Aus der Branche

• ITA Augsburg und Hochschule Augsburg setzen Modellfabrik zum nachhaltigen Stoffkreislauf im Rahmen des KI-Produktionsnetzwerks Augsburg um

Nur ein Prozent der Textilien wird aktuell im weltweiten Stoffkreislauf recycelt. Schnelllebige Modetrends, die ausgelagerte Unternehmensverantwortung und eine allgemein sinkende Rohstoffqualität befeuern diese Entwicklung. Das Recycling Atelier, das die Hochschule Augsburg und das Institut für Textiltechnik Augsburg (ITA Augsburg) eröffnet haben, stellt sich diesem Trend entgegen.

Das Recycling Atelier ist die erste Modellfabrik, die sich in Forschung und Entwicklung gemeinsam mit Partnern aus der Industrie dem nachhaltigen Stoffkreislauf entlang der kompletten textilen Produktionskette widmet.

Das Recycling Atelier bietet als erste Modellfabrik ein weltweit bisher einzigartiges Konzept für ein ganzheitliches Recycling von Textilien an. Die Wissenschaftler:innen von ITA und Hochschule forschen dort an sämtlichen Prozessschritten des Textilrecyclings: von der Materialanalyse, über die Sortierung, die Aufbereitung und die textile Verarbeitung, bis hin zur Produktgestaltung. Sie betreiben die Prozesse zunächst modellhaft mit dem Fokus auf einer sinnhaften Produktion, bevor dann die Skalierung auf einen industriellen Produktionsmaßstab erfolgt.

Die Schwerpunkte des Recycling Ateliers liegen auf der Entwicklung neuer Produkte und Prozesse für textile Sekundärrohstoffe und der Erarbeitung von Konzepten für das vollständige Verwerten von Alttextilien mit bestmöglicher Qualität sowohl durch integriertes und hochwertiges Recycling als auch durch kreislauforientiertes Produktdesign. Die Ergebnisse münden letztendlich im industriellen Einsatz von Recyclingkonzepten und schlagen die Brücke hin zu aktuellen Geschäftsmodellen.

Bei jedem Prozessschritt unterstützen Unternehmen aus der gesamten Wertschöpfungskette die Forschung und bringen die industrielle Sichtweise und Kompetenz ein. In einem großen Workshop-Areal bietet das Recycling Atelier in Kooperation mit internationalen Unternehmen die Möglichkeit, die Produkte der Firmen auf den Prüfstand zu stellen und im direkten Austausch neue Konzepte für eine nachhaltige Textilproduktion zu erarbeiten.

Der Augenmerk liegt vor allem auf dem Bereich der Digitalisierung: Durch eine hochwertige und moderne Erfassung, Aufbereitung und Auswertung von Daten sollen neue Produktionsprozesse ermöglicht werden. Dabei wird der Einsatz von Künstlicher Intelligenz im Bereich des maschinellen Lernens und der Neuronalen Netze für die Textilbranche erforscht.

Das Recycling Atelier ist ein Beitrag der Hochschule Augsburg und des ITA Augsburg zum KI-Produktionsnetzwerk Augsburg. Das KI-Produktionsnetzwerk Augsburg, eingerichtet von der Bayerischen Landesregierung, ist ein Verbund von zahlreichen KI-Kompetenzträgern im Großraum Augsburg. Verbundpartner sind die Universität Augsburg, das Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV, das Zentrum für Leichtbauproduktionstechnologie (ZLP) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Augsburg sowie die Hochschule Augsburg. Beteiligt sind zudem auch regionale Industriepartner. Ziel ist eine gemeinsame Erforschung KI-basierter Produktionstechnologien an der Schnittstelle zwischen Werkstoffen, Fertigungstechnologien, datenbasierter Modellierung und digitalen Geschäftsmodellen.

Damit Plastikabfall reduziert wird und eine Kreislaufwirtschaft funktionieren kann, sind Mehrwegsysteme essenziell. Forschende des Fraunhofer UMSICHT und des Fraunhofer IML, die im Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE zusammenarbeiten, haben für die Stiftung Initiative Mehrweg (SIM) drei kunststoffbasierte Mehrwegsysteme mit ihren Einwegalternativen verglichen. Das Ergebnis: Mehrweg ist Einweg in 14 der 17 untersuchten Kategorien überlegen und bietet großes Potenzial zum Gelingen einer Kreislaufwirtschaft. Was fehlt, sind klare politische Rahmenbedingungen und die Umsetzung der bestehenden Abfallhierarchie, die Mehrweg eigentlich priorisiert.

