilen verwendet werden, sondern auch in jedem Teil des Schuhs, einschließlich des Obermaterials, des Futters, der Einlegesohlen, der Polsterung, der Schnürsenkel, des Reißverschlusses und des Nähgarns. TENCEL™ Lyocell kann ebenfalls in Pulverform für die Laufsohle von Schuhen verwendet werden.

„Wir freuen uns sehr über die Zusammenarbeit mit Ananas Anam bei der Markteinführung von The Sustainable Knit Trainer by Calvin Klein, einem umweltfreundlichen Schuh für bewusste Konsumenten. Diese Partnerschaft ist ein perfektes Beispiel für unser Engagement, Bildung und Fachwissen zur Verfügung zu stellen, um jeden zu unterstützen, der sich dafür entscheidet, die Umwelt- und Sozialverträglichkeit seiner Produkte durch die Verwendung verantwortungsvoller Materialien zu verbessern“, so Nicole Schram, Global Business Development Manager bei Lenzing.
Quelle: Lenzing AG

In einer neuen Studie haben Forscher der North Carolina State University nachgewiesen, dass sie Mischgewebe aus Baumwolle und Polyester mithilfe von Enzymen - natürlichen Werkzeugen zur Beschleunigung chemischer Reaktionen – voneinander trennen können. Die Forschenden hoffen, dass ihre Ergebnisse letztlich zu einer effizienteren Wiederverwertung der Stoffbestandteile und damit zur Verringerung des Textilabfalls führen werden. Sie stellten jedoch auch fest, dass der Prozess mehr Arbeitsschritte erfordert, wenn das Mischgewebe gefärbt oder mit Chemikalien behandelt wurde, die die Knitterfestigkeit erhöhen.

„Wir können die gesamte Baumwolle aus einer Baumwoll-Polyester-Mischung herauslösen, was bedeutet, dass wir anschließend sauberes Polyester haben, das recycelt werden kann“, so die korrespondierende Autorin der Studie, Sonja Salmon, außerordentliche Professorin für Textilingenieurwesen, Chemie und Wissenschaft an der NC State. „Auf einer Mülldeponie wird sich das Polyester nicht abbauen, und die Baumwolle kann mehrere Monate oder länger brauchen, um sich zu zersetzen. Mit unserer Methode können wir die Baumwolle in weniger als 48 Stunden vom Polyester trennen.“

Nach Angaben der US-Umweltschutzbehörde werfen Verbraucher jedes Jahr etwa 11 Millionen Tonnen Textilabfälle auf US-Mülldeponien. Die Forscher wollten eine Methode entwickeln, um die Baumwolle vom Polyester zu trennen, so dass die einzelnen Bestandteile recycelt werden können.

In der Studie verwendeten die Forscher einen „Cocktail“ von Enzymen in einer leicht sauren Lösung, um die Zellulose in der Baumwolle zu zersetzen. Zellulose ist das Material, das den Zellwänden der Pflanzen Struktur verleiht. Die Idee ist, die Zellulose so zu zerkleinern, dass sie aus der gemischten Gewebestruktur „herausfällt“ und einige winzige Baumwollfaserfragmente zusammen mit Glukose zurückbleiben. Glukose ist das biologisch abbaubare Nebenprodukt der abgebauten Zellulose. Anschließend wird die Glukose weggewaschen und die Baumwollfaserfragmente herausgefiltert, so dass reines Polyester übrig bleibt.
 
Assoc. Professor Sonja Salmon    „Dies ist ein mildes Verfahren - die Behandlung ist leicht sauer, wie bei Essig“, sagte Salmon. „Wir haben es auch bei 50 Grad Celsius laufen lassen, was der Temperatur einer heißen Waschmaschine entspricht. Es ist wirklich vielversprechend, dass wir das Polyester bis zu einem sauberen Niveau trennen können", fügte Salmon hinzu.
"Wir müssen noch einiges tun, um die Eigenschaften des Polyesters zu bestimmen, aber wir glauben, dass sie sehr gut sein werden, weil die Bedingungen so mild sind. Wir fügen lediglich Enzyme hinzu, die das Polyester ignorieren."

Sie verglichen den Abbau von Stoffen aus 100 % Baumwolle mit dem von Baumwoll- und Polyestermischungen und testeten außerdem Stoffe, die mit roten und blauen Reaktivfarbstoffen gefärbt und mit haltbaren Presschemikalien behandelt worden waren. Um die gefärbten Stoffe abzubauen, mussten die Forscher den Zeitaufwand und den Einsatz von Enzymen erhöhen. Bei Stoffen, die mit Chemikalien knitterfrei ausgerüstet wurden, mussten sie vor der Zugabe der Enzyme eine chemische Vorbehandlung durchführen.

„Der gewählte Farbstoff hat einen großen Einfluss auf die potenzielle Schädigung des Gewebes", sagte die Leiterin der Studie, Jeannie Egan, Doktorandin an der NC State. "Außerdem haben wir festgestellt, dass das größte Hindernis bisher die knitterfreie Ausrüstung ist. Die Chemie dahinter blockiert den Zugang des Enzyms zur Zellulose erheblich. Ohne Vorbehandlung erreichten wir einen Abbau von weniger als 10 %, aber nach zwei Enzymdosen konnten wir die Zellulose vollständig abbauen, was ein wirklich beeindruckendes Ergebnis ist.“

Den Forschenden zufolge wäre das Polyester recycelbar, während die Aufschlämmung der Baumwollfragmente als Zusatzstoff für Papier oder als nützliche Ergänzung für Verbundwerkstoffe wertvoll sein könnte. Sie untersuchen ebenfalls, ob eine Verwendung der Glukose für die Herstellung von Biokraftstoffen möglich wäre.

„Die Aufschlämmung besteht aus Baumwollresten, die einem sehr starken enzymatischen Abbau widerstehen“, so Salmon. „Sie kann als Verstärkungsstoff verwendet werden. Was den Glukosesirup betrifft, so arbeiten wir an einem Projekt, um herauszufinden, ob wir ihn in einen anaeroben Fermenter einspeisen können, um Biokraftstoff herzustellen. Wir würden Abfälle in Bioenergie umwandeln, was viel besser wäre, als sie auf eine Mülldeponie zu werfen.“

Die Studie mit dem Titel „Enzymatische Textilfasertrennung für nachhaltige Abfallverarbeitung“ wurde in der Zeitschrift Resources, Environment and Sustainability veröffentlicht. Zu den Koautoren gehören Siyan Wang, Jialong Shen, Oliver Baars und Geoffrey Moxley. Finanziert wurde die Studie von der Environmental Research and Education Foundation, der Kaneka Corporation und dem Department of Textile Engineering, Chemistry and Science an der NC State.

Durch das Aufsticken von stromerzeugenden Garnen auf Stoff konnten Forscher ein selbstversorgendes, numerisches Touchpad und Bewegungssensoren in Kleidung einbetten. Die Technik bietet eine kostengünstige, skalierbare Methode für die Herstellung von tragbaren Geräten.
„Unsere Technik verwendet Stickerei, was ziemlich einfach ist - man kann unsere Garne direkt auf den Stoff aufbringen“, so der Hauptautor der Studie, Rong Yin, Assistenzprofessor für Textiltechnik, Chemie und Wissenschaft an der North Carolina State University. „Bei der Herstellung des Gewebes muss keine Rücksicht auf die tragbaren Geräte genommen werden. Man kann die stromerzeugenden Garne erst nach der Herstellung des Kleidungsstücks integrieren.“
 
In der Studie, die in der Zeitschrift Nano Energy veröffentlicht wurde, testeten die Forscher mehrere Designs für stromerzeugende Garne. Um sie so haltbar zu machen, dass sie der Spannung und Biegung beim Sticken standhalten, verwendeten sie schließlich fünf handelsübliche Kupferdrähte, die mit einer dünnen Polyurethanbeschichtung versehen waren. Dann nähten sie sie mit einem anderen Material - PTFE - auf Baumwollgewebe.

