Aus der Branche

• Material Change Index von Textile Exchange: Cotonea führende deutsche Marke für biologische und faire Baumwolle im Nachhaltigkeitsranking

Im aktuellen Firmenranking Material Change Index von Textile Exchange erreicht Cotonea einen ersten Platz unter den deutschen Textilmarken. Die Spitzenposition des Schwäbischen Herstellers von hundertprozentigen Biobaumwoll-Textilen gilt für biologisch und fair erzeugte Baumwolle und bemisst sich am Produktionsvolumen.

Im weltweiten Vergleich der Unternehmen, die beide Kriterien erfüllen, belegt Cotonea den dritten Platz. Für die konsequente Umsetzung erreicht der Anbieter von Stoffen, Heimtextilien sowie Kleidung mit vier die höchste Punktzahl. Der Branchendurchschnitt liegt bei drei Punkten.

Cotonea hat Baumwollprojekte in Uganda und Kirgistan mit aufgebaut „Der Markt für Textilen, die sowohl den biologischen als auch fairen Anspruch erfüllen, ist sehr klein“, sagt Cotonea Geschäftsführer Roland Stelzer. „Eine derart saubere Produktion erfordert viel Engagement und ist natürlich kostenintensiver, aber wir machen da einfach keine Kompromisse.“

Cotonea baut Biobaumwolle bei eigenen Projekten in Uganda und Kirgistan an. Den hohen Nachhaltigkeitsstandard erreicht Cotonea unter anderem mit mehrjährigen Schulungen, bei denen Farmerinnen sowie Farmer lernen, wie sie die Gesundheit des Bodens erhalten, hohe Erträge sowie Einkommen erzielen und dabei die Umwelt schonen.

Textile Exchange widmet sich vor allem der Nachhaltigkeit in der Textilindustrie von der Faser bis zum Endprodukt. Ihren Material Change Index aktualisiert die weltweit aktive Non-Profit Organisation jährlich aufgrund freiwilliger Angaben von namhaften Marken.

• Innovation beginnt mit Kreativität
• Ein Pionier der Chemiefaserindustrie

Als vor einem Jahrhundert die Ära der Chemiefaserindustrie begann, leistete auch ein deutsches Unternehmen Pionierarbeit. Die 1922 gegründete Barmag zählte zu den weltweit ersten Unternehmen, die Maschinen zur Großfertigung synthetischer Spinnfasern konstruierten. Bis heute prägt der führende Hersteller von Chemiefaser- Spinnanlagen und -Texturiermaschinen aus Remscheid, seit 2007 eine Marke des Schweizer Oerlikon-Konzerns, den technologischen Fortschritt in seiner Branche – in Zukunft immer mehr mit Innovationen rund um Nachhaltigkeit und Digitalisierung.

Am 27. März 1922 wird im bergischen Barmen die Barmer Maschinenfabrik Aktiengesellschaft (Barmag)  aus der Taufe gehoben. Die deutschen und holländischen Gründer begeben sich damit auf technologisches Neuland, entstanden durch eine bahnbrechende Erfindung. 1884 erschuf der französische Chemiker Graf Hilaire Bernigaud de Chardonnet aus Nitrozellulose die sogenannte Kunstseide, später als Rayon bekannt. In den folgenden Jahrzehnten beginnt eine rasante Entwicklung auf der Suche nach synthetischen Spinnstoffen und ihren Fertigungstechnologien. Als eine der ersten Maschinenfabriken kämpft sich Barmag durch diese ereignisreiche Frühzeit der Chemiefaserindustrie, durch „Goldene Zwanziger“ und Weltwirtschaftskrise, und erleidet die weitgehende Zerstörung ihrer Werke Ende des Zweiten Weltkriegs. Der Wiederaufbau gelingt. Mit der unaufhaltsamen Erfolgsstory rein synthetischer Kunststofffasern wie etwa Polyamid blüht das Unternehmen in den 1950er- bis 1970er-Jahren auf, errichtet Standorte in allen internationalen, für die damalige Textilindustrie wichtigen Industrieregionen und erlangt Weltgeltung. Im Auf und Ab von Expansion, globalem Wettbewerb und Krisenzeiten erringt Barmag eine Spitzenposition im Markt und wird zum bevorzugten Partner für den technologischen Aufbau der Chemiefaserindustrie Chinas, Indiens und der Türkei. Seit 2007 agiert das Unternehmen als starke Marke unter dem Dach des Oerlikon- Konzerns.

