Aus der Branche

Studierende des Fachbereichs Textil- und Bekleidungstechnik der Hochschule Niederrhein präsentierten Anfang Dezember bei der Aachen-Dresden-Denkendorf International Textile Conference 2022 (ADD) Designs auf einer Modenschau. Bei der hybriden Show zeigten Studierende von drei Hochschulen ihre Kollektionen.

Die Studierenden interpretierten mit ihren Outfits vier aktuelle Themen: Creativity, Sustainability, Innovation und Diversity. Gabriela Paranhos Lopes ließ sich für ihre Strick-Kollektion "MOTIRÕ" von Grafiken, Körperbemalungen und Kunsthandwerk brasilianischer Urvölker inspirieren und übersetzte diese in eine zeitgemäße und nachhaltige DOB Strickkollektion. Verarbeitet wurden nur die Pflanzenfasern Bio-Baumwolle und Leinen.

Die Studierenden Franziska Jauch & Gia Phuc Trinh zeigten ihre Kollektion "D4L", die im Rahmen eines Forschungsprojekts entstand. Sie arbeiteten mit flächigen Lasereffekten und Diamond-Finishings, um Denimgewebe emissionsarm zu gestalten. Die Schnittgestaltung und Print-Designs führen wie ein Zeitstrahl durch die Denim- Geschichte bis hin zu einem Zukunftsszenario.

Die Fashion Show wurde in Kooperation mit dem Team der Neo.Fashion.Berlin ausgerichtet, die jährlich die besten Absolventinnen und Absolventen der Fachrichtung Design deutscher Hochschulen in einer „Best Graduates‘ Show“ während der Fashion Week in Berlin der Fachwelt bekannt macht.

„Die Internationale Textiltagung hat als eine der größten Textilkonferenzen eine europaweite Strahlkraft, hier kommen Wissenschaftler und Anwender regelmäßig zusammen. Das Tagungsmotto dieses Jahres „Textile Impulse für die Zukunft“ wird durch die Designtalente richtig gut sichtbar, ein echter Frischekick, um den Blick in die Zukunft zu lenken“, sagt Dr. Maike Rabe, Professorin für Textilveredlung und Ökologie an der Hochschule Niederrhein.

Autoteppiche sind in der Regel mehrlagige Systeme, die sich nur schwer rezyklieren lassen. Mit der Einführung eines Teppichs aus 100% Polyester eröffnet Autoneum nun neue Möglichkeiten für Fahrzeughersteller, ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen. Die innovativen Teppichsysteme sind vollständig rezyklierbar und ebnen so den Weg für ein verbessertes und nachhaltigeres End-of-Life-Recycling von Elektrofahrzeugen. Darüber hinaus verbessern der hohe Anteil an rezykliertem PET sowie der abfallfreie und weniger energieintensive Produktionsprozess die CO₂-Bilanz der neuen, aus nur einem einzigen Material bestehenden Nadelvlies- und Tuftingteppiche von Autoneum weiter.

Die komplett rezyklierbaren Teppichsysteme von Autoneum gewährleisten einen geschlossenen Materialkreislauf und sind somit ein Beweis für das Engagement des Unternehmens zur Verbesserung der Nachhaltigkeitsleistung seiner Produkte und Herstellungsprozesse. Die Teppichböden aus 100% Polyester bauen auf den bestehenden leichtgewichtigen und besonders nachhaltigen «Autoneum Pure»-Technologien auf: so besteht beispielsweise die Teppichoberfläche aus Di-Light oder Relive-1 und der Entkoppler aus Hybrid-Acoustics PET. Dank Autoneums innovativem Beschichtungsverfahren («Alternative Backcoating» – ABC), bei dem ein thermoplastischer Klebstoff anstelle von Latex zum Einsatz kommt, wird für die Produktion der neuen Monomaterial-Nadelvlies- und Tuftingteppiche zudem deutlich weniger Energie und kein Wasser benötigt.

Autoneums nachhaltiges Tuftingteppichsystem aus 100% Polyester ist bereits in Entwicklung für ein Elektromodell eines deutschen Fahrzeugherstellers, das in Europa und Asien erhältlich sein wird.

