Aus der Branche

Das U.S. Cotton Trust Protocol hat seinen zweiten Jahresbericht veröffentlicht, in dem die Ergebnisse für den Zeitraum 2021-22 (1. August 2021 bis 31. Juli 2022) detailliert präsentiert werden. Das wissenschaftlich fundierte Nachhaltigkeitsprogramm berichtet über signifikante Verbesserungen bei den gemessenen Nachhaltigkeitskennzahlen, einen Anstieg der Mitgliederzahlen in der gesamten Wertschöpfungskette, den Abschluss von neun erfolgreichen Pilotprojekten und seine wachsende internationale Anerkennung durch unabhängige und staatliche Stellen.

Verbesserte Nachhaltigkeitsergebnisse
Unter Verwendung des Peer-to-Peer-Datenaustauschs und den vom Trust Protocol bereitgestellten aggregierten Nachhaltigkeitsdaten, haben die Mitglieder des Trust Protocol im Zeitraum 2021-22 folgende Ergebnisse erzielt¹:

• eine Steigerung der Bodennutzungseffizienz um 13 Prozent und eine Steigerung der Wassernutzungseffizienz um 14 Prozent;
• eine Senkung des Energieverbrauchs um 25 Prozent;
• eine Verringerung der Treibhausgasemissionen um 21 Prozent;
• eine Verringerung der Bodenerosion um 78 Prozent und
• ein positiver Bodenkonservierungsindex bei 70 Prozent der Landwirte.

Mitgliederzuwachs über die gesamte Wertschöpfungskette
Die Zahl der Mitglieder im Rahmen des Programms ist sowohl in den USA als auch international stark gestiegen:

• Die angemeldeten Baumwollanbauflächen in den USA haben sich seit dem Pilotjahr des Programms auf 445.000 Hektar verdoppelt.
• Alle 17 baumwollproduzierenden US-Bundesstaaten sind nun vertreten.
• Die Mitgliederanzahl von Mühlen und Herstellern hat sich mit 820 Unternehmen aus 30 Ländern deutlich erhöht, was einen Zuwachs von mehr als 50 Prozent im vergangenen Jahr bedeutet.
• Die Gesamtzahl der Marken- und Einzelhandelsmitglieder ist auf 40 gestiegen.
• Zu den Mitgliedern gehören globale Marken- und Einzelhandelsgiganten wie Ralph Lauren, J. Crew, Tesco, Levi Strauss & Co., GAP und Old Navy

Skalierbare Lösungen
Das Trust Protocol hat die Technologielösungen, die den Weg von US-Baumwolle und Protocol-Baumwolle durch die Lieferketten der Marken- und Einzelhandelsmitglieder bis hin zu ihren Endprodukten aufzeichnen und verfolgen, getestet und skaliert:

• Neun abgeschlossene Pilotprojekte, an denen globale Marken und Einzelhändler mit fast 150 Mühlen beteiligt sind.
• Weitere 15 Pilotprojekte mit 125 zusätzlichen Fabriken sind bestätigt.

Internationale Anerkennung
Im Jahr 2022 erhielt das Trust Protocol internationale Anerkennung von zwei wichtigen Bewertungsgremien:

• Im Mai 2022 wurde das Trust Protocol von Siegelklarheit anerkannt
  Siegelklarheit ist eine Initiative der deutschen Bundesregierung, die ein transparentes, unabhängiges und umfassendes Bewertungssystem umfasst, das die Verbraucher über glaubwürdige Siegel informiert, damit sie nachhaltigere Kaufentscheidungen treffen können.
• Das Trust Protocol wurde im Juni 2022 als ISEAL Community Member aufgenommen.
  Die Mitgliedschaft in der ISEAL-Gemeinschaft erfolgt nur 18 Monate nach dem Start des Programms nach einem strengen und sorgfältigen Genehmigungsverfahren.
  ISEAL unterstützt Nachhaltigkeitsinitiativen und ihre Partner bei der Bewältigung der dringendsten Herausforderungen der Welt, indem es unter anderem glaubwürdige Praktiken für Nachhaltigkeitsinitiativen auf der Grundlage eines sich abzeichnenden globalen Konsenses definiert.

¹ Basierend auf den Daten der Erzeugermitglieder des Trust Protocol 2021/22 im Vergleich zu den Daten von 2015.

• Nachhaltige Lösungen für die Bekleidungsindustrie

Freudenberg Performance Materials Apparel (Freudenberg) nimmt vom 03. bis 04. November 2022 an den Performance Days in München teil. Der Spezialist für Einlagen aus Geweben, Gestricken, Gewirken und Vliesstoffen stellt mit seinem Team nachhaltige Produktneuheiten für Sportbekleidung, Arbeitsbekleidung, Sportfashion und Athleisure Wear vor.