„Dies ist eine kostengünstige Methode zur Herstellung von tragbarer Elektronik mit handelsüblichen Produkten“, so Yin. „Die elektrischen Eigenschaften unserer Prototypen waren mit denen anderer Designs vergleichbar, die auf demselben Mechanismus zur Stromerzeugung basieren“.
Die Forscher stützten sich auf eine Methode zur Stromerzeugung, die als „triboelektrischer Effekt“ bezeichnet wird und bei der Elektronen, die von zwei verschiedenen Materialien ausgetauscht werden, wie statische Elektrizität nutzbar gemacht werden. Sie stellten fest, dass das PTFE-Gewebe in Kontakt mit den polyurethanbeschichteten Kupferdrähten die beste Leistung in Bezug auf Spannung und Stromstärke erbrachte, verglichen mit anderen getesteten Gewebetypen, darunter Baumwolle und Seide. Sie testeten ebenfalls die Beschichtung der Stickerei-Muster mit Plasma, um den Effekt zu verstärken.

„In unserem Muster gibt es zwei Schichten - eine ist der leitende, mit Polyurethan beschichtete Kupferdraht, die andere ist PTFE, und dazwischen befindet sich eine Lücke", so Yin. "Wenn die beiden nichtleitenden Materialien miteinander in Kontakt kommen, verliert das eine Material Elektronen und das andere erhält Elektronen. Verbindet man sie miteinander, so entsteht ein Strom.”

Die Forscher testeten ihre Garne als Bewegungssensoren, indem sie sie mit dem PTFE-Gewebe auf Jeansstoff bestickten. Sie platzierten die Stickereien auf der Handfläche, unter dem Arm, am Ellbogen und am Knie, um die elektrischen Signale zu verfolgen, die bei der Bewegung einer Person entstehen. Außerdem befestigten sie den bestickten Stoff an der Innensohle eines Schuhs, um seine Verwendung als Schrittzähler zu testen. Dabei stellten sie fest, dass die elektrischen Signale variierten, je nachdem, ob die Person ging, lief oder sprang.
Schließlich testeten sie ihre Garne in einem textilbasierten Ziffernblock am Arm, den sie anfertigten, indem sie Zahlen auf ein Stück Baumwollstoff stickten und dieses auf einem Stück PTFE-Gewebe befestigten. Je nach Zahl, die die Person auf dem Tastenfeld drückte, wurden unterschiedliche elektrische Signale erzeugt.

„Man kann unsere Garne auf Kleidung sticken, und wenn man sich bewegt, wird ein elektrisches Signal erzeugt, und diese Signale können als Sensor verwendet werden“, sagte Yin. „Wenn wir die Stickerei in einen Schuh einnähen, erzeugt sie beim Laufen eine höhere Spannung als beim bloßen Gehen. Wenn wir Zahlen auf den Stoff gestickt haben und sie drücken, wird für jede Zahl eine andere Spannung erzeugt. Das könnte als Interface genutzt werden.”

Da Textilprodukte unweigerlich gewaschen werden, testeten sie die Haltbarkeit ihres Stickdesigns in einer Reihe von Wasch- und Reibungstests. Nach dem Waschen mit der Hand, dem Durchwaschen mit Waschmittel und dem Trocknen im Ofen, stellten sie keinen Unterschied oder einen leichten Anstieg der Spannung fest. Bei dem mit Plasma beschichteten Prototyp wurde eine schwächere, aber immer noch bessere Leistung im Vergleich zum Originalmuster festgestellt. Nach einem Abriebtest konnte festgehalten werden, dass sich die elektrische Ausgangsleistung nach 10.000 Scheuerzyklen nicht signifikant verändert hatte.

Für die Zukunft planen sie, ihre Sensoren mit anderen Geräten zu integrieren, um weitere Funktionen hinzuzufügen. „Der nächste Schritt ist die Integration dieser Sensoren in ein tragbares System“, so Yin.

Die Studie mit dem Titel " Flexible, durable and washable triboelectric yarn and embroidery for self-powered sensing and human-machine interaction " wurde online in Nano Energy veröffentlicht. Zu den Koautoren gehören Yu Chen, Erdong Chen, Zihao Wang, Yali Ling, Rosie Fisher, Mengjiao Li, Jacob Hart, Weilei Mu, Wei Gao, Xiaoming Tao und Bao Yang. Die Finanzierung erfolgte durch die North Carolina State University über den NC State Faculty Research & Professional Development Fund und das NC State Summer REU-Programm.

Aus der Sicht des europäischen Verbrauchs haben Textilien im Durchschnitt die viertgrößten negativen Auswirkungen auf die Umwelt und den Klimawandel, nach Lebensmitteln, Wohnraum und Mobilität. Eine Umstellung auf ein zirkuläres Produktions- und Verbrauchssystem für Textilien mit längerer Nutzungsdauer und mehr Wiederverwendung und Recycling könnte diese Auswirkungen zusammen mit einer Reduzierung des Gesamtverbrauchs verringern. Eine wichtige Maßnahme ist ein kreislauffähiges Design (Circular Design) von Textilien, um die Haltbarkeit, Reparierbarkeit und Wiederverwertbarkeit von Produkten zu verbessern und die Verwendung von Sekundärrohstoffen in neuen Produkten zu gewährleisten.

Kernaussagen
Im Jahr 2019 erzielte der Textil- und Bekleidungssektor der EU einen Umsatz von 162 Mrd. EUR und beschäftigte über 1,5 Millionen Menschen in 160 000 Unternehmen. Wie in vielen anderen Branchen hat die COVID-19-Krise zwischen 2019 und 2020 zu einem Umsatzrückgang von 9 % für Textilien insgesamt und von 17 % für Bekleidung geführt.

• Im Jahr 2020 hatte der Textilkonsum in Europa im Durchschnitt die vierthöchsten Auswirkungen auf die Umwelt und den Klimawandel aus einer globalen Lebenszyklusperspektive. Er war der Verbrauchsbereich mit den dritthöchsten Auswirkungen auf Wasser- und Landnutzung und den fünfthöchsten in Bezug auf den Rohstoffverbrauch und die Treibhausgasemissionen.
• Um die Umweltauswirkungen von Textilien zu verringern, ist eine Umstellung auf zirkuläre Geschäftsmodellen, einschließlich kreislauffähigen Designs (Circular Design), entscheidend. Dazu sind technische, soziale und geschäftsmodellbezogene Innovationen erforderlich, aber auch Verhaltensänderungen und politische Unterstützung.
• Kreislauffähiges Design (Circular Design) ist ein wichtiger Wegbereiter für den Übergang zu einer nachhaltigen Produktion und einem nachhaltigen Verbrauch von Textilien durch Kreislaufgeschäftsmodellen. Die Entwurfsphase spielt bei jedem der vier Wege zur Verwirklichung einer kreislauffähigen Textilbranche eine entscheidende Rolle: Langlebigkeit und Haltbarkeit, optimierte Ressourcennutzung, Sammlung und Wiederverwendung sowie Recycling und Materialnutzung.

Textilien werden im EU-Aktionsplan für die Kreislaufwirtschaft als eine der wichtigsten Wertschöpfungsketten bezeichnet und in der bevorstehenden EU-Strategie 2022 der Europäischen Kommission für nachhaltige und kreislauffähige Textilien und der EU-Initiative für nachhaltige Produkte behandelt. Dieses Briefing zielt darauf ab, das Verständnis der Umwelt- und Klimaauswirkungen von Textilien aus einer europäischen Perspektive zu verbessern und Gestaltungsprinzipien und Maßnahmen zur Erhöhung der Kreislauffähigkeit von Textilien zu identifizieren. Es stützt sich auf einen Bericht des „European Topic Centre on Circular Economy and Resource Use“ der EUA, der hier (auf Englisch) verfügbar ist.