Auf den Flügeln der Innovation
Heute ist Oerlikon Barmag ein führender Anbieter für Chemiefaser-Filamentspinnanlagen sowie - Texturiermaschinen und Teil des Geschäftsbereichs Manmade Fibers Solutions in der Oerlikon Division Polymer Processing Solutions. Und der Anspruch ist nicht kleiner geworden: „Das Streben nach Innovation und technologischer Führerschaft war, ist und wird immer Teil unserer DNA sein“, betont Georg Stausberg, CEO Oerlikon Polymer Processing Solutions. Sichtbar wurde dies in der Vergangenheit an wegweisenden Neuerungen wie der revolutionären Wickler-Generation WINGS für POY im Jahr 2007 und WINGS für FDY dann in 2012. In der Gegenwart steht die Neu- und Weiterentwicklung im Zeichen von Digitalisierung und Nachhaltigkeit. So realisiert Oerlikon Barmag seit Ende des letzten Jahrzehnts als einer der ersten Anlagenhersteller weltweit voll vernetzte Smart Factories für die weltweit führenden Polyesterhersteller. Digitale Lösungen und Automatisierung helfen auch hier, mehr Klima- und Umweltverträglichkeit zu erreichen. Dieses Nachhaltigkeitsengagement manifestiert sich nicht nur im bereits 2004 eingeführten e-save Label für alle Produkte: Bis 2030 will Oerlikon an allen Standorten auch CO2-neutral werden und seine Energie ausschließlich aus erneuerbaren Quellen gewinnen. Ein ehrgeiziges Ziel, bei dessen Umsetzung das Oerlikon Barmag-Jubiläum helfen kann, so Georg Stausberg: „Innovation beginnt mit Kreativität. Und aus der Erinnerung an die Vergangenheit lässt sich viel Motivation für die Zukunft mitnehmen.

• Einladung zur Abschlusskonferenz des Projektes iMulch

Während Kunststoffe in maritimen Gewässern aktuell zahlreiche gesellschaftliche Akteure beschäftigen, finden Bodenbelastungen durch Kunststoffe in Äckern und Feldern durch landwirtschaftliche Folien bisher kaum Beachtung. Besonders Mulchfolien kommen sowohl zur Ertragssteigerung als auch infolge klimatischer Ursachen, immer häufiger zum Einsatz.

Dieser Thematik widmeten sich daher die Forschenden des Projektes iMulch. Um einen Nachweis von Kunststoffen in Böden und Drainagewässern zu erbringen und mögliche Folgen aufzuzeigen, untersuchte und verglich das Forschungsteam den Einfluss konventioneller erdölbasierter Mulchfolien mit bio-abbaubaren Alternativen.

Die gesammelten Projektergebnisse präsentiert das Konsortium mit Unterstützung externer Expertinnen und Experten am 28. April von 10-17 Uhr online im Rahmen der iMulch Abschlusskonferenz. Eine Anmeldung zur kostenlosen Teilnahme sowie die Veranstaltungsagenda finden sie unter dem folgenden Link:
http://imulch.eu/abschlusskonferenz/

Kunststoffemission in Böden
Um untersuchen zu können, ob der Einsatz von Mulchfolien auf Böden kritische Kunststoffemissionen verursacht, entwickelten die Forschenden zunächst eine umfassende Teststrategie. Diese ermöglichte es, Informationen zu Menge, Typ und Größe der Kunststoffpartikel sowie zu ihrem Transportverhalten und Verbleib im Boden zu gewinnen. Der erste Schritt bestand in der Entwicklung geeigneter Test-Methoden zur Bestimmung von Polymermenge, Polymerart und Polymergröße. Einsatz fanden besonders die Thermoextraktions-Desorptions-Gaschromatographie-Massenspektrometrie (TED-GC-MS), FT-IR-Spektrometrie und die konfokale Raman-Mikroskopie (CRM).

In Laborständen untersuchten sie parallel die Verwitterung von Folien in Böden und in Drainagewasser sowie das Adsorptionsverhalten von Folien in Bezug auf Schadstoffe. Ein weiterer Untersuchungsschwerpunkt bestand in der möglichen Toxizität der Folien auf aquatische und terrestrische Organismen. Die Ergebnisse dieser Experimente boten wertvolle Rückschlüsse zum Verhalten und Verbleib landwirtschaftlicher Folien in der Umwelt.

Über mehr als 12 Monate hinweg erforschte das Team zudem den Transport der in den Folien eingesetzten Polymere in Freilandlysimetern. Hierbei analysierten sie sowohl den Transport im Boden als auch die Aufnahme in Pflanzen. Die Ergebnisse erlauben Rückschlüsse zur Frage, ob Polymerpartikel aus dem Boden ins Grundwasser eintreten oder durch eine Aufnahme in Pflanzen in die Nahrungskette gelangen können.