Nur 13 Prozent der in Deutschland produzierten Kunststoffe werden aus Rezyklaten hergestellt, im Verpackungsbereich sind es sogar nur 11 Prozent. Außerdem wird nur ein sehr geringer Teil für den ursprünglichen Zweck wiederverwendet, in der Regel dominieren Kaskadennutzungen (Downcycling). Darüber hinaus ist Deutschland einer der größten Exporteure von Plastikmüll weltweit. EU und Bundesregierung haben auf die Kunststoffproblematik reagiert: Die Produktion einiger Einwegplastikprodukte ist verboten, für PET-Getränkeflaschen wurde eine Rezyklatquote vorgeschrieben, und seit Anfang 2022 ist die Pfandpflicht für Einweggetränkeflaschen auf sämtliche Getränkearten ausgeweitet worden. »Green Deal und Taxonomie-Verordnung der EU geben die richtige Richtung für ein nachhaltiges Wirtschaften vor. Aus unserer Sicht gibt es aber folgendes Problem: Die im europäischen Abfallrecht seit Jahrzehnten geregelte Abfallhierarchie definiert eine Rangfolge bei Erzeugung und Umgang mit Kunststoffabfällen. Darin ist das Recycling der Mehrfachnutzung nachgelagert. Die Umsetzung dieser Abfallhierarchie findet bislang aber kaum statt.«, erklärt Jürgen Bertling vom Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT und Projektleiter der Studie.

Zirkularität, Performance und Nachhaltigkeit
Insbesondere für Kunststoffverpackungen existieren derzeit vorwiegend Einweglösungen. Einige Mehrwegsysteme finden sich im B2B-Bereich z. B. in der Automobilindustrie und beim Obst- und Gemüsetransport. Im B2C-Bereich sind sie eher die Ausnahme wie z. B. die Transportkisten für Lebensmittel vom regionalen Bauern. Ziel der aktuellen Studie des Fraunhofer CCPE im Auftrag der Stiftung Initiative Mehrweg war es daher, kunststoffbasierte Mehrwegverpackungssysteme zu bewerten, sie mit Einwegalternativen zu vergleichen und Empfehlungen für eine Stärkung der Kreislaufwirtschaft abzuleiten. Dazu analysierten die Forschenden die drei Mehrwegsysteme Obst- und Gemüsesteigen (bereits im Handel etabliert), Pflanzentrays (in Vorbereitung für einen großflächigen Einsatz) und Coffee-to-go-Becher (Einführungsphase). Sie wurden mit den jeweils entsprechenden Einweglösungen in den drei Bereichen Zirkularität, Performance und Nachhaltigkeit in insgesamt 17 Unterkategorien verglichen. Das Ergebnis: Mehrweg bietet für alle drei untersuchten Demonstratoren klare Vorteile – von der Materialeffizienz über geringere Kunststoffemissionen bis hin zu einem besseren Produktschutz durch robustere Ausführungen.

Mehrweg bedeutet für Unternehmen zwar zunächst einen höheren Kapitaleinsatz durch den Aufbau von Logistik und Rückfuhrsystemen, Lagerflächen und Reinigungstechnik. Langfristig erweisen sich Mehrwegsysteme jedoch als preiswerter und ressourcenschonender, sie stärken das regionale Wirtschaften und tragen zu einer erhöhten technologischen Souveränität bei. »Entscheidend für die Vorteilhaftigkeit eines Mehrwegsystems sind dabei vor allem die Umlaufzahl und die Distributionsstruktur: Je höher die Umlaufzahl und je niedriger die Transportdistanzen, desto besser schneidet Mehrweg gegenüber Einweg ab. Hier sind also dezentrale Poollösungen elementar«, erläutert Kerstin Dobers vom Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML, Mitautorin der Studie. Im Vergleich mit anderen Verpackungsmaterialien wie Papier oder Holz weist Kunststoff eine Vielzahl vorteilhafter Eigenschaften auf – leicht, haltbar, chemisch inert – und bleibt damit für zahlreiche Anwendungen, gerade bei Mehrwegsystemen, das Material der Wahl.

Abfallhierarchie konsequent umsetzen und Mehrweg optimieren
Dieser Bericht wendet sich gleichermaßen an Politik, Verbände, Hersteller von Kunststoffverpackungen und Anbieter von Mehrweg-Poollösungen. Das Autorenteam empfiehlt schlussfolgernd zwei zentrale Maßnahmen: Zum einen sollten Wege zur konsequenten Umsetzung der Abfallhierarchie aufgezeigt und gefördert werden. Einwegsysteme sollen erst dann zum Tragen kommen, wenn die Möglichkeiten der Mehrfachnutzung ausgeschöpft sind. »Dieses Ergebnis der Studie steht im Gegensatz zur heutigen Realität am Verpackungsmarkt. Es muss neue politische Rahmenbedingungen geben, die das Umgehen dieser Reihenfolge sanktionieren. Gleichzeitig sollten Anreizsysteme für Unternehmen geschaffen werden, um vermehrt Mehrweglösungen für Kunststoffe zu etablieren«, sagt Jürgen Bertling. Er fordert zudem eine Überprüfung der Abfallhierarchie durch ein Expertengremium und nachfolgend ihre strikte Umsetzung in der Praxis. Sinnvoll sei außerdem, weniger auf die Recyclingquoten zu schauen, sondern anspruchsvolle Rezyklatanteile in der Produktion vorzugeben.