Die 11. India ITME findet vom 08.–13. Dezember 2022 in Noida, Indien, statt. Erwartet werden über 1.800 Aussteller und mehr als 150.000 Fachbesucher der Textil- und Bekleidungsindustrie aus aller Welt. Groz-Beckert stellt Neuheiten aus seinen verschiedenen Produktbereichen vor.

Die India ITME findet alle vier Jahr statt und ist eine Technologieplattform für zukunftsweisende Innovationen in der textilen Welt. Bei der 11. Ausgabe der India ITME präsentieren die Aussteller verteilt auf 15 Hallen ihre Highlights aus Forschung und Entwicklung.

Der Produktbereich Knitting (Stricken und Wirken) stellt die Stapelfasernadel SAN™ SF und die Stapelfaserplatine SNK SF vor, die speziell für den Einsatz auf Großrundstrickmaschinen konzipiert sind. Zudem zeigt der Bereich die SAN™ TT für den anwendungsbezogenen Einsatz im Bereich Technischer Textilien für Flachstrickmaschinen sowie eine Nadel, die den Vorstoß in neue Dimensionen der Feinheitsgrade im Flachstrickbereich ermöglicht.

Mit dem WarpMasterPlus und dem KnotMaster präsentiert der Produktbereich Weaving (Weben) die neueste Generation der Einzieh- und Knüpfmaschinen von Groz-Beckert, die sich besonders durch die einfache Bedienung und Flexibilität auszeichnen.

Der Produktbereich Felting (Nonwovens) präsentiert Produkt- und Servicehighlights für die Nonwovens-Industrie. Dazu zählen sowohl der HyTec P-Düsenstreifen für Spunlace-Kunden sowie die GEBECON-Filznadel, die dur-Nadel, EcoStar-Filznadel und das Groz-Beckert Kundenprodukt. Der HyTec P-Düsenstreifen zeichnet sich durch ein verbessertes Handling und eine höhere Härte aus. Die patentierte GEBECON®-Filznadel bietet eine verbesserte Oberflächenbeschaffenheit und optimierte Bruchbiege-Eigenschaften.

Seine Weiterentwicklungen für die Spinnereiindustrie stellt der Produktbereich Carding (Kardieren) vor. Dazu gehören die neue Festdeckelserie, der Wanderdeckel TV56 und die Tambourgarnitur mit besonderer Zahngeometrie. Die neue Festdeckelserie zeichnet sich durch eine innovative Zahngeometrie und eine neuartige Zahnverteilung aus. Besonders reinigungsfreundlich ist die neue Wanderdeckelgarnitur TV56 mit ihrem neuen Setzbild und 560 Spitzen pro Quadratzoll. Die verbesserte Tambourgarnitur überzeugt durch die spezielle und patentierte Zahnform, die sich positiv auf den Wartungsaufwand auswirkt. Sie eignet sich damit besonders für qualitätsorientierte Baumwollspinnereien, die hochwertige Garne herstellen. Die neue InLine-Garniturenserie ist speziell für den Vliesstoffbereich entwickelt worden.

Im Ausstellungsbereich von Sewing (Nähen) liegt der Fokus auf Technischen Textilien – insbesondere auf der Herstellung von Autositzen. Die Antwort auf die hohen Ansprüche beim Vernähen von Autositzen ist die Sonderanwendungsnadel SAN® 5.2 von Groz-Beckert. Die besondere Geometrie verleiht ihr ausreichend Stabilität. Die Doppelcordierung im Spitzenbereich verbessert die Fadenführung und führt vor allem bei multidirektionalen Nähprozessen zu einem gleichmäßigen Nahtbild. Durch die Hohlkehlfasen auf beiden Seiten der Nadel werden Fehlstiche verhindert und die Schlingenbildung optimiert. Den Verschleißschutz erhöht die Titannitrid-Beschichtung GEBEDUR®. Zudem wird das Qualitätsmanagement INH ausgestellt sowie die Funktionen und Inhalte des Kundenportals vorstellt.

Freudenberg Performance Materials (Freudenberg) hat einen großvolumigen Vertrag mit einem global aktiven Automobilzulieferer über die mehrjährige Lieferung von hochleistungsfähigen Gasdiffusionslagen für die Stacks der Brennstoffzellen-Systeme des Erstausrüsters geschlossen. Zielanwendungen sind mittlere und schwere Nutzfahrzeuge sowie Busse. Freudenberg unterstützt die globalen Brennstoffaktivitäten des Kunden und forciert den Durchbruch der Massenfertigung von Brennstoffzellen-Stacks.

