Aus der Branche

Die Gewinner der diesjährigen Innovation Awards der internationalen Leitmessen Techtextil und Texprocess stehen fest. 15 Preisträger in acht Kategorien erhalten die Auszeichnung für wegweisende Forschung, neue Produkte, Verfahren oder Technologien. Die prämierten Innovationen zeigen textile Lösungen als essenzielle Treiber für Weiterentwicklungen in zahlreichen Branchen wie Luftfahrt, Automobil, Medizin oder Bau.

Gewinner Techtextil Innovation Award

Flugzeuge besser recyceln
Leichter als viele Metalle und flexibel im Design: Faserverbundwerkstoffe sind aus der modernen Luft- und Raumfahrt nicht mehr wegzudenken. Die textilverstärkten Leichtbaumaterialien, meist eine Mischung aus Glas- oder Kohlenstofffasern und Kunstharz, reduzieren das Gewicht von Flugzeugen – und damit deren Treibstoffverbrauch – so stark, dass manche modernen Flieger inzwischen zu mehr als 50 Prozent aus ihnen bestehen. Damit stellt sich auch immer dringlicher die Frage nach dem Recycling dieser Verbundmaterialien. Für ein neues Verfahren, mit dem Flugzeugteile aus thermoplastischem Faserverbund künftig besser recycelt werden können sollen, erhält das belgische Textilforschungsinstitut Centexbel den Techtextil Innovation Award in der Kategorie „New Approaches on Sustainability & Circular Economy“. Das prämierte Verfahren, dessen Entwicklung nach Angaben von Centexbel eng von Airbus begleitet wurde, nutzt Induktionswärme. Mit ihrer Hilfe kann man verschweißte thermoplastische, textilverstärkte Verbundwerkstoffe erhitzen und anschließend voneinander lösen. Stringer, Teile von Tragflächen und andere textilbasierte Flugzeugteile sollen sich so künftig besser trennen und wiederverwenden lassen.

Smartes Dach
Der Techtextil Innovation Award in der Kategorie „New Product“ geht an das portugiesische Technologiezentrum für Textil- und Bekleidungsindustrie CITEVE für ein intelligentes, textilverstärktes Abdichtungssystem für Flachdächer. Das „Smart Roofs System“ (SRS) besteht aus einer thermisch reflektierenden, flüssigen Abdichtungsmembran auf Wasserbasis und einer intelligenten textilen Verstärkungsstruktur aus einem Jacquard-Gewebe aus recyceltem Polyester. Diese enthält elektronische Garne, die auf Wärme, Temperatur und Feuchtigkeit reagieren. Das innovative System bietet laut CITEVE eine bessere technische Leistung und ist nachhaltiger als bisherige Lösungen für Flüssigmembranen.

Drei Preisträger in der Kategorie „New Technology“:

Selbstkühlende Textilien gegen Klimawandel-Folgen
Eine neuartige Beschichtung für selbstkühlende Textilien der Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) erhält einen Techtextil Innovation Award in der Kategorie „New Technology“. Anders als Sonnenschirme oder Markisen, die die Sonneneinstrahlung nur indirekt abhalten, ermöglicht die Beschichtung es Textilien, selbst aktiv zu kühlen. Dazu reflektiert sie nicht nur das Sonnenlicht, sondern strahlt auch Wärmeenergie wieder ab. Die Entwicklung der Beschichtung erfolgt auch vor dem Hintergrund steigender Temperaturen durch den Klimawandel. Der Kühlenergiebedarf in Städten sei zwischen 1970 und 2010 um 23 Prozent gestiegen. Bisher sorgen vor allem Ventilatoren und Klimaanlagen für Abkühlung. Doch die verbrauchen viel Strom: Bereits 2018 schätzte die Internationale Energieagentur (IEA), dass rund zehn Prozent des weltweiten Strombedarfs auf Klimaanlagen und Ventilatoren entfallen; 2050 könnten Klimaanlagen laut IEA nach der Industrie der zweitgrößte Treiber des globalen Energiebedarfs sein.

Besserer Schutz vor Sepsiserregern
Sepsis, auch bekannt als Blutvergiftung, ist weltweit für jeden fünften Todesfall verantwortlich. Ursache der Infektion sind häufig Mikroorganismen wie Bakterien, Pilze oder Viren, die auch in Krankenhauswäsche vorkommen und von dort über Wunden in den Körper gelangen können. Das hessische Unternehmen Heraeus Precious Metals erhält einen Techtextil Innovation Award in der Kategorie „New Technology“ für eine neue antimikrobielle Technologie, die Krankenhauspatient*innen künftig besser vor Sepsiserregern schützen soll. Dabei handelt es sich um ein Additiv auf Edelmetallbasis mit dem Namen AGXX. Kleidung und Bettwäsche in Krankenhäusern und Pflegeeinrichtungen sollen so künftig besser antimikrobiell ausgestattet werden können als mit derzeitigen Lösungen. Und so funktioniert es: In Textilien eingearbeitet, löst AGXX durch das Zusammenwirken der Edelmetalle Silber und Ruthenium eine katalytische Reaktion aus, die reaktiven Sauerstoff erzeugt, der Mikroorganismen wirksam abtöten soll. Die antimikrobielle Wirksamkeit der prämierten Neuentwicklung konnte Heraeus nach eigenen Angaben bisher bei 130 verschiedenen Mikroorganismen nachweisen und zudem zeigen, dass diese auch nach 100 Wäschen im Textil erhalten bleibt.

Smarte Textilpumpe hält Kleidung trocken
Bei Kleidung ist Komfort einer der wichtigsten Aspekte. Er leidet schnell, wenn ein Kleidungsstück nass wird, zum Beispiel durch Schweiß. Um diesen künftig schon während des Tragens aus Hemd oder Jacke zu entfernen, hat das schwedische Unternehmen LunaMicro eine intelligente Feuchtigkeitsmanagement-Technologie entwickelt. Dabei handelt es sich um ein mehrlagiges, poröses Textil, das mit einer kleinen Batterie verbunden ist. Eingearbeitet in ein Kleidungsstück, soll diese smarte Textilpumpe Flüssigkeiten wie Schweiß aktiv aus dem Inneren der Kleidung nach außen befördern und die Träger*innen trocken halten. Für die in Schweden und den USA patentierte elektroosmotische Textilpumpe erhält das Unternehmen einen Techtextil Innovation Award in der Kategorie „New Technology“. Die Innovation soll schon bald in Outdoor- und Arbeitsschutzkleidung sowie in persönlicher Schutzausrüstung (PSA) zum Einsatz kommen.