Mikrobielles Upcycling durch Bakterien
Eine vielversprechende Lösung zum Abbau und zur Nutzbarmachung von Mulchfolienresten scheinen mikrobielle Upcycling-Ansätze zu bieten. Diese nutzen Mikroorganismen, welche in der Lage sind, Kunststoff-Moleküle im Rahmen von Stoffwechselprozessen umzuwandeln.

Hierbei können sie Moleküle von industriellem Interesse produzieren, beispielsweise das Biopolymer PHA. Eine Optimierung der Stoffwechselwege des Mikroorganismus Cupriavidus necator demonstrierten die Forschenden erfolgreich am Beispiel von PBAT-Monomeren und realisierten dort eine effektive Umwandlung zum Biopolymer PHA. Diese stoffliche Nutzung von Mulchfolien durch mikrobielles Upcycling kann zukünftig zu einer signifikanten Verbesserung der Ökobilanz landwirtschaftlicher Folien beitragen. Das Projekt iMulch wird mit Mitteln aus dem Europäischen Fond für regionale Entwicklung (EFRE) „Investitionen in Wachstum und Beschäftigung“ gefördert.

Anlässlich der 5. UNEA (The United Nations Environment Assembly)-Konferenz in Nairobi, die am 2. März 2022 zu Ende ging und auf der eine Resolution zur Aufnahme der Verhandlungen für eine globale Plastikkonvention verabschiedet wurde, fordert der »Runde Tisch Meeresmüll« eine schnelle Reduktion des Eintrags von Mikroplastik in Nord- und Ostsee. In einem aktuellen Themenpapier unter Federführung des Fraunhofer UMSICHT zeigt der Runde Tisch zahlreiche Möglichkeiten auf, wie weniger Mikroplastik ins Meer gelangen kann. Dazu gehört, den Reifenabrieb zu verringern, emissionsärmere Textilien zu entwickeln beziehungsweise diese vorzuwaschen oder schärfere Vorschriften auf Baustellen für Dämmstoffe. Plastik im Meer ist eines der drängendsten Probleme auch für Nord- und Ostsee. Es wird in allen Bereichen der deutschen Meere nachgewiesen und kann die Fortpflanzungsfähigkeit und Fitness von Meereslebewesen insbesondere an der Basis des marinen Nahrungsnetzes beeinträchtigen. Das Gesamtausmaß sowohl von Menge wie Auswirkungen sei allerdings aufgrund unzureichender Untersuchungs- und Analyseverfahren noch nicht absehbar, so der Bericht.

Das neue Themenpapier stellt konkrete Maßnahmen vor, um den Plastikeintrag ins Meer zu verringern.
Mikroplastik stellt ein komplexes Umweltproblem dar. Es kann als direktes Mikroplastik in die Umwelt gelangen oder während der Nutzung durch Abrieb entstehen. Zur ersten Gruppe gehören zum Beispiel Kunstraseninfills oder Pelletverluste. Zur zweiten Gruppe zählen unter anderem Reifen- und Straßenabrieb, die Verwitterung von Farben und Beschichtungen, Verluste aus Dämmstoffen und die Faserfreisetzung aus Textilien. Die Reduktion von Kunststoffemissionen ist daher durch einzelne Maßnahmen nicht zu erreichen, sondern nur durch ein breites Bündel an Aktionen.

Das Papier des »Runden Tischs Meeresmüll« beruht auf den Ergebnissen einer dreiteiligen Workshopreihe, die vom Umweltbundesamt und Fraunhofer UMSICHT gemeinsam mit den Mitgliedern der Unterarbeitsgruppe zu Mikroplastik des Runden Tisches Meeresmüll organisiert wurde. Es zeigt, dass bei den Quellen und den freigesetzten Mengen noch immer auch auf Abschätzungen vertraut werden muss. Der Runde Tisch fordert daher weitere vertiefende empirische Untersuchungen, um zu belastbaren Zahlen zu kommen.