Freudenberg präsentiert das gesamte europäische und globale Produktportfolio, das Teil der “House of Sustainability“-Initiative ist und/oder zur Active Range oder der Marke comfortemp® gehört. Diese steht für hochentwickelte Thermo-Isolierungen für Outdoor- und Sportbekleidung.

Freudenberg Performance Materials Apparels „House of Sustainability“ will den ökologischen Fußabdruck des Unternehmens minimieren, indem es die eigenen Herstellungsprozesse so gestaltet, dass die Auswirkungen auf die Umwelt auf ein Minimum reduziert werden. Zeitgleich maximiert Freudenberg seinen ökologischen Handabdruck, indem das Unternehmen Produkte entwickelt, die es Kunden ermöglicht, effizienter und nachhaltiger zu produzieren oder zumindest weniger wertvolle Ressourcen zu verbrauchen. Die gesamte Initiative stützt sich auf sieben Produktpfeiler mit über 500 nachhaltigen Einzelprodukten, darunter Einlagen aus recycelten Materialien, recycelbare, energiesparende oder biologisch abbaubare Artikel, nachhaltige Baumwolle, naturbasierte Lösungen und Thermo-Isolierungen und Einlagen aus recycelten Materialien.

Als Teil der “House of Sustainability” Initiative steht Freudenbergs Active Range für High-Performance-Lösungen und unterteilt sich in Stretch Active und Outdoor Active. Dazu gehören Einlagen, Bänder, Futterstoffe, Klebelösungen und Messwerkzeuge. Die meisten Produkte der Active Range bestehen zu mindestens 70 Prozent aus recycelten Materialien und helfen Kunden damit, ihre nachhaltigen Ziele zu erreichen.

Die Hochschule Luzern HSLU hat zusammen mit Wirtschaftspartnern Methoden entwickelt, wie sich Alttextilien wieder zu hochwertigen Pullis, Arbeitskleidern oder Teppichen verarbeiten lassen.

Einem Bericht von WWF und PWC zur Folge sind in einem durchschnittlichen Schweizer Schrank 118 Kleidungsstücke, wobei ein Outfit – bestehend aus Pulli, Hose und T-Shirt – mit 1.5 Kilo zu Buche schlägt. Pro Tag landen 70’000 dieser Outfits oder 100 Tonnen in der Altkleidersammlung. Tendenz steigend.

Etwa die Hälfte der Altkleider wird weiterverkauft und exportiert. "Wie groß der Anteil an tatsächlich weitergenutzten Kleidungsstücken ist, ist nicht einfach zu beziffern", sagt Designforscherin Tina Tomovic von der Hochschule Luzern. Sicher ist laut der Expertin für textile Nachhaltigkeit, dass ein immer größerer Teil zu minderwertigen Produkten wie Putzlappen verarbeitet oder direkt verbrannt wird. Das Material dieser Textilien verschwindet damit unwiederbringlich aus dem Wertstoff-Kreislauf.

Dabei gilt die Textilindustrie als äusserst ressourcenintensiv. Textilien stehen gemäß eines Nachhaltigkeits-Aktionsplans der EU beim Verbrauch von Rohstoffen und Wasser an vierter Stelle, nach der Lebensmittelherstellung, dem Wohnungsbau und dem Verkehr. Baumwolle beispielsweise benötigt nicht nur viel Land zum Wachsen, sondern auch sehr viel Wasser. Die Alternative, synthetische Textilien, ist nicht besser, wie Tina Tomovic ergänzt. Sie basieren meistens auf Erdöl – einer endlichen Ressource.

Auf der Suche nach dem reinen Stoff
Für die HSLU-Forscherin ist klar: "Wir müssen unsere alten Kleider viel besser wiederverwerten als bisher und so den textilen Kreislauf schließen." Ein geschlossener Kreislauf bedeutet, dass alte Pullis oder T-Shirts nicht verbrannt oder zu Lappen verarbeitet werden, sondern zu neuer Kleidung – die dann wieder im Laden landet. Wie dieses Recycling funktionieren könnte, erforschten Tomovic und ihr Team gemeinsam mit Unternehmen aus der Textilindustrie im Projekt «Texcircle».

Oft bestehen Textilien aus verschiedenen Materialien, beispielsweise Baumwolle vermischt mit Polyester. Das macht das Recycling aufwändig. Denn das Material muss möglichst rein sein, um zu einem vielseitig verwendbaren Garn weiterverarbeitet werden zu können; «wild durcheinander gewürfelte Textilien», so Tomovic, nützten gar nichts.