1. Produktion, Handel und Verbrauch von Textilien
Textilien sind ein wichtiger Wirtschaftszweig in der EU. Im Jahr 2019 erwirtschaftete der Textil- und Bekleidungssektor der EU einen Umsatz von 162 Mrd. EUR und beschäftigte über 1,5 Millionen Menschen in 160.000 Unternehmen. Wie in vielen anderen Branchen ging der Umsatz zwischen 2019 und 2020 aufgrund der Gesundheits- und Wirtschaftskrise COVID-19 bei Textilien insgesamt um 9 % und bei Bekleidung um 17 % zurück (Euratex, 2021).

Verbrauch
Die europäischen Haushalte verbrauchen große Mengen an Textilwaren. Im Jahr 2019 gaben die Europäerinnen und Europäer wie schon 2018 im Durchschnitt 600 EUR für Bekleidung, 150 EUR für Schuhe und 70 EUR für Heimtextilien aus (Köhler et al., 2021; Eurostat, 2021b).

Die Reaktion auf die COVID-19-Pandemie, die mit Maßnahmen zum zu Hause bleiben und der Schließung von Unternehmen sowie Geschäften einherging, führte insgesamt zu einem Rückgang der Textilproduktion und der Nachfrage (Euratex, 2021). Infolgedessen ging der Pro-Kopf-Verbrauch von Bekleidung und Schuhen im Jahr 2020 gegenüber 2019 zurück, während der Verbrauch von Heimtextilien leicht anstieg. Der durchschnittliche Textilverbrauch pro Person belief sich im Jahr 2020 auf 6,0 kg Bekleidung, 6,1 kg Heimtextilien und 2,7 kg Schuhe (siehe Abbildung 1).

Abgesehen von diesem COVID-bedingten Rückgang des Verbrauchs im Jahr 2020 blieb der geschätzte Verbrauch von Bekleidung und Schuhen in den letzten zehn Jahren relativ konstant, mit leichten Schwankungen zwischen den Jahren (siehe Abbildung 2). Gleiches gilt für den Verbrauch von Heimtextilien, mit einem leichten Anstieg im Laufe des Jahrzehnts.

Bei der Berechnung des "geschätzten Verbrauchs" auf der Grundlage von Produktions- und Handelsdaten aus dem Jahr 2020, ausgenommen sind industrielle/technische Textilien und Teppiche, liegt der Gesamttextilverbrauch bei 15 kg pro Person und Jahr, die sich im Durchschnitt wie folgt zusammensetzen:

• 6,0 kg Bekleidung
• 6,1 kg Heimtextilien
• 2,7 kg Schuhe.

2. Umwelt- und Klimaauswirkungen von Textilien
Die Produktion und der Konsum von Textilien haben erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt und den Klimawandel. Umweltauswirkungen in der Produktionsphase ergeben sich aus dem Anbau und der Produktion von Naturfasern wie Baumwolle, Hanf und Leinen (z. B. Nutzung von Land und Wasser, Düngemittel und Pestizide) und aus der Produktion von Kunstfasern wie Polyester und Elastan (z. B. Energieverbrauch, chemische Ausgangsstoffe) (ETC/WMGE, 2021b). Die Herstellung von Textilien erfordert große Mengen an Energie und Wasser und verwendet eine Vielzahl von Chemikalien in verschiedenen Produktionsprozessen. Vertrieb und Einzelhandel sind für Transportemissionen und Verpackungsabfälle verantwortlich.

Bei der Nutzung und Pflege - Waschen, Trocknen und Bügeln - werden Strom, Wasser und Waschmittel benötigt. Auch Chemikalien und Mikrofasern werden in das Abwasser abgegeben. Gleichzeitig tragen Textilien mit erheblichen Mengen zu Textilabfällen bei. Am Ende ihrer Lebensdauer landen Textilien oft im allgemeinen Abfall und werden verbrannt oder deponiert. Bei der getrennten Sammlung von Textilabfällen werden die Textilien je nach ihrer Qualität und Materialzusammensetzung sortiert und wiederverwendet, recycelt oder entsorgt. Im Jahr 2017 wurde geschätzt, dass weniger als 1 % aller Textilien weltweit zu neuen Produkten recycelt werden (Ellen MacArthur Foundation, 2017).

Um das Ausmaß der Auswirkungen des Textilverbrauchs auf den Rohstoffverbrauch, die Wasser- und Flächennutzung und die Treibhausgasemissionen im Vergleich zu anderen Verbrauchskategorien zu veranschaulichen, hat die Europäische Umweltagentur ihre Berechnungen der Umwelt- und Klimaauswirkungen des Lebenszyklus in der EU aktualisiert. Verwendet wurden Input-Output-Modelle auf der Grundlage von Daten aus der Exiobase-Datenbank und von Eurostat. Im Einklang mit dem geringeren Textilverbrauchsniveau im Jahr 2020 aufgrund der COVID-19-Pandemie sind die Umweltauswirkungen von 2019 auf 2020 zurückgegangen.

Verwendung von Rohstoffen
Für die Textilproduktion werden große Mengen an Rohstoffen eingesetzt. Für die Herstellung aller von den EU-Haushalten im Jahr 2020 gekauften Bekleidung, Schuhe und Heimtextilien wurden schätzungsweise 175 Millionen Tonnen Primärrohstoffe verwendet, was rund 391 kg pro Person entspricht. Etwa 40 % davon entfallen auf Kleidung, 30 % auf Heimtextilien und 30 % auf Schuhe. Damit sind Textilien die fünftgrößte Verbrauchskategorie in Europa in Bezug auf den Primärrohstoffverbrauch (siehe Abbildung 3).

Zu den Rohstoffen gehören alle Arten von Materialien, die bei der Herstellung von Natur- und Kunstfasern verwendet werden, wie fossile Brennstoffe, Chemikalien und Düngemittel. Dazu gehören auch alle Baumaterialien, Mineralien und Metalle, die für den Bau von Produktionsanlagen verwendet werden. Auch der Transport und der Handel mit den Textilwaren sind eingeschlossen. Nur 20 % dieser Primärrohstoffe werden in Europa hergestellt oder gewonnen, der Rest wird außerhalb Europas gewonnen.

Dies zeigt den globalen Charakter der textilen Wertschöpfungskette und die hohe Ab-hängigkeit des europäischen Verbrauchs von Importen. Dies bedeutet, dass 80 % der durch den europäischen Textilkonsum verursachten Umweltauswirkungen außerhalb Europas stattfinden. So finden beispielsweise der Baumwollanbau, die Faserproduktion und die Bekleidungsherstellung hauptsächlich in Asien statt (ETC/WMGE, 2019).

Wasserverbrauch
Für die Herstellung und Verarbeitung von Textilien werden große Mengen an Wasser benötigt. Bei der Wassernutzung wird zwischen "blauem" Wasser (Oberflächenwasser oder Grundwasser, das bei der Bewässerung, bei industriellen Prozessen oder im Haushalt verbraucht wird oder verdunstet) und "grünem" Wasser (im Boden gespeichertes Regenwasser, das in der Regel zum Anbau von Pflanzen verwendet wird) unterschieden (Hoekstra et al., 2012).
 
Für die Herstellung aller von den EU-Haushalten im Jahr 2020 gekauften Bekleidung, Schuhe und Heimtextilien wurden etwa 4.000 Millionen m³ blaues Wasser benötigt, das sind 9 m³ pro Person, womit der Wasserverbrauch für Textilien an dritter Stelle nach Lebensmitteln sowie Freizeit und Kultur steht (siehe Ab-bildung 4).

Zusätzlich wurden etwa 20.000 Millionen m³ grünes Wasser verwendet, hauptsächlich für die Baumwollproduktion, was 44 m³ pro Person entspricht. Blaues Wasser wird zu etwa gleichem Anteil für die Herstellung von Kleidung (40 %), Schuhen (30 %) sowie Heim- und anderen Textilien (30 %) verwendet. Grünes Wasser wird hauptsächlich für die Herstellung von Kleidung (fast 50 %) und Heimtextilien (30 %) ver-braucht, wobei die Baumwollproduktion den größten Anteil hat.