Die Brennstoffzellentechnologie ist ein wichtiges Element für eine erfolgreiche Energiewende. Gasdiffusionslagen leisten Entscheidendes: Sie sind für die Funktion einer Brennstoffzelle unerlässlich und haben erheblichen Einfluss auf die Leistung eines Brennstoffzellen-Stacks.

Eine Brennstoffzelle wandelt die chemische Energie des Wasserstoffs und des Luftsauerstoffs in Elektrizität um. Im Herzen einer Brennstoffzelle befindet sich eine katalysatorbeschichtete Membran, an deren beiden Seiten funktionsoptimierte Gasdiffusionslagen aus karbonisiertem Vliesstoff positioniert sind. Die Gasdiffusionslagen führen den Wasserstoff und den Luftsauerstoff gleichmäßig an die Membran heran und leiten die bei der CO₂-freien chemischen Reaktion entstehenden Produkte Strom, Wärme und Wasser ab. Darüber hinaus schützen sie die empfindliche Membran und sind funktionell auf die Bipolarplatte optimiert. Mehrere Brennstoffzellen werden zu einem Brennstoffzellen-Stack zusammengesetzt.

Freudenberg verfügt seit mehr als 20 Jahren über eine einzigartige Expertise in der Entwicklung und Herstellung von Gasdiffusionslagen für Brennstoffzellenanwendungen in der Mobilität und von porösen Transportschichten für Elektrolyseure. Aktuell erweitert Freudenberg seine Produktionskapazitäten um zusätzliche Anlagen am Hauptsitz Weinheim. Weitere Investitionen stehen vor der Umsetzung.

Das „OETI – Institut für Oekologie, Technik und Innovation“ – kurz OETI – reagiert als akkreditierte Prüf- und Zertifizierungsstelle bereits seit 55 Jahren auf aktuelle Marktanforderungen und hat sich dadurch weltweit einen Namen gemacht. Anlässlich seines 55. Firmen-Jubiläums lässt das internationale Kompetenzzentrum mit österreichischen Wurzeln die wichtigsten Meilensteine seiner Geschichte Revue passieren und gibt spannende Ausblicke auf künftige Entwicklungen.

Als namhafte Fußbodenproduzenten am 25. September 1967 das Österreichische Teppichinstitut gründeten, konnte wohl noch niemand erahnen, wie erfolgreich sich das Unternehmen entwickeln würde. Doch eines war den Expert*innen schon damals bewusst: Die Notwendigkeit, eine Teppichforschungs- und Prüfstelle in der Form eines Vereins zu gründen. Und der Erfolg gab ihnen recht. Heute, über fünf Jahrzehnte später, ist das OETI ein Prüf- und Zertifizierungsdienstleister für OEKO-TEX® Zertifikate und Labels, Textil, Leder, Sorgfaltspflicht entlang der Textil- und Lederlieferkette sowie für Persönliche Schutzausrüstungen (PSA), Fußbodentechnik, Raumausstattung und Innenraumluftqualität.

Im Jahr 1992 initiiert das OETI als Gründungsmitglied die Internationale OEKO-TEX® – Gemeinschaft für Forschung und Prüfung auf dem Gebiet der Textil- und Lederökologie mit unabhängigen Zertifizierungen und Produktlabels. Seither ermöglicht OEKO-TEX® Unternehmen entlang der textilen und Leder-Kette und allen Verbraucher*innen, verantwortungsvolle Entscheidungen für gesundheitlich unbedenkliche, umweltfreundliche und fair hergestellte Produkte zu treffen.

Passend zu seinem Nachhaltigkeitsfokus war es dem OETI und seiner Muttergesellschaft, der Schweizer TESTEX AG, ein Anliegen, das neue OETI-Hauptquartier in Niedrigenergiebauweise zu errichten und CO2-neutral zu betreiben. Um diese Ziele zu erreichen, wurden höchste Wärmedämmung und energietechnische Optimierung eingesetzt, während die CO2-neutrale Stromversorgung aus der hauseigenen Photovoltaikanlage und durch heimische erneuerbare Energie gespeist wird.