Zweieinhalb Tonnen Material verarbeitet
Das Projektteam nahm daher die gesamte Recycling-Prozesskette unter die Lupe, vom Sammeln der Alttextilien übers Sortieren und dem anschließenden maschinellen Zerkleinern bis hin zum Spinnen des so gewonnenen Rohstoffs zu neuen Garnen und Vliesen. Die verwendeten Alttextilien – insgesamt 2.5 Tonnen Material – stammten größtenteils aus den Sammlungen des Textilverwerters Texaid. Eine zentrale Rolle im Projekt spielten nationale und internationale Wirtschaftspartner, welche die Fasern, Garne und Vliese zu Produkten verarbeiteten.

Namhafte Partner im In- und Ausland
Ein einzelnes Unternehmen wird den Herausforderungen einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft nicht begegnen können – dies war eine der Schlussfolgerung aus dem Vorgängerprojekt «Texcycle», in welchem die Forschenden auf das Sammeln und Sortieren von Alttextilien fokussierten. Daher wurde für das Nachfolgeprojekt der "Texcircle-Cluster", bestehend aus Schweizer und internationalen Unternehmen im Bereich Textilfertigung und -recycling, gegründet. Die Projektpartner steuerten Know-how, Eigenleistung, finanzielle Beiträge und Materialspenden bei.

Die Partner aus der Industrie waren Coop, Rieter, Rohner Socks, Ruckstuhl, Texaid und Workfashion.
Texcircle wurde von der schweizerischen Agentur für Innovationsförderung Innosuisse unterstützt.

Die Tests in den Fabrikhallen der einzelnen Partnerunternehmen bezeichnet Tina Tomovic als «Reality Checks». Mehr als einmal musste das Team beim Bearbeiten des Materials feststellen, dass die Theorie in der Praxis nicht immer umsetzbar ist, wie sie erzählt: "Alte Kissen und Bettdecken sind aus einer Materialperspektive zwar sehr interessant für das Recycling. Eine effiziente und kostengünstige Verarbeitung der Waren ist heute aber noch nicht möglich."

Höhepunkt des zweijährigen Projektes war die Produktion mehrerer Prototypen auf der Basis von Alttextilien. Beispielsweise produzierte die Winterthurer Firma Rieter aus alten Jeanshosen Garn für einen Pullover. Der Zuger Arbeitsbekleidungsproduzent Workfashion wiederum verarbeitete alte Kissen und Bettdeckenfüllungen zu Isolationsfutter für Arbeitswesten – die Produktqualität musste im Rahmen des Projektes stets gleich hoch sein wie bei vergleichbaren Textilien im Laden.

Die Firma Ruckstuhl im bernischen Langenthal entwickelte einen Recycling-Teppich für den Wohnbereich. Das Garn dafür stammt zur Hälfte von getragenen Wollmänteln. «Wir haben schon länger nach Mitteln gesucht, wie wir im Betrieb einen weiteren Schritt in Richtung Nachhaltigkeit gehen können», sagt Ruckstuhls Geschäftsführer Adrian Berchtold. Das Projekt sei somit genau zur richtigen Zeit gekommen. Er erläutert: "Die Projektresultate zwangen uns, zu hinterfragen, welche Produktionsschritte für diesen neuen Teppich nachhaltig sind und welche nicht."

Berchtold überraschte insbesondere die Erkenntnis, dass das Waschen von alten Mänteln mit Wasser umweltschädlicher ist als mit Chemikalien: "Der Wasserverbrauch war einfach zu hoch. Paradoxerweise ist es in diesem Fall ressourcenschonender, die Textilien mit Ozon zu reinigen." Ruckstuhl plant, den Recycling-Teppich ab Mitte 2023 in kleiner Serie herzustellen.

Viskose-Spezialfaserhersteller Kelheim Fibres kooperiert mit TextileGenesisTM, einer Rückverfolgbarkeitsplattform, die radikale Transparenz von der Faser bis zum Einzelhandel schafft und die Authentizität und Herkunft nachhaltiger Textilien gegenüber gewöhnlichen sicherstellt.

"Unsere holzbasierten Fasern sind eine umweltfreundliche Grundlage für nachhaltige Textilien - nur wissen die Verbraucher oft nicht, was hinter ihren Kleidungsstücken steckt. Sie müssen aber wissen, dass sie es selbst in der Hand haben, den ökologischen Fußabdruck der Textilindustrie zu minimieren. Transparenz und Rückverfolgbarkeit sind die Grundlage dafür, dass Verbraucher fundierte Entscheidungen treffen können", sagt Dr. Marina Crnoja-Cosic, Director New Business Development bei Kelheim Fibres.