Laut Kerstin Dobers ist die zweite zentrale Maßnahme, die vorhandenen Optimierungspotenziale für Mehrweglösungen auszuschöpfen, damit ihre Vorteile weiter ausgebaut und mögliche Defizite beseitigt werden: »Sicherlich sind auch bei den Mehrweglösungen noch zahlreiche Innovationen möglich, gerade im Online-Handel oder in der Take-away-Branche. Gute Lösungen zeichnen sich dadurch aus, dass die Verpackungen modular sind und ihr Volumen reduzierbar ist (nestbar oder klappbar). Hier sind Rahmenbedingungen für nationale und internationale Standardisierungen gefragt, um die ökologischen Potenziale der Mehrwegsysteme auszuschöpfen.« Darüber hinaus müssten Umweltkennzeichen (Label) zur Kennzeichnung von Mehrweg und Einweg eindeutig sein. Hier seien vor allem Verbände gefragt.

Die Lenzing Gruppe, führender Anbieter von holzbasierten Spezialfasern, ist am 31. März, mit dem ÖGUT-Umweltpreis 2022 in der Kategorie „World without Waste“ ausgezeichnet worden. Die Österreichische Gesellschaft für Umwelt und Technik (ÖGUT) würdigte insbesondere den Beitrag der Unternehmensgruppe für den Wandel der Textil- und Bekleidungsindustrie von einem linearen zu einem Modell der Kreislaufwirtschaft.

Die Textil- und Bekleidungsindustrie zählt mit jährlich 40 Millionen Tonnen Abfall zu den Branchen mit der höchsten Umweltbelastung und braucht daher dringend Veränderung. Lenzing hat sich zum Ziel gesetzt, diesen Wandel voranzutreiben, und begrüßt deshalb auch die europäische Kreislaufwirtschaftsstrategie, die darauf abzielt, den Ressourcenverbrauch zu verringern, Umweltverschmutzung und Abfälle zu vermeiden, die Wertschöpfung und Ressourceneffizienz zu erhöhen sowie negative soziale Auswirkungen auf die Menschen abzufedern.

„Effektives Textilrecycling ist eines der komplexesten Kernthemen der Textilwirtschaft in den nächsten Jahren. Durch Bündelung von Know-how und Zusammenarbeit sehen wir von Lenzing eine zielgerichtete Realisierung von Lösungsmöglichkeiten. Daher freuen wir uns sehr über diese Anerkennung“, sagt Sonja Zak, Head of Circularity Initiative der Lenzing Gruppe.

Die Lenzing Gruppe präsentierte im Rahmen ihrer Einreichung ihr auf nachhaltige Innovationen ausgerichtetes Geschäftsmodell der Kreislaufwirtschaft. Exemplarisch dafür stehen die Einführung der ersten kommerziellen Cellulosefaser mit Recyclinganteil nach der REFIBRA™ Technologie und die zukunftsweisende Kooperation mit Södra.

From Linear to Circular
Die Zusammenarbeit mit dem schwedischen Zellstoffproduzenten Södra ist ein weiterer Meilenstein im Bestreben der Lenzing, deren ambitionierte Klima- und Nachhaltigkeitsziele umzusetzen. Beide Unternehmen, die sich seit vielen Jahren proaktiv für die Förderung der Kreislaufwirtschaft in der Modebranche einsetzen, bündeln ihre Kräfte, um dem Thema einen weiteren Schub zu geben und einen entscheidenden Beitrag zur Lösung des globalen Textilabfallproblems zu leisten. Auch eine Erweiterung der Kapazitäten für die Zellstoffgewinnung aus Alttextilien ist vorgesehen. Ziel ist es, bis 2025 in der Lage zu sein, 25.000 Tonnen Alttextilien pro Jahr zu recyceln.

Der ÖGUT-Umweltpreis wurde 2022 in insgesamt sechs Kategorien vergeben. Ausgezeichnet wurden dabei technologische und soziale Innovationen, die den Energie- und Ressourcenverbrauch senken und zur sozialen Nachhaltigkeit beitragen. „Wichtig für die Entscheidung der Jury war, dass die Lenzing AG auf bestehende Prozesstechnologien aufbaut und dabei gleichzeitig innovativ und skalierbar ist. Da die Lenzing AG bereits am Markt etabliert ist, ist auch eine große Sichtbarkeit des Themas gegeben“, so die Jurybegründung. Die ÖGUT ist eine unabhängige Non-Profit-Organisation, die sich seit mehr als 30 Jahren für eine nachhaltige Ausrichtung von Wirtschaft und Gesellschaft einsetzt.