Das neue Hauptquartier, welches im Jahr 2021 bezogen wurde, bietet bis zu 75 Mitarbeiter*innen auf 2.500m2 Platz und zeichnet sich durch helle und technisch bestens ausgestattete Büroflächen aus. Auch die Laborbereiche, das analytisch/ chemische Labor und das physikalische/ Brand-Labor, wurden nach den neusten Methoden und Techniken konzipiert. Damit wird das OETI, neben seiner Schweizer Muttergesellschaft TESTEX, zum zweiten vollwertigen Laborstandort innerhalb der gesamten, globalen TESTEX Gruppe.

Im Automobilbau, dem Schiffsbau und der Luftfahrtindustrie sowie bei Windenergieanlagen steigen die Materialanforderungen zusehends. Die verwendeten Werkstoffe sollen leicht, ressourcenschonend und gleichzeitig hochbelastbar sein. Faserverstärkte Kunststoffe (Composites) rücken immer mehr in den Vordergrund, da deren Eigenschaften in Kombination mit Glas- oder Carbonfasern metallischen Materialien oftmals überlegen sind. Mit Fokus auf die klimaneutrale Herstellung und Nutzung von Produkten wächst auch der Bedarf an Recyclinglösungen. Im SmartERZ-Projekt TRICYCLE arbeiten Unternehmen gemeinsam an geeigneten skalierbaren und wirtschaftlich tragfähigen Prozessen zum Recycling von Smart Composites. Momentan gibt es dafür keine Anbieter oder Konzepte am Markt.

Smart Composites bestehen aus Werkstoffen, deren Funktionalisierung durch die Integration oder Applikation elektrisch leitfähiger Komponenten, z. B. Sensoren oder Mikroprozessoren, erreicht wird. Dazu zählen zum Beispiel smarte Textilien, die elektronisch wärmen, Lichtsignale geben oder zur Datenübertragung genutzt werden können. Das breite Anwendungsspektrum und die vielseitigen Einsatzgebiete dieser intelligenten Verbundwerkstoffe und Multimaterialverbunde werden perspektivisch zu einem wachsenden Bedarf und einer stärkeren Nachfrage führen.

Die funktionale und vielschichtige Verbindung verschiedener Materialien wie Kunststoff, Metall und Textil wirft beim Thema Recycling Nachhaltigkeitsfragen auf. Im Erzgebirge werden dafür bereits heute Lösungen entwickelt. Im Rahmen des WIR!-Projektes SmartERZ ist das Verbundprojekt TRICYCLE entstanden. Mit dem Fokus auf den Strukturwandel im Erzgebirge haben sich acht ortsansässige Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft zusammengetan, um ein Recyclingkonzept aufzustellen und die Grobplanung für ein erzgebirgisches Recycling Center zu entwickeln. Das Ende des Produktlebenszyklus und die Nachnutzung bzw. Wiederaufbereitung stehen dabei im Mittelpunkt des Entwicklungsprozesses. Im Ergebnis sollen effektive und maßgeschneiderte Maßnahmen für eine möglichst hochwertige Wiederverwendung entstehen. Diese sollen dem steigenden Aufkommen an Abfällen aus diesem wachsenden Bereich der deutschen Industrie begegnen und anwendungsbereit sein.

Klassische Herausforderungen für die Projektbeteiligten sind die irreversiblen Verbindungstechniken (z. B. Kleben, Faser-Matrix-Haftung), die Integration vieler verschiedener Materialien in geringen Mengen sowie Form und Größe der Bauteile. Eigene Untersuchungen sowie Feedback von Partnerunternehmen bestätigen die Notwendigkeit sowie den Nutzen eines passgenauen Recyclingprozesses für Smart Composites und intelligente Multimaterialverbünde. Das Projekt soll dazu beitragen, den Wirtschaftsstandort Erzgebirge attraktiver und zukunftsfähiger zu gestalten.

Am 1. September 2021 gestartet, kann TRICYCLE erste Ergebnisse vorweisen. Zunächst wurden die Bedarfe bei mittelständischen Unternehmen in der Region Erzgebirge abgefragt, um die aktuellen Gegebenheiten und den Status quo in Bezug auf technologische Recyclingkonzepte bestmöglich abzubilden. Für ein fundiertes Recyclingkonzept hat das TRICYCLE-Team drei Referenzbauteile für den vorgesehenen Prozess ermittelt, die in der erzgebirgischen Wirtschaft Verwendung finden, und folgenden Bereichen zugeordnet: Automotive, Technische Textilien mit applizierter Zusatzfunktion und Technische Textilien mit integrierter Zusatzfunktion.