TextileGenesisTM nutzt Blockchain-Technologie, um die Verwendung nachhaltiger Fasern auf dem gesamten Weg von der Faser bis zum Kleidungsstück zu verfolgen und zu überprüfen. Eine digitale „Fibercoin“ sorgt für Transparenz und Zuverlässigkeit während der gesamten Produktionslinie und darüber hinaus.

"Die Wertschöpfungskette in der Mode- und Textilbranche befindet sich in einem tiefgreifenden Wandel, der durch nachhaltige Materialien, eine veränderte Nachfrage der Verbraucher nach nachhaltigen Produkten und immer strengere Transparenzvorschriften vorangetrieben wird. Es ist schön zu sehen, dass Kelheim die Branche durch seine aktive Beteiligung an der Rückverfolgbarkeit voranbringt.“, so Amit Gautam, Gründer und CEO von TextileGenesisTM.

Der Geschäftsführer des WifOR-Instituts, Prof. Dr. Dennis Ostwald, hat auf der BVMed-Jahrespressekonferenz am 13. Oktober 2022 die Nachhaltigkeitsstudie „SEE-Impact-Study der deutschen MedTech-Branche“ vorgestellt, die vom BVMed-Institut in Auftrag gegeben wurde.

Die SEE-Impact-Study untersucht die gesamte Wertschöpfungs- sowie vorgelagerte Lieferkette der Medizintechnik-Branche und zeigt neben dem ökonomischen auch den ökologischen und sozialen Fußabdruck der Produktionsseite auf. Damit wird erstmalig eine Standortbestimmung einer Branche für die sozialen und ökologischen Faktoren geschaffen, die die Herausforderungen identifiziert und quantifiziert. Hiermit schafft der BVMed für die Branche und seinen Mitgliedsunternehmen einen Orientierungsrahmen für die Entwicklung einer Nachhaltigkeitsstrategie.

Weitere Informationen finden Sie hier.

Für den ressourceneffizienten Einsatz von Kunststoffen entwickelt Fraunhofer UMSICHT neue Werkstoffe. Im Fokus stehen dabei Biokunststoffe, eine zirkuläre Kunststoffwirtschaft sowie Strategien zur Reduzierung von Makro- und Mikroplastik in der Umwelt. Fraunhofer UMSICHT präsentiert sich auf der K 2022 mit chemischen Zwischenprodukten aus Kaffeesatz, Folienwerkstoff auf Basis von TPU, PLA-Compounds für technische Bauteile mit erhöhtem Brandrisiko und abbaubaren Mulchfolien.

Forschende des Fraunhofer UMSICHT gewinnen im Projekt »InKa«, das die Wertschöpfungskette von Kaffeesatz erforscht, aus dem ungenießbaren Kaffeeöl ein chemisches Zwischenprodukt, das bei der Herstellung von Additiven für Kunststoffe zum Einsatz kommt. Den entölten Kaffeesatz versuchen sie, als alternativen Rohstoff für die Papier- und Kartonindustrie zu nutzen. »Eine besondere Herausforderung bei unserem Projekt ist das Scale-up der Verfahrensschritte vom Labor zur industriellen Fertigung. Das angestrebte Verfahren als Ganzes ist hoch innovativ und leistet einen wichtigen Beitrag bei der Nutzung von biobasierten Rohstoffen im Rahmen der Bioökonomie. Im Labormaßstab sehen wir bereits, dass unser Konzept aufgeht: Wir konnten die entwickelten Additive bereits in neuen Werkstoffrezepturen testen«, erklärt Inna Bretz, Abteilungsleiterin Zirkuläre und Biobasierte Kunststoffe des Fraunhofer UMSICHT.

Röntgendetektierbare Mehrwegschutzbekleidung
Die Entwicklung eines Folienwerkstoffs auf Basis von thermoplastischen Polyurethanen (TPU) und röntgendetektierbaren Additiven war das Ziel des Projekts »DetekTPU«. Bei der Produktion von Nahrungsmitteln ist Einwegschutzbekleidung zu tragen, um Sicherheits- und Hygienevorschriften einzuhalten. Neben einer großen Mengen Plastikmüll ergibt sich dabei zusätzlich das Problem, dass Teile der Schutzbekleidung in den Nahrungsmitteln landen können und dort nicht detektiert werden. Der entwickelte Werkstoff soll für zuverlässig röntgendetektierbare Mehrwegschutzbekleidung eingesetzt werden. Dies ist für dünne Kunststofffolien eine bisher nicht gelöste Herausforderung. »Die bisherigen Projektergebnisse sind vielversprechend, aktuell planen wir weitere Entwicklungsschritte mit unserem Projektpartner. Hierzu soll das Team um Experten aus dem Bereich Folienherstellung erweitert werden.«  berichtet Christina Eloo, Gruppenleiterin Kunststoffentwicklung.