• Innovationspreis “Best CO2 Utilisation 2022”: Sechs Technologien zur Kohlenstoffabscheidung und -verwertung für eine nachhaltige Chemie- und Kraftstoffproduktion nominiert
• „Conference on CO2-based Fuels and Chemicals 2022“– in Köln und online, hybride Konferenz, 23-24 März 2022

Innovationen des Jahres 2022 in der CO2-Nutzung (Carbon Capture and Utilisation, CCU): Um den Herausforderungen einer nachhaltigen Chemie- und Kraftstoffproduktion zu begegnen, stehen bereits zahlreiche Technologien zur Verfügung, die auf der Nutzung abgeschiedener CO2 Emissionen aus industriellen Abgasen oder direkt aus der Atmosphäre basieren. Zahlreiche weitere befinden sich in der Entwicklung. Um diese Lösungen zu würdigen, vergibt das nova-Institut im Rahmen der „Conference on CO2-based Fuels and Chemicals“ am 23. und 24. März 2022 in Köln jährlich den Preis der „Best CO2 Utilisation“. Auch dieses Jahr erreichten das nova-Institut hervorragende Einreichungen. Sechs Nominierte erhalten nun die Chance, einem breiten Publikum in Köln und online ihr volles Potenzial zu demonstrieren.

Hier sind die sechs Nominierten!

• Acies Bio (SI) – OneCarbonBio
• Air Company (US) – Air Eau de Parfum
• Avecom (BE) – Power To Protein
• CleanO2 Technologien zur Kohlenstoffabscheidung (CA) – CleanO2 Seife
• Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB (DE)
• Nordic Electrofuel (NO) – E-Fuel 1

„Seed to shirt. From us to you. Nothing to hide.“: das klassische T-Shirt wird unter fairen Bedingungen gefertigt und ist zu 100 Prozent rückverfolgbar.

Das neue On-T entstand in Zusammenarbeit von On, dem Performance Laufschuh- und Bekleidungshersteller aus der Schweiz, mit dem Schweizer Garn- und Bekleidungsproduzenten Remei. On und Remei verfolgen die gleichen Ziele: hochqualitative, langlebige Produkte mit dem kleinstmöglichen negativen Impact auf die Umwelt zu erschaffen. On setzt auf Kreislauffähigkeit, ethische und natürliche Materialien und nachhaltige Beziehungen zu Partner*innen in den Produktionsstätten.  
 
Gemeinsam haben sie das On-T entwickelt: es kombiniert weiche Atmungsaktivität von Bio-Baumwolle mit Schweizer Technik und passt sich allen Gegebenheiten an. Es absorbiert auf natürliche Weise Feuchtigkeit, so hinterlässt es beim Schwitzen kein unangenehmes Gefühl. Eine Naht gibt dem Shirt einen einfachen, aber modernen Twist.

Die Reise des On-T beginnt in Tansania. Hier bauen geschulte Bäuerinnen und Bauern zertifizierte Biobaumwolle an aus gentechnikfreiem Anbau. Remei gibt den Landbaubetrieben eine Abnahmegarantie für die Biobaumwolle und kann so langfristige Partnerschaften und die Verfügbarkeit ermöglichen. Die Baumwolle wird bereits beim Einkauf vergütet, hinzu kommt eine Prämie, die über dem Marktpreis liegt. Was für Remei die wesentliche Grundlage fairen Handelns ist, gibt Sicherheit und Kontinuität bei den schwächsten Marktteilnehmer*innen, den Landwirt*innen sowie deren Familien. Diese Verantwortungsübernahme ermöglicht die Rückverfolgbarkeit der Endprodukte bis zum Ursprung.  
 
Nach Tansania geht es für das On-T weiter nach Indien, wo die Baumwolle gesponnen wird. In Litauen wird der Stoff hergestellt und schließlich auch das finale Produkt gefertigt. Wer den Weg des On-T selbst verfolgen möchte, muss nur das Label im Shirt scannen. Mit dem Tool my-trace by Remei ist die gesamte Lieferkette nachverfolgbar – von der Baumwollsaat bis hin zum fertigen Textil. 

Am 27. November 2021 wurde der Wissenschaftspreis für International Sustainable Aviation and Energy Society (SARES Award) an Professor Dr. Thomas Gries vom Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University verliehen. Die Verleihung fand während der Abschlussveranstaltung des International Symposiums on Sustainable Aviation (ISSA) im Rahmen eines hybriden Formats online und gleichzeitig an der Kasetsart Universität, Bangkok, Thailand statt.

Mit dem Preis würdigte das Komitee den kontinuierlichen Beitrag von Professor Gries und dem Institut für Textiltechnik zur Digitalisierung und Bio-transformation des Textilsektors sowie das Institut als Ort der Innovation für nachhaltige Luftfahrt.