Stefanie Werner, Meeresschutzexpertin im Umweltbundesamt und Geschäftsführerin des Runden Tisch Meeresmüll: »Um das Mikroplastikproblem zu bekämpfen ist insbesondere die Kunststoffindustrie gefragt. Sie sollte Sorge tragen, die notwendigen vertiefenden Untersuchungen hinsichtlich der freigesetzten Mengen von Mikroplastik durchzuführen, um dem Vorsorge- und Verursacherprinzip zu entsprechen und so zur Lösung des zu großen Teilen durch sie verursachtem Umweltproblems beizutragen.«

28 konkrete Maßnahmen für den Meeresschutz
Jürgen Bertling von Fraunhofer UMSICHT, Korrespondenzautor des Themenpapiers: »Die Reduktion von Kunststoffemissionen ist durch singuläre Maßnahmen kaum zu erreichen, sondern erfordert zahlreiche inter- und transdisziplinäre Zugänge. Ähnlich wie bei den Erkenntnisgewinnen zum Klimawandel über die letzten Jahrzehnte werden auch bei den Kunststoffemissionen, die mit ihnen zusammenhängenden Wirkungen erst langsam verstanden. In beiden Fällen spricht die schiere Menge der Emissionen, aber für einen vorsorgenden Umweltschutz.«

Der Bericht des Runden Tisches Meeresmüll schlägt zu diesem Zweck 28 konkrete Maßnahmen vor. Besonders hohe Relevanz für den Meeresschutz haben dabei:

• Verringerung der Freisetzung von Mikroplastik aus Reifenabrieb durch Anpassung von Verkehrskonzepten und neue Reifenmaterialien;
   
• Entwicklung emissionsärmerer Textilien und besserer Verarbeitungstechnologien sowie Vorwaschen von Textilien;
   
• Verminderung der Einträge der besonders leichten und damit mobilen Polystyrolschaumstoffe aus der Bauwirtschaft durch Schärfung der Vorgaben zur Verwendung und Verarbeitung von Dämmstoffen und Einsatz von temporären Niederschlagsfiltern um Baustellen;
   
• Verbesserung der Regenwasserbehandlung als zentralem Eintragspfad für nicht intendiertes Mikroplastik bspw. durch Bodenretentionsfilter;
   
• Reduzierung des Einsatzes von Kunststoffen in umweltoffenen Anwendungen in der Meeres-/Küstenumwelt (z.B. Geotextilien, Korrosionsschutz von Offshore-Installationen);
   
• Ausstattung des bestehenden freiwilligen Konzepts der Kunststoffindustrie »Operation Clean Sweep« mit einer extern validierten Zertifizierung für Pellets von Kunststoff-Werkstoffen (Granulate, Flakes, Grieß oder Pulver);
   
• Regulierung von bewusst zugesetztem Mikroplastik und Entwicklung und Implementierung von Normen und Standards, um für bestimmte Produkte und Materialien die biologische Abbaubarkeit auch unter marinen Bedingungen sicherzustellen.

Runder Tisch Meeresmüll
Der Runde Tisch Meeresmüll steht unter der Schirmherrschaft des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz, des Niedersächsischen Ministeriums für Umwelt, Energie, Bauen und Klimaschutz und des Umweltbundesamtes

Industrietextilien müssen in der Nutzung hohen Anforderungen gerecht werden, was eine komplexe und oft auch ressourcenintensive Herstellung bedeutet. Wie sich in diesem Prozess Material und Energie sparen lassen, zeigt die Prozesskette „Industrietextilien“ des VDI Zentrums Ressourceneffizienz (VDI ZRE) anhand von Beispielen und aktuellen Forschungsvorhaben.

Die Anforderungen an Industrietextilien sind deutlich höher und vielfältiger als an solche Textilien, die im Alltag verwendet werden. Im industriellen Kontext eingesetzte Filterstoffe, Verpackungsmaterialien oder Beschichtungsträger werden meist aus hochspezialisierten Chemiefasern und unter hohem Einsatz von Energie und Wasser hergestellt. Oft besteht ein großes Einsparpotenzial.

Unternehmen bilden in der Regel nicht den kompletten Herstellungsprozess von der Faserherstellung bis zum fertigen textilen Produkt ab. Vielmehr spezialisieren sich die Unternehmen zunehmend auf einzelne Aktivitäten entlang der textilen Kette. Die Online-Prozesskette des VDI ZRE veranschaulicht den gesamten Herstellungsprozess und gibt gezielt Einblicke in die Einzelschritte. Beispiele verdeutlichen, welche Einsparungen andere Unternehmen bereits in einem ähnlichen Umfeld erreicht haben. Forschungsvorhaben zeigen, auf welche zukünftigen technischen Entwicklungen sich die Unternehmen einstellen sollten, um diese für ihre eigenen Innovationen nutzen zu können.

Natürliche Ressourcen sparen
Entlang des gesamten Herstellungsprozesses lassen sich Verbräuche von natürlichen Ressourcen reduzieren, unter anderem durch die Anpassung von Produktionsschritten oder den intelligenten Einsatz von Mess- und Regelungstechniken. Ein Beispiel zeigt, dass sich Schlichtemittel im Abwasser durch Ultrafiltration soweit anreichern lässt, dass es dem Schlichtmittelvorgang wieder zugeführt werden kann. Die Rückgewinnungsquote des Schlichtemittels beträgt in diesem Beispiel ca. 80 %. Dies hat zur Folge, dass auch der Chemische Sauerstoffbedarf (CSB-Fracht) im Abwasser um 30 bis 70 % sinkt.