Biobasierte Kunststoffe für technische Bauteile mit erhöhtem Brandrisiko
Technische Bauteile mit erhöhtem Brandrisiko, etwa in der Elektronikindustrie, erfordern flammgeschützte, wärmeformbeständige und schlagzähe Kunststoffe. Ein Großteil davon wird auf Erdölbasis hergestellt, dessen Vorräte begrenzt sind. Biokunststoffe erreichen jedoch oftmals noch nicht im vollen Umfang das vom Markt geforderte Eigenschaftsniveau konventioneller technischer Kunststoffe. Die Grenzen liegen insbesondere beim Brandverhalten, einer ausreichenden Temperaturbeständigkeit oder Schlagzähigkeit. Hier setzt »TechPLAstic« an: Es werden PLA-Compounds für langlebige Produkte anwendungs- und marktnah entwickelt - unter Berücksichtigung der jeweiligen Anforderungen und Kosten. Der Anwendungsfokus liegt zunächst auf technischen Produkten des Elektronik- und Bausektors wie beispielsweise Leuchten oder Schalter und Tasten in der Gebäudetechnik.

Mulchfolien mit angepasster Abbaubarkeit
Biologisch abbaubare Kunststoffe sind in umweltoffenen Anwendungen sinnvoll, bei denen ein Recyclingprozess nicht möglich oder mit einem zu hohen Aufwand verbunden ist. Beispiele hierfür sind Geotextilien oder Mulchfolien. Fraunhofer UMSICHT forscht an Kunststoffen mit angepasster Abbaubarkeit, die während der Nutzungsdauer die gewünschten Eigenschaften erfüllen. Zur Untersuchung und Bewertung der Eigenschaftsänderungen von Kunststoffen während der Alterung durch Umwelteinflüsse werden durch die Forschenden im Labor die Bedingungen so anwendungsnah wie möglich eingestellt. Dazu können je nach Produkt verschiedene Substrate (Kompost, Erde, Wasser), verschiedene Temperaturen und UV-Licht eingesetzt werden.
 
Förderhinweise

• Das Projekt »InKa – Intermediate aus industriellem Kaffeesatz« wird im Rahmen der Fördermaßname »Nationalen Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030« der Bundesregierung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.
• Das Projekt »DetekTPU« wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
• Das Projekt »TechPLAstic« wird durch die Fachagentur Nachwachsende Rohrstoffe e. V. (FNR) und aus Mitteln des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert.

• Erstes Produktentwicklungszentrum in Deutschland

Nach dem Erfolg des Creative Room London in Großbritannien, der im Frühsommer dieses Jahres eröffnet wurde, hat ISKO sein zweites Produktentwicklungszentrum in Stade, Niedersachsen, eröffnet.

Der Creative Room Germany ist ein innovativer Standort für die Modeindustrie und der erste seiner Art in Deutschland. Er ist die jüngste Initiative von Creative Room Services (CRS), einer Abteilung von ISKO, die sich darauf spezialisiert hat, Prozesse zu beschleunigen und die Entwicklung von Produkten zu vereinfachen - für alle Denim-Anforderungen vom Stoff bis zum fertigen Kleidungsstück.

Mit dem Schwerpunkt auf nachhaltige Wasch- und Veredelungstechniken können die B2B-Kunden im Creative Room Germany mit Experten zusammenarbeiten, um ihren gewünschten Denim-Look zu erzielen. Gemeinsam mit dem Maschinentechnologiepartner Jeanologia können sie innovative Wasch- und Veredelungstechniken entwickeln, die den höchsten Qualitäts- und Nachhaltigkeitsstandards entsprechen und die Umwelt deutlich weniger belasten.

Der Creative Room Germany wird auch die zentrale Anlaufstelle für die komplette Produktentwicklung seiner Kunden sein, um den gesamten Prozess agiler und effizienter zu gestalten. Durch den Einsatz von ISKOs patentierter Recyclingtechnologie ist Creative Room Germany nun in der Lage, Kleidungsstücke unter Verwendung von Fasern aus Post-Consumer-Denim zu entwickeln und so den Kreislauf zu schließen und seinen Kunden eine neue und innovative Kreislauflösung zu bieten. Dabei wird der Creative Room Germany nicht nur als Entwicklungs-Hub für die Kunden, sondern auch als Plattform für die gesamte Denim-Community dienen, um Wissen zu teilen und Ideen und Konzepte zum Leben zu erwecken.