Basierend auf dieser Auswahl, analysiert das Projektteam momentan die Herstellungs- und bisherigen Recyclingprozesse der Referenzbauteile. Das beinhaltet auch die Planung praktischer Versuche zum Recycling. Dabei fokussieren sich die Projektpartner auf ihr Know-how in verschiedenen chemischen, thermischen und mechanischen Prozessen zur Separierung, Rückführung und Wiederverwendung der eingesetzten Materialien. Um die Produkte den Recyclingtechnologien zugänglich zu machen, wurde die Herangehensweise innerhalb des Projekts angepasst, da insbesondere Textil aufgrund von Form und Struktur (z. B. endlose Struktur) herausfordernd sein kann.

Obwohl die Materialien selbst recycelbar sind, müssen diese dennoch für den Prozess optimal vorbereitet bzw. fachgerecht aufbereitet werden. Die Expertise und die Technologiekompetenz, die hierfür benötigt werden, ist bei den beteiligten Projektpartnern durch jahrzehntelange Erfahrung und zahlreiche Innovationen vorhanden. Das Zusammenspiel aller Beteiligten im Projekt TRICYCLE stellt bereits jetzt die Weichen für das geplante Recycling Center, um dieses später zum Drehkreuz zwischen regionalen Produktionsunternehmen und dem Recycling weiterzuentwickeln. Dieses soll als „Open Factory“ aufgebaut werden, um den Unternehmen des SmartERZ-Bündnisses bzw. perspektivisch der Region Erzgebirge eine gemeinsame Nutzung zu ermöglichen.

„Die Wiederverwendung der eingesetzten Ressourcen ist sowohl aus ökonomischer als auch aus ökologischer Sicht zwingend geboten. Momentan gibt es weder Anlagenbauer noch Dienstleistungsanbieter mit den entsprechenden Kompetenzen zum Recycling von Smart Composites oder Multimaterialverbünden am Markt,“ stellt Johannes Leis, der Verbundkoordinator vom Sächsischen Textilforschungsinstitut e.V. (STFI) in Chemnitz fest.Unter Leitung des STFI als Verbundkoordinator mit seiner über 30-jährigen Erfahrung in der Textilbranche und speziellem Know-how im Recycling von Carbonabfällen haben sich weitere Unternehmen und Forschungseinrichtungen zusammengefunden. Dazu zählen das Textilunternehmen Curt Bauer GmbH, die Professur Fabrikplanung und Fabrikbetrieb der TU Chemnitz, das Ingenieurbüro Matthias Weißflog, der Hersteller für Faserverbundbauteile Cotesa GmbH, der Spezialvlieshersteller Norafin Industries (Germany) GmbH, das Recyclingunternehmen Becker Umweltdienste GmbH und die Hörmann Rawema Engineering & Consulting GmbH. Am Ende der Projektlaufzeit sollen ein einsatzfähiges, technologisches Recyclingkonzept für die zukünftigen entstehenden smarten Produkte sowie die in der Produktion entstehenden Abfälle (bspw. durch fehlerhafte Bauteile und Randbeschnitte) und ein Konzept für den Aufbau eines Recycling Centers vorliegen, das im Erzgebirge entstehen soll.

• No Planet, no Fashion
• Nachhaltigkeit braucht Transparenz
• Ökobilanz: T-Shirts aus US-Baumwolle
• Bekleidung aus Baumwoll-/Chemiefasermischungen im Waschprozess
• Biologische Abbaubarkeit: Was passiert mit gefärbter Baumwolle?

Die Bremer Baumwollbörse und das Faserinstitut Bremen e.V. laden gemeinsam am 29. und 30. September zur 36. International Cotton Conference Bremen ein. Unter dem Motto „Cotton Decoded“ wird den Tagungsteilnehmern sowohl in Bremen vor Ort als auch online über eine Tagungsplattform ein spannendes Programm mit aktuellen Vorträgen und lebhaften Diskussionsrunden geboten.
 