Der Wasserverbrauch für in Europa verbrauchte Textilien findet größtenteils außerhalb Europas statt. Es wird geschätzt, dass für die Herstellung von 1 kg Baumwolle etwa 10 m³ Wasser benötigt werden, in der Regel außerhalb Europas (Chapagain et al., 2006).

Landnutzung
Die Herstellung von Textilien, insbesondere von Naturtextilien, erfordert große Mengen an Land. Der Flächenverbrauch in der Lieferkette für Textilien, die von europäischen Haushalten im Jahr 2020 gekauft werden, wird auf 180.000 km² geschätzt, das sind 400 m² pro Person. Nur 8 % der verbrauchten Flächen befinden sich in Europa. Über 90 % der Auswirkungen auf die Flächennutzung finden außerhalb Europas statt, hauptsächlich im Zusammenhang mit der (Baumwoll-)Faserproduktion in China und Indien (ETC/WMGE, 2019). Fasern auf Tierbasis, wie Wolle, haben ebenfalls erhebliche Auswirkungen auf die Landnutzung (Lehmann et al., 2018). Damit ist der Textilsektor der Sektor mit den dritthöchsten Auswirkungen auf die Flächennutzung, nach Nahrungsmitteln und Wohnraum (siehe Abbildung 5). Davon fallen 43 % auf Kleidung, 35 % auf Schuhe (einschließlich Lederschuhen, die aufgrund des Bedarfs an Viehweiden eine hohe Auswirkung auf die Landnutzung haben) und 23 % auf Heim- und andere Textilien.

Treibhausgasemissionen
Die Herstellung und der Verbrauch von Textilien verursachen Treibhausgasemissionen, insbesondere durch die Gewinnung von Ressourcen, die Produktion, das Waschen und Trocknen sowie die Abfallverbrennung. Im Jahr 2020 verursachte die Herstellung von Textilwaren, die in der EU konsumiert wurden, Treibhausgasemissionen von insgesamt 121 Millionen Tonnen Kohlendioxidäquivalent (CO₂e), was 270 kg CO₂e pro Person entspricht. Damit sind Textilien der Verbrauchsbereich der Haushalte, der für die fünftgrößten Auswirkungen auf den Klimawandel verantwortlich ist, nach Wohnen, Ernährung, Verkehr und Mobilität sowie Freizeit und Kultur (siehe Abbildung 6). Davon entfallen 50 % auf Kleidung, 30 % auf Haushalts- und andere Textilien und 20 % auf Schuhe. Die Treibhausgasemissionen wirken sich zwar weltweit aus, aber fast 75 % werden außerhalb Europas freigesetzt, vor allem in den wichtigen textilproduzierenden Regionen in Asien (ETC/WMGE, 2019).

Etwa 80 % der gesamten Klimaauswirkungen von Textilien entstehen in der Produktionsphase. Weitere 3 % entstehen im Vertrieb und Einzelhandel, 14 % in der Nutzungsphase (Waschen, Trocknen und Bügeln) und 3 % am Ende des Lebenszyklus (Sammlung, Sortierung, Recycling, Verbrennung und Entsorgung) (ECOS, 2021; Östlund et al., 2020).

Textilien aus Naturfasern, wie z. B. Baumwolle, haben im Allgemeinen die geringsten Klimaauswirkungen. Textilien aus synthetischen Fasern (insbesondere Nylon und Acryl) haben im Allgemeinen eine höhere Klimabelastung, da sie aus fossilen Brennstoffen hergestellt werden und bei der Produktion Energie verbraucht wird (ETC/WMGE, 2021b; Beton et al., 2014).

3. Design als Wegbereiter für zirkuläre Geschäftsmodelle für Textilien
Um die Auswirkungen von Textilien auf die Umwelt und den Klimawandel zu verringern, ist die Umstellung auf zirkuläre Geschäftsmodelle von entscheidender Bedeutung, um Rohstoffe, Energie, Wasser und Landnutzung, Emissionen und Abfall einzusparen (ETC/WMGE, 2019). Die Umsetzung und Skalierung von Kreislaufwirtschaftsmodellen erfordert technische, soziale und geschäftsmodellbezogene Innovationen sowie die Förderung von Politik, Konsum und Bildung (EUA, 2021).

Kreislauffähiges Design ist ein wichtiger Bestandteil von zirkulären Geschäftsmodellen für Textilien. Es kann eine höhere Qualität, eine längere Lebensdauer, eine bessere Nutzung von Materialien und bessere Optionen für Wiederverwendung und Recycling gewährleisten. Während es wichtig ist, das Recycling und die Wiederverwendung von Materialien zu ermöglichen, sollten lebensverlängernde Strategien, wie z. B. Design für Langlebigkeit, einfache Wiederverwendung, Reparatur und Wiederaufbereitung, Vorrang haben. Die Vermeidung der Verwendung gefährlicher Chemikalien und die Begrenzung der Schadstoffemissionen und der Freisetzung von Mikroplastik in allen Phasen des Lebenszyklus sollten in die Produktgestaltung einbezogen werden.

Das Design für Kreislaufwirtschaft ist die jüngste Entwicklung im Design für Nachhaltigkeit. Die Ausweitung eines technischen und produktorientierten Fokus auf Veränderungen auf Systemebene (unter Berück-sichtigung von Produktions- und Verbrauchssystemen) zeigt, dass diese jüngste Entwicklung viel mehr Disziplinen erfordert als das traditionelle technische Design. Das Produktdesign als Bestandteil eines kreislauforientierten Geschäftsmodells hängt vom Verbraucherverhalten und den Richtlinien ab, um sein Potenzial auszuschöpfen und seine Umsetzung zu ermöglichen. Abbildung 7 zeigt die Zusammenhänge zwischen dem Kreislaufwirtschaftsmodell, dem Produktdesign, dem Verbraucherverhalten und den Richtlinien. Sie alle sind notwendig, um den Zyklus zu verlangsamen und zu schließen, damit er kreislauffähig wird.

Ein an der Empa entwickeltes chemisches Verfahren macht aus Baumwolle ein schwer entflammbares Gewebe, das trotzdem die hautfreundlichen Eigenschaften von Baumwolle behält.

Herkömmliche flammhemmende Baumwolltextilien enthalten oft Rückstände von Formaldehyd und sind zudem unangenehm auf der Haut. Empa-Wissenschaftlern ist es gelungen, dieses Problem zu umgehen, indem sie ein physikalisch und chemisch unabhängiges Netzwerk im Inneren der Fasern schufen. So bleiben die positiven Eigenschaften der Baumwollfaser erhalten, die drei Viertel des weltweiten Bedarfs an Naturfasern in Kleidung und Heimtextilien ausmachen: Baumwolle ist hautfreundlich, weil sie erhebliche Mengen an Wasser aufnehmen kann und ein günstiges Mikroklima auf der Haut gewährleistet.

Für Feuerwehrleute und andere Einsatzkräfte ist die Schutzkleidung die wichtigste Barriere. Für solche Zwecke wird hauptsächlich Baumwolle als innere Textilschicht verwendet, die jedoch zusätzliche Eigenschaften benötigt: Sie muss etwa feuerfest sein oder vor biologischen Schadstoffen schützen. Dennoch sollte sie nicht wasserabweisend sein, weil dies ein unangenehmes Mikroklima schaffen würde. Diese zusätzlichen Eigenschaften können durch geeignete chemische Modifikationen in die Baumwollfasern «eingebaut» werden.

Dauerhaft aber toxisch
«Bislang war es immer ein Kompromiss, Baumwolle feuerfest zu machen», sagt der Chemiker und Polymerexperte Sabyasachi Gaan aus der Empa-Abteilung «Advanced Fibers». Waschbeständige, flammhemmende Baumwolle wird in der Industrie durch die Behandlung des Gewebes mit Flammschutzmitteln hergestellt, die sich chemisch mit der Zellulose in der Baumwolle verbinden. Derzeit hat die Textilindustrie keine andere Wahl, als auf Formaldehyd basierende Chemikalien zu verwenden – und Formaldehyd gilt als krebserregend. Ein jahrzehntealtes Problem. Formaldehyd-basierte Flammschutzmittel sind zwar langlebig, haben aber weitere Nachteile: Die OH-Gruppen der Zellulose werden chemisch blockiert, was die Fähigkeit der Baumwolle, Wasser aufzunehmen, erheblich mindert, und zu einem unangenehmen Tragegefühl der Textilien führt.