"Aufbauend auf dem Erfolg unserer Londoner Niederlassung ist es unser Ziel, maßgeschneiderte Bekleidungslösungen für Kunden in der DACH-Region, den Benelux-Staaten und den nordischen Ländern anzubieten, und diese Niederlassung ist das Herzstück dieses Angebots. Mit einem kollaborativen Ansatz werden wir unsere Vision verwirklichen, eine neue zirkuläre Lieferlösung auf den Markt zu bringen".
Pau Bruguera, Executive Director @ ISKO

• Einweihung SUSKULT-Demonstrationsanlage auf der Kläranlage Emscher-Mündung

Die Versorgung der wachsenden Bevölkerung mit nachhaltigen, lokalen und qualitativ hochwertigen landwirtschaftlichen Produkten ist eine enorme Herausforderung. Um den Bedarf gerade in urbanen Regionen zu decken, müssen neuartige Agrarsysteme etabliert werden. Ein Vorreiter auf dem Gebiet ist das Verbundprojekt SUSKULT, in dessen Rahmen jetzt eine Demonstrationsanlage feierlich eingeweiht wurde. Die Anlage steht auf dem Gelände einer Kläranlage des Wasserwirtschaftsverbandes Emschergenossenschaft in Dinslaken. In der SUSKULT-Vision sind dort alle wesentlichen Ressourcen für den Anbau von Gemüse und Co. – Nährstoffe, CO2, Wasser, Wärme – in großen Mengen verfügbar.

Endliche Phosphatressourcen, hoher Energieaufwand bei der Düngemittelproduktion, Verschmutzung von Gewässern und Böden durch Phosphor und Stickstoff – hinzu kommen Probleme in den Lieferketten durch Ereignisse wie Corona sowie massive Preissteigerungen aufgrund globaler Krisen. Das sind sicher keine guten Voraussetzungen, um die Erträge frischer und hochwertiger Agrarprodukte nachhaltig zu steigern. Expertinnen und Experten sind sich jedoch einig: Genau das muss geschehen, um eine größere Unabhängigkeit der deutschen Agrarwirtschaft sicherzustellen, zukünftigen Krisen gestärkt begegnen zu können und gleichzeitig besser auf Folgen des Klimawandels vorbereitet zu sein. Für den erforderlichen Transformationsprozess war bis dato der Zeitraum von 2040 bis 2050 vorgesehen – aktuelle Entwicklungen erfordern eine frühere Umsetzung.

Zu den zentralen Lösungsansätzen zählen mehr Regionalität und eine Kreislaufführung der eingesetzten Ressourcen. »Damit beschäftigen wir uns bei SUSKULT, indem wir ein Agrarsystem an Kläranlagen integrieren. Hier finden wir zum einen die für einen gartenbaulichen Anbau von Produkten notwendigen Ressourcen – Nährstoffe, CO₂, Wasser und Wärme. Zum anderen sind Kläranlagen häufig zentrumsnah verortet, was die Transportwege zu den Konsumentinnen und Konsumenten minimiert«, erklärt Volkmar Keuter vom Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT, der das Verbundprojekt koordiniert. »Mit der Einweihung der Demonstrationsanlage auf der Kläranlage Emscher-Mündung der Emschergenossenschaft (EG) beschreiten wir nun konsequent den nächsten Schritt auf dem Weg hin zu einem zukunftsfähigen Agrarsystem.«

In den vergangenen drei Jahren seit Projektstart haben die insgesamt 15 Partner – darunter Universitäten, Forschungseinrichtungen sowie Institutionen aus Industrie und Wirtschaft – die wissenschaftliche Grundlage für das Vorhaben gelegt und die einzelnen Bausteine entwickelt. Diese werden jetzt erstmals auf einer der größten Kläranlagen Europas zu einer Prozesskette zusammengeführt und in der Praxis getestet. »Die Modernisierung der Wasserwirtschaft ist seit Jahren getrieben durch Themen wie Energie- und Ressourceneffizienz. Phosphorrecycling aus Klärschlamm haben wir z. B. auf der Kläranlage Emscher-Mündung bereits erfolgreich halbtechnisch pilotiert. Die SUSKULT-Vision, dass Kläranlagen künftig sämtliche Nährstoffe liefern, die für die Agrarproduktion eingesetzt werden, stellt daher einen logischen nächsten Schritt dar«, so Dr. Emanuel Grün, Technischer Vorstand der Emschergenossenschaft.