Neben der konkreten Einsparung der Rohstoffe behandelt die Prozesskette auch, wie die eingesetzten Chemikalien verfolgt und analysiert werden können. So lässt sich ermitteln, auf welche Chemikalien aus Gründen des Umweltschutzes verzichtet werden sollte und welche Alternativen es gibt.

Die Prozesskette wird regelmäßig aktualisiert. Dabei ist das Kompetenzzentrum offen für einen Austausch mit Unternehmen, die Industrietextilien bzw. Teile davon herstellen. Erstellt wurde die Prozesskette im Auftrag des Bundesumweltministeriums.

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SOEX, Dienstleister im Bereich Alttextilien und Schuhen, startet eine Kooperation mit dem schwedischen Unternehmen Renewcell, das auf Recycling von Textilien spezialisiert ist. Die von Renewcell patentierte Recyclingtechnologie löst gebrauchte Baumwolle und andere Zellulosefasern auf und wandelt sie in einen neuen Rohstoff – den sogenannten Circulose®-Zellstoff – um, der weiterverwendet wird, um biologisch abbaubare Viskose- oder Lyocell-Textilfasern in Neuqualität für die Modeindustrie herzustellen.

SOEX wird jedes Jahr mehrere Tonnen Altkleider an das schwedische Innovations-Unternehmen liefern und will mit dieser Kooperation einen wichtigen weiteren Grundstein für einen geschlossenen Kreislauf für Textilien legen. Zerschlissene Jeans, alte Baumwoll-T-Shirts oder andere zellulosehaltige Textilabfälle, die SOEX täglich weltweit einsammelt, wird das schwedische Unternehmen zu Circulose recyceln. Aus diesem Material können neue Fasern gewonnen und neues Garn gesponnen werden. Circulose dient somit als biobasierter, gleichwertiger Ersatz für Frischfasern wie Baumwolle. Die Rohstoffe Öl und Holz werden so in die textile Wertschöpfungskette zurückgeführt. Aus den Textilabfällen, die SOEX sammelt, können mithilfe von Renewcell am Ende wieder neue Kleidungsstücke hergestellt werden. Erste Textilhandelsunternehmen wie H&M haben bereits Verträge mit Renewcell abgeschlossen und angekündigt, das Material Circulose in ihren Kollektionen zu verwenden, um Rohstoffe zu schonen und letztlich die Umweltauswirkung des Unternehmens zu verbessern.

„Renewcell hat uns einen möglichen Weg für eine nachhaltige Lösung für textile Abfälle aufgezeigt, den wir bei SOEX für sinn- und wertvoll für die Kreislaufwirtschaft in der Textilindustrie ansehen“, sagt Walter J. Thomsen, Geschäftsführer von SOEX. „Solange sich das ,design for recycling‘ in der Textilwirtschaft noch nicht durchgesetzt hat, sind Recycling-Lösungen wie die von Renewcell absolut wichtig, um kostbare Baumwollabfälle als Sekundärrohstoff in den Kreislauf der Textilherstellung zurückzubringen.“

Nach Angaben der Europäischen Umweltagentur (EUA) fallen in Europa jedes Jahr mehr als fünf Millionen Tonnen Textilabfälle an, weniger als 1 Prozent der Kleidung wird zu neuer Kleidung recycelt.

Im Rahmen seiner Wachstumsstrategie „CLAIM 5" von HUGO BOSS (MDAX: BOSS) realisierte das Unternehmen das erste nachhaltigkeitsbezogene Investment der Gruppe in Form einer Beteiligung von 5 Millionen USD an HeiQ AeoniQ LLC, einer hundertprozentigen Tochtergesellschaft der in London notierten HeiQ Plc (LSE: HEIQ).

Die Investition wird durch eine zusätzliche Vereinbarung in Höhe von 4 Millionen USD ergänzt, die der Erreichung der vereinbarten Ziele unterliegt. Die strategische Partnerschaft wird HUGO BOSS dabei helfen, die ehrgeizigen Nachhaltigkeitsziele des Unternehmens zu erreichen, darunter das Ziel der Klimaneutralität im eigenen Verantwortungsbereich bis 2030 und in der gesamten Wertschöpfungskette bis 2045. Darüber hinaus legt das Unternehmen besonderen Wert auf die Etablierung eines End-to-End-Kreislaufwirtschaftsmodells. Mittel- bis langfristig konzentriert sich HUGO BOSS auf das Potenzial, die derzeit verwendeten Polyester- und Nylonfasern durch die zellulosehaltigen HeiQ AeoniQ-Fasern materiell zu ergänzen und zu ersetzen.