Gaan hat an der Empa viele Jahre lang Flammschutzmittel auf Basis der Phosphorchemie entwickelt, die bereits in vielen industriellen Anwendungen eingesetzt werden. 2021 ist es ihm gelungen, einen eleganten und einfachen Weg zu finden, Phosphor in Form eines unabhängigen Netzwerks in der Baumwolle zu verankern.

Chemisches Netzwerk zwischen den Baumwollfasern
Gaan und seine Forscherkollegen Rashid Nazir, Dambarudhar Parida und Joel Borgstädt, nutzten eine tri-funktionale Phosphorverbindung (Trivinylphosphinoxid), die die Fähigkeit besitzt, nur mit bestimmten zugesetzten Molekülen (Stickstoffverbindungen wie Piperazin) zu reagieren und ein eigenes Netzwerk im Inneren der Baumwolle zu bilden. Dadurch wird die Baumwolle dauerhaft feuerbeständig, ohne die günstigen OH-Gruppen zu blockieren. Darüber hinaus ist das physikalische Phosphinoxid-Netzwerk auch noch hydrophil und nimmt zusätzlich Feuchtigkeit auf. Diese flammhemmende Ausrüstung enthält kein krebserregendes Formaldehyd, das vor allem die Textilarbeiter bei der Herstellung gefährden würde, und die Phosphinoxid-Netzwerke waschen sich auch nicht aus: Nach 50 Wäschen sind noch 95 Prozent des Flammschutznetzwerks im Gewebe vorhanden.

Um der an der Empa entwickelten flammhemmenden Baumwolle zusätzliche Schutzfunktionen zu verleihen, brachten die Forscher Silber-Nanopartikel in das Gewebe ein. Dies funktioniert in einem einstufigen Prozess zusammen mit der Erzeugung der Phosphinoxid-Netzwerke. Die Silber-Nanopartikel verleihen der Faser antimikrobielle Eigenschaften und überleben selbst 50 Waschgänge.

Eine Hightech-Lösung aus dem Schnellkochtopf
«Wir haben einen einfachen Ansatz verwendet, um die Phosphinoxid-Netzwerke im Inneren der Zellulose zu fixieren», sagt Gaan. «Für unsere Laborexperimente haben wir die Baumwolle zunächst mit einer wässrigen Lösung von Phosphor- und Stickstoffverbindungen behandelt und anschliessend in einem handelsüblichen Schnellkochtopf gedämpft, um die Vernetzungsreaktion der Phosphor- und Stickstoffmoleküle zu erleichtern.» Der Anwendungsprozess ist mit den in der Textilindustrie bereits eingesetzten Behandlungsmaschinen kompatibel. «Das Dämpfen von Textilien nach dem Färben, Bedrucken und Veredeln ist ein normaler Schritt in der Textilindustrie. Es ist also keine zusätzliche Investition nötig, um unser Verfahren anzuwenden», so der Empa-Chemiker.

Inzwischen sind diese neu entwickelte Phosphorchemie und ihre Anwendung durch eine Patentanmeldung geschützt. «Es bleiben noch zwei wichtige Hürden», so Gaan. «Für die zukünftige Kommerzialisierung müssen wir einen geeigneten Chemikalienhersteller finden, der Trivinylphosphinoxid herstellen und liefern kann. Außerdem muss Trivinylphosphinoxid noch in der EU-Chemikaliendatenbank REACH registriert werden, damit sie problemlos gehandelt und transportiert werden kann.»

Kontakt:
Dr. Sabyasachi Gaan
Advanced Fibers
Tel. +41 58 765 7611
sabyasachi.gaan@empa.ch

Kontakt:
Prof. Dr. Manfred Heuberger
Advanced Fibers
Tel: +41 58 765 7878
manfred.heuberger@empa.ch

Ein Gel, das Medikamente freisetzt
Die neuartige Phosphorchemie kann auch für die Entwicklung anderer Materialien genutzt werden, etwa für die Herstellung von Hydrogelen, die bei wechselndem pH-Wert gezielt Medikamente freisetzen können. Solche Gele könnten Anwendung bei der Behandlung von Wunden finden, die nur langsam heilen. Bei solchen Wunden steigt der pH-Wert der Hautoberfläche an, und die neuen phosphorbasierten Gele können so getriggert werden, dass sie gezielt Medikamente auf die Wunde dosieren oder einen Farbstoff freisetzen, der Ärzte und Pflegepersonal auf das Problem aufmerksam macht. Die Empa hat auch die Herstellung solcher Hydrogele patentiert.

Vom 1. bis 2. Dezember 2021 trifft sich die Branche wieder live auf dem Messegelände in München. Fachbesucher, Brancheninsider und Experten dürfen sich auf einen persönlichen Austausch, intensives Networking, spannende Stoffinnnovationen und andere Programm-Highlights freuen. Die Messe wird unter strenger Einhaltung der aktuellen offiziellen Hygienevorschriften in enger Kooperation mit der Messe München stattfinden. Die als Hybridveranstaltung geplante PERFORMANCE DAYS bietet zusätzlich die Möglichkeit, das Angebot digital zu verfolgen.

Live in München: PERFORMANCE DAYS in Halle A6
In der Halle A6 auf dem Gelände der Neuen Messe München erwartet Fachbesucher ein Portfolio aus Ausstellern, die in München ihre neuen Funktionstextilien und Stoffinnovationen für die kommende Wintersaison Winter 2023/24 zeigen. Aussteller, die nicht vor Ort ihre Highlights präsentieren können, sind zudem über die digitale Plattform PERFORMANCE DAYS LOOP während der Messe erreichbar. Im Rahmen des neuerarbeiteten Konzepts „Remote Booths“ finden Fachbesucher erstmals auch Kollektionen von Ausstellern, die nicht in München sein können. Interaktiver Austausch per Chat, Anruf oder Video-Call ist vorgesehen.

Als Liveveranstaltung sind zwei weitere PERFORMANCE DAYS-Messen geplant: Die Functional Fabric Fair by PERFORMANCE DAYS in Portland, Oregon, USA vom 17. bis 18. November 2021 und die Functional Textiles Shanghai by PERFORMANCE DAYS vom 6. bis 7. Dezember 2021. Registrierungen sind möglich unter www.functionalfabricfair.com und www.functionaltextilesshanghai.com.

PERFORMANCE FORUM gemeinsam mit USA-Messe
Eine ausgewählte Experten-Jury hat sich im Vorfeld der PERFORMANCE FORUMS wieder zwei Tage über die Stoffinnovationen der Saison Winter 23/24 ausgetauscht. Um eine Rundum-Marktübersicht zu gewährleisten, wird das PERFORMANCE FORUM erstmals zusammen mit der USA-Messe in Portland die Highlights kuratieren. So werden bei der nächsten Messe nicht nur die Neuheiten der Münchner Aussteller zu sehen sein, sondern auch die Highlights der Portland-Messe. Das diesjährige Focus Topic in Kooperation mit der Vaude Academy wird sich mit dem Thema „The Sustainable Future of Nylon“ und einer eigens dafür ausgewählten Material-Auswahl an Stoffen beschäftigen. Zudem wird im Rahmen der Wintermesse die „sustain & innovate“ Nachhaltigkeitkonferenz, die in enger Kooperation mit der SAZsport organisiert wird, das Thema mit Rednern, Webinaren und Diskussionsrunden intensiv durchleuchten. Das Programm wird live von der Messe übertragen und ist damit für alle auch digital verfolgbar sein.

