Aus der Branche

Mimaki Europe hat die Markteinführung seines neuen Textil-Transferdrucksystems für Pigmenttinte, „TRAPIS", bekanntgegeben.

TRAPIS basiert auf einem einfachen zweistufigen Verfahren, das einen Tintenstrahldrucker und einen Kalander umfasst. Das gewünschte Design wird mit dem Tintenstrahldrucker mit einer speziell entwickelten Tinte auf Transferpapier gedruckt, welches dann über einen Kalander auf die Anwendung übertragen wird. Im Gegensatz zu herkömmlichen analogen und digitalen Farbdruckverfahren fällt bei TRAPIS fast kein Abwasser an, lediglich das für die automatische Wartung des Druckers benötigte Wasser. Da keine Vorbehandlung und kein Waschen des Gewebes erforderlich sind, können im Vergleich zum digitalen Druckverfahren mit Dye-Tinten etwa 14,5 Liter Wasser pro Quadratmeter eingespart werden

TRAPIS bietet Druckdienstleistern eine benutzerfreundliche Option für den Textildruck. Da das Verfahren nur aus einem Druck- und einem Transfervorgang besteht, werden im Gegensatz zu den beim herkömmlichen Digital- und Analogdruck verwendeten sieben- oder achtstufigen Systemen keine Spezialfähigkeiten zur Bedienung benötigt. Das System hat kein Textilförderband, sodass keine zeitaufwändigen Wartungsarbeiten erforderlich sind.

Da TRAPIS in der Lage ist, mit nur einer Tinte eine Vielzahl unterschiedlicher Materialien einschließlich Naturfasern wie Baumwolle und Seide sowie Mischgewebe zu bedrucken, wird der Prozess noch weiter vereinfacht und lässt sich flexibel an die Anforderungen der Kunden anpassen, auch bei Kleinserien, bei denen mehrere Materialien zum Einsatz kommen. Die dazugehörige Tinte besitzt außerdem die Zertifizierung ZDHC MRSL Level 3 und trägt das bluesign® APPROVED-Siegel, das die Sicherheit von Arbeitnehmern und Verbrauchern sowie die Umweltfreundlichkeit des Produkts gewährleistet. Wie bei den bestehenden Textillösungen von Mimaki behalten die mit TRAPIS produzierten Drucke ihre Dehnbarkeit und Farbechtheit bei, ohne Aspekte wie Atmungsaktivität und Wasseraufnahmefähigkeit zu beeinträchtigen, die für Sektoren wie Heimtextilien, Activewear und Fashion besonders wichtig sind.

Textilien sind beim Tiefbau selbstverständlich: Sie stabilisieren Wasserschutzdämme, verhindern, dass schadstoffhaltige Abwässer von Abfalldeponien abfließen, erleichtern die Begrünung von erosionsgefährdeten Böschungen und machen sogar Asphaltschichten von Straßen dünner. Bisher werden dafür Textilien aus hochbeständigen synthetischen Fasern eingesetzt, die sehr lange haltbar sind. Für einige Anwendungen wäre es jedoch nicht nur ausreichend, sondern sogar wünschenswert, dass das Hilfstextil im Boden abgebaut wird, wenn es seinen Dienst erfüllt hat. Umweltfreundliche Naturfasern verrotten wiederum häufig zu schnell. Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) entwickeln eine biobasierte Schutzbeschichtung, die deren Lebensdauer verlängert.

Je nach Feuchte und Temperatur können sich Naturfaserwerkstoffe in wenigen Monaten oder sogar wenigen Tagen in der Erde abbauen. Damit die Abbauzeit deutlich verlängert wird und diese auch für Geotextilien eingesetzt werden können, forscht das Denkendorfer Team an einer Schutzbeschichtung. Diese Beschichtung auf Basis von Lignin ist ihrerseits biologisch abbaubar und erzeugt kein Mikroplastik im Boden. Lignin ist zwar biologisch abbaubar, aber dieser Abbau braucht in der Natur sehr lange.