Beispiele hierfür sind unter anderem die Entwicklung von 3D-geflochtenen Keramikmatrix-Verbundbauteilen für Flugzeugtriebwerke, die gemeinsam mit Partnern in einem Horizon 2020-Projekt (EU-Projekt AllOxITD) erforscht wurden. Das laufende Forschungsprojekt Chrysomallos als weiteres Beispiel, das im Rahmen des nationalen Luftfahrtforschungsprogramms in Deutschland gefördert wird, zielt auf die Entwicklung eines völlig neuen und nachhaltigen Hochleistungsisolators für Flugzeugkabinen auf der Basis von Aerogelen. Diese haben bei gleicher Isolierleistung ein deutlich geringeres Gewicht als die bisher verwendeten Glasfasermatten und lösen das Problem der bisher hohen Herstellungskosten von Aerogelen. Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Dämmstoffs mit reduzierter Dichte (Reduktion über 20 Prozent). Dazu soll ein neuartiger Dämmstoff auf Basis von Aerogel entwickelt werden. Als Grundlage dient ein Aerogel-Vlies (0,06 W/mK bei 28 kg/m³), das bereits im Rahmen einer Dissertation am Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen entwickelt wurde (Mroszczok, J.: 2019).

Die Luftfahrtindustrie ist eine der am schnellsten wachsenden Branchen der Welt. Aufgrund dieser Tatsache und ihrer Bedeutung für die Gesellschaft und die Weltwirtschaft muss sie besondere Anstrengungen in Richtung Nachhaltigkeit unternehmen. Die ISSA, ein internationales, multidisziplinäres Symposium, zielt darauf ab, aktuelle Themen im Bereich der Luftfahrt anzusprechen, wie z. B. die Verbesserung der Treibstoffeffizienz von Flugzeugen, die Förderung des Einsatzes von Biokraftstoffen, die Minimierung der Umweltauswirkungen, die Minderung von Treibhausgasemissionen und die Reduzierung von Triebwerks- und Flugzeuglärm.

Durch die Verleihung ehrt SARES Wissenschaftler und Forscher, die mit ihren Arbeiten zu Fragen der nachhaltigen Luftfahrt einen wichtigen Beitrag auf internationaler Ebene geleistet haben. Die Auswahl basiert auf den wissenschaftlichen Veröffentlichungen des Bewerbers oder Nominierten, dem h-Index, d.h., der Kennzahl für die weltweite Wahrnehmung eines Wissenschaftlers in Fachkreisen, den Projektthemen und den Projektergebnissen.

Energie effizient nutzen – diese Mission verfolgt die IGEFA WEINBRENNER Energy Solutions GmbH mit einer Vielzahl von Innovationen. Als einer der führenden Hersteller von Wärmetauschern konzentriert sich das Handeln des Unternehmens dabei längst nicht nur auf die Wirksamkeit der angebotenen Systeme, sondern auf den gesamten Herstellungsprozess. Das betrifft auch vermeintliche Nebenschauplätze wie die Beleuchtung der Produktionshallen. Nach einer umfassenden Beleuchtungssanierung nutzt IGEFA WEINBRENNER – ebenso wie andere Unternehmen der ZILONIS Gruppe – nicht nur energie- und kostensparende LED-Technik, sondern auch das innovative Light as a Service Konzept der Deutschen Lichtmiete.

„Als Hersteller von Produkten der Wärme- und Verfahrenstechnik wissen wir, wie wichtig effiziente und kostensparende Systeme in einer zukunftsorientierten Industrie sind“, sagt Musa Smakaj, Geschäftsführer von IGEFA WEINBRENNER. Nachhaltigkeit mitzudenken bestimmt hier sämtliche interne und externe Prozesse auf dem Weg zu maßgeschneiderten, kundenspezifischen Lösungen. „Unser Ziel ist, die CO2-Emissionen unserer Kunden anhaltend zu reduzieren“, so Smakaj und verweist auf eine Vielzahl von Forschungsprojekten bei ZILONIS, bei denen Themen wie Wasserstoffproduktion, Fernwärmeanbindung und Solarstrom im Mittelpunkt stehen.

Recycling ist der Schlüsselfaktor, um die EU-Klimaziele zu erreichen. Das zeigen die Ergebnisse der heute veröffentlichten »resources SAVED by recycling«-Studie, die das Fraunhofer UMSICHT im Auftrag der ALBA Group, eines der zehn führenden Recyclingunternehmen weltweit, erstellt hat. Allein im Jahr 2020 konnten danach 3,5 Mio. Tonnen Treibhausgasemissionen und 28,8 Mio. Tonnen Primärressourcen eingespart werden. Weitere Potenziale könnten z. B. durch Mindestquoten für den Einsatz von Recyclingrohstoffen gehoben werden.