Von außen betrachtet wirkt die Demonstrationsanlage, untergebracht in zwei Seecontainern und in einem Teil des sogenannten Technikums der Emschergenossenschaft, relativ unscheinbar. Anders sieht es im Inneren aus: Hier befinden sich die insgesamt fünf SUSKULT-Bausteine. Drei von ihnen wandeln die Ressource Abwasser in NPK-haltigen Flüssigdünger (NPK: Stickstoff, Phosphor und Kalium) um, in den anderen beiden wird dieser Dünger zur Kultivierung von z. B. Gemüse und Salat sowie gesundheitsfördernden Lebensmitteln wie Süßkartoffeln und Moringa verwendet. Der Anbau erfolgt vertikal, das ist platzsparend und saisonunabhängig. Des Weiteren werden Wasserlinsen produziert, die über einen hohen Vitaminanteil verfügen und als regionaler Sojaersatz dienen können.

Mit der Demonstrationsanlage betritt der SUSKULT-Verbund Neuland. Entsprechend wichtig ist die technische und wissenschaftliche Begleitung: Während einzelne Bausteine wie etwa das Vertical Farming fernüberwacht werden, bedarf der gesamte Versuchsbetrieb einer intensiven Betreuung. Hier arbeitet ein Team aus Studierenden, Forschenden und Technik Hand in Hand.
 
Projektkonsortium
Fraunhofer UMSICHT (Koordination), Blue Foot Membranes GmbH, Emschergenossenschaft, Metro AG, Pacelum GmbH, Rewe Markt GmbH, Ruhrverband, YARA GmbH & Co. KG, Deutsches Forschungszentrum für künstliche Intelligenz GmbH DFKI, Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH-UFZ, Hochschule Osnabrück, ILS-Institut für Landes- und Stadtentwicklungsforschung gGmbH, Justus-Liebig-Universität Gießen, Montanuniversität Leoben (A), Technische Universität Kaiserslautern.

Förderhinweis
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) leistet mit der Förderlinie »Agrarsysteme der Zukunft« einen elementaren Beitrag für die Erforschung und Entwicklung zukunftsweisender Ansätze für die nachhaltige Transformation der Agrarwirtschaft in Deutschland. Das Verbundprojekt »SUSKULT – Entwicklung eines nachhaltigen Kultivierungssystems für Nahrungsmittel resilienter Metropolregionen« wird im Rahmen der Fördermaßnahme »Agrarsysteme der Zukunft« im Rahmen der »Nationalen Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030« der Bundesregierung durch das BMBF gefördert.

Das EU-Projekt „MC4 – Multi-level Circular Process Chain for Carbon and Glass Fibre Composites“ untersucht zirkuläre Ansätze für die Wiederverwendung von Verbundwerkstoffen aus Carbon- und Glasfasern. Es entwickelt Prozesstechnologien und Qualitätssicherungsmethoden, die ein wirtschaftliches Recycling von Carbon- und Glasfaserbauteilen ermöglichen. Die im Fokus stehenden Materialien sind für zahlreiche technische Anwendungen unverzichtbar, bei denen ein geringes Materialgewicht und hohe Performance besonders geschätzt werden. Die europäischen Wertschöpfungsketten für Carbon- und Glasfasern müssen jedoch in zweierlei Hinsicht optimiert werden: in Bezug auf die ökologische und die wirtschaftliche Effizienz.

Derzeit gehen bis zu 40 % des Materials im Produktionsprozess als Abfall (z.B. Prepreg-Abfälle im Zuschnitt) verloren und nach einer Lebensdauer von 15 bis 30 Jahren werden 98 % des Materials der Entsorgung zugeführt, ohne Aussicht auf Wiederverwertung. Bei einem jährlichen Verbrauch von etwa 138.000 Tonnen Carbonfasern und 4,5 Millionen Tonnen Glasfaserverbundwerkstoffen sind entsprechende Umweltauswirkungen von hoher Relevanz.
Zusätzlich zu diesen Umweltproblemen muss die derzeitige Wettbewerbsposition Europas in diesen Wertschöpfungsketten verbessert werden, um weniger von ausländischen Quellen abhängig zu sein. 80 % der Herstellung von Carbon- und Glasfasern findet außerhalb Europas statt, und wenn die Herstellung in Europa erfolgt, sind die Technologien häufig von anderen Ländern

MC4 wird sich auf verschiedene Wiederverwendungs- und Recyclingprozesse entlang des Lebenszyklus von Verbundwerkstoffen konzentrieren. Dazu gehören:

• Chemische Recyclingtechnologien für eine wirtschaftlich effiziente Trennung von Matrix und Carbonfasern
• Verarbeitungstechnologien für die Wiederverwendung von Prepreg-Abfällen aus dem Produktionsablauf (z.B. beim Zuschnitt)
• Mechanische Recyclingverfahren für Bauteile aus Glasfaserverbundwerkstoffen zur direkten Wiederverwendung der Materialien in neuen Bauteilen
• Neue Harze für eine bessere Recycelbarkeit von Glasfaserbauteilen
• Technologien für die Verarbeitung von recycelten Carbonfasern zur Herstellung von Garnen, Geweben und Vliesstoffen für Verbundbauteile
• Qualitätssicherungsmethoden zur Charakterisierung von recycelten Glas- und Carbonfasern und der daraus hergestellten neuen Verbundwerkstoffe

Das Konsortium umfasst 15 Partner aus sieben europäischen Ländern. Prozessentwickler, Materialhersteller, Hersteller von Verbundbauteilen sowie Endverbraucher decken die gesamte Wertschöpfungskette ab.