Für immer mehr Unternehmen gehören glaubhaft definierte Nachhaltigkeitskriterien bei der Beschaffung zum festen Bestandteil ihrer Unternehmenspolitik. So liegt es nahe, dass sich die internationale Baumwolltagung umfassend mit diesen Themenkomplex beschäftigt: Wie weit sind wir auf unserem Weg, was haben wir erreicht? Wie transparent ist Baumwolle heute? Wie findet sich die Naturfaser in den Nachhaltigkeitszielen der Vereinten Nationen (SDGs) wieder?

Am 29. und 30. September wird im Rahmen von zwei Sessions über Aspekte von Nachhaltigkeit aus unterschiedlichen Blickwinkeln diskutiert:
 
No Planet, no Fashion
Für den international operierenden Modekonzern HUGO BOSS stehen Nachhaltigkeit und unternehmerisches Handeln in keiner Weise im Widerspruch zueinander. Sie sind unverzichtbar miteinander verzahnt. Andreas Streubig, Senior Vice President Global Corporate Responsibility & Public Affairs, wird in seinem Vortrag deutlich machen, wie HUGO BOSS Nachhaltigkeit als wesentliches Leitprinzip seiner als „CLAIM 5“ definierten technologiegesteuerten Wachstumsstrategie implementiert hat. Den fünf Claims ‚Boost Brands‘, Product is King‘, Lead in Digital‘, Rebalance Omnichannel‘ und ‚Organize for Growth‘ liegt ein ganzheitliches und handlungsanweisendes Nachhaltigkeitsverständnis zugrunde. In diesem Sinne ist Nachhaltigkeit ein Zeichen für die Zukunftsfähigkeit des Unternehmens, verbunden mit intensiven Transformations- und Innovationsprozessen. Um gemeinsam entscheidende Verbesserungen zu erreichen, engagiert sich HUGO BOSS in unterschiedlichen Initiativen wie ZDHC, UNFCCC, FLA und beim Textilbündnis.
 
Nachhaltigkeit braucht Transparenz
Dr. Gary Adams ist Präsident und CEO des US-amerikanischen National Cotton Council. Seine Organisation vertritt die US-Baumwollindustrie in ihrer gesamten Bandbreite, bestehend aus Landwirten, Genossenschaften, Entkörnungsunternehmen, Dienstleistern sowie dem Handel. Nachhaltigkeitsaspekte spielen dabei eine wesentliche Rolle. In seinem Vortrag bietet Gary Adams einen Überblick über die von seiner Organisation mitinitiierte Nachhaltigkeitsinitiative U.S. Cotton Trust Protocol.
Ein wichtiges Ziel des Protocols besteht darin, eine kontinuierliche, messbare Verbesserung bedeutender Nachhaltigkeitskennzahlen zu erreichen. Diese Daten werden völlig transparent an Marken und Einzelhändler zur Information der Endkonsumenten weitergegeben. In der Präsentation werden der Gesamtumfang und die Struktur der Initiative sowie ein Überblick über die aggregierten Nachhaltigkeitsdaten der teilnehmenden Erzeuger vorgestellt.
 
Ökobilanz: T-Shirts aus US-Baumwolle
Roger Gilmartin ist Fachberater für Großbritannien im technischen Team von Cotton Council International (CCI). Er berichtet über die Ergebnisse eines Forschungsprojektes, in dem es darum ging, eine Umweltbilanz für die Herstellung und Vermarktung von T-Shirts aufzustellen. Bisher veröffentlichte Ökobilanzen konzentrierten sich auf das Geschehen innerhalb der Landwirtschaft. Die von ihm vorgestellte aktuelle Studie schließt ergänzend dazu alle Prozesse mit ein, die in einer Textil- und Bekleidungsfabrik in Bangladesch ablaufen. Die Studie liefert fundierte Daten über den Beitrag der Fertigungsprozesse zur globalen Erwärmung, über die Gefahren einer Schädigung der Ozonschicht, zum Entstehungspotential von Sommersmog durch fotochemische Reaktionen, der Süßwasser-Ökotoxität, der Entstehung sauren Regens sowie der übermäßigen Anreicherung der Gewässer durch Rückstände z. B. ausgelöst durch übermäßigen Einsatz von Pestiziden oder Phosphor- und Stickstoffverbindungen.
 