»Fit for 55« durch Kreislaufwirtschaft: Das Recycling von Rohstoffen vermindert die Treibhausgasemissionen unserer Zivilisation – und kann so einen wesentlichen Beitrag zum Erreichen der EU-Klimaziele leisten. Dies belegt die heute veröffentlichte Studie »resources SAVED by recycling«, die das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT im Auftrag der ALBA Group erstellt hat: Durch die Kreislaufführung von 4,8 Millionen Tonnen Wertstoffen hat die ALBA Group danach allein im Jahr 2020 rund 3,5 Millionen Tonnen klimaschädliche Treibhausgase eingespart. Eine Menge, die in etwa den Emissionen von fünf Millionen Hin- und Rückflügen zwischen Frankfurt am Main und Mallorca entspricht. Gleichzeitig sichert das Recycling wertvolle Rohstoffe für die Industrie: 2020 wurden im Vergleich zur Primärproduktion 28,8 Millionen Tonnen Ressourcen wie Rohöl oder Eisenerz eingespart.

Kreislauf-Prinzip für die gesamte Wertschöpfungskette

Kunststoffe, Metalle, Elektroaltgeräte, Holz, Papier/Pappe/Karton oder Glas: Den konkreten Nutzen der Kreislaufführung untersucht das Fraunhofer UMSICHT für die ALBA Group seit mittlerweile 14 Jahren. Die Primär- und Recyclingprozesse für die unterschiedlichen Stoffströme werden dabei detailliert gegenübergestellt. »So können wir genau beziffern, in welchem Maße die Recyclingaktivitäten der ALBA Group zur Entlastung der Umwelt beitragen«, so Dr.-Ing. Markus Hiebel, Leiter der Abteilung Nachhaltigkeit und Partizipation im Fraunhofer UMSICHT. Die größten Einspareffekte lassen sich aus seiner Sicht dann erzielen, wenn die gesamte Wertschöpfungskette konsequent nach dem Kreislauf-Prinzip ausgerichtet wird: »Die Transformation hin zu einer echten ‚Circular Economy‘ erfordert ein rundum neues Denken. Produkte sollten von Anfang an so konzipiert und behandelt werden, dass sie Recyclingrohstoffe enthalten – und sich am Ende sinnvoll stofflich verwerten lassen.«

Konsequenter Einsatz von Recyclingrohstoffen erforderlich

»Die Kreislaufwirtschaft zählt zu den stärksten Schrittmachern auf dem Weg zur Klimaneutralität«, sagt Dr. Axel Schweitzer, Vorstandsvorsitzender der ALBA Group. »Das Ziel, die Treibhausgasemissionen bis 2030 europaweit um mindestens 55 Prozent zu verringern, werden wir nur mit einem konsequenten Einsatz von Recyclingrohstoffen erreichen.« Zum Beispiel im Bereich Kunststoffe: Im Vergleich zu Primärkunststoffen aus Rohöl spart etwa die Nutzung hochwertiger Recyclingkunststoffe mehr als 50 Prozent Treibhausgasemissionen ein. »Dieses Potenzial muss jetzt gehoben werden«, so Schweitzer. »Wir erwarten, dass die neue Bundesregierung entschlossen handelt und den Übergang in eine kreislauffähige Wirtschaftsweise mit Nachdruck vorantreibt. Die Umweltvorteile des Recyclings durch die eindeutig bessere CO2-Bilanz sollten sich auch preislich widerspiegeln. Als Klimaschutz-Sofortmaßnahmen sind außerdem dringend klare Industriestandards für Rezyklate in Verbindung mit Mindestquoten für den Einsatz von Recyclingrohstoffen in Produkten und Verpackungen sinnvoll.«

• PrimaLoft senkt Emissionen um bis zu 70 Prozent dank Weiterentwicklung der PrimaLoft® P.U.R.E.™ Fertigungstechnologie

Der weltweit führende Anbieter innovativer Isolations- und Funktionsmaterialien PrimaLoft, hat weiter an seinen Produktionsprozessen gefeilt und die PrimaLoft® P.U.R.E.™ Fertigungstechnologie aktualisiert. Mit der Weiterentwicklung der firmeneigenen Technologie werden die CO2-Emissionen in der Produktion nun um bis zu 70 Prozent gesenkt – zuvor lagen die Einsparungen bereits bei beachtlichen 48 Prozent. Die ersten Produkte mit der neuen Version von PrimaLoft® P.U.R.E.™ von Markenpartnern wie beispielsweise Stone Island oder Patagonia, werden ab der Saison Herbst/Winter 2022 im Handel sein.

PrimaLoft® P.U.R.E.™ wurde erstmals im Jahr 2019 vorgestellt und steht für „Produced Using Reduced Emissions“. Die innovative Herstellungstechnik ist ein zentraler Bestandteil im Bestreben von PrimaLoft nach dem Motto Relentlessly Responsible™ möglichst nachhaltige Produkte zu entwickeln, ohne dabei Kompromisse in Sachen Leistung und Langlebigkeit einzugehen.