Vor der Kapitalbeteiligung von HUGO BOSS erklärte sich The LYCRA Company bereit, als exklusive Vertriebspartnerin für das HeiQ AeoniQ-Garn eine meilensteinabhängige Technologiegebühr zu zahlen und sich zu verpflichten, ihr umfassendes Textilwissen und ihren Zugang zu den Marktkanälen zu nutzen, um diese neue Technologie für einen breiten Einsatz in der Bekleidungsindustrie vorzubereiten.

Der Großteil des eingebrachten Kapitals wird für die Vergrößerung und Kommerzialisierung dieser bahnbrechenden Technologie verwendet. In diesem Zusammenhang wird die HeiQ AeoniQ LLC ihre erste kommerzielle Giga-Fabrik in Mitteleuropa bis Ende 2024 errichten und baut derzeit ihre Pilotanlage für die kommerzielle Faserproduktion aus, die für Q2 2022 geplant ist.

HeiQ AeoniQ Zellulosegarn aus klimafreundlichen Rohstoffen
HeiQ AeoniQ (Aeon: Streben nach ewiger Kreislauffähigkeit) – ein Endlosgarn aus Zellulose, das das Potenzial hat, mit Polyester- und Nylonfasern zu konkurrieren – stellt eine revolutionäre, erstmals auf dem Markt erhältliche und skalierbare, geschützte Bekleidungstechnologie dar, die die Herstellung eines nachhaltigen Zellulosegarns ermöglicht, das auf Kreislauffähigkeit und Recycling ausgelegt ist und erdölbasierte Fasern ersetzen könnte.

HeiQ AeoniQ-Garne werden aus zellulosehaltigen Biopolymeren hergestellt, die während des Wachstums Kohlenstoff aus der Atmosphäre binden. HeiQ AeoniQ-Garn ist dazu bestimmt, bestehende Filamentgarne auf Erdölbasis zu ersetzen, wie z.B. Polyester und Nylon, die über 60 % der weltweiten jährlichen Textilproduktion von 111 Mio. Tonnen ausmachen. Der weltweite Markt für Polyester- und Nylonfasern hat einen geschätzten Wert von 135 Milliarden USD mit einem CAGR von >3,5 % im nächsten Jahrzehnt (Statista). Für jede durch HeiQ AeoniQ substituierte Tonne Polyester und Nylon können potenziell bis zu 5 Tonnen CO2 eingespart werden.

Im Vergleich zu konventionellem Polyester, Nylon, Baumwolle und konventionellen regenerierten Zelluloseprodukten hat die Produktion von HeiQ AeoniQ-Garnen das Potenzial, die Umweltauswirkungen der Faserproduktion zu verändern, da sie zirkulär angelegt ist, 100% erneuerbare Energie für die Herstellung verwendet, einen geschlossenen Recyclingkreislauf von mehr als 99,5% der Produktionsfaktoren aufweist, keine giftigen Chemikalien verwendet und keine Ackerflächen, Pestizide oder Düngemittel für ihre Rohstoffe benötigt.

Mit ihren Forschungsergebnissen zur Herstellung von Kohlenstofffasern aus Holz bewarben sich die DITF erfolgreich um den ersten Preis der „Cellulose Fibre Innovation of the Year“. Nominiert wurden die DITF im Rahmen der „International Conference on Cellulose Fibres 2022“, die vom 2. bis 3. Januar in Köln stattgefunden hat.

Zum zweiten Mal kürte das nova-Institut für Ökologie und Innovation im Rahmen der „International Conference on Cellulose Fibres 2022“ herausragende wissenschaftliche Forschung, die nachhaltige Lösungen für die Wertschöpfungskette von Zellulosefasern liefert. Die DITF Denkendorf präsentierten sich mit dem Thema „Kohlenstofffasern aus Holz“ inmitten eines aktuellen Forschungsfeldes, das ressourcenschonende Alternativen zu Fasern auf fossiler Basis liefert.