Nachhaltigkeit: Der technische Blick
Bekleidung aus Baumwoll-/Chemiefasermischungen im Waschprozess
Im Zusammenhang mit Mikroplastik textiler Herkunft befasst sich die wissenschaftliche Forschung hauptsächlich mit Produkten aus reinen Chemiefasern. Doch Baumwolle ist eine der am häufigsten verwendeten Naturfasern für Kleidungsstücke. Hinzukommen viele Mischgewebe. Im Mittelpunkt des Vortrags von Dr. Claudia Heller, ehemalige wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Hochschule für Technik und Wirtschaft in Berlin, jetzt Bosch Siemens Hausgeräte BSH, stehen die Ergebnisse einer Waschstudie. Hierbei wurde ein Hemd und ein T-Shirt mit unterschiedlicher Materialzusammensetzung und Stoffkonstruktion nach einem bestimmten Standard haushaltsnah einem wiederholten Waschprozess ausgesetzt.
 
Die Ergebnisse zeigen die Veränderung der Fasereigenschaften durch Einfluss von Waschmittel, Schmutz und Kalk. Anhand der Analysemethode lässt sich zeigen, dass nur ein kleiner Teil der Filterrückstände bei der Kaskadenfiltration des Grauwassers der Waschmaschine Chemiefasern sind und welche Anteile an Baumwollfasern, Waschmittel und Schmutz im Haushaltswaschprozess vorkommen.
 
Biologische Abbaubarkeit: Was passiert mit gefärbter Baumwolle?
Die Verschmutzung der Umwelt durch Mikrofasern ist ein großes Problem mit vielen unkalkulierbaren Folgen. Fasern, die von Textilien abgeschieden werden, tragen zum Problem bei. In den letzten vier Jahren wurde viel unternommen, um den biologischen Abbau von Baumwollfasern in der natürlichen Umwelt zu untersuchen. Mary Ankeny, Vice President Product Development and Implementation bei Cotton Incorporated, USA informiert in ihrem Vortrag über die Ergebnisse der biologischen Abbaubarkeit von gefärbten und veredelten Baumwolltextilien in unterschiedlichen natürlichen Umgebungen. Insbesondere wurden die Abbauprodukte der Chemikalien untersucht, die verwendet werden, um Baumwollkleidung Farbe und spezielle Eigenschaften zu verleihen.

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

Prof. Manfred Renner und Prof. Christian Doetsch leiten ab August 2022 gemeinsam das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT. Als renommierte Wissenschaftler prägten sie zuletzt jeweils als Leiter des Bereichs Produkte und des Bereichs Energie die Ausrichtung des Instituts und folgen auf Prof. Eckhard Weidner, der in den Ruhestand tritt.

Erstmals in seiner Geschichte wird das Fraunhofer UMSICHT von einer Doppelspitze geführt. Beide Institutsleiter starteten ihre berufliche Laufbahn am Institut, ab August gestalten sie gemeinsam dessen Geschicke.

Prof. Manfred Renner ist promovierter Maschinenbauingenieur und spezialisiert auf Verfahrenstechnik und Business Development. Seit 2006 ist er am Fraunhofer UMSICHT in verschiedenen Funktionen beschäftigt und leitete zuletzt den Bereich Produkte mit 126 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern und einem Etat von 14,8 Millionen Euro. Mit seinen vielfach ausgezeichneten Forschungsarbeiten zur wasserfreien Ledergerbung mit verdichtetem Kohlendioxid hat er international Maßstäbe gesetzt. Mit der Entwicklung neuartiger aerogelbasierter Fassadendämmstoffe leistete er einen wesentlichen Beitrag zu umweltschonenden, zirkulären Anwendungen in der Bauindustrie und initiierte viele industrielle Projekte. Technologische Durchbrüche gelangen seinem Team insbesondere bei der Entwicklung einer neuartigen Brandschutzverglasung, die selbst extremster Hitze widersteht. Dafür erhielt sein Entwicklerteam im Oktober 2020 den Joseph-von-Fraunhofer-Preis.