Für die neueste Version von PrimaLoft® P.U.R.E.™ hat das Entwicklerteam die Materialien, das Produktdesign und den Produktionsprozess selbst im Detail analysiert und jeden Bereich optimiert, um die während der Herstellung entstehenden CO2-Emissionen drastisch zu reduzieren. PrimaLoft hat damit die Fertigung synthetischer Isolationen, die seit Jahrzehnten auf fossilen Brennstoffen wie Kohle und Erdgas basiert, grundlegend verändert. PrimaLoft® P.U.R.E.™ ist ein ganzheitlicher Ansatz, der Materialien, technische Abläufe, Anlagen und Energieerzeugung perfekt aufeinander abstimmt, womit eine signifikante Senkung des CO2-Ausstoßes möglich ist. Die hauseigene Produktionstechnik spart bis zu 70 % der CO2-Emissionen im Vergleich zu den in der Branche immer noch weit verbreiteten traditionellen Methoden.

„PrimaLoft® P.U.R.E.™ ist in unserem Unternehmensziel ein großer Schritt nach vorn und ein wichtiger Baustein unserer Relentlessly Responsible™ Mission, der die Art und Weise, wie wir unsere Produkte herstellen, in den Fokus rückt. Wir nehmen jedes Material, jede Rezeptur, jeden Prozess und jede Ausrüstung genau unter die Lupe mit dem Ziel, CO2-Emissionen zu reduzieren und gleichzeitig unsere Produktqualität und Leistungsmerkmale zu erhalten,“ sagte Mike Joyce, Präsident und CEO von PrimaLoft.

Drei neue Produkte stehen mit der neuesten Version der PrimaLoft® P.U.R.E.™-Herstellungstechnologie für Markenpartnern zur Verfügung und werden in deren Kollektionen voraussichtlich ab der Saison Sommer bzw. Winter 2022 verwendet werden. PrimaLoft® Gold Insulation P.U.R.E.™, PrimaLoft® Silver

Insulation P.U.R.E.™ und PrimaLoft® Black Insulation P.U.R.E.™. Alle neuen Isolationsprodukte werden aus 100 % recyceltem Polyester hergestellt.

Joyce weiter: „Diese bedeutende Veränderung unserer Fertigungstechnik ist allerdings nicht der einzige Bereich, in dem wir CO2-Emissionen einsparen. Seit 1997 verwenden wir für die Herstellung von PrimaLoft-Produkten, wo immer möglich, recyceltes Post-Consumer-Material anstelle von Virgin Polyester, ohne die Leistung zu beeinträchtigen. Das trägt, unabhängig von PrimaLoft® P.U.R.E.™, schon erheblich zur Senkung unserer Emissionen bei. Wir haben ermittelt, dass wir allein dadurch seit 2015 rund 16.000 Tonnen CO2 eingespart haben. Wir gehen davon aus, dass sich unser gesamter CO2-Fußabdruck weiter drastisch reduzieren wird, wenn wir die PrimaLoft® P.U.R.E.™ Technologie Stück für Stück auf unsere gesamte Produktpalette erweitern.“

Die neue Fertigungstechnologie ermöglicht es Herstellern besonders umweltschonende Produkte zu fertigen, deren CO2-Fußabdruck durch PrimaLoft® P.U.R.E.™ drastisch reduziert werden kann. Bereits zum kommenden Herbst-Wintersaison 2021/22 sind erste Produkte mit der ursprünglichen Version von PrimaLoft® PURE™ (knapp 50 Prozent CO2-Reduktion) im Handel erhältlich. Darunter Modelle von Marken wie Patagonia, Alpkit, Bergans of Norway, Kodiak, PYUA und Viking. Die bekannte Menswear-Fashionbrand Stone Island hat ebenfalls angekündigt, PrimaLoft® P.U.R.E.™ ab Herbst 2022 zu verwenden.

Einen weiteren wichtigen Schritt in Richtung Reduktion von Kohlenstoffdioxidemissionen plant PrimaLoft® durch die Zusammenarbeit mit dem US-Firma Origin Materials zu machen, die sich auf die Entwicklung CO2-negativer Materialien spezialisiert hat. Das gemeinsame Programm arbeitet an Hochleistungsisolationsfasern für die Bekleidungsbranche, basierend auf CO2-negativem PET und Next-Generation-Polymeren, die aus Holzabfällen gefertigt werden. Die Zusammenarbeit wurde im April 2021 verkündet.

• Fraunhofer CCPE veröffentlicht Positionspapier und Forschungsprogramm zum Recycling von Kunststoffen

Der Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE hat ein Positionspapier zum Stand von Wissenschaft und Technik von Recyclingtechnologien für Kunststoffe vorgelegt. Der Schwerpunkt liegt auf chemischen Recyclingverfahren. Eine Marktanalyse zeigt aktuelle Industrieaktivitäten, außerdem werden die Fraunhofer-Kompetenzen im Kunststoff-Recycling im Überblick dargestellt.

Positionspapier und Forschungsprogramm zum Recycling von Kunststoffen

Rund 30 Fraunhofer Institute und Einrichtungen befassen sich mit dem Recycling und der Aufbereitung von Kunststoffen. Übersicht aktueller Initiativen zur Demonstration und Kommerzialisierung von chemischen Recyclingverfahren.