Lignin bildet zusammen mit Cellulose die Baumaterialien für Holz und ist der „Klebstoff“ im Holz, der diesen Verbundstoff zusammenhält. Bei der Papierherstellung wird in der Regel nur die Cellulose genutzt, so dass Lignin in großen Mengen als Abfallstoff anfällt. Es bleibt sogenanntes Kraft-Lignin als schmelzbarer Stoff zurück. Mit thermoplastischen Werkstoffen kann die Textilfertigung gut umgehen. Insgesamt eine gute Voraussetzung, Lignin als Schutzbeschichtung für Geotextilien unter die Lupe zu nehmen.

Lignin ist von Natur aus spröde. Deshalb ist es erforderlich, das Kraft-Lignin mit weicheren Biowerkstoffen zu mischen. Diese neuen Biopolymercompounds aus sprödem Kraft-Lignin und weicheren Biopolymeren wurden im Forschungsprojekt über angepasste Beschichtungssysteme auf Garne und textile Flächen aufgetragen. Dazu wurden zum Beispiel Baumwollgarne mit Lignin in unterschiedlicher Auftragsmenge beschichtet und bewertet. Die Prüfung des biologischen Abbaus wurde mit Hilfe von Erdeingrabtests sowohl in einer Klimakammer mit genau nach Norm definierter Temperatur und Feuchtigkeit als auch im Freien unter den realen Umgebungsbedingungen durchgeführt. Mit positivem Ergebnis: Die Lebensdauer von Textilien aus Naturfasern können mit einer Ligninbeschichtung um viele Faktoren verlängert werden: Je dicker die Schutzbeschichtung, desto länger hält der Schutz an. Bei den Freilandversuchen war die Ligninbeschichtung auch nach etwa 160 Tagen Eingrabzeit noch vollständig intakt.

Mit Lignin beschichtete Textilmaterialien ermöglichen nachhaltige Anwendungen. So verfügen sie über eine einstellbare und für bestimmte geotextile Anwendungen ausreichend lange Lebensdauer. Zudem sind sie immer noch biologisch abbaubar und können bei einigen Anwendungen, wie zum Beispiel der Begrünung von Graben- und Bachböschungen, die bislang verwendeten synthetischen Materialien ersetzen.

Damit haben mit Lignin beschichtete Textilien das Potenzial, den CO₂-Fußabdruck deutlich zu reduzieren: Sie verringern die Abhängigkeit von erdölbasierten Produkten und vermeiden die Bildung von Mikroplastik im Boden.

Um den bisherigen Abfallstoff Lignin als neuen Wertstoff bei industriellen Herstellungsprozessen in der Textilbranche zu etablieren, sind weitere Forschungsarbeiten notwendig.

Die Forschungsarbeiten wurden vom Ministerium für Ernährung, Ländlichen Raum und Verbraucherschutz Baden-Württemberg im Rahmen der Landesstrategie Nachhaltige Bioökonomie Baden-Württemberg unterstützt.

Aufgrund ihrer besonderen physikalisch-chemischen Eigenschaften – wasser-, fett- und schmutzabweisend sowie chemisch und thermisch stabil – sind Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) in vielen zukunftsrelevanten Technologien, aber auch Alltagsprodukten essenziell. Die hohe Stabilität der Verbindungen und ihre allgegenwärtige Verbreitung können auch Gefahren für Mensch und Umwelt, insbesondere in wässriger Umgebung und in Böden. PFAS sind teilweise toxisch, z. B. fortpflanzendgefährdend oder krebserregend. Die EU plant ein pauschales Herstellungs- und Einsatzverbot. Im Rahmen eines Informationsaustauschs besuchte NRW-Umweltminister Oliver Krischer die Cornelsen Umwelttechnologie GmbH, um gemeinsam mit Verantwortlichen der IHK, der ZENIT GmbH und der Business Metropole Ruhr GmbH über die künftigen Herausforderungen bei der Beseitigung von PFAS und im Speziellen über die Aufbereitungstechnologie PerfluorAd® zu sprechen. Ebenfalls dabei war das Fraunhofer UMSICHT als (Mit-)Erfinder der Technologie und Forschungspartner von Cornelsen.

Zukunftsrelevante Technologien wie Brennstoffzellen oder Li-Ionen-Batterien, Alltagsprodukte wie Outdoor-Textilien oder Kosmetika, diverse Funktionsbeschichtungen und Feuerlöschmittel enthalten PFAS. Für zahlreiche der genannten Anwendungen gibt es noch keine fluorfreien Alternativen. Der nationale Wasserstoffrat empfiehlt aus diesem Grund eine vertiefende Forschung und Ausnahmeregelungen, bis umweltfreundliche Lösungen verfügbar sind.

Aufbereitungskosten minimieren und Umwelt schonen
Das Fraunhofer UMSICHT und Cornelsen waren mit Beginn ihrer Forschungsaktivitäten zu PFAS im Jahr 2008 die Ersten in Deutschland, die sich mit deren anspruchsvoller Beseitigung aus kontaminiertem Grundwasser, Sickerwasser und Industrieabwasser beschäftigten. Gemeinsam wurde das patentgeschützte PerfluorAd®-Verfahren entwickelt, mit dem sich PFAS effektiv und kostengünstig aus Löschwasser entfernen lassen. Die am Brandort verbleibenden PFAS-haltigen Reste an Schaum bzw. Wasser werden direkt aufgefangen – z. B. in speziellen Löschwasser-Auffangbecken von Industrieanlagen. Die anschließende Aufbereitung und Dekontaminierung kann, je nach Begebenheit, vor Ort oder extern erfolgen.

Mittlerweile hat Cornelsen viele unterschiedliche Wasseraufbereitungsprojekte und Dekontaminierungen von PFAS-belasteten Systemen durchgeführt. Das PerfluorAd®-Verfahren ist auf weitere Anwendungsfälle übertragbar und lässt sich mit verschiedenen PFAS-Aufbereitungstechnologien wie Ionenaustausch, Membranverfahren oder Aktivkohleadsorption kombinieren.

Während Cornelsen die verfahrenstechnische Umsetzung verantwortet, hat das Fraunhofer UMSICHT in den Bereichen Analytik, Chemie und IP zum Gelingen des PerfluorAd®-Verfahrens beigetragen.

Das 16. Symposium TEXTILE FILTER des Sächsischen Textilforschungsinstituts e.V. (STFI) fand am 14. und 15. März 2023 im Hotel Chemnitzer Hof, Chemnitz, statt. Mussten vor drei Jahren wegen coronabedingter Reisebeschränkungen noch einige Vorträge über Videokonferenz gehalten werden, konnten in diesem Jahr knapp 100 Teilnehmer in Präsenz vor Ort sein. Im Rahmen des Symposiums wurden insgesamt 18 Vorträge und vier Pitch-Vorträge gehalten. Parallel wurde das Symposium von einer Fachausstellung begleitet, in der zehn Aussteller ihre Produkte und Services zeigten.

Der erste Vortragskomplex widmete sich den Themen Nachhaltigkeit, Kreislaufwirtschaft und Life Cycle Analysis (LCA). Herausgestellt wurde dabei, dass zum Vergleich der Prozesse, Materialien und Produkte die nationale und internationale Normung und Standardisierung sowie für die wirtschaftliche Durchführung die Automatisierung der LCA grundlegende Voraussetzungen sind. Außerdem wurde klargestellt, dass ein ehrlicher Vergleich der existierenden Vor- und Nachteile der biobasierten gegenüber den erdölbasierten Rohstoffen erforderlich ist.

Während der Coronakrise kam es auch in der Textilindustrie zu einem Zusammenbruch der Lieferketten. Die Lieferketten erholen sich, dafür wird die Wirtschaft gegenwärtig durch eine Energiekrise gebeutelt. Alternative Energiequellen wie Wasserstoff sind leider noch nicht ausgereift und stehen für eine umfassende Nutzung nicht bereit. Ansätze, um Energie einzusparen, sind Minimalauftragsverfahren in der Ausrüstung, die Wärmerückgewinnung, das Recycling oder die Einsparung von Verpackungen für den Transport.

Ein weiter Themenkomplex des Symposiums widmete sich der Normung und Standardisierung der Filterprüfungen. Zu erwähnen sind hier die Prüfung von Luftfiltern in Kombination mit Brandschutz für Züge, die Prüfung von Luftfiltern für Haushalt, öffentliche Räume und Industrieanlagen oder die Entwicklung von Labortestverfahren zur beschleunigten Alterungsprüfung von mobilen Entstaubungsanlagen.

Mehrere Vorträge hatten die Modellierung und Simulation von Prozessen der Vliesstoffherstellung (z. B. die virtuelle Produktion, Beeinflussung der Wolkigkeit von Extrusionsvliesstoffen oder die Verteilung von Spinnfasern und -filamenten), den Aufbau und die Charakteristik von Filtervliesstoffen (z. B. Flächenstruktur, Druckverlustkurve, Partikeltransport und -adsorption) sowie die Aerosolverteilung bzw. die Filtereffektivität in Abhängigkeit der Platzierung der Luftfilter im Raum zum Inhalt.

Auf dem Symposium wurden zudem auch verschiedene neue Materialien und Produkte vorgestellt. Dabei sind besonders hervorzuheben:

• Flüssigkeitsgefüllte Hohlfasern für die Abwasserreinigung
• Neue Spezialpapiere für Luftwärmeüberträger, bei dem ein kräuselfähiges Mikro-/Nanofasermu-
• ltifilamentgarn mit Einzelfaserdurchmessern von < 1,0 μm Fasern nach dem Island-in-the-Sea Schmelzspinnverfahren hergestellt werden
• 3D-Absorbervliesstoffe mit integrierter Gassensorik (PAKs) für die Schutzbekleidung von Einsatzkräften im Bereich Feuerwehr
• Getuftete Filterstrukturen kombiniert mit leitfähigen Interdigitalstrukturen für die Luftfiltration
• Kompakte Luftfilterelemente und deren Optimierung
• Einsatz von Ionisatoren für die Aerosolabscheidung im Filter

Abschließend stellte das STFI in eigener Sache geplante bzw. bereits realisierte Investitionen vor, die die technisch/technologische Basis und die Prüfkompetenz des Institutes erweitern. In Kurzvorträgen wurde die Errichtung einer Nassvliesanlage mit 600 mm Arbeitsbreite vorgestellt, die besonders für den Filterbereich und das Forschungsfeld Textilrecycling neue Entwicklungen ermöglichen wird. Für den Bereich Nähwirktechnik wurde eine neue Maliwatt- Maschine mit optimierter Arbeitsstelle investiert. Die Errichtung eines Prüfstandes für FFP2-Masken, der auch für die Prüfung von Filtern eingesetzt werden kann, erweitert die Prüfkompetenz des Hauses erheblich. Sein variabler Aufbau ermöglicht auch die Prüfung von neuentwickelten Vliesstoffen, deren Konstruktion durch Simulation optimiert wurde.

Am 3. Januar gab der ZDHC die Veröffentlichung der aktualisierten ZDHC-Richtlinien für Man-Made Cellulosic Fibres (MMCF) Version 2.0 und des dazugehörigen Dokuments bekannt. Durch die Veröffentlichung dieser Dokumente soll die Industrie zu einer zunehmend innovativen und nachhaltigen Faserproduktion angeregt werden.

Die ZDHC MMCF-Leitlinien V2.0 umfassen nun die Leitlinien für eine verantwortungsvolle Faserproduktion, die Abwasserleitlinien und die Leitlinien für Luftemissionen als drei separate Kapitel in einem einzigen Dokument.

Fasern sind Schlüsselkomponenten der Produktionsprozesse in der Textil- und Mode-Wertschöpfungskette, und es ist von entscheidender Bedeutung, die Umweltauswirkungen ihrer Herstellung zu reduzieren. Die ZDHC-Leitlinien geben Lieferanten, die MMCF herstellen, einheitliche Kriterien für die Messung von Output-Indikatoren wie Abwasser, Schlamm, Luftemissionen und anderen prozessbezogenen Parametern vor.

Neben anderen Änderungen spiegelt diese Aktualisierung die Ausweitung des Geltungsbereichs auf Viskosefilamentgarne, Lyocell, Cuprammonium Rayon (Cupro) und Celluloseacetat (Acetat) wider. Die ZDHC-Richtlinien V2.0 für Chemiefasern (Man-Made Cellulosic Fibres, MMCF) bieten einen abgestimmten Ansatz für Fasern, einschließlich definierter chemischer Rückgewinnung, Abwasser- und Schlammentladung sowie Luftemissionsentladung.

Der ZDHC setzt sich weiterhin für die Verbesserung von Prozessen ein, die Emissionen minimieren und gleichzeitig auf die Rückgewinnung von Einsatzstoffen und Nebenprodukten hinarbeiten. Diese beiden Ziele - Verringerung und Rückgewinnung - wirken sich direkt auf die negativen Auswirkungen der bei der MMCF-Produktion entstehenden Emissionen aus.

ZDHC MMCF-Leitlinien Industriestandard Implementierungsansatz Version 2.0: Zusätzliche Unterstützung der Industrie für die Umsetzung
Zusammen mit den ZDHC Man-Made Cellulosic Fibres (MMCF) Guidelines V2.0 hat ZDHC auch den ZDHC MMCF Guidelines Industry Standard Implementation Approach aktualisiert. Dieses Dokument zielt darauf ab, den Implementierungsprozess der ZDHC MMCF-Richtlinien V2.0 zu unterstützen und enthält neue Implementierungszeitpläne, die Lieferanten dabei helfen, ihre Ziele für das Erreichen des Foundational, Progressive oder Aspirational Levels auf der ZDHC-Lieferantenplattform festzulegen.

• 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.

Mikroplastik reichert sich aufgrund seiner Langlebigkeit in der Meeresumwelt an. Es gelangt in Nahrungsnetze und ist eine potenzielle Gefahr für Meeresorganismen. Das  Institut für Fischereiökologie hat in Nord- und Ostsee untersucht, in welchem Maße Fische Mikroplastik aufnehmen und im Labor getestet, ob Fische durch Mikroplastikfasern geschädigt werden.

Die Belastung der Meeresumwelt mit Plastikabfällen ist ein vielschichtiges Problem. Kunststoffe sind in der Regel langlebig und werden im Meer nur langsam abgebaut. Allerdings werden sie durch UV-Bestrahlung und Biofouling porös und dann durch mechanische Einwirkung zerkleinert. Dabei entsteht Mikroplastik, was ebenfalls nur langsam weiter zersetzt wird. Mikroplastik kann allerdings auch direkt in die Meere eingetragen werden, z. B. über die Luft oder mit unzureichend geklärten Abwässern. Eine Form von Mikroplastik-Partikeln, die aktuell in der Umwelt am zahlreichsten gefunden werden, sind mikroskopisch kleine Fasern, die bei der Herstellung und dem Waschen von kunststoffhaltigen Textilien in die Umwelt gelangen.

Am Thünen-Institut wurden deshalb mögliche Belastungen von Fischen durch Plastikabfälle genauer untersucht. In einem vom BMEL geförderten Projekt (PlasM) wurde erforscht, wieviel Mikroplastik tatsächlich in Wildfischen vorhanden ist. Dazu wurden Fische, insbesondere Klieschen, eine Plattfischart, in der Nord- und Ostsee bei Routinebefischungen beprobt. Aus den Verdauungstrakten der Fische wurden Proben extrahiert und mittels Spektrometrie auf Plastikrückstände untersucht. Tatsächlich ließen sich Mikroplastikpartikel (meist Polypropylen) in Verdauungstrakten der Fische nachweisen. Typische Befunde zeigten allerdings weniger als 10 Mikroplastikpartikel pro Fisch.

Diese Untersuchungen belegen, dass Fische in ihrer marinen Umwelt Mikroplastik aufnehmen. Die relativ niedrige Anzahl von Mikroplastikpartikeln pro Fisch deutet aber darauf hin, dass Mikroplastik nicht im Verdauungstrakt von Fischen angereichert wird und die Partikel ausgeschieden werden.

Um das genauer zu überprüfen, wurde im Laborexperiment Fischfutter mit Mikroplastik-Fasern versetzt und an Dreistachlige Stichlinge verfüttert. Dabei wurden die Mikroplastikfasern in relativ niedrigen und umweltnahen Konzentrationen, zum anderen aber auch in sehr hohen Konzentrationen in das Futter gemischt. So sollte geprüft werden, ob das Wachstum oder die Gesundheit der Fische beeinträchtigt werden könnte, wenn die Belastung der Meere mit Mikroplastik weiter zunimmt. Zum Vergleich wurde außerdem noch Futter mit Zusätzen natürlicher Fasern (Baumwolle) und Futter ganz ohne Faserzusatz verfüttert.

Nach neun Wochen Fütterung wurden die Fische gründlich untersucht. Die inneren Organe wurden gewogen und auf mögliche pathologische Veränderungen hin inspiziert. Zusätzlich wurden den Fischen Immunzellen entnommen, um mögliche Entzündungsreaktionen im Darm feststellen zu können. Interessanterweise zeigten sich bei allen vorgenommenen Untersuchungen keine Unterschiede, unabhängig davon, ob Futter mit wenig oder viel Mikroplastikfasern, mit Naturfasern oder ohne Faserzusatz verwendet wurde. Mikroskopische Kot-Untersuchungen zeigten, dass sowohl die Mikroplastikfasern als auch die Baumwollfasern den Fischdarm passierten und mit dem Kot abgegeben werden. Die fehlenden Effekte auf das Wachstum und die Gesundheit der untersuchten Fische weisen darauf hin, dass die Fische von den hier verwendeten Mikroplastikfasern im Futter nicht beeinträchtigt wurden.

Mikroplastik könnte nicht nur durch die Aufnahme mit der Nahrung, sondern auch durch seine Anwesenheit im Wasser, also von außen, auf Fische wirken. Besonders empfindliche biologische Prozesse wie die Befruchtung der Fischeier und die Entwicklung der Embryonen in den Eiern könnten betroffen sein. Dies wurde in einem weiteren Versuch mit Dreistachligen Stichlingen untersucht. Von laichbereiten Weibchen wurden die Eier abgestreift und anschließend mit Spermien versetzt. Im Wasser findet dann unmittelbar die Befruchtung statt und die Eier beginnen sich zu entwickeln. In dem Experiment wurden bereits während der Befruchtung der Eier Mikroplastikfasern ins Wasser gegeben und die Entwicklung bis zum frühen Larvenstadium nach dem Schlupf beobachtet. Auch bei diesem Experiment zeigten sich keine negativen Effekte. Befruchtungs- und Schlupfraten waren gleich hoch, auch wenn sich Mikroplastikfasern an den Eischalen anhafteten. Auch Messungen der Herzschlagfrequenz der frisch geschlüpften Larven ergaben keine Hinweise auf Wirkungen der Fasern.

In einer Folgestudie wurden am Institut in Filets das Muskelgewebe von Stichlingen untersucht, die zuvor mit Mikroplastik-Partikeln gefüttert wurden. Ein Übergang der Partikel in das Filet konnte nicht nachgewiesen werden. Dies steht in Einklang mit zahlreichen anderen Studien, die zu ähnlichen Ergebnissen kommen. Insgesamt ergaben die Untersuchungen keine Hinweise darauf, dass die Gesundheit von Fischen oder ihr essbarer Anteil durch Mikroplastikpartikel in den gegenwärtig vorhandenen Konzentrationen im Meer beeinträchtigt werden.

Link zur Studie

Der deutsche Maschinenbauer BRÜCKNER hat sich während der Pandemiezeit neu aufgestellt. Seit über 70 Jahren ist das familiengeführte Unternehmen spezialisiert auf individuelle Ausrüstungskonzepte für Textilien, technische Textilien, Vliesstoffe und Bodenbeläge. Die aktuellen Herausforderungen in der Textilindustrie sind gravierend. Die deutliche Erhöhung der Energiekosten und die allgemeine Unsicherheit der Energieversorgung sowie politische Auflagen machen eine rentable Textilproduktion für viele Firmen inzwischen immer anspruchsvoller.

BRÜCKNER antwortet darauf mit einem neu entwickelten Spannrahmenkonzept mit Doppelbeheizungssystem. Die Anlagen können mit je nach Verfügbarkeit mit Gas oder Öl betrieben werden, aber auch andere Kombinationen mit Dampf oder erneuerbaren Energien sind möglich. Somit können Produktionsverzögerungen und Maschinenstillstände weitestgehend vermieden werden. Zudem hat das Unternehmen für seine Maschinen intelligente Assistenzsysteme entwickelt, die den Maschinenbediener darin unterstützen, den bestmöglichen Prozess zu nutzen, um die Anlage so energieeffizient wie möglich zu betreiben. Mit neuen energieeffizienten Motoren oder Wärmerückgewinnungs- und Abluftreinigungssystemen sind weitere Energieeinsparungen möglich. Schädliche Emissionen können so vermieden werden.

Auch die Reduzierung von Chemikalien steht im Fokus vieler Textilproduzenten. Hierzu kann das weiterentwickelte Minimalauftragsaggregat ECO-COAT einen entscheidenden Beitrag leisten. Über verschiedene Warenwege können Maschen- und Webwaren, aber auch Vliesstoffe ein- oder beidseitig veredelt werden. Durch die Minimalapplikation über eine Gravurwalze kann ein einseitiger Auftrag von bis zu 100 g/m² erzielt werden. Ein beidseitiger und höherer Auftrag wird z.B. durch Imprägnieren im Nip erreicht. Unabhängig vom gewählten Warenweg fallen durch ein sehr kleines Flottenreservoir nur minimale Abwassermengen beim Partie- bzw. Flottenwechsel an, auch der Chemikalieneinsatz kann somit deutlich reduziert werden. Im anschließenden Trocknungsprozess muss weniger Wasser verdampft werden als z.B. bei der Imprägnierung im Wasserbad, der Energiebedarf sinkt damit deutlich.

BRÜCKNER wird im Juni auf der ITM in Istanbul und der TECHTEXTIL in Frankfurt die Neuentwicklungen präsentieren.

"Stylish, nordisch und nachhaltig" - die T-Shirts von DERBE tragen nun auch das Umweltzeichen Blauer Engel. 2020 hat sich DERBE entschieden, das komplette Sortiment der T-Shirts und Kleider aus 100% Bio-Baumwolle (verschiedene Designs, Konfektionsgröße Frauen: XXS-5XL, Konfektionsgröße Männer: XXS-5XL, Kinderoberbekleidung in den Konfektionsgrößen 92-176), die in Portugal hergestellt werden, mit dem Gütesiegel Blauer Engel zertifizieren zu lassen.

Dr. Ulf Jaeckel, Leiter des Referats „Nachhaltiger Konsum, Produktbezogener Umweltschutz“ im Bundesumweltministerium, verlieh im Rahmen der deutsch-niederländischen Veranstaltung „All Good(s) - Multistakeholder Workshop on Circular Textiles“ in Berlin die Urkunde. Er betonte: „Die Kriterien für die Vergabe des Umweltzeichens für Textilien (DE-UZ 154) sind streng. Sie schließen von der Rohfaser bis zum Fertigprodukt die gesamte textile Kette ein und bilden alle umwelt- und gesundheitsrelevanten Prozesse ab. Ich freue mich, dass das Unternehmen sich für den Blauen Engel, das Umweltzeichen der Bundesregierung, entschieden hat um Verbraucher*innen ihr Engagement für die Umwelt am Produkt zu verdeutlichen.“

Sandy Baumgarten, Produktmanagerin von DERBE: „Dies ist eine tolle Bestätigung unserer Anstrengungen zum Schutz der Umwelt. Wir haben mit zunehmendem Wachstum und der damit verbundenen größeren Verantwortung immer mehr unsere Lieferkette hinterfragt. Wir setzen uns kritisch mit unseren Produkten auseinander und sind uns im vollen Bewusstsein darüber, dass wir erst am Anfang einer langen Reise zu einer ökologischen und sozialverträglichen Textil- und Bekleidungsherstellung stehen. Unsere Siegel und Standards, die Beziehungen zu unseren Lieferant*innen, das Thema Transparenz, nachhaltige Maßnahmen und Ziele, Tierschutz und der ökologisch motivierte Materialeinsatz unserer Kollektionen liegen uns am Herzen.“

Der Blaue Engel gibt verlässliche Orientierung für den Konsum nachhaltiger Textilien. Produkte, die mit dem Umweltzeichen für Textilien zertifiziert sind, erfüllen hohe Umweltstandards. Sie wurden ohne gesundheitsgefährdende Chemikalien hergestellt und weisen gute Gebrauchseigenschaften auf. Beispielsweise ist garantiert, dass bei der Verwendung von Baumwolle diese zu 100 Prozent aus ökologischem Anbau stammt. Im Herstellungsprozess sind hohe Umweltstandards einzuhalten, zum Beispiel durch Verminderung der Abwasser- und Luftemissionen. Die Kriterien geben vor, dass bei der Herstellung im Endprodukt keine gesundheitsbelastenden Chemikalien wie Flammschutzmittel verwendet werden. Im Kern ist der Blaue Engel ein Umweltzeichen, doch Verbraucher*innen hinterfragen auch zunehmend die Arbeitsbedingungen während der Herstellung. Daher werden neben den klassischen Umweltanforderungen auch soziale Aspekte bei den Textilien berücksichtigt.

Der Spezialchemie-Konzern LANXESS präsentierte vom 2. bis 5. November 2021 auf der Aquatech in Amsterdam, Niederlande, sein umfassendes Portfolio rund um die Reinigung, Aufbereitung und Behandlung von Wasser. So sind Ionenaustauscher etwa bei der Gewinnung von Reinstwasser für die Halbleiterindustrie oder zur selektiven Entfernung von Schadstoffen unentbehrlich geworden: in der Abwassereinigung, aber auch bei der Trinkwasseraufbereitung.

Behandlung von PFAS-haltigem Wasser
Aktuell im Fokus steht zum Beispiel die weltweit verbreitete Kontamination von Wasser mit einer Vielzahl per- und polyfluorierter Alkylverbindungen (PFAS, per- and polyfluoroalkyl substances), etwa aus Feuerlöschschäumen, Textil- und Papierimprägnierungen oder Schmierstoffen. Alle PFAS enthalten Kohlenstoff-Fluor-Verknüpfungen. Diese gehören zu den stärksten Bindungen in der organischen Chemie. Daher sind die Substanzen biologisch schwer abbaubar – ein Vorteil bei ihrem Einsatz, aber nachteilig, wenn sie in die Umwelt gelangen. Vertreter dieser Verbindungsklasse reichern sich nach der Aufnahme auch im Körper von Lebewesen an. Ihre Langlebigkeit macht es erforderlich, selbst Spuren aus Abwasser zu entfernen und kontaminiertes Grundwasser zu sanieren. Dabei gilt es, teilweise sehr niedrige nationale und regionale Grenzwerte im ppt-Bereich einzuhalten.

Dies gelingt besonders gut mit dem Anionenaustauscherharz Lewatit TP 108 DW. Es bindet selbst PFAS-Spuren bis in den ppt-Bereich zuverlässig. Daher und aufgrund seiner größeren nutzbaren Aufnahmekapazität von bis zu 100 g/l – selbst in Gegenwart von Chloriden und Sulfaten – ist das Verfahren der konventionellen Filtration über Aktivkohle deutlich überlegen. So liegen die Standzeiten bis zu fünffach über denen von Aktivkohlefiltern.
 
Auch zur Entfernung von PFAS in höherer Konzentration lassen sich Ionenaustauscher einsetzen. Das gelingt etwa in einem zweistufigen Verfahren unter Einsatz des regenerierfähigen, schwach basischen Lewatit MP 62 WS in Kombination mit stark basischem Lewatit K 6362 zur anschließenden Feinreinigung.
 
LewaPlus – Schlüssel zu überlegenen Systemkonfigurationen
Die kombinierte Berechnungs- und Auslegungssoftware
LewaPlus ermöglicht die Planung von Ionenaustausch-, Umkehrosmose- und Ultrafiltrations-Systemen in den vielfältigen Systemkonfigurationen, die die Lewatit-Produkttechnologie erlaubt.