Aus der Branche

Um zu verhindern, dass Mikroplastik aus Waschmaschinen in die Umwelt gelangt, haben Forschende des Fraunhofer UMSICHT den Zentrifugalfilter fibrEX entwickelt. Der flexibel integrierbare und wartungsfreie Filter trennt aus Waschwasser mikroskopisch kleine Kunstfasern ab. Aktuell werden potenzielle Partner für die letzten Schritte bis zur Markteinführung gesucht.

Textilien aus Kunstfasern wie Polyester und Elasthan halten Regen ab, sind strapazierfähig und dabei trotzdem elastisch. Ihr Anteil in hiesigen Kleiderschränken liegt bei über 60 Prozent liegt. Auch diese Kleidung muss gewaschen werden –im Fall von Sportbekleidung sogar sehr oft. Während des Waschvorgangs werden Fragmente der Kunstfasern abgerieben, die höchstens ein Fünftel so dick sind wie ein menschliches Haar. Aufgrund von Größe und Material zählen sie zu Mikroplastik, jenen mikroskopisch kleinen Kunststoffpartikeln, die – einmal in die Umwelt gelangt – nur schwer abbaubar sind.

„Zwischen 20 und 35 Prozent des weltweit verbreiteten Mikroplastiks sind synthetische Mikrofasern aus Textilien. Synthetische Textilien sind demnach eine der größten Mikroplastik-Quellen und stehen im Fokus von Politik und Gesellschaft“, so Dr.-Ing. Ilka Gehrke, Leiterin der Abteilung Umwelt und Ressourcennutzung am Fraunhofer UMSICHT. Auf europäischer Ebene laufen bereits Prozesse zur Vorbereitung von Richtlinien gegen die Freisetzung von synthetischen Mikrofasern. „In Frankreich etwa dürfen ab 2025 keine Waschmaschinen ohne Mikrofaserfilter mehr in Verkehr gebracht werden.“

Bisher sind kaum Waschmaschinen mit entsprechenden Filtern auf dem kommerziellen Markt erhältlich. Und solche, die es zu kaufen gibt, halten zwar die Mikrofasern zurück, verlieren aber schnell an Leistung. Die Kleinstfasern werden am Filtermaterial zurückgehalten, bilden eine Deckschicht und führen so zur Verblockung des Filters. Im schlimmsten Fall kann kein Waschwasser mehr abfließen, sodass der Waschprozess zum Stillstand kommt.

Als Lösung dieses Problems haben Forschende des Fraunhofer UMSICHT den kürzlich patentierten Zentrifugalfilter fibrEX entwickelt. Anders als ein Siebsystem, nutzt er die Dichteunterschiede von Kunstfasern und Wasser und trennt beim Schleudern die beiden Komponenten voneinander. Der Zentrifugalfilter kann sowohl in die Waschmaschine eingebaut als auch als externes Gerät betrieben werden; zum Betrieb wird keine weitere nennenswerte Energie benötigt.

Nach einer einjährigen Testphase im Waschlabor und technischen Optimierungen hält fibrEX nun dauerhaft und wartungsfrei mindestens 80 Prozent der synthetischen Mikrofasern aus dem Waschwasser zurück. Es werden Waschmaschinenhersteller gesucht, fibrEX gemeinsam zur Marktreife zu bringen.

Die Verbindung aus hoher Festigkeit und Steifigkeit mit Nachhaltigkeit und CO₂-Neutralität macht Flachs zum idealen Rohstoff für naturfaserverstärkte Kunststoffe. vombaur entwickelt für Automotive, Windenergie, Bau- oder Sport-Industrie und etliche andere Branchen Composite Textiles aus der Naturfaser.