Das Kompetenzzentrum Biopolymerwerkstoffe der DITF Denkendorf erhielt bei der Nominierung den ersten Platz mit der Präsentation von Kohlenstofffasern (Carbonfasern), die in einem neuartigen und nachhaltigen Verfahren aus dem Rohstoff Holz gewonnen werden. Die HighPerCellCarbon®-Technologie beschreibt ein patentiertes Verfahren, das unter der Federführung von Dr. Frank Hermanutz weiterentwickelt worden ist: In Folge dessen können in einem nachhaltigen und besonders umweltschonenden Prozess Carbonfasern auf der Basis von Biopolymeren erzeugt werden.

Das HighPerCellCarbon®-Verfahren umfasst das Nassspinnen von Zellulosefasern unter Verwendung ionischer Flüssigkeiten (IL) als Direktlösungsmittel. Das Filamentspinnverfahren stellt den zentralen technischen Teil. Es erfolgt in einem umweltfreundlichen und geschlossenen System. Das Lösungsmittel (IL) wird dabei vollständig rezykliert. Die auf diesem Wege erzeugten Zellulosefasern werden in einem weiteren Entwicklungsschritt durch einen Niederdruck-Stabilisierungsprozess direkt in Carbonfasern umgewandelt, gefolgt von einem geeigneten Carbonisierungsprozess. Während des gesamten Verfahrensablaufs entstehen keine Abgase oder giftigen Nebenprodukte.

Neben der Rezyklierfähigkeit des verwendeten Lösungsmittels steht besonders die Verwendung des Rohstoffs Holz für Ressourcenschutz. Erdölbasierte Ausgangsstoffe, die üblicherweise in der industriellen Herstellung von Carbonfasern Verwendung finden, werden durch nachwachsende Biopolymere substituiert.

In einer neuen Studie untersucht Empa-Forscher Dominik Brunner, zusammen mit Kollegen und Kolleginnen der Universität Utrecht sowie der österreichischen Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik, wie viel Plastik aus der Atmosphäre auf uns runterrieselt. Laut der Studie verbreitet sich Nanoplastik über die Luft teilweise über 2000 Kilometer weit. In der Schweiz landen – den Zahlen der Messung aus Österreich entsprechend - jährlich etwa 43 Trillionen feinster Plastikteilchen. Wie viel es genau sind, darüber ist sich die Forschung noch uneins. Aber gemäss Schätzungen aus der Studie könnten es bis zu 3000 Tonnen Nanoplastik sein, mit denen die Schweiz jährlich von den abgelegenen Alpen bis ins urbane Unterland überzogen wird. Diese Schätzungen sind im Verhältnis zu anderen Studien sehr hoch, und es bedarf weiterer Forschung zur Überprüfung dieser Werte.

Die Studie ist wissenschaftliches Neuland. Denn die Verbreitung von Nanoplastik durch die Luft ist bis heute weitgehend unerforscht.

Untersucht haben die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen eine kleine Fläche auf 3106 Metern Höhe an der Spitze des Berges Hoher Sonnenblick im Nationalpark Hohe Tauern in Österreich.
Jeden Tag, und bei jeder Wetterlage, haben Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen um 8 Uhr früh rund um eine Markierung einen Teil der obersten Schneeschicht abgetragen und sorgfältig aufbewahrt. Die Verschmutzung der genommenen Proben durch Nanoplastik in der Luft oder auf den Kleidern der Wissenschaftler war dabei eine besondere Herausforderung. Im Labor mussten die Forscherinnen und Forscher teilweise regungslos verharren, wenn ein Kollege mit einer offenen Probe hantierte.

Der Ursprung der winzigen Teilchen ist mit Hilfe von Europäischen Wind- und Wetterdaten nachverfolgt worden. Dabei konnte nachgewiesen werden, dass der grösste Ausstoss an Nanoplastik in die Luft in dicht besiedelten, urbanen Gebieten passiert. Etwa 30 Prozent der gemessenen Nanoplastik-Teilchen auf dem Berggipfel stammen aus einem Radius von 200 Kilometer, vorwiegend aus Städten. Aber auch Plastik aus den Weltmeeren gelangt offenbar über die Gischt der Wellen in die Luft. Rund 10 Prozent der in der Studie gemessenen Teilchen wurden von Wind und Wetter über 2000 Kilometer auf den Berg geweht – teilweise vom Atlantik aus.

Schätzungsweise über 8300 Millionen Tonnen Plastik sind bis anhin weltweit produziert worden, etwa 60 Prozent davon ist unterdessen Abfall. Dieser Müll erodiert durch Witterungseffekte und mechanischen Abrieb von Makroteilchen über Mikroteilchen bis hin zu Nanoteilchen. Doch ist weggeworfenes Plastik bei weitem nicht die einzige Quelle. Durch den alltäglichen Gebrauch von Plastik-Produkten wie Verpackungen und Kleidung wird Nanoplastik freigesetzt. Partikel in diesem Grössenbereich sind so leicht, dass ihre Bewegung in der Luft am ehesten mit Gas verglichen werden kann.