Eco Award und Performance Award für innovative Winterstoffe 23/24
In diesem Jahr vergab die Jury neben einem PERFORMANCE AWARD auch einen ECO PERFORMANCE AWARD. Im Rahmen der Winterausgabe der PERFORMANCE DAYS werden in den einzelnen Kategorien die Stoff-Highlights plus Accessoire-Trends für Wintersaison 2023/24 im PERFORMANCE FORUM gezeigt. Zu den bekannten Segmenten gesellt sich im Winter erstmals die Rubrik Schuhe & Taschen, ebenso wird die renommierte Lifestyle-Kategorie unter dem neuen Titel „Function Meets Fashion“ fortgeführt. Besonders auffällig war in diesem Jahr der hohe Innovations- und Qualitätsgrad vieler eingereichter Stoffe.

„Der Zusammenschluss der beiden PERFORMANCE FOREN unserer Messen in München und Portland hat zu einem deutlichen Plus an Qualität und Innovation geführt. Aufgrund der neuen Partnerschaft konnten nicht nur neue, spannende Hersteller dazugewonnen werden, auch ergab sich generell bei der Beteiligung ein deutlicher Zuwachs“, so Marco Weichert, CEO der PERFORMANCE DAYS.

Naturstoffe wie Bio-Baumwolle, Wolle oder Leinen bleiben gefragt. Dazu kom-men deutlich mehr Pflanzenfasern wie Hanf, Coconutshell, Bambus oder Fasern, die aus Ananas- bzw. Bananenblättern gewonnen werden. Der zusätzliche Einsatz von Rizinusöl, Zink oder Ingwer unterstützt die antibakterielle Wirkung, sorgt für bessere Atmungsaktivität, optimales Temperaturmanagement und macht den Stoff weich, leicht und hautverträglich. Das Thema Recycling zeigt vie-le neue Facetten und weist spannende Strömungen auf. Das Portfolio reicht vom Recycling von marinem Abfall, wie u.a. alte Bojen, Plastikmüll oder Fischernetzen, bis hin zum Wiederverwerten von Abfällen aus der Automobil- und Computerbranche, wie u.a. alte Autoreifen oder Computerchips. Natürliche Färbemethoden gewinnen zudem immer mehr an Bedeutung, ebenso wie das Zurückführen von Stoffen in den textilen Kreislauf.

Im Marketplace haben Besucher die Möglichkeit über 13.000+ Produkte der Aussteller zu sichten, darunter auch die Stoff-Highlights der einzelnen Kategorien des PERFORMANCE FORUMS. Um dem Besucher die Stoffe in Haptik, Design und Struktur so realitätsgetreu wie möglich digital präsentieren zu können, wurde das PERFORMANCE FORUM mit neuartiger 3D-Technik ausgestattet, darunter innovative Tools wie 3D Bilder, Videoanimationen und U3M Dateien zum Download.

Neben dem PERFORMANCE AWARD WINNER, der an drielease/Optimer geht, präsentiert sich ein ECO PERFORMANCE AWARD WINNER, verliehen an Long Advance.

Komplett neuer Look: drirelease setzt mit der Innovation Dricomfort Geo auf eine Mischung aus 6 % Lycra, 44 % Polyester und 50 % recyceltem Polyester. Die Verarbeitung der unterschiedlichen Fasern im Strickprozess in Kombination mit dem Dricomfort GEO-Finishing machen das wendefähige Interlock-Gewebe einzigartig.

Aufgrund eines speziellen Jacquard-Strickverfahrens, das für die Verarbeitung des recycelten Polyester-Garns verwendet wird, sind einzigartige, neue Muster- und Strickdesigns möglich. Das Material überzeugt durch Leichtigkeit und Vielseitigkeit. Die GEO-Technologie sorgt für ein optimales Management der Körpertemperatur. Die anpassungsfähige Technologie sorgt für eine ausgezeichnete Wärmeregulierung durch effizientes Wärmemanagement und verbesserten Feuchtigkeitstransport, um Komfort und Leistung zu optimieren. Darüber liefert GEO einen UV-Schutz bis zu 50+.

Neue Recyclingvariante: Long Advance zeigt mit LNT-21191-Z4C ein Post Consumer Nylon, der sich einer neuen Form des Recyclings öffnet. Der Stoff, der aus 7 % Elastan und 93 % recyceltem Polyamid via Mass Balance besteht, bringt neue Facetten beim Thema Recycling ins Spiel. BASF nutzt ab sofort recycelte Reifenabfälle und verarbeitet sie zu einer neuen Faser. Durch die Wiederverwertung wird der Bedarf an synthetischen Stoffen reduziert, um so den Ersatz erdölbasierter Kunststoffe durch Kunststoffe aus nachwachsenden Rohstoffen zu fördern.

• Spanische Unternehmerin Carmen Hijosa für den Preis Europäischer Erfinderpreis 2021 des Europäischen Patentamts (EPA) nominiert
• Entwicklung eines Verfahrens, das Ananasblätter in eine weiche, haltbare und vielseitige Textilie verwandelt
• Umweltfreundliche Alternative unterstützt die Landwirtschaft und ist bei führenden internationalen Modefirmen gefragt

Wie das Europäische Patentamt (EPA) mitteilte, ist spanische Unternehmerin Carmen Hijosa für den Europäischen Erfinderpreise 2021 als Finalistin in der Kategorie „KMU“ (Kleine und mittlere Unternehmen) nominiert worden. Sie hat eine Lederalternative und gleichermaßen innovative Textilie aus den Fasern von Ananasblättern entwickelt, die aus einer Abfallressource hergestellt wird und im Vergleich zur Herstellung von Rindsleder die Umwelt weniger belastet. Ihre natürliche Lederalternative unterstützt Landwirte und Genossenschaften auf den Philippinen und ist auch bei großen internationalen Modemarken gefragt.

Die Gewinner des jährlichen Innovationspreises des EPA werden am 17. Juni 2021 ab 19 Uhr im Rahmen einer Galaveranstaltung bekannt gegeben, die in diesem Jahr als digitales Event für ein weltweites Publikum neu konzipiert wurde.

Vom Ananasblattabfall zur natürlichen Textilie
Konventionelle Lederproduktion ist umstritten: Für die Aufzucht von Schlachtvieh werden erhebliche Ressourcen verbraucht, der chemikalienlastige Gerbungsprozess birgt das Risiko der Umweltverschmutzung, und die Arbeitsbedingungen in den Gerbereien sind oft nicht gut. Auch synthetische Lederalternativen wie PVC (Polyvinylchlorid) seien mit schwerwiegenden Auswirkungen auf die Umwelt und Gesundheitsrisiken für Menschen verbunden, so das Europäische Patentamt.

Hijosa erlebte die Realität der globalen Lederproduktion aus erster Hand, als sie 1993 als Textildesign-Beraterin für die Weltbank auf den Philippinen arbeitete. Die negativen ökologischen und sozialen Auswirkungen der lokalen Lederproduktion brachten sie dazu, eine nachhaltige Textilie zu entwickeln, die für den Export geeignet ist und die Rohstoffe auf den Philippinen sowie die traditionellen Fähigkeiten der Menschen dort besser nutzt. „Ananasblattfasern sind sehr stark, fein und biegsam und werden auf den Philippinen seit 300 Jahren in traditionell handgewebten Textilien verwendet“, erklärt Hijosa. „Ich überlegte also, was wäre, wenn ich aus diesen Ananasblattfasern ein Gewebe herstellen würde, das Ähnlichkeit mit Leder hat – ein Gewebe aus Fasern?'“

Im Rahmen eines zwölfjährigen Forschungs- und Entwicklungsprozesses arbeitete sie daran, das Geflecht der Kollagenfasern von Leder nachzubilden. Während dieser Zeit schloss sie mehrere Textilstudiengänge ab, gründete 2013 in London ein Unternehmen und refinanzierte ihr Haus, um weiter zu forschen und ihre Promotion abzuschließen. Am Ende dieses Prozesses stand die erfolgreiche Entwicklung und Perfektionierung einer Textilie namens Piñatex. Das Material wird produziert, indem die Zellulosefasern von den Blättern abgezogen und zunächst Fasern in Textilqualität hergestellt werden. Diese werden dann zu einer nicht gewebten Netztextilie verarbeitet, die weiter veredelt und zu einer Lederalternative erweicht wird.