Das Positionspapier gibt einen Überblick über werk- und rohstoffliche (chemische) Aufbereitungstechnologien für Kunststoffe, die sich derzeit in der Entwicklung befinden und noch nicht zum Stand der Technik zählen. Insbesondere werden sogenannte chemische Recyclingverfahren eingeordnet. Beleuchtet werden dabei der technische Entwicklungsstand der Verfahren, deren Vor- und Nachteile, die regulatorischen und gesetzlichen Rahmenbedingungen, die ökonomische Machbarkeit sowie Potenziale für den Umwelt- und Klimaschutz. Eine Marktübersicht zeigt darüber hinaus, welche Projekte seitens der Industrie im Bereich chemischer Recyclingverfahren derzeit laufen, welche Abfallstoffe behandelt werden und welche Anlagenkapazität vorhanden bzw. geplant ist.

Prof. Matthias Franke, Leiter des Institutsteils Sulzbach-Rosenberg von Fraunhofer UMSICHT, entwickelt vor allem pyrolysebasierte Recycling­technologien. Er fasst die Ergebnisse zusammen: »Die Nachfrage nach hochwertigen Kunststoffrezyklaten nimmt derzeit zu. Hintergrund sind einerseits die Selbstverpflichtungen der Hersteller, andererseits die Vorgaben der Europäischen Union zum Rezyklateinsatz. Mit Rezyklateinsatzquoten und steigenden CO2-Preisen wird die Wettbewerbsfähigkeit von Rezyklaten gegenüber Primärware gestärkt, und die Abhängigkeit vom Rohölpreis aufgehoben. Dies schafft Investitionssicherheit für das Recycling. Neuartige Recyclingtechnologien sind nach unserer Einschätzung technisch in der Lage, die zusätzliche Nachfrage nach hochqualitativen Rezyklaten zu bedienen. Entwicklungs­bedarf gibt es vor allem noch bei komplexen Abfällen wie zum Beispiel Verbundmaterialien. Auch eine ökologische Gesamtbewertung der Verfahren steht noch aus.«

Ausgehend vom derzeitigen Entwicklungsstand schätzen die Fraunhofer Forschenden die Potenziale von alternativen Recyclingtechnologien insgesamt positiv ein, wenn Sie als Ergänzung zu etablierten werkstofflichen Verfahren eingesetzt werden. Sie seien technisch mach- und beherrschbar, sie könnten dazu beitragen, die Kreislaufführung von Kunststoffen zu verbessern und hochqualitative Sekundärrohstoffe für die Industrie bereit zu stellen. Vor allem die rohstofflichen / chemischen Verfahren könnten ein ergänzender Baustein für höherwertiges Kunststoff-Recycling sein besonders bei bisher schwer behandelbaren Abfallströmen.

Die Positionen des Fraunhofer CCPE im Einzelnen:

• Werkstoffliche Verfahren sind für sortenreine Kunststofffraktionen (Thermoplaste) die beste Wahl.
• Mit zunehmender Heterogenität, Verschmutzung oder Kontamination von Kunststoffabfällen kommt das werkstoffliche Recycling an seine Grenzen. Füll-, Stör- und Schadstoffe können in Sortier-, Wasch- und Extrusionsanlagen oft nicht vollständig ausgeschleust werden. Bestimmte Kunststoffsorten sind werkstofflich kaum verwertbar.
• Um eine Steigerung der Kreislaufführung von Kunststoffen zu erreichen, ist eine Ergänzung der werkstofflichen Verfahren durch alternative Prozesse und Prozess-Kombinationen erforderlich.
• Da chemische Recyclingverfahren ebenfalls in der Lage sind, Sekundärrohstoffe für die Kunststoffproduktion bereitzustellen, sollte die werkstoffliche Verwertungs­quote im Bereich der Verpackungskunststoffe durch eine technologieoffene Recyclingquote ersetzt werden. Dies würde technische Innovationen im mengenmäßig dominanten Recycling von Verpackungen fördern.
• Eine gesamtökologische Betrachtung von Recyclingverfahren oder Verfahrens­kombinationen für spezifische Altkunststoffe muss noch erbracht werden.
• Eine teilweise Substitution von erdölbasierten Basischemikalien durch chemische Rezyklate bspw. auf Basis von Kunststoffabfällen erscheint technologisch möglich.

Im Positionspapier stellt Fraunhofer CCPE eine Forschungsagenda vor:

1. Analyse von kunststoffhaltigen Abfällen verbessern
2. Transparenz über ökonomische und ökologische Auswirkungen durch Langzeitbetrieb herstellen
3. Dynamische Bewertungsmodelle für die Abfallbehandlung entwickeln
4. Recyclingtechnologien koppeln
5. Automatisierte, KI-basierte gestufte Recyclingverfahren erforschen
6. Rezyklate und Zwischenprodukte aus den Recyclingprozessen optimieren