Neben Plastik finden sich noch allerlei andere Kleinstteilchen. Vom Saharasand bis zum Bremsbelag schwirrt die Welt als Abrieb durch die Luft. Es ist bis jetzt unklar, ob diese Art von Luftverschmutzung potentiell eine gesundheitliche Bedrohung für den Menschen bedeutet. Nanopartikel landen im Gegensatz zu Mikropartikel nicht nur im Magen. Sie werden über die Atmung tief in die Lungenflügel gesogen, wo sie dank ihrer Grösse eventuell die Zell-Blut-Barriere überwinden, und so in den menschlichen Blutkreislauf dringen könnten.

Strenge Schutzmaßnahmen machen das Branchentreffen auf der International Conference on Cellulose Fibres in Köln am 2. und 3. Februar 2022 möglich. Hier werden die neuesten Innovationen vorgestellt: von Hygiene und Textilien über Vliesstoffe und Carbonfaser-Alternativen bis hin zu Leichtbau-Anwendungen. Eine Online-Teilnahme ist ebenfalls möglich.

Cellulosefasern weisen ein immer breiteres Anwendungsspektrum auf, gleichzeitig werden die Märkte durch technologische Entwicklungen und politische Rahmenbedingungen, insbesondere Verbote und Beschränkungen von Kunststoffen und zunehmende Anforderungen an die Nachhaltigkeit, angetrieben. Die Konferenz bietet eine Fülle von Informationen über die Potenziale von Cellulosefasern durch eine Bewertung der politischen Rahmenbedingungen, eine Sitzung zu Nachhaltigkeit, Recycling und alternativen Rohstoffen sowie die neuesten Entwicklungen bei Zellstoff, Cellulosefasern und Garnen. Dazu gehören Anwendungen wie Vliesstoffe, Verpackungen und Verbundwerkstoffe.

Live auf der Konferenz verleihen das gastgebende nova-Institut und der Sponsor GIG Karasek GmbH die Auszeichnung „Cellulose Fibre Innovation of the Year“ an eines von sechs hochinteressanten Produkten, von Cellulose aus Orangen- und Holzzellstoff bis hin zu einer neuartigen Technologie zur Produktion von Cellulosefasern. Die Präsentationen, die Wahl des Gewinners durch das Konferenzpublikum und die Preisverleihung finden am ersten Tag der Konferenz statt.

Die Konferenzsitzungen spiegeln die aktuellen Themen von Industrie und Forschung wider. „Strategies and Market Trends“ gibt einen Überblick über die rasante Entwicklung von Cellulosefasern und deren technologischen Fortschritt auf dem Fasermarkt. Eine Analyse der wichtigsten Kostenkomponenten dieser Fasern zum Vergleich mit dem derzeitigen Kostenniveau wird künftige Chancen und Herausforderungen für neuartige Textilfasern aufzeigen. Die Sitzung schließt mit einem Überblick über die jüngsten Strategien der Industrie zur Defossilierung des Fasermarktes.

Die Sitzung „New Opportunities for Cellulose Fibres in Replacement Plastics“ befasst sich mit Fragen wie: „Welche Auswirkungen hat das Verbot von Kunststoffen in Einwegprodukten auf die Branche?“ und „Was sind die neuesten regulatorischen Fragen und politischen Perspektiven für Cellulosefasern?“. In diesem Teil der Konferenz werden neue Möglichkeiten für den Ersatz von Dämmstoffen auf fossiler Basis durch Technologien auf Cellulosebasis vorgestellt, die sich für eine Vielzahl von Anwendungen eignen, von der Luft- und Raumfahrt bis zur Mobilität und dem Bauwesen.

„Sustainability and Circular Economy“ beleuchtet entscheidende Fragen im Hinblick auf das übergeordnete Ziel, die Umweltauswirkungen von Cellulosefasern gering zu halten. Ein Kernthema der Sitzung ist die verantwortungsvolle Nutzung von Holz und Wäldern. Mit diesem Anspruch diskutieren die fünf Referenten die Bedeutung zirkulärer Konzepte für Cellulose-Rohstoffe. Spannende Einblicke in den wichtigen „Hot Button Report“ werden von Canopy geboten. Der Bericht ermöglicht es den Herstellern von Cellulosefasern, die Auswirkungen ihres Rohstoffs auf die Wälder und die weltweite Klimaentwicklung besser zu verstehen.

Das vollständige Konferenzprogramm ist unter www.cellulose-fibres.eu/program verfügbar.