Das Rohmaterial, das die Grundlage für Hijosas Textilie bildet, ist ein Nebenprodukt der Ananasernte auf den Philippinen. Die Nutzung einer Ressource, die ansonsten weggeworfen würde, bietet den Landwirten ein zusätzliches Einkommen. Diese Abfallressource hat erhebliches Potenzial, da die zehn größten Ananas produzierenden Länder der Welt genug Blätter erzeugen, um potenziell mehr als 50 Prozent der weltweiten Lederproduktion durch das Material von Hijosa zu ersetzen. Piñatex benötigt zudem viel weniger Wasser als Textilien wie Baumwolle, die mehr als 20.000 Liter Wasser pro Kilogramm beansprucht. Zudem werden bei der Herstellung weniger Chemikalien und weniger CO2 verbraucht als bei der Lederproduktion.

Innovation bietet Verbrauchern mehr nachhaltige Optionen
2011 meldete Hijosa ein Patent für das Material und seine Herstellung an, bevor sie 2013 Ananas Anam als Start-up gründete, um Piñatex kommerziell zu vermarkten. Dieser Teil des Prozesses war für sie entscheidend: „Das geistige Eigentum spielte eine zentrale Rolle dabei, die Finanzierung sowie Zukunft des Produkts und seines Marktpotenzials zu sichern.“ Hijosa ist weiterhin Chief Creative & Innovation Officer ihres Unternehmens und federführend für Neuentwicklungen im Bereich pflanzlicher, abfallbasierter Textilien verantwortlich. Ihre Pionierarbeit hat das Unternehmen als Marktführer zu einem Zeitpunkt positioniert, wo es seitens der Verbraucher immer mehr Bedarf für nachhaltigere Angebote gibt.

Von 2013 bis 2019 hat sich der Umsatz von Hijosas Unternehmen jedes Jahr in etwa verdoppelt und ist 2020 im Vergleich zum Vorjahr um 40 Prozent gewachsen. Die Firma beschäftigt an ihrem Londoner Standort rund zehn Mitarbeiter und arbeitet mit Fabriken auf den Philippinen und in Spanien sowie mit dem größten philippinischen Ananasanbaukollektiv zusammen, zu dem 700 Familien gehören, die durch die Lieferung von Abfallblättern von einem zusätzlichen Einkommen profitieren. Piñatex wird derzeit von fast 3.000 Marken in 80 Ländern genutzt. Es findet sich in unterschiedlichen Produkten – von Turnschuhen über Jacken, Autoinnenausstattungen und Handtaschen bis zum Bestandteil einer rein veganen Hotelsuite der Welt.

Weitere pflanzliche Alternativen zu Leder, die bereits existieren oder in der Entwicklung sind, basieren auf den unterschiedlichsten Rohstoffen von Apfelkernen bis hin zu Pilzen und unterstreichen den Trend zu Textilien auf Pflanzen- und Abfallbasis. Der kombinierte globale Ledermarkt (tierisch und synthetisch) wurde 2017 auf 374 Milliarden Euro geschätzt. Obwohl echtes Leder immer knapper und damit teurer wird, zeigt die Prognose für den Gesamtmarkt bis 2025 ein jährliches Wachstum von 5,40 Prozent. Die jüngsten Vulkanausbrüche in der Nähe ihrer Fabriken auf den Philippinen und pandemiebedingte Einschränkungen haben Hijosas Produktion vorübergehend verlangsamt. Dennoch sagt die Unternehmerin, dass die Aussichten für das Unternehmen weiterhin positiv bleiben, da immer mehr Verbraucher nachhaltiger konsumieren möchten.

 

Dr. Carmen Hijosa
… wurde am 17. März 1952 in Salas in der spanischen Region Asturien geboren. Mit 19 Jahren zog sie nach Irland und war dort 1977 Mitbegründerin der Luxusledermanufaktur Chesneau Leather Goods. Als Designdirektorin gehörten High-End-Abnehmer wie Harrods zu ihren Kunden. Nachdem sie das Unternehmen 15 Jahre lang geleitet hatte, begann sie in den 1990er-Jahren als Beraterin im Bereich Textilien für die Weltbank sowie an Forschungsinstituten in Deutschland und Irland an EU-finanzierten Projekten zu arbeiten und brachte ihr Fachwissen im Bereich Textildesign so in Entwicklungsmärkte. 1993 wurde sie von der Weltbank als Beraterin für die philippinische Lederindustrie beauftragt. Die negativen Auswirkungen dieser Industrie auf Umwelt und Gesellschaft veranlassten sie, eine nachhaltige Alternative zu entwickeln – einen Lederersatz aus Ananasblättern. Von 2009 bis 2014 promovierte Hijosa im Bereich Textilien am Royal College of Art in London und entwickelte ihren Textilprototyp weiter. Im Jahr 2013 gründete sie das Unternehmen Ananas Anam Ltd., um die Lederalternative zu kommerzialisieren. Carmen Hijosa ist Inhaberin eines europäischen Patentes (EP2576881), das 2018 erteilt wurde.

Über den Europäischen Erfinderpreis
Der Europäische Erfinderpreis gilt als einer der renommiertesten Innovationspreise Europas. Er wurde 2006 vom EPA ins Leben gerufen und zeichnet einzelne Erfinder und Erfinderteams aus, deren wegweisende Innovationen Antworten auf einige der größten Herausforderungen unserer Zeit geben. Die Finalisten und Gewinner werden von einer unabhängigen Jury bestehend aus internationalen Experten aus Wirtschaft, Politik, Wissenschaft, Akademie und Forschung ausgewählt. Sie prüft die Vorschläge hinsichtlich ihres Beitrags zum technischen Fortschritt, zur gesellschaftlichen Entwicklung, zum wirtschaftlichen Wohlstand und zur Schaffung von Arbeitsplätzen in Europa. Der Preis wird in fünf Kategorien (Industrie, Forschung, KMU, Nicht-EPO Staaten und Lebenswerk) verliehen. Der Gewinner des Publikumspreises wird von der Öffentlichkeit aus den 15 Finalisten über ein Online-Voting ermittelt.

• Neue Forschungsergebnisse: Geschäftsführer wichtiger Mode-, Einzelhandels- und Textilunternehmen priorisieren nachhaltige Ausrichtung trotz COVID-19-Pandemie
• Bedeutung von Daten für nachhaltiges Geschäftsmodell ist allgemein anerkannt, lückenhafte Erhebung legt aber bessere Datenqualität für schnelleren Wandel nahe
• Trotz Covid-19 halten führende Modemacher häufig wechselnde, erschwingliche und nachhaltige Mode für machbar und nutzen Krise, um ihre Anstrengungen für mehr Nachhaltigkeit zu intensivieren

Eine neue Studie verdeutlicht das Ausmaß, in dem die Modeindustrie weltweit das Thema Nachhaltig-keit verfolgt.  Trotz der COVID-19-Pandemie betrachtet die Branche Nachhaltigkeit als zweitwichtigstes strategisches Ziel.

Die neuen Erkenntnisse des U.S. Cotton Trust Protocol und der Economist Intelligence Unit (EIU) basie-ren auf einer Umfrage unter 150 Spitzenmanagern großer europäischer und US-amerikanischer Mode-, Einzelhandels- und Textilunternehmen sowie ausführlicher Interviews mit namhaften Modemarken wie Puma, H&M und Adidas. Die Ergebnisse des gemeinsamen Berichts „Is Sustainability in Fashion?“ erscheint zu einem Zeitpunkt, in dem die Modebranche vor einer richtungsweisenden Ent-scheidung steht: weiter in Nachhaltigkeit investieren oder die Bemühungen angesichts der Pandemie zurückfahren.