Das STFI bringt in verschiedenen Arbeitspaketen des Projektes seine Kompetenzen im Bereich der Verarbeitung und des Recyclings von Carbonfasern und Carbonfaserverbundbauteilen ein. Neben der Herstellung von Vliesstoffen und deren Prüfung stehen die Anfertigung von Demonstratoren, aber auch entsprechende LCA und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen im Vordergrund.

MC4 wird von der Europäischen Union unter dem Aufruf HORIZON-CL4-2021-RESILIENCE-01-01 im Forschungsrahmenprogramm Horizon Europe finanziert. Die Laufzeit des Projektes ist von April 2022 bis März 2025.

• Aus Abfall wird Rohstoff

Alternativen zu Primärrohstoffen einzusetzen, ist eine Möglichkeit, die Nachfrage nach Rohstoffen zu decken und sich vom globalen Geschehen unabhängiger zu machen. Benötigte Materialien können durch Sekundärrohstoffe ersetzt bzw. die in der Produktion und am Ende des Lebenszyklus anfallenden Wertstoffe dem Kreislauf wieder zugeführt werden. Das VDI Zentrum Ressourceneffizienz (VDI ZRE) hat hierzu eine kostenlose Materialdatenbank zu Nebenprodukten und Sekundärrohstoffen entwickelt.

Bisher sind die Bereiche Metall und Kunststoff vorhanden, die Datenbank soll erweitert und ausgebaut werden.

Materialdatenbank des VDI ZRE zeigt Verwendungsmöglichkeiten von Wertstoffen
Für Unternehmen kann die Verwendung von Sekundärrohstoffen bzw. der Verkauf von nicht mehr benötigten Wertstoffen zu einer verbesserten Wettbewerbssituation beitragen, indem Kosten reduziert und zusätzliche Einnahmen generiert werden. Zudem beweisen die Betriebe mit diesem Handeln ökologische Verantwortung. Für dieses Vorgehen braucht es Wissen um die Verwendungs- und Vertriebsmöglichkeiten der Sekundärrohstoffe.

Rohstoffe verwerten, statt entsorgen
Die Materialdatenbank zu Nebenprodukten und Sekundärrohstoffen unterstützt insbesondere Unternehmen, die bisher wenig Erfahrung mit der Verwertung bzw. Veräußerung von in der Produktion anfallenden Wertstoffen haben. Die Datenbank führt Materialien in verschiedenen Kategorien auf. Zu jedem Eintrag gibt es eine kurze Beschreibung, sowie Angaben zu der Geometrie und den Einsatzmöglichkeiten des Wertstoffs. Zudem sind jeweils passende Händler zu den Wertstoffen verlinkt. Im Bereich „Beispiele aus der Praxis“ wird aufgezeigt, wie andere Unternehmen bereits erfolgreich Nebenprodukte und Sekundärrohstoffe einsetzen.

„Der Einsatz von Sekundärrohstoffen kann Unternehmen in der gegenwärtigen Krise helfen, sich von globalen Lieferketten unabhängiger zu machen und den CO₂-Fußabdruck ihrer Produkte zu senken. Mit der neuen Materialdatenbank leistet das VDI ZRE somit einen Beitrag zur Stärkung der Resilienz des verarbeitenden Gewerbes und mehr Klimaschutz“, unterstreicht Dr. Martin Vogt, Geschäftsführer des VDI ZRE, die Bedeutung von Ressourceneffizienz.

Erfolge in der Praxis
Beispiele aus der Praxis zeigen, dass die Einsparpotenziale für Unternehmen hoch sein können, wenn diese sich intensiver mit den eigenen Rohstoffen auseinandersetzen. Zudem wird ersichtlich, dass Sekundärrohstoffe zunehmend und nachhaltig zur Deckung des Rohstoffbedarfs beitragen. Die vom Bundesumweltministerium beauftragte Datenbank wird in regelmäßigen Abständen aktualisiert und erweitert.

Sie ist erreichbar unter: www.ressource-deutschland.de/werkzeuge/ressourceneffizienz-in-der-praxis/materialdatenbank/.