Parallel zur Institutsleitung übernimmt Prof. Renner im August 2022 die Leitung des Fraunhofer Clusters of Excellence Circular Plastics Economy CCPE. In dieser Funktion vertritt er die Fraunhofer-Gesellschaft auf nationaler und europäischer Ebene im Hinblick auf die Transformation von Wirtschaft und Gesellschaft zu einer Circular Economy. Zudem gründet er an der Fakultät für Maschinenbau der Ruhr-Universität Bochum den Lehrstuhl Responsible Process Engineering. Im Rahmen seiner Professur wird er die systemische Entwicklung der Circular Economy auf Unternehmens-, regionaler und europäischer Ebene gestalten.

Prof. Christian Doetsch ist seit mehr als 25 Jahren im Bereich der Energieforschung tätig, die meiste Zeit davon beim Fraunhofer UMSICHT. Als Leiter des Bereichs Energie führte er ein Team von rund 145 Mitarbeitenden und verantwortete einen Etat von etwa 10,4 Millionen Euro. Seine technologischen Schwerpunkte sind Energiespeicher, Power-to-X-Technologien inklusive Elektrolyse-Wasserstoff und chemischer Umwandlung in Wertstoffe, Katalysatoren sowie die Modellierung und Optimierung von Energiesystemen. Sein maßgebliches Ziel ist dabei die Integration erneuerbarer Energien in ein sektorübergreifendes, resilientes Energiesystem.

Doetsch war 2015 Mitgründer des Start-ups Volterion GmbH & Co. KG, das Redox-Flow-Batterien entwickelt. International hohe Sichtbarkeit erzielte er durch das Re-Design von Stacks, einer Kernkomponente von Redox-Flow-Batterien, für die er mit seinem Team und Vertretern von Volterion im Mai 2021 den Joseph-von-Fraunhofer-Preis entgegennahm. Der Energieexperte ist zudem stellvertretender Sprecher der Fraunhofer-Allianz Energie und Task Manager zum Thema Energiespeicher bei der Internationalen Energieagentur IEA. Außerdem ist er Mitinitiator des »Open District Hub e. V.«, einem Verein zur Förderung der Energiewende im Quartier durch Sektorenkopplung.

Seit Januar 2020 ist er Professor für Cross Energy Systems in der Fakultät für Maschinenbau der Ruhr-Universität Bochum. Dort forscht er an den Themen ökologische Bewertung und Resilienz von cross-sektoralen Energiesystemen.

Unter der neuen Strategie ‚Empowering Vision Excellence‘ präsentiert ISRA VISION im Oktober 2022 auf der Kunststoffmesse K 2022 in Düsseldorf die neue Generation kamerabasierter Inline-Inspektionssysteme mit neuen Funktionen und intelligenten Softwaretools. Dazu gehört u.a. eine Kombilösung für die Prüfung unbedruckter und bedruckter Bahnware.

Die neue Generation der Software-Plattform ‚Cloud Xperience‘ mit einem auf KI (künstlicher Intelligenz) basierenden Ansatz für das Clustering bei der Fehlerklassifizierung sowie eine intelligente Softwarelösung zur Prozess- und Zustandsüberwachung in Echtzeit ergänzen das Portfolio an Inspektionslösungen. In der Herstellung und Weiterverarbeitung von Kunststoffbahnen und Beschichtungen eingesetzt, optimieren diese Neu- und Weiterentwicklungen den Bedienerkomfort und den Anwendernutzen.

DualSTAR ist ein neues System, das den Workflow in der Herstellung und der Veredelung flexibler Verpackungen weiter optimiert. Auf Grund der Möglichkeit, je nach Auftrag zwischen ‚Oberflächen‘- und ‚Druck‘-Inspektion umzuschalten, kombiniert es als bisher weltweit einzige Lösung die Inspektion von unbedruckten Folien, Laminaten und Coatings sowie von bedrucktem Material in einem einzigen System. Hierdurch spart der Converter bzw. Laminierer erhebliche Investitionskosten, da er sich nur noch für ein System entscheiden muss.

Die Komponente ‚Oberflächeninspektion‘ übernimmt die automatische Detektion und Klassifikation aller relevanten Fehler bei der Herstellung unbedruckter, transparenter, opaker, eingefärbter und transluzenter Bahnware. Bei bedruckter Ware kontrolliert der DualSTAR kontinuierlich die Qualität des Druckbildes, der Laminierung und der Beschichtung. So sorgt dieses System für eine Prozessoptimierung entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Dank der 100%-Inline-Inspektion ergeben sich Vorteile hinsichtlich Qualität und Kosten.