Zwei Preisträger in der Kategorie “New Concept”:

Nachhaltiges Bauen: Bis zu 30 Prozent Beton einsparen
Rund 40 Prozent der globalen CO2-Emissionen entfallen derzeit auf den Bau- und Gebäudebereich. Vor allem bei der Herstellung von Beton, einem der wichtigsten Baustoffe, werden große Mengen CO2 freigesetzt. Das Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) und das Institut für Massivbau (IMB) an der TU Dresden erhalten einen von zwei Techtextil Innovation Awards in der Kategorie „New Concept“ für ein neues Fertigungsverfahren von Betonfertigteilen unter Verwendung von Carbon, mit dem sich bis zu einem Drittel Beton einsparen lassen soll. Darum geht es: Um Material zu sparen, kommen im Neubau vorzugsweise sogenannte Hohlkörperdecken zum Einsatz. Das sind Betonfertigteile, die im Gegensatz zu massiven Stahlbetondecken Hohlräume enthalten und daher weniger Beton benötigen. Mit dem neuen Fertigungsverfahren, das die Institute mit Unternehmen der Textil- und Baubranche entwickelt haben, lassen sich Hohlkörperdecken-Betonfertigteile mit Carbon herstellen, die künftig noch weitaus mehr Beton und damit CO2 einsparen sollen. Mit dem prämierten Verfahren sollen sich Privat- und Industriegebäude schon bald nachhaltiger und ressourcenschonender bauen lassen als bisher.

Veganes Leder aus Hanfabfällen
Ebenfalls in der Kategorie „New Concept“ wird das Biotech-Start-up Revoltech mit einem Techtextil Innovation Award ausgezeichnet. Das junge Unternehmen aus Darmstadt erhält den Preis für seinen veganen, vollständig recycelbaren Lederersatz aus Hanffasern namens „LOVR“ (ein Akronym für „lederähnlich, ohne Plastik, vegan, reststoffbasiert“). Laut Revoltech ist es der „weltweit erste wirklich zirkuläre Lederersatz“. Vegane Lederalternativen hätten bisher oft zwei Probleme: Entweder seien sie nicht rein pflanzlich, weil sie erdölbasierte Bestandteile enthielten, oder sie würden im Labor gezüchtet und seien daher schwer skalierbar. LOVR dagegen vereint laut Fuhrmann Skalierbarkeit und 100-prozentige Kompostierbarkeit. Die für LOVR verwendeten Hanfabfälle stammen aus dem industriellen Hanfanbau. Der prämierte Lederersatz ist Revoltech zufolge bereits in Schuhen und in einem Konzeptfahrzeug des Autoherstellers KIA im Einsatz. Bald soll er auch bei Polstermöbeln, in Autoinnenräumen und Bekleidung für mehr Nachhaltigkeit sorgen.

Zwei Preisträger in der Kategorie “New Technologies on Sustainability & Recycling”:

Fasern nachhaltiger zu 3D-Formen verbinden
In der Kategorie „New Technologies on Sustainability & Recycling“ geht ein Techtextil Innovation Award an Norafin Industries aus dem sächsischen Mildenau. Der Preis würdigt das neue Verfahren „Hydro-Shape“, mit dem sich Fasern mit Hochdruckwasserstrahlen zu einer 3D-Form verbinden lassen. „Statt nur textile Flächen zu erzeugen, können mit dem neuen Verfahren dreidimensionale Strukturen von der Faser bis zum Endprodukt in einem Schritt hergestellt werden. Im Ergebnis entstehe ein textiles 3D-Produkt, das in Sachen Abfallreduzierung neue Wege gehe und zudem aus biologisch abbaubaren Naturfasern hergestellt werden könne. Die Entwicklung der Technologie erfolgte laut Jolly auch vor dem Hintergrund der Single-Use-Plastics Directive, einer EU-Richtlinie zur Bekämpfung von Einwegplastik, die 2021 in Kraft trat. Auf der Techtextil will Norafin das nun ausgezeichnete Fügeverfahren erstmals der Öffentlichkeit vorstellen.

Biobasierte Isolationstextilien statt synthetischer Dämmstoffe
Eine gute Wärmedämmung von Gebäuden ist wichtig für den Klimaschutz, denn sie reduziert den Energieverbrauch und damit die benötigte Heizenergie. Dämmstoffe wie Polyurethan oder Styropor dämmen zwar gut, enthalten aber auch fossile Rohstoffe. Um solche synthetischen Materialien in Zukunft zu ersetzen und nachhaltiger zu dämmen, hat das Aachener Start-up SA-Dynamics gemeinsam mit Industriepartnern recycelbare Dämmtextilien aus biobasierten Aerogelfasern entwickelt. Dafür erhält das Unternehmen den zweiten Techtextil Innovation Award in der Kategorie „New Technologies on Sustainability & Recycling“. Die EU und Regierungen vieler Staaten setzen auch bei der Gebäudedämmung verstärkt auf regulatorische Maßnahmen für mehr Klima- und Umweltschutz. Die neuen Isolationstextilien aus Aerogelfasern, die zu über 90 Prozent aus Luft bestehen und sich auf Textilmaschinen verarbeiten lassen, sollen synthetische Dämmstoffe in ihrer Schutzwirkung sogar übertreffen

Wissenschaftsteams des Instituts für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA) forschen gemeinsam mit Partnern aus der Industrie und außeruniversitären Forschungseinrichtungen gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) an Wegen, die Textilindustrie von fossilen auf biobasierte Rohstoffe, Ausrüstungen sowie neue umweltfreundliche Verfahren umzustellen, um auf diese Weise, die gesamte textile Wertschöpfungskette zu transformieren.

Die Fäden dafür laufen im Innovationsraum BIOTEXFUTURE mit einer Vielzahl an einzelnen Textilforschungsprojekten zusammen. Die enge Verknüpfung von universitärer mit anwendungsnaher Forschung und marktrelevanter Umsetzung mit Wirtschaftsunternehmen soll dazu führen, dass der Textilindustrie die Wende zu einem zukunftsfähigen biobasierten Wirtschaften zielgerichtet gelingen kann.

Erste konkrete Ergebnisse ausgewählter Projekte präsentiert BIOTEXFUTURE auf den Gemeinschaftsstand Bioökonomie des BMBF auf der Hannover Messe (22. bis 26.4.2024) sowie auf der fast zeitgleich stattfindenden Internationalen Leitmesse für technische Textilien und Vliesstoffe, Techtextil, in Frankfurt / Main (23. bis 26.4.2024). Folgende Projekte werden vorgestellt:

• BioTurf: der Kunstrasen der Zukunft ist grün (Hannover Messe / Techtextil)
• CO₂Tex: innovative elastische Garne binden CO₂ (Hannover Messe / Techtextil)
• DegraTex: biologisch abbaubare Geotextilien (Techtextil)
• BioBase: Textilien für Innenräume, Sport, Auto und Technik werden bio (Hannover Messe / Techtextil)

BioTurf: der Kunstrasen der Zukunft ist grün
Die Forscher*innen des Projekts BioTurf arbeiten an der Lösung eines Problems, mit dem hunderte von Städten und Gemeinden konfrontiert sind. Ziel ist es, eine Kunstrasenstruktur aus Bio-Polyethylen (PE) zu entwickeln, das sich qualitativ nicht von erdölbasiertem PE unterscheidet. Diese Monomaterial-Struktur soll ein hochwertiges Materialrecycling ermöglichen. Eine wichtige Basis für die spätere Kreislaufführung des Produktes. Darüber hinaus wird die neuartige Kunstrasenstruktur ohne die Zugabe von Einstreu-Granulat auskommen und damit das aktuelle Mikroplastik-Problem von Kunstrasenplätzen lösen. Es existiert bereits ein BioTurf-Fußballplatz in Aachen als Demonstrationsspielfeld, auf denen Sportler*innen spielen und trainieren, und dadurch die Forscher*innen regelmäßig Rückmeldung bekommen. Man befindet sich in der Phase der Feinjustierung, um das Ziel zu erreichen den Kunstrasen der Zukunft aus 100% biobasiertem Polyethylen herstellen zu können.