Für Manager in Mode, Handel und Textilwirtschaft ist Nachhaltigkeit entscheidend für Erfolg
Trotz der Pandemie betrachten viele der globalen Spitzenmarken der Studie zufolge Nachhaltigkeit mittlerweile als entscheidenden Faktor für ihren Geschäftserfolg. Die Mehrheit der befragten Füh-rungskräfte (60 %) nannte die Umsetzung von Nachhaltigkeitsmaßnahmen als eines der beiden wich-tigsten strategischen Ziele für ihr Unternehmen. Nur die Verbesserung des Kundenerlebnisses war mit 64 % noch wichtiger. Dagegen beurteilt nicht einmal jeder sechste Befragte (14%) die Interessen der Aktionäre als wichtigstes Unternehmensziel.

Manager geben in der Studie an, dass sie Maßnahmen für mehr Nachhaltigkeit in der gesamten Lieferkette ihres Unternehmens einführen. Von der Beschaffung nachhaltig produzierter Rohstoffe (65%) über die Einführung eines Kreislaufwirtschaftssystems und der Reduzierung von Treibhausgasen (51%) bis hin zu Investitionen in neue Technologien wie 3D-Druck und Blockchain (41%). Insgesamt zeigte sich die Mehrheit (70%) optimistisch, dass schnell wechselnde, erschwingliche und zugleich nachhaltige Mode machbar ist.

Daten als entscheidender Faktor
Daten bilden eine wichtige Grundlage für den Erfolg der unternehmerischen Nachhaltigkeit, lautet eine wesentliche Erkenntnis aus der Untersuchung des U.S. Cotton Trust Protocol und der EIU. Gefragt nach den aktuellen Maßnahmen für eine nachhaltigere Gestaltung ihrer Unternehmen, nannten die Firmenlenker mit 53% Prozent die Erfassung von Daten aus dem gesamten Unternehmen und der Lieferkette zur Leistungserfassung besonders häufig. Nur die Entwicklung und Umsetzung einer Strategie für ökologische Nachhaltigkeit mit messbaren Zielen war den Befragten (58%) noch wichtiger.

Daten sind für die Führungskräfte dabei nicht nur kurzfristig relevant. Drei von zehn Studienteilnehmern (29%) betrachten die Verfügbarkeit verlässlicher Daten als wesentlichen Faktor für mehr Nachhaltigkeit im kommenden Jahrzehnt. Des Weiteren sehen fast drei Viertel der Befragten (73%) globale Benchmarks und Schwellenwerte als wirksames Mittel zur Messung der Nachhaltigkeitsleistung und zur Förderung des gesamten Fortschritts in der Branche.

Probleme mit lückenhafter Datenerhebung
Obwohl die befragten Unternehmen Daten eine hohe Bedeutung beimessen, zeigen die Ergebnisse der Studie, dass die Beschaffung qualitativ hochwertiger Daten für Top-Modemarken, Einzelhändler und Textilunternehmen eine echte Herausforderung darstellen kann.

In der Umfrage berichten Entscheider in Unternehmen von relativ hohen Datenerhebungsraten über die Nachhaltigkeitspraktiken ihrer Zulieferer. Diesen Befund unterstützen auch Interviews mit führenden Marken (65%) und Interviews zu Arbeitnehmerrechten, Gesundheit und Sicherheit am Arbeitsplatz in der Lieferkette (62%). Allerdings misst ein erheblicher Anteil der Unternehmen (45%) nicht die Treibhausgasemissionen der gesamten Produktion, oder der Herstellung und des Vertriebs der verkauften Produkte. Darüber hinaus erfassen 41% der befragten Unternehmen nicht, wie viel Wasser und Strom für die Produktion der von ihnen bezogenen Rohstoffe verbraucht wird.

In Zukunft sieht mehr als ein Viertel (26%) der Entscheider einen Mangel an verfügbaren und leicht zu-gänglichen Daten als Hindernis für die branchenweite Zusammenarbeit im Bereich Nachhaltigkeit. Wie einige Befragte im Interview erklärten, ist die Datenerhebung zwar schwierig, aber dennoch wichtig.

Gary Adams, Präsident des U.S. Cotton Trust Protocol, zur Untersuchung: „Die Ergebnisse zeigen eindeutig, dass Marken ihre unternehmerische Nachhaltigkeit weiterentwickeln müssen. Präzise und zuverlässige Daten unterstützen die Unternehmen bei dieser Herausforderung. Daten weisen nicht nur harte Arbeit und Fortschritte nach, sie zeigen auch, wo weitere Verbesserungen möglich sind. Das Cotton Trust Protocol bietet deswegen eine besonders robuste Datengrundlage für ein wesentliches Material der Industrie – Baumwolle. Unternehmen profitieren so von einem außergewöhnlich hohen Maß an Transparenz.“

Partnerschaft ermöglicht weitere Fortschritte
Mode, Einzelhandel und Textilwirtschaft können den Wandel nicht isoliert vorantreiben, so eine weitere zentrale Erkenntnis der Studie. Stattdessen ist eine branchenübergreifende Zusammenarbeit notwendig. Ein Vertreter des kalifornischen Modelabels Reformation zufolge geschieht dies bereits: „Wir freuen uns über die Kooperation in der gesamten Branche und gehen davon aus, dass die Zusammenarbeit künftig weiter zunimmt.“

Im Hinblick auf externe Unterstützung zur Steuerung dieser Entwicklung betrachten die befragten Un-ternehmensführer weitere Regulierungen nicht unbedingt als geeignete Lösung. Die UN-Ziele für eine nachhaltige Entwicklung sowie staatliche Eingriffe wurden jeweils nur von einem Viertel der Befragten (jeweils 24%) als treibende Kraft für nachhaltige Veränderungen genannt. Regulatorische Anforderun-gen zählen für ein Drittel (33%) der befragten Wirtschaftsführer zu den drei wichtigsten Faktoren für den Fortschritt nachhaltiger Entwicklungen im nächsten Jahrzehnt.

Jonathan Birdwell, Regional Head of Public Policy and Thought Leadership, The Economist Intelligence Unit: „Aus den Umfrageergebnissen und unseren Interviews mit Wirtschaftsführern geht klar hervor, dass die Branche beim Thema Nachhaltigkeit deutliche Fortschritte machen möchte. Wir waren besonders beeindruckt von der Tatsache, dass Nachhaltigkeit weitgehend als vorwettbewerblich aufgefasst wird. Hinter den Kulissen teilen Unternehmen ihre Ressourcen und Erfahrungen.“

Auswirkungen von Covid-19  
Die Entschlossenheit für nachhaltigere Vorgehensweisen steht der gesellschaftlichen und ökonomischen Unsicherheit der COVID-19-Pandemie gegenüber. Allerdings gaben nur etwas mehr als die Hälfte der Befragten (54%) an, dass Nachhaltigkeit durch die Krise innerhalb der Branche an Priorität verlieren würde.

Das U.S. Cotton Trust Protocol ist eine junge Initiative, die einen neuen Standard für nachhaltig angebaute Baumwolle definiert. Durch die enge Zusammenarbeit mit den Erzeugern liefert das U.S. Trust Protocol präzise und konsistente Daten zu sechs wichtigen Nachhaltigkeitskennzahlen, die von der unabhängigen Prüfstelle Control Union Certification kontrolliert werden. Die Kennzahlen umfassen unter anderem THG-Emissionen, Wasserverbrauch, Bodenkohlenstoff und Bodenverlust. Zum ersten Mal können Unternehmen jedes Jahr auf Daten der verantwortlichen Betriebe zugreifen und die gesamte Wertschöpfungskette ihrer Baumwolle somit vom Feld bis zur Auslage im Einzelhandel zurückverfolgen.

Forschungsergebnisse auf der Grundlage einer quantitativen Umfrage unter 150 Führungskräften in der Mode-, Einzelhandels- und Textilindustrie in Europa und den Vereinigten Staaten, die von der Economist Intelligence Unit zwischen dem 9. Juli und dem 28. Juli 2020 durchgeführt wurde. Die Umfrage wurde durch qualitative Erkenntnisse aus Interviews mit zehn Fachleuten aus dem Bereich Mode und Nachhaltigkeit ergänzt.