Flachsfasern sind steif und reißfest. Sie sind von Natur aus bakterizid, fast antistatisch, schmutzabweisend und lassen sich gut verspinnen. Diese Eigenschaften haben sich die Menschen zur Herstellung stabiler, schmutzabweisender und flusenfreier Textilien zunutze gemacht. Zwischen dem späten 19. und dem späten 20. Jahrhundert hatte Baumwolle die Naturfaser großenteils verdrängt. Da Flachs in Europa angebaut werden kann und weniger Energie und Wasser verbraucht als die Baumwollproduktion, gewinnt das Material derzeit wieder an Bedeutung, sowohl für Bekleidung als auch für Composites. Regionale textile Wertschöpfungsketten in Europa – mit Flachs sind sie möglich.

Ideale mechanische Eigenschaften
vombaur macht die mechanischen Eigenschaften von Flachs für den Leichtbau nutzbar. Weil Flachsfasern besonders steif und reißfest sind, sorgen sie in naturfaserverstärktem Kunststoff (NFK) für hohe Stabilität. Dank ihrer geringen Dichte von 1,50 g/cm3 bringen sie kaum Gewicht mit. Hinzu kommt, dass flachsfaserverstärkte Kunststoffe weniger als glasfaserverstärkte Kunststoffe dazu neigen zu splittern.

Ausgezeichnete CO₂-Bilanz
Beim Anbau von Flachs wird CO₂ gebunden und bei der Produktion von naturfaserverstärkten Kunststoffen (NFK) fallen – verglichen mit konventionellen faserverstärkten Kunststoffen – etwa ein Drittel weniger CO₂-Emissionen an. Der Energieverbrauch ist deutlich niedriger. Das schont Ressourcen. Der Einsatz von Flachsfaser-Bändern von vombaur in Leichtbau-Anwendungen verbessert darüber hinaus die CO₂-Bilanz des Produkts und trägt zu einer sicheren, regionalen Lieferkette bei.

Recycling ohne Qualitätsverlust
Flachs bringt ein weiteres Nachhaltigkeitsplus mit: mehr Recyclingzyklen als bei glas- oder carbonfaserverstärkten Kunststoffen – ohne Qualitätsverlust. Thermoplastische Faser-Matrix-Halbzeuge werden im Recyclingprozess aufgeschmolzen und wiederverwertet. Die Naturfasern können in andere Produkte wie naturfaserverstärkte Spritzgussteile einfließen.

Nachhaltige Produktentwicklungen für viele Branchen
„Orthesen für den Hochleistungssport, Hightech-Ski, Wind-Anlagen, Bauteile für die Automobil-Industrie oder Raumfahrt, aber auch moderne Fensterprofile – die Anwendungsfelder für unsere Flachsbänder im Leichtbau sind außerordentlich breit“, erklärt Carl Mrusek, Chief Sales Officer von vombaur. „Denn wo immer sie im Einsatz sind, kommen drei zentrale Eigenschaften zusammen: ihre Leichtigkeit, ihre Festigkeit und ihre Nachhaltigkeit.“

Im Rahmen der Ausstellung “Design for Circularity” während den Zurich Design Weeks zeigen die Schweizer Brands FREITAG, QWSTION, NEUMÜHLE, lavie, the Blue suit und STUNED Lösungen für die Zukunft auf. Die ausgestellten Circular Product Cases zeigen, wie wir Design neu denken müssen. Damit die Produkte von heute die Rohstoffe von morgen werden können.

FREITAG
Das Denken und Handeln in Kreisläufen ist tief in der Kultur von FREITAG verankert. Während der diesjährigen Zurich Design Week gibt die Taschenherstellerin in der Installation "Always Beta. Never Waste." Einblick in zwei Zukunftsprojekte und zeigt Visionen von und mit neuen kreislauffähigen Materialien.

QWSTION
QWSTION wurde 2008 in Zürich gegründet, um Normen zu hinterfragen – kreislauffähige Taschen aus Pflanzen statt Plastik sind das Resultat. In der Ausstellung «Design for Circularity» zeigt das QWSTION-Kollektiv, weshalb seine Materialentwicklung Bananatex® im Design-Prozess eine zentrale Rolle spielt und welche Überlegungen dazu führen, dass seine Produkte in Kreisläufen bleiben können.

NEUMÜHLE
Die Mono Vest ist eine Weste, die radikal nach den Prinzipien der Kreislaufwirtschaft konzipiert wurde. Im Gegensatz zu herkömmlichen Textilien, die stets aus einem praktisch nicht mehr auflösbaren Materialmix bestehen, stammt die Mono Vest aus nur einer Materialfamilie. Um die Wiederverwertung zu ermöglichen, bestehen sämtliche Komponenten aus einem einzigen Material: Polyamid 6.

Lavie
«made to last» ist der Name der Cradle to Cradle Certified® Capsule Collection von lavie, die anlässlich der Ausstellung «Design for Circularity» erstmals gezeigt wird. Gleichzeitig ist «made to last» auch die Designmaxime, welche dem gesamten Sortiment von lavie zugrunde liegt.

the Blue suit
Wie muss ein Kleidungsstück designt sein, damit es biologisch abbaubar ist? Dies ist die zentrale Frage, die the Blue suit antreibt. Eine Antwort darauf gibt der Cradle to Cradle-Designansatz, der mit der Black Denim Kollektion im Jahr 2022 umgesetzt wurde. Die Un-dyed Kollektion, die erstmals an den Zurich Design Weeks vorgestellt wird, fokussiert auf das oft vernachlässigte Thema Farbe und Druck.

STUNED
Das Taschenlabel STUNED hat sich seit seiner Gründung dem Designen praktischer, stylischer und nachhaltiger Taschen gewidmet. Nun stellt sich das Unternehmen einer neuen Herausforderung: der Kreislaufwirtschaft. Mit einer Schweizer Produktion und Cradle to Cradle Certified® Materialien bekräftigt es seine Mission für verantwortungsbewusstes Handeln. In der Ausstellung «Design for Circularity» präsentiert STUNED ein erweitertes Produktsortiment.

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

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

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

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

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

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

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

SOEX und CIRCULAR REPUBLIC bilden gemeinsam eine strategische Allianz, um die Prinzipien der Kreislaufwirtschaft im Unternehmen weiter voranzutreiben und in eine wohlhabende, widerstandsfähige und nachhaltige Zukunft zu investieren. Das langfristige Ziel der Zusammenarbeit: Den Kreislauf entlang der gesamten Wertschöpfungskette der Textilindustrie zu schließen.

Durch die Partnerschaft wird SOEX nun Teil einer internationalen Bewegung, die darauf abzielt, die Art und Weise zu reformieren, wie die Wirtschaft in den letzten zwei Jahrhunderten agierte. Das lineare System aus Produzieren, Verbrauchen, Entsorgen soll in einen Kreislauf gebogen werden. Bei diesem Vorhaben folgt der Arbeitskreis „Circular Textile Platform“ einem einfachen Prinzip: Weniger Ressourcen verschwenden, indem sie in Gebrauch gehalten werden – mit der großen Vision von einer Welt ohne Müll. Gemeinsam mit einem Netzwerk aus Unternehmen, Initiativen, Stakeholdern und Vertretern der Wissenschaft, vereint über die Plattform CIRCULAR REPUBLIC arbeitet SOEX nun vermehrt an neuen kreislauffähigen Strukturen um diese Vision Wirklichkeit werden zu lassen.

Die SOEX-Gruppe versteht sich selbst als wichtiger Akteur im Kreislauf, der dafür sorgen kann, dass Ressourcen wiederverwendet oder verwertet werden, um diese zu schonen und Abfall zu vermeiden. Das oberste Ziel der SOEX-Gruppe ist dabei, gebrauchte Textilien zu 100 Prozent im Produktkreislauf zu halten.

Durch die Partnerschaft mit CIRCULAR REPUBLIC erhält SOEX Zugang zu einem Start-up-Ökosystem, das Verbindungen zwischen Partnern knüpft und ein Umfeld des Austauschs schafft. Außerdem kann die SOEX-Gruppe mittels Lernprogramme zum Thema Kreislaufwirtschaft weiter an der Unternehmensphilosophie feilen und erhält Zugang zu den neuesten Forschungsergebnissen, um Unternehmensaktivitäten zielführend am Stand der Wissenschaft orientieren zu können. CIRCULAR REPUBLIC hilft SOEX zudem, sein bereits international verknüpftes Partnernetzwerk aus Wissenschaft und Industrie weiter auszubauen und bringt Vertreter der Textilbranche an einen Tisch. Gemeinsam will man so systemverändernde Auswirkungen erzielen, die Wertschöpfungsketten revolutionieren und den Weg für eine nachhaltige und regenerative Zukunft ebnen.

• Green-Fashion-Community denkt verstärkt „aus der Box“

Vernetzung und Agilität sind gefragter denn je – mit diesem Fazit schließt die 52. INNATEX vom 29. bis 31. Juli 2023. 244 Green-Fashion-Labels präsentierten ihre Kollektionen auf der Internationalen Fachmesse für nachhaltige Textilien. Mit 1.500 Besuchen erreicht die Publikumszahl das Level der vorigen Sommermesse 2022.

„Wir sind froh, dass unsere Zahlen konstant bleiben“, sagt Jens Frey, Geschäftsführer der veranstaltenden MUVEO GmbH. „Nachhaltige Marken und der Handel erleben derzeit eine lange Phase der Herausforderungen, das lässt sich nicht leugnen. Aber aus unserer Sichtreagiert die Green-Fashion-Branche darauf mit außerordentlicher Willenskraft und Ausdauer. Warum? Aus Überzeugung und weil Nachhaltigkeit die Zukunft bedeutet.“

Von Zukunftsfragen handelten mitunter auch die Panel-Talks und persönlichen Gespräche. Ein zentraler Aspekt war die Dringlichkeit von Kooperationen sowie Netzwerken, um neue Vertriebs- und Handlungsfelder zu erschließen. Die Expert:innen vor Ort rieten außerdem zu einer ehrlichen Hinterfragung von möglicherweise ausgedienten Geschäftsstrategien:

„Pandemie, Angriffskrieg, Inflation, Digitalisierung – viele Faktoren sorgen für einen Wandel von Lebensweisen und Bedürfnissen“, stellt Dr. Eva Stüber vom Kölner Institut für Handelsforschung heraus. „Jetzt ist Kreativität gefordert. Marken und Händler:innen können neue Potentiale ausschöpfen, indem sie beispielsweise ihr Sortiment auf Marktrelevanz prüfen, sich spitzer auf Zielgruppen ausrichten, Einkaufen zu einem sozialen Event machen, sich mit Menschen aus völlig anderen Kontexten zusammenschließen und vermeintlich verrückte Ideen nicht gleich verwerfen.“

Vom 20. bis 21. August 2023 folgt für diese Saison noch der INNATEX Showroom in Bern.

Die 53. INNATEX findet vom 20. bis 22. Januar 2024 statt.

Am 13. Juli öffnet das Education and Learning Lab for Sustainability Innovations (ELLSI) im KI-Produktionsnetzwerk der Technischen Hochschule Augsburg seine Tore. Als Teil des Recycling Ateliers sensibilisiert und schult das ELLSI Fachkräfte für die Idee und Praxis der Kreislaufwirtschaft – mit Virtual Reality (VR), Gamification und hands-on Prototyping.

Das Recycling Atelier und das KI-Produktionsnetzwerk der Technischen Hochschule Augsburg wachsen. Das dort angesiedelte Lernlabor „Education and Learning Lab for Sustainability Innovations“ (kurz: ELLSI) ergänzt die technischen Innovationen im KI-Produktionsnetzwerk im Bereich Nachhaltigkeit um Aus-, Fort- und Weiterbildung – mit besonderem Blick auf die Textilindustrie. So kommen virtuelle Technologien zum Einsatz, um Studierende und Forschende zu vernetzen.

In Planung sind folgende Projekte:
detex – KI-Potenziale zur Sortierung von Alttextilien
Freiraum – Nachhaltige Entscheidungen im VR-Modegeschäft
Prototyping – Mit recyceltem Textil einen neuen Lebenszyklus beginnen
Textilsortierspiel – die virtuelle Challenge um Sortierkapazitäten

Deutschland verfügt bereits heute über ein gut funktionierendes flächendeckendes Sammelsystem für Alttextilien. Gewerbliche Sammler nehmen in diesem etablierten System eine Schlüsselposition ein. Im Vorschlag der EU-Kommission zur Überarbeitung der EU-Abfallrahmenrichtlinie bleibt dies jedoch völlig außen vor, zeigt sich der bvse-Vizepräsident und Vorsitzende des Fachverbands Textilrecycling, Stefan Voigt, enttäuscht.

Die EU-Kommission hat am 05. Juli 2023 den Vorschlag zur Überarbeitung der EU-Abfallrahmenrichtlinie vorgelegt, durch die Herstellern die Verantwortung für den gesamten Lebenszyklus von Textilprodukten auferlegt und die nachhaltige Bewirtschaftung von Textilabfällen dadurch in der gesamten EU gefördert wird. Die EU-Kommission verspricht sich daraus, dass diese Initiative den Ausbau des Sektors für die getrennte Sammlung, Sortierung, Wiederverwendung und das Recycling von Textilien in der EU vorantreiben wird.

„Allerdings bleibt der vorgelegte Vorschlag zur Überarbeitung der Abfallrahmenrichtlinie deutlich hinter den Erwartungen zurück und trägt nicht den seit vielen Jahren etablierten Systemen in der EU und vor allem in Deutschland Rechnung. Mit Sorge betrachten wir das Nichtvorhandensein der gewerblichen Sammler von Alttextilien in dem vorgelegten Entwurf. Denn die gewerblichen Sammler in Deutschland sorgen bereits jetzt gemeinsam mit den Kommunen und den karitativen Organisationen für ein flächendeckendes, gut funktionierendes und für die Bürgerinnen und Bürgern kostenloses Sammelnetz. Dass sie ebenfalls eine Schlüsselrolle haben, sollte nicht außer Acht gelassen werden“, äußerte Stefan Voigt, bvse-Vizepräsident und Vorsitzender des bvse-Fachverband Textilrecycling seine Enttäuschung.

Der Vorschlag der Kommission wird nun vom Europäischen Parlament und vom Rat im Rahmen des ordentlichen Gesetzgebungsverfahrens geprüft.

„Für den bvse werfen die geplanten Vorgaben zur Einführung von Systemen der erweiterten Herstellerverantwortung viele offene Fragen auf. Wir hoffen, dass das Bundesumweltministerium sich im weiteren Gesetzgebungsverfahren dafür einsetzt, den Erhalt der gut funktionierenden Sammel- und Sortierstrukturen in Deutschland zu sichern“, so Voigt weiter.

Nach dem BIOPOLYMER Innovation Award hat das Thüringische Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. (TITK) für seinen vollständig biobasierten und biologisch abbaubaren Schmelzklebstoff Caremelt® eine weitere Auszeichnung erhalten: Die bayrische Staatsministerin für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten, Michaela Kaniber (CSU), überreichte dem Rudolstädter Forschungsinstitut in Würzburg den mit 10.000 Euro dotierten Ernst-Pelz-Preis.

Die Preisverleihung fand im Rahmen des Symposiums „Energie- und Ressourcenwende: von der Strategie zu Best Practice“ statt, das vom C.A.R.M.E.N. e.V. – dem Centralen Agrar-Rohstoff Marketing- und Energie-Netzwerk des Freistaats Bayern – in der Residenz Würzburg ausgerichtet wird.

„Nur wenn es Menschen und Unternehmen gibt, die sich für die Energie- und Ressourcenwende stark machen, kann sie gelingen", sagte die Ministerin anlässlich der Preisverleihung und gratulierte dem geschäftsführenden Direktor des TITK, Benjamin Redlingshöfer, und dem Projektleiter für Caremelt®, Andreas Krypczyk,. Der in Rudolstadt entwickelte Bio-Schmelzklebstoff könne von der Industrie bei Verpackungen, Textilien, Autoteilen oder Holz quasi überall verwenden werden.

Der Ernst-Pelz-Preis war 1992 von der Ernst-Pelz-Stiftung ins Leben gerufen worden, um Technologien für die Verwertung nachwachsender Rohstoffe weiterzuentwickeln und auch finanziell zu fördern. Neben dem Ernst-Pelz-Preis wurde auch der Förderpreis für Nachwachsende Rohstoffe verliehen. Den ebenfalls mit 10.000 Euro dotierten Preis erhielt die Lorenz GmbH aus Taucha (Sachsen) für ein Holz-Stroh-Fertigbauelement, das Wand, Dämmung und Solarkraftwerk in einem ist.

Wie sieht eine zukunftssichere, kreislauforientierte und nachhaltige Kunststoffwirtschaft aus? Die Antwort darauf ist eine Balance zwischen Plastikreduktion und einem nachhaltigen Umgang mit recyclingfähigen Kunststoffen. Denn die steigende Nachfrage nach Kunststoffen in hochwertigen Anwendungen wie Lebensmittelverpackungen, Autoteilen oder synthetischen Textilien erfordert einen ganzheitlichen Wandel. Mit vier strategischen Ansätzen geben Forschende des Fraunhofer UMSICHT und des niederländischen Instituts TNO in ihrem aktuell erschienenen Whitepaper »From #plasticfree to future-proof plastics« nun Einblicke, wie diese Balance in Zukunft aussehen kann. Beide Organisationen starten zudem eine praktische Plattform für Kunststoffe in einer Kreislaufwirtschaft: European Circular Plastics Platform - CPP, die darauf abzielt, bestehende Hindernisse zu beseitigen und vielversprechende Lösungen auszutauschen.

Vielseitige und preiswerte Materialien mit geringem Gewicht und sehr guten Barriereeigenschaften: Das sind Kunststoffe. Neben den praktischen Vorteilen geht mit den Materialien aber auch ein erheblicher Anteil an den Treibhausgasemissionen der Menschheit einher. Herstellung und Verwendung von Kunststoffen verursachen Plastikmüll und Mikroplastik, erschöpfen fossile Ressourcen und führen zur Abhängigkeit von Importen. Gleichzeitig können Alternativen – wie z. B. Glas als Verpackung - zum Teil noch stärker die Umwelt belasten oder besitzen schlechtere Produkteigenschaften.

Forschende des Fraunhofer UMSICHT und TNO haben daher ein Whitepaper erarbeitet, das eine Grundlage für die Umgestaltung der Kunststoffproduktion und -verwendung bietet. Dafür berücksichtigen sie die Integration der Perspektiven aller Beteiligten und ihrer Werte und das Potenzial aktueller und künftiger Technologien. Außerdem sind die funktionalen Eigenschaften des Zielprodukts, der Vergleich mit alternativen Produkten ohne Kunststoffe sowie ihre Auswirkungen in einer Vielzahl von ökologischen, sozialen und wirtschaftlichen Kategorien über den gesamten Lebenszyklus entscheidend. So gelingt eine systematische Bewertung und schließlich eine systematische Entscheidung, wo wir Kunststoffe verwenden, ablehnen oder ersetzen können.

Strategien für die Circular Economy
Als Ergebnis beschreiben die Forschenden vier strategische Felder, um die heute noch weitgehend lineare Kunststoffwirtschaft in eine vollständig kreislauforientierte Zukunft zu überführen: Verengung des Kreislaufs (Narrowing the Loop), Betrieb des Kreislaufs (Operating the Loop), Verlangsamung des Kreislaufs (Slowing the Loop) und Schließung des Kreislaufs (Closing the Loop). Mit der Verengung des Kreislaufs empfehlen die Forschenden in einem ersten Schritt, die Menge der in einer Kreislaufwirtschaft mobilisierten Materialien zu reduzieren. Operating the Loop bezieht sich auf die Nutzung erneuerbarer Energien, die Minimierung von Materialverlusten sowie die nachhaltige Beschaffung von Rohstoffen. Um den Kreislauf zu verlangsamen, braucht es Maßnahmen zur Verlängerung der Nutzungsdauer. Für eine Schließung des Kreislaufs müssen Kunststoffe schließlich gesammelt, sortiert und hochwertig recycelt werden.

Unter die vier Felder fallen jeweils einzelne Strategien. Während solche, die unter Operating the Loop fallen (O-Strategien), laut den Forschenden parallel und möglichst vollständig angewendet werden sollen, setzt die Entscheidung für die weiteren Strategien in den anderen Feldern (R-Strategien) einen komplexen Prozess voraus: »In der Regel kommen für ein bestimmtes Produkt oder eine bestimmte Dienstleistung mehr als eine R-Strategie in Frage. Diese müssen hinsichtlich ihrer Durchführbarkeit und ihrer Auswirkungen im Zusammenhang mit dem Status quo und den zu erwartenden Veränderungen sorgfältig miteinander verglichen werden«, erklärt Jürgen Bertling vom Fraunhofer UMSICHT. Die Projektpartner haben daher ein Leitprinzip zur Priorisierung entwickelt, das sich an der Idee der Abfallhierarchie orientiert.

Hands-on-Plattform für sektorenübergreifende Zusammenarbeit
»Ein ganzheitlicher Wandel, wie wir ihn uns vorstellen, kann nur gelingen, wenn Wissenschaft, Industrie, Politik und Bürger sektorenübergreifend zusammenarbeiten. Dies erfordert mehrere, teilweise recht drastische Veränderungen auf vier Ebenen: Gesetzgebung und Politik, Zusammenarbeit in der Kreislaufwirtschaft, Design und Entwicklung sowie Bildung und Information. Zu den Innovationen in Design und Entwicklung gehört beispielsweise die Umgestaltung von Polymeren in sauerstoffreichere Polymere auf der Grundlage von Biomasse und CO2-Nutzung. Die derzeitigen Recyclingtechnologien müssen für ein quantitativ und qualitativ hochwertiges Recycling verbessert werden", erklärt Jan Harm Urbanus von TNO.

»Daher bauen TNO und das Fraunhofer UMSICHT in einem nächsten Schritt eine Hands-on-Plattform für Kunststoffe in einer Kreislaufwirtschaft (European Circular Plastics Platform – CPP) auf«, erklärt Esther van den Beuken, Principal Consultant bei TNO. Sie wird Unternehmen, Verbänden und Nichtregierungsorganisationen die Möglichkeit geben, sich zu vernetzen und gemeinsam an bestehenden Hindernissen und vielversprechenden Lösungen für eine Kreislaufwirtschaft der Kunststoffe zu arbeiten. Außerdem wird die Plattform ihren Mitgliedern regelmäßige praktische Workshops zu Kunststoffthemen, Diskussionsrunden zu aktuellen Fragen und die Teilnahme an Multi-Client-Studien zu drängenden technischen Herausforderungen anbieten. Regelmäßige Treffen werden in der grenzüberschreitenden Region Deutschland/Niederlande sowie online stattfinden. Ziel ist, den Wandel in die Öffentlichkeit und die Industrie zu tragen.