CO₂Tex: innovative elastische Garne binden CO₂
Die Textilwissenschaftler*innen des BIOTEXFUTURE Projekts CO₂Tex entwickeln elastische Filament-Garne, in deren Ausgangsmaterial das für die Erderwärmung mitverantwortliche Treibhausgas CO₂ gebunden ist. Gleichzeitig verwenden sie für die Garnherstellung Schmelzspinnprozesse, für die keine giftigen und umweltschädlichen Lösungsmittel notwendig sind. Den Forscher*innen ist es zudem gelungen, die Elastizität der auf thermoplastischen Polyurethanen (TPU) beruhenden Entwicklung für bestimmte Garntypen an das Leistungsvermögen der konventionellen Elastane heranzuschrauben. Das Projekt-Konsortium erwartet, dass für die entwickelten CO₂-haltigen elastischen TPU-Filament-Garne eine Hochskalierung der Produktionsprozesse auf eine massentaugliche Fertigung im Industriemaßstab in absehbarer Zeit möglich sein wird. Dabei hält das CO₂Tex-Team vergleichbare Herstellungskosten wie bei konventionellen Garnen sowie leichte Vorteile bei der Energiebilanz gegenüber bestehenden Prozessen für möglich.

DegraTex: biologisch abbaubare Geotextilien
Das Ziel von DegraTex ist die Entwicklung biobasierter, abbaubarer Geotextilien für kurzfristige Anwendungen wie die zeitlich begrenzte Sicherung von Erdstrukturen oder für den Vegetationsschutz. Die Materialien erfüllen ihre Funktion, bis sie von natürlichen Komponenten, wie z.B. bodenstabilisierenden oder bodendeckenden Pflanzen, übernommen werden oder simpel einfach nicht mehr benötigt werden. Es geht darum, konventionelle, erdölbasierte Geotextilien in technisch und ökologisch sinnvollem Rahmen durch biobasierte und abbaubare Produktlösungen zu ersetzen. Das Forschungsteam des ITA hat bereits erste Demonstratoren auf Basis von Biopolymeren im Außeneinsatz.

BioBase: Textilien für Innenräume, Sport, Auto und Technik werden bio
Im BioBase-Projekt wird die gesamte textile Wertschöpfungskette der jeweiligen Produkte abgebildet und in jedem Prozessschritt der technologische Reifegrad für die industrielle Produktion von biobasierten und nachhaltigen Chemiefasern schrittweise erhöht. Zunächst entstehen hierbei in Kooperation zwischen den Forschungseinrichtungen und Industriepartner*innen industriell gefertigte Anschauungsmodelle (Demonstratoren), die das Potenzial der am Markt verfügbaren biobasierten Polymere demonstrieren sollen. Die Herstellung der Polymere, Garne und textilen Flächen, orientiert sich sehr anwendungsbezogen an den existierenden technischen Anforderungen in den unterschiedlichen Industrie-Sektoren.
Das Team in Aachen beschäftigt sich mit der Herstellung von Chemiefasergarnen und betrachtet dabei die Arbeitsschritte Schmelzspinnen und Texturieren der Wertschöpfungskette und teilweise auch die Flächenherstellung. Die Forschungen zeigen, dass biobasierte Polymere existieren, die auf bestehenden Anlagen entlang der textilen Prozesskette bis zum Demonstrator verarbeitbar sind, wobei die Garn- und Textileigenschaften je nach Anforderungsprofil angepasst werden können.

Der Bundesverband Medizintechnologie (BVMed) fordert in seinem Positionspapier zur Europawahl am 9. Juni 2024 einen eigenen Gesundheitsausschuss im Europäischen Parlament, um den gestiegenen Stellenwert der Gesundheitsthemen abzubilden. Unter dem Titel „Medizintechnik-Standort Europa stärken“ ist es für den deutschen Medizintechnik-Verband besonders wichtig, dass Europa Lehren aus der Corona-Pandemie zieht, die Resilienz des Gesundheitssystems stärkt und damit die medizinische Versorgung krisenfest gestaltet. „Wir brauchen als MedTech-Branche vor allem einen einheitlichen regulatorischen Rahmen – ohne zusätzliche oder gar weitergehende Standards in den einzelnen Mitgliedsstaaten“, so BVMed-Geschäftsführer und Vorstandsmitglied Dr. Marc-Pierre Möll.

Um ein widerstandsfähiges Gesundheitssystem zu schaffen, fordert der BVMed attraktive Rahmenbedingungen für lokale Produktion und die Stärkung der Resilienz der Lieferketten. Eine „digitale Bestandsplattform für versorgungskritische Medizinprodukte und Arzneimittel“ könne zudem dazu beitragen, dass kritische Produkte uneingeschränkt zur Verfügung stehen. Sinnvoll sei auch eine „Whitelist für kritische Rohstoffe unter dem Critical Raw Materials Act“. Bei der Erarbeitung von politischen Maßnahmen zur Verbesserung der Effizienz und Integrität von Lieferketten müssen alle relevanten Stakeholder einbezogen werden – „inklusive der Medizintechnikbranche“, heißt es im BVMed-Europapapier.

Beim Thema Nachhaltigkeit spricht sich der MedTech-Verband dafür aus, die Vorgaben des europäischen Green Deals am Wohl der Patient:innen auszurichten. „Neue oder geänderte Regulierungen dürfen niemals die Versorgung von Patient:innen gefährden“, heißt es im Positionspapier. Da Produktänderungen zeit- und ressourcenintensiv sowie in der EU-Medizinprodukte-Verordnung (MDR) streng reguliert seien, benötigen umwelt- und nachhaltigkeitsbezogene Regulierungen, die Auswirkungen auf die Gesundheitsversorgung haben, angemessene Ausnahmeregelungen und Übergangsfristen.

Ein wichtiges Anliegen sind dem BVMed die Verbesserungen der MDR, um einen effizienten regulatorischen Rahmen für Medizinprodukte zu schaffen, der die Patient:innenversorgung gewährleistet. Der BVMed fordert daher unter anderem die Abschaffung der fünfjährigen Re-Zertifizierungs-Pflicht, die Einführung eines Fast-Track-Verfahrens für innovative Produkte, Orphan Devices und Nischenprodukte, die Steigerung der Effizienz, der Transparenz und der Berechenbarkeit des MDR-Systems sowie die Zusammenführung der Verantwortung im System über eine zu schaffende Governance-Struktur. Doppelregulierungen müssten durch die Harmonisierung der Anforderungen in verschiedenen Rechtsakten verhindert werden.

Ein weiterer Schwerpunkt der Positionen des deutschen MedTech-Verbandes ist es, Innovationen voranzutreiben und Digitalisierung zu forcieren. Der Europäische Raum für Gesundheitsdaten (EHDS) lege die Grundlage für den Datenaustausch und die Datennutzung für Unternehmen. Der Artificial Intelligence Act (AI-Act) solle bessere Möglichkeiten für die KI-Entwicklung schaffen, bringe aber auch neue Pflichten für Medizinprodukte mit sich, die effizient mit der bestehenden MDR in Einklang gebracht werden müssten. Der BVMed setzt sich für die Schaffung eines echten Binnenmarkts für digitale Gesundheitslösungen mit europaweiten Zulassungen und einheitlichen Standards für Datensicherheit aus. Der EHDS müsse allen Stakeholdern einen gleichberechtigten mit geringem bürokratischem Aufwand bieten. Außerdem müsste die Interoperabilität von Daten auf der Grundlage von international anerkannten Standards ausgebaut werden – „bei weitgehendem Verzicht auf nationale Besonderheiten bei Datenstandards“.

Schließlich sei es auf europäischer Ebene wichtig, Handel auszubauen, Fachkräfte zu sichern und Exporte zu stärken. Tendenzen der Renationalisierung und des Protektionismus erschwerten Europa die Handelsbeziehungen mit Drittstaaten und sorgen für erhebliche Marktzugangshürden. „Eine offene Handelspolitik ist jedoch für die exportstarke Medizintechnik-Branche ein entscheidender Faktor. Damit die Industrie so stark bleibt, bedarf es zudem der Sicherung des nötigen Fachkräftebedarfes“, heißt es in dem BVMed-Papier.

Leichtbau ist eine Schlüsseltechnologie für die Energiewende und für nachhaltiges Wirtschaften. Nach der Auflösung der Landesagentur Leichtbau GmbH vertritt nun ein Konsortium aus Allianz faserbasierter Werkstoffe (AFBW), Leichtbauzentrum Baden-Württemberg (LBZ e.V. -BW) und Composites United Baden-Württemberg (CU BW) die Interessen der Leichtbau-Community im Bundesland.

Dafür wurde im Auftrag und mit Unterstützung des Landes die „Geschäftsstelle Leichtbau für Baden-Württemberg“ eingerichtet. Als Leichtbau-Allianz BW ist sie die zentrale Anlaufstelle für alle Akteure im Bereich Leichtbau und nimmt deren Interessen auf nationaler und internationaler Ebene wahr. Die Vertretung der Geschäftsstelle übernimmt Professor Markus Milwich von den Deutschen Instituten für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF).

Durch den Einsatz leichterer Materialien im Zusammenspiel mit neuen Produktionstechnologien wird der Energieverbrauch im Verkehr, in der verarbeitenden Industrie und im Bauwesen wesentlich reduziert. Durch den Einsatz neuer Werkstoffe und Materialien können Ressourcen eingespart werden. Als Querschnittstechnologie deckt Leichtbau die Herstellung und Nutzung bis hin zum Recycling und zur Wiederverwendung ab.

Ziel der Landesregierung ist es, Baden-Württemberg als Leitanbieter für innovative Leichtbautechnologien zu etablieren, um die heimische Wirtschaft zu stärken und hochwertige Arbeitsplätze zu sichern.

Die „Leichtbau-Allianz Baden-Württemberg“ wird dazu unter anderem den überregional bekannten „Leichtbautag“ weiterführen, welcher als wichtiger Impulsgeber für vielfältige Leichtbauthemen in Wirtschaft und Wissenschaft fungiert.

Professor Milwich ist ein langjähriger und auch über die Landesgrenzen hinaus vernetzter Experte auf dem Gebiet des Leichtbaus. In seiner Funktion vertritt Milwich das Land Baden-Württemberg auch im Strategiebeirat der Initiative Leichtbau des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz, welche den technologieübergreifenden und effizienten Wissenstransfer zwischen den verschiedenen, bundesweiten Akteuren beim Leichtbau unterstützt und Unternehmerinnen und Unternehmern bundesweit als zentrale Anlaufstelle für alle relevanten Fragen dient.

Milwich leitete von 2005 bis 2020 den Forschungsbereich Faserverbundtechnologie an den DITF welcher ab 2020 in das Kompetenzzentrum Polymere und Faserverbunde integriert wurde. Darüber hinaus ist er Honorarprofessor an der Hochschule Reutlingen, wo er die Fächer Hybride Werkstoffe und Verbundwerkstoffe lehrt.

Eine Chance für Young Professionals und angehende Fachkräfte, sich mit innovativen Unternehmen entlang der gesamten textilen Wertschöpfungskette zu vernetzen, bieten die Techtextil und Texprocess. Die international führenden Innovationsmessen, die vom 23. bis 26. April 2024 in Frankfurt am Main parallel zueinander stattfinden, halten für Studierende und Berufsanfänger*innen zahlreiche Vernetzungsmöglichkeiten und Wissensformate bereit.

Die Techtextil gibt einen gebündelten Überblick über die globale Innovationskraft technischer Textilien und Vliesstoffe und macht deren vielfältige Anwendungsbereiche sichtbar - von Automobil bis Bau, Fashion und Medizin. Gleichzeitig agiert die Texprocess als internationale Plattform neuester Maschinen, Verfahren und Dienstleistungen für die Konfektion von Bekleidung und textilen Materialien und präsentiert Lösungen von Nähtechnik bis hin zu Cutting-Technologien.

Für Young Professionals bedeutet dies zahlreiche Vernetzungsmöglichkeiten. Techtextil und Texprocess halten eine Vielzahl an Wissens- und Networking-Formaten bereit – darunter zahlreiche Präsentationen von Universitäten, Forschungsinstituten und Start-ups, die gezielt Berufseinsteiger*innen und interessierte Fachkräfte ansprechen. Darüber hinaus stehen am Messefreitag die Vortragsformate Techtextil Forum und Texprocess Forum im Zeichen der nächsten Generation.

„Nachwuchsförderung nimmt einen starken Fokus auf der Techtextil und Texprocess ein. Wir arbeiten sehr eng mit Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Newcomern der Branche zusammen. Die aktuelle Dringlichkeit der Textilbranche, neue Fachkräfte zu gewinnen, verleiht unserem Ansatz noch mal mehr Relevanz“, sagt Sabine Scharrer, Director Brand Management Technical Textiles & Textile Processing. „Als Teil des Konzeptes werden ausgewählte Hochschulen zu den Veranstaltungen eingeladen. Schon jetzt haben viele renommierte Institute zugesagt, die Messen mit Studierenden entsprechender Fachrichtungen zu besuchen und die Innovationskraft der Branche gebündelt live zu erleben“, berichtet Sabine Scharrer.

Campus & Research: neueste Erkenntnisse der Wissenschaft
Auf den Arealen Campus & Research in den Hallen 12.1 sowie 8.0 präsentieren internationale Hochschulen, Institute und Forschungseinrichtungen sowohl ihre Forschungskompetenz als auch ihr vielfältiges Angebot an Studien- und Weiterbildungsmöglichkeiten. Die Schwerpunkte liegen auf Textil und Technologien zur Herstellung und zur Be- und Verarbeitung von Textilien.
 
Techtextil und Texprocess finden vom 23. bis 26. April 2024 auf dem Frankfurter Messegelände statt.

Textil-Recycling ist eine der großen Herausforderungen unserer Zeit. Aktuell wird der Großteil der gebrauchten Kleidung (über 85 %) thermisch verwertet oder landet auf Deponien. Ein deutlich kleinerer Anteil wird als Second-Hand Kleidung in Entwicklungsländer verschifft. Lediglich weniger als ein Prozent der Kleidung wird recycelt und anschließend wieder zu Kleidung verarbeitet.

Textilien zu recyceln ist kompliziert. Für Sammlung und Sortierung der Altkleider gibt es noch keine etablierten Systeme. Mechanische Verfahren zur Rückgewinnung von Fasern resultieren häufig in einer schlechteren Qualität der textilen Produkte und chemische Verfahren sind technisch kaum entwickelt, sowie wirtschaftlich noch nicht attraktiv genug. Dies gilt auch für das weltweit am häufigste produzierte synthetische Textilfasermaterial Polyester, das aus dem gleichen Material wie PET Flaschen hergestellt wird. Das derzeit in der Textil- und Bekleidungsindustrie genutzte recycelte PET (rPET) stammt fast ausschließlich aus recycelten PET-Flaschen.

Forscher:innen des Forschungsinstituts für Textil- und Bekleidung (FTB) der Hochschule Niederrhein und des Instituts für Chemische und Thermische Verfahrenstechnik (ICTV) der Technischen Universität Braunschweig nehmen sich im Projekt SiWerTEX den Hürden der simultanen Rückgewinnung von Monomeren und werthaltigen Zuschlagsstoffen aus dem Recycling von Polyestertextilien an. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz finanziert im Rahmen der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) die Entwicklungsarbeit der Wissenschaftler:innen unter der Leitung von Professorin Dr.-Ing. Maike Rabe (FTB) und Professor. Dr.-Ing. Stephan Scholl (ICTV).

Zusammen mit deutschen Textilherstellern und Textilausrüstern wollen die Wissenschaftler:innen ein chemisches Verfahren zum PET- bzw. Polyesterrecycling, weiterentwickeln. Eine große Herausforderung stellt dabei die Vielfalt von Ausrüstungsmitteln und Additiven dar, mit denen Kleidung und technische Textilien ausgestattet sind: sie sind gefärbt, bedruckt und mit Flammschutz- oder Weichgriffmitteln ausgerüstet.

Untersucht wird im Projekt nicht nur, wie dies beim Recycling effektiv entfernt werden kann, sondern auch, ob die Additive als Wertstoffe zurückgewonnen werden können. Der Fokus wird in SiWerTEX auf die Entfernung von Farbstoffen und die Rückgewinnung des in Flammschutzmitteln enthaltenen Phosphors gerichtet. Die Erkenntnisse sollen helfen, Textilien von Beginn an so zu produzieren, dass ein späteres Recycling möglich wird.

Für die Textil-Unternehmen werden zum Ende des Projektes Handlungsempfehlungen für recyclingfreundliche Färb- und Ausrüstungsprodukte herausgegeben werden können.

Es ist eine der beliebtesten Veranstaltungen am Fachbereich Textil- und Bekleidungstechnik der Hochschule Niederrhein (HSNR) seit fast 20 Jahren: Studierende präsentieren ihre kreativen Projektarbeiten aus dem 5. Semester. Diesmal setzten zwölf Teams die Aufgaben der externen Themensteller in puncto Nachhaltigkeit, Recycling und Upcycling um. Die Lösungen sollten innovativ, nachhaltig und ressourcenschonend sein. Studierende vertiefen wichtige Fähigkeiten wie Teamwork, Kreativität, interkulturelle Kompetenz und methodische Fertigkeiten.

Die Teams wurden nach dem Zufallsprinzip aus verschiedenen Bachelor-Studiengängen und teils international zusammengestellt, Projekte und Themensteller zugelost. Als Gewinnerteam ging dabei „PLAin“ hervor. Elf Studierende stellten Kleidung und Accessoires her, die biologisch abbaubar sind. Dazu verwendeten sie Fasern aus Polylactid – kurz PLA (oder auch Polymilchsäure). Vier Kilogramm stellte die US-amerikanische Partneruni North Carolina State University als Themenstellerin davon bereit. PLA gehört zu den Polyestern, weist aber einen geringeren ökologischen Fußabdruck auf als das gängige Polyester PET. Der Clou: Der Biokunststoff ist im eigenen Garten kompostierbar.  
 
Die Studierenden kreierten unter anderem ein Strick-Top mit passender Shorts, eine Stepp-Weste und ein Haarband. Angefangen von der Garnproduktion über die Flächenherstellung, das Design und die Konfektion bis hin zur Vermarktung umfasste das Projekt die komplette textile Kette. Unter dem Namen „PLAin“ schuf das Team seine eigene Marke samt Marketingkonzept. „Alle Produktionsschritte wurden in der vielseitigen Maschinenhalle und in den Laboren der HSNR umgesetzt“, so Teamleiterin Kerstin Stauss (26) aus Köln über die technischen Möglichkeiten an der Hochschule.
 
Die textilen „PLAin“-Produkte lassen sich später, wenn sie defekt oder abgenutzt entsorgt werden sollen, in Blumenerde auflösen. Eine umweltfreundlichere Alternative zu PET, die zur Senkung des textilen Abfalls beiträgt.

Eine Modekollektion entwickelte auch Team 2. Elf internationale Studierende widmeten sich einem effizienteren, wirtschaftlicheren und optimierten Herstellungsprozess von Upcycling-Mode. Für das Label Studio Amaran Creative erstellten sie via Roadmap und Handbuch einen Leitfaden. Seine Ergebnisse für skalierbarere und effizientere Produktionsabläufe wie Farbsortierung oder Labeling konnte das englischsprachige Team beim Upcycling gebrauchter Seiden-und Polyesterkrawatten erproben. Aus den Alttextilien fertigten sie zwei Kleidungsstücke an – vom Design bis zum Produktionsende. Die textile Kreislaufwirtschaft hielten sie dabei stets im Blick. Produziert haben sie einen Unisex-Rock und eine Jacke in auffälligem Muster.
 
In Zusammenarbeit mit dem gemeinnützigen Verein Femnet e.V. entwickelte Gruppe 11 Kommunikationsmedien, die auf Veranstaltungen oder an Infoständen verwendet werden können. Heraus kam ein Banner aus dem Baumwollstoff Molton, das Wissen über die globale Kreislaufwirtschaft in der Textil- und Bekleidungsindustrie leicht verständlich vermittelt. Das interaktive Standelement mit abnehmbaren Patches bietet auch die Möglichkeit für Spiele wie ein Quiz – und kann im Nu in einer eigens angefertigten Tragetasche verstaut und transportiert werden. Ein Flyer bündelt kompakt Informationen.
 
Elf Studierende aus Gruppe 8 sollten, so die Vorgabe des Kooperationspartners DWI Leibniz-Institut für Interaktive Materialien, die Neugier an textilem Wissen bei unterschiedlichen Zielgruppen wecken. In ihrem Projekt „Wissenschaftskommunikation im Koffer“ gestalteten sie daher fünf Demonstrationskoffer mit eigenem Info- und Anschauungsmaterial – je nach Altersgruppe zu unterschiedlichen Themen-Schwerpunkten.  
 
Die Themenkoffer sind leicht verständlich konzipiert – und lassen sich auf Fachmessen oder bei Passanten-Aktionen rund um das Thema Textile Kreislaufwirtschaft einsetzen. Auch im Rahmen des Transfer-Projektes "KlarTEXt", an dem neben dem DWI auch die HSNR und das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT mitwirken, sollen sie genutzt werden. Die ersten Veranstaltungen sind schon in Planung.   
 
Entstanden ist z.B. ein Kinder-Koffer mit Spielbrett und verschiedenen Faserproben (pflanzlich, chemisch und tierisch) zum Anfassen. Der Recycling-Koffer wiederum richtet sich an Personen mit textilem Grundinteresse und fokussiert die Wiederverwertbarkeit von Alttextilien. Infomaterial und Miniaturmülltonnen machen die Themen Entsorgung, Recycling, Upcycling und Downcycling anschaulich.
 
Team 6 entwarf ein innovatives Sattelpad, das den Rücken der Pferde entlasten und gleichzeitig den Sitz des Sattels korrigieren soll. Bei den Materialien haben sich die acht Studierenden bewusst vom Gängigen abgegrenzt. Für die unterste Schicht, die direkt auf dem Pferdefell aufliegt, verwendeten sie Microfaser, für die oberste Dekorschicht Polyacryl. Materialien, die atmungsaktiv, sehr gut schweißableitend und äußerst langlebig sind. Zwei austauschbare Abstandsgewirke als Zwischenschichten sorgen für den Höhenausgleich und die Formbeständigkeit. Statt eines herkömmlichen Klettverschlusses wählten die Studierenden ein Magnetband zur Befestigung des Sattelpads, um ein Ausreißen der Tierhaare zu vermeiden. Die Aufgabe kam vom jungen Start-Up Equinovation.

Erneut vergibt das nova-Institut im Rahmen der „Cellulose Fibres Conference“, die am 13. und 14. März 2024 in Köln stattfinden wird, den Preis „Cellulose Fibre Innovation of the Year“. Von ressourceneffizienten und recycelten Fasern für Textilien und Wandpaneelen bis hin zu Geotextilien für den Gletscherschutz: Im Vorfeld hat der Expertenbeirat der Konferenz sechs bemerkenswerte Produkte nominiert, darunter Cellulosefasern aus Textilabfällen und Stroh, eine neuartige Technologie zum Färben von Textilien auf Cellulose-Basis, eine Wandpaneele sowie Geotextilien. Die Innovationen werden von den Unternehmen am ersten Tag der Veranstaltung vorgestellt. Alle Konferenzteilnehmer können für einen der sechs Nominierten und somit über die „Top Drei“ abstimmen.

Darüber hinaus bieten die ständig wachsenden Bereiche der Vliesstoffe, Verpackungen und Hygieneprodukte auf Cellulose-Basis den Konferenzteilnehmern Einblicke, die über den Horizont der traditionellen Textilanwendungen hinausgehen. Nachhaltigkeit und andere Themen wie Faser-zu-Faser-Recycling und alternative Faserquellen sind die Hauptthemen der „Cellulose Fibres Conference“, die am 13. und 14. März 2024 in Köln (Deutschland) und online stattfindet. Auf der Konferenz werden die erfolgreichsten Lösungen auf Cellulose-Basis vorgestellt, die derzeit auf dem Markt oder für die nahe Zukunft geplant sind

Die Nominierten:

The Straw Flexi-Dress: Design trifft Nachhaltigkeit – DITF & VRETENA (DE)
Das Flexi-Dress-Design wurde durch die natürliche goldene Farbe und den seidigen Griff von HighPerCell® (HPC)-Filamenten inspiriert, die auf ungebleichtem Strohzellstoff basieren. Diese Cellulosefilamente werden mit einer umweltfreundlichen Spinntechnologie in einem geschlossenen Produktionsprozess hergestellt. Die Designentscheidungen konzentrierten sich auf die emotionale Verbindung und Verbundenheit mit dem HPC-Material, um ein lokales und zirkuläres Modeprodukt zu schaffen. Flexi-Dress ist als vielseitiges Strickkleidungsstück konzipiert – von der Arbeit bis zur Straße – das als Kleid getragen werden kann, aber auch in zwei Teile geteilt werden kann – separat als Oberteil und als gerader Rock. Das Oberteil kann auch mit einem V-Ausschnitt vorne oder hinten getragen werden. Die Struktur des HPC-Textilgestricks wurde als wichtig für den Komfort und die emotionalen Eigenschaften erachtet.

HONEXT® Board FR-B (B-s1, d0) – Flammenhemmendes Wandpaneel aus recycelten Faserabfällen aus der Papierindustrie – Honext Material (ES)
HONEXT® FR-B board (B-s1, d0) ist eine flammenhemmende Platte, die zu 100 % aus upgecycelten Industrieabfällen der Papierindustrie hergestellt wird. Dank Innovationen in der Biotechnologie wird Papierschlamm - der bisher "wertlose" Rückstand aus der Papierherstellung - zu einem vollständig recycelbaren Material aufbereitet, und zwar ohne den Einsatz von Harzen. Diese leichte und einfach zu handhabende Platte zeichnet sich durch eine hohe mechanische Leistung und Stabilität sowie eine geringe Wärmeleitfähigkeit aus und eignet sich daher perfekt für verschiedene Anwendungen in allen Innenräumen, in denen der Brandschutz eine wichtige Rolle spielt. Das Material ist ungiftig und enthält keine flüchtigen organischen Verbindungen (VOC), was sowohl für die Menschen als auch für die Umwelt sicher ist. Als nachhaltiges und gesundes Material für Bauten erreicht es Cradle-to-Cradle Certified GOLD und Material Health Certificate™ Gold Level Version 4.0 mit einem kohlenstoffnegativen Fußabdruck. Außerdem ist dies im Product Environmental Footprint verifiziert.

LENZING™ Cellulosefasern für den Gletscherschutz – Lenzing (AT)
Gletscher sind heute durch die globale Erwärmung einer noch nie dagewesenen Bedrohung ausgesetzt. Geotextilien auf der Basis von Kunstfasern verlangsamen zwar die Gletscherschmelze, schaffen aber ein neues Umweltproblem: Verschmutzung von Gletschermilieus durch Mikroplastik. Die Verwendung solcher Materialien widerspricht dem eigentlichen Zweck des Gletscherschutzes, da sie ein bereits kritisches Umweltproblem noch verschärft. Die innovative Verwendung von LENZING™-Fasern aus Cellulose stellt eine bahnbrechende Lösung für dieses Problem dar. Das Institut für Ökologie der Universität Innsbruck hat gemeinsam mit Lenzing und anderen Partnern im Jahr 2022 erste Versuche durchgeführt, indem kleine Testfelder mit Geotextilien auf Basis von LENZING™-Fasern abgedeckt wurden. Die Ergebnisse waren vielversprechend und bestätigten die Wirksamkeit dieses Ansatzes bei der Verlangsamung der Gletscherschmelze ohne Rückstände von Mikroplastik.

Die RENU Jacke – Fortschrittliches Recycling für Textilien aus Cellulose – Pangaia (UK) & Evrnu (US)
PANGAIA LAB wurde aus der Vision geboren, die Barrieren zwischen den Menschen und den bahnbrechenden Innovationen in der Materialwissenschaft abzubauen. Im Jahr 2023 brachte PANGAIA LAB die RENU Jacke auf den Markt, ein Produkt in limitierter Auflage, bestehend zu 100 % aus Nucycl® – einer Technologie, die Textilien aus Cellulose recycelt, indem sie diese in ihre molekularen Bausteine zerlegt und zu neuen Fasern formt. Das Ergebnis dieses Prozesses ist ein Produkt, das zu 100 % recycelt und zu 100 % wiederverwertet werden kann, wenn es in den richtigen Abfallstrom zurückgeführt wird – wobei die Stärke der Faser erhalten bleibt, so dass sie nicht mit neuem Material gemischt werden muss.

In Zusammenarbeit mit Evrnu hat das PANGAIA-Team die weltweit erste zu 100 % chemisch recycelte Jeansjacke entwickelt, die ein Material ersetzt, das traditionell aus 100 % reiner Baumwolle hergestellt wird. Durch die Einbindung von Nucycl® in diesen ikonischen Stoff, die mit natürlichem Indigo gefärbt wurde, haben die Teams gezeigt, dass es möglich ist, allgegenwärtige Materialien durch diese Innovation zu ersetzen

Textilien aus leicht färbbarem Biocelsol – VTT Technical Research Centre of Finland (FI)
Ein Drittel des Abwasseraufkommens der Textilindustrie entsteht beim Färben und ein Fünftel bei der Veredelung. Durch die Verwendung von chemisch modifizierten Biocelsol-Fasern wird das Abwasser jedoch reduziert. Der Strickstoff wird aus Viskose- und Biocelsol-Fasern hergestellt und erst nach dem Stricken gefärbt. Dadurch erhalten die Biocelsol-Fasern einen dunkleren Farbton, wobei die gleiche Menge an Farbstoff und kein Salz im Färbeprozess verwendet wird. Ein interessanter visueller Effekt kann dadurch erzielt werden. Außerdem wird für den dunkleren Farbton im fertigen Textil weniger Farbstoff benötigt und die Möglichkeit salzfrei zu färben ist umweltfreundlicher. Diese besonderen Eigenschaften werden die Fasern als Ersatz für die bestehenden Fasern auf fossiler Basis stärken und damit die Nachfrage nach umweltfreundlicheren Färbelösungen in der Textilindustrie erfüllen. Die funktionalisierten Biocelsol-Fasern, die im Rahmen des FinnCERES-Projekts der Finnischen Akademie hergestellt wurden und hier verwendet werden, werden im Nassspinnverfahren aus Cellulose-Spinnmasse mit geringen Mengen an 3-Allyloxy-2-hydroxypropyl-Substituenten hergestellt. Die Funktionalität ist dauerhaft und verbessert nachweislich die Färbbarkeit der Fasern erheblich. Darüber hinaus senkt die Funktionalisierung von Biocelsol-Fasern die Kosten der Textilveredelung und -färbung sowie die Abwasserbelastung.

Eine neue Generation von bio-basierten und ressourceneffizienten Fasern – TreeToTextile (SE)
TreeToTextile hat eine einzigartige, nachhaltige und ressourceneffiziente Faser entwickelt, die es auf dem Markt noch nicht gibt. Sie hat einen natürlichen, trockenen Griff, der dem von Baumwolle ähnelt, einen halbmatten Glanz und einen hohen Faltenwurf wie Viskose. Sie basiert auf Cellulose und hat das Potenzial, Baumwolle, Viskose und Polyester als Einzelfaser oder in Mischungen zu ergänzen oder, je nach Anwendung, zu ersetzen.

TreeToTextile Technology™ hat einen geringen Bedarf an Chemikalien, Energie und Wasser. Laut einer von Dritten durchgeführten Ökobilanz hat die TreeToTextile-Faser eine Klimawirkung von 0,6 kg CO2 eq/Kilo Faser. Die Faser wird aus bio-basierten und rückverfolgbaren Ressourcen hergestellt und ist biologisch abbaubar.

Re-Fresh Global und Soex Textile Recycling Company kooperieren mit dem Ziel, den ersten vollständigen Recyclingkreislauf für Textilabfälle aufzubauen und Produktmuster für den Volkswagen Konzern zu produzieren.

Re-Fresh Global, ein Pionier in der nachhaltigen Textilindustrie, gab Ende 2023 die Partnerschaft mit dem Textilrecyclingunternehmen SOEX bekannt. Diese soll die Realisierung eines vollständigen Altkleider-Recyclingkreislaufs durch die Herstellung erster Demonstratorteile für den Volkswagen Konzern ermöglicht.

ReFresh Global Re-SanPulp™ produziert ein upgecyceltes Polyestergewebe, aus dem erste Demonstratorteile für den Kofferraum eines aktuellen Modells des Volkswagen Konzerns entstehen.

Im Mittelpunkt dieser Zusammenarbeit, die mit Unterstützung der Volkswagen Group Innovation und insbesondere von Konnect, dem Volkswagen Group Innovation Hub in Tel Aviv, ermöglicht wurde, steht die Schaffung eines geschlossenen Recyclingsystems für Textilabfälle. Die Automobilindustrie, die mit erheblichen ökologischen Herausforderungen konfrontiert ist, ist einer der Sektoren, die stark von einer solchen End-to-End-Lösung profitieren können.

Die Etablierung eines geschlossenen Kreislaufsystems für die Verwertung von Textilabfällen bedeutet, dass das Material aus den getragenen Textilien, die für die Herstellung der Volkswagen INTERN Demonstratorteile verwendet werden, nach ihrer Lebensdauer nicht einfach weggeworfen, sondern wiederverwendet, recycelt und in einen wertschöpfenden Produktionsprozess integriert wurde.

Der nächste Schritt der Partnerschaft ist der Aufbau der End-to-End-Lösung von Re-Fresh Global auf dem SOEX-Gelände, der SMART-UP Microfactory in der der volle Prozess der Textilabfallumwandlung entwickelt wird. Dazu gehört die Verarbeitung aller Arten von Alttextil, sowohl aus synthetischen wie aus natürlichen Quellen in hochwertige Rohstoffe, um so den Ressourcenverbrauch zu reduzieren. Aus den synthetischen Rohstoffen, sogenannten Multifunktionsfasern (Re-SanPulp™), entstand erstmals ein Produkt für die Automobilindustrie. Auch die aus natürlichen Fasern gewonnenen Materialien, Re-Thanol™ und Re-Nano™ werden in einer Mehrzahl von produzierenden Industrien als Alternative zu Neuware („virgin materials“) eingesetzt.

Roland Hovestadt, CEO der SOEX Textile Recycling Company, sieht in der Etablierung internationaler Innovationsprojekte eine große Chance für die gesamte Textilindustrie: "Indem wir in die Weiterentwicklung von Recyclingprozessen investieren und innovative Lösungen wie die von Re-Fresh Global fördern, die in bestehende Recyclingprozesse integriert sind, können wir die gesamte Branche in Richtung einer zirkulären Transformation führen. Am Ende profitieren alle, denn so bleiben wir zukunftsfähig."

In Europa fallen jährlich rund 7,5 Millionen Tonnen Textilabfälle an. Die Textilindustrie ist weltweit der viertgrößte Verursacher des Klimawandels. Mit der Methode von Re-Fresh Global könnten bis zu 98 % der anfallenden Textilabfälle recycelt werden. Die EU hat bereits Verordnungsentwürfe vorgelegt, und die Branche muss mit strengen Auflagen rechnen. Ziel ist es, die Textilindustrie zu einem integralen Bestandteil einer Kreislaufwirtschaft zu entwickeln. Die Erweiterte Herstellerverantwortung (EPR) für Textilien, die Richtlinien für das Produktrecycling beinhaltet, ist in einigen europäischen Ländern bereits gesetzlich verankert.

Forschende des ITA, der Uni Bonn und der Heimbach GmbH haben eine neuartige Methode entwickelt, mit der Ölverschmutzungen energiesparend, kostengünstig und ohne Einsatz toxischer Substanzen von Wasseroberflächen entfernt werden können. Ermöglicht wird dies durch ein technisches Textil, das in einen schwimmenden Behälter integriert wird. So können mit einem einzigen kleinen Gerät bis zu 4 L Diesel innerhalb einer Stunde zu entfernen. Dies entspricht etwa 100 m2 Ölfilm auf einer Wasseroberfläche.

Trotz des stetigen Ausbaus erneuerbarer Energien haben die weltweite Ölproduktion, der Ölverbrauch und das Risiko der Ölverschmutzung in den letzten zwei Jahrzehnten stetig zugenommen. Im Jahr 2022 belief sich die weltweite Ölförderung auf 4,4 Milliarden Tonnen! Dabei kommt es bei der Förderung, dem Transport und der Verwendung von Öl häufig zu Unfällen, die zu schweren und manchmal irreversiblen Umweltverschmutzungen und Schäden für den Menschen führen.  

Es gibt verschiedene Methoden diese Ölverschmutzungen von Wasseroberflächen zu entfernen. Jedoch weisen alle Methoden verschiedene Defizite auf, die ihren Einsatz erschweren und insbesondere die Entfernung von Öl aus Binnengewässern einschränken.

Für viele technische Anwendungen gibt es unerwartete Lösungen aus dem Bereich der Biologie. Jahrmillionen der Evolution haben dazu geführt, dass die Oberflächen lebender Organismen für ihre Interaktion mit der Umwelt optimiert wurden. Lösungen, die für Materialwissenschaftler oft eher ungewohnt und schwer zu akzeptieren sind. Die langjährige Untersuchung von rund 20.000 verschiedenen Arten an der Uni Bonn zeigte, dass es eine nahezu unendliche Vielfalt an Strukturen und Funktionalitäten gibt. Einige Arten zeichnen sich besonders durch ihre hervorragende Öladsorption aus. Beispielsweise adsorbieren die Blätter des Schwimmfarns Salvinia molesta Öl sehr schnell, separieren es gleichzeitig von Wasseroberflächen und transportieren es auf ihren Oberflächen (Abbildung 1).  

Die Beobachtungen inspirierten dazu, den Effekt auf technische Textilien zur Trennung von Öl und Wasser zu übertragen. Es handelt sich um ein superhydrophobes Abstandsgewirk, das industriell hergestellt werden kann und daher leicht skalierbar ist.

Das biologisch inspirierte Textil kann in eine Vorrichtung zur Öl-Wasser-Trennung integriert werden kann. Dieses gesamte Gerät wird Bionischer Öladsorber (BOA) genannt (Abbildung 2).

Ausgehend von der Verunreinigung in Form eines Ölfilms auf der Wasseroberfläche funktioniert der Separations- und Sammelprozess nach den folgenden Schritten:

• Der BOA wird in den Ölfilm eingebracht.
• Das Öl wird vom Textil adsorbiert und gleichzeitig vom Wasser getrennt.  
• Das Öl wird durch das Textil in den Auffangbehälter transportiert.
• Das Öl tropft aus dem Textil in den Auffangbehälter.  
• Das Öl wird bis zur Entleerung des Behälters aufgefangen.

Der Vorteil dieser neuartigen Ölabscheidevorrichtung ist, dass keine zusätzliche Energie für den Betrieb aufgewendet werden muss. Das Öl wird durch die Oberflächeneigenschaften des Textils vom umgebenden Wasser getrennt und allein durch Kapillarkräfte, auch gegen die Schwerkraft, durch das Textil transportiert. Am Ende des Textils im Sammelbehälter angekommen, desorbiert das Öl ohne weitere äußere Einwirkung allein durch die Schwerkraft. Mit dem derzeitigen Maßstab können mit einem Gerät des Bionic Oil Adsorber pro Stunde ca. 4 l Diesel von Wasser getrennt werden.

Es scheint unwahrscheinlich, dass ein funktionalisiertes Abstandsgewirk günstiger ist als ein herkömmliches Vlies, wie es üblicherweise für Ölsorptionsmittel verwendet wird. Da es sich jedoch um ein funktionelles Material handelt, müssen die Kosten im Verhältnis zur Menge des entfernten Öls stehen. Vergleicht man den Verkaufspreis des BOA-Textils mit den Verkaufspreisen verschiedener ölbindender Vliesstoffe, so ist das BOA-Textil mit 10 ct/L ca. 5 bis 13 Mal günstiger.

Insgesamt bietet das BOA-Gerät eine kostengünstige und nachhaltige Methode zur Öl-Wasser-Trennung im Gegensatz zu den gängigen Reinigungsmethoden durch die folgenden Vorteile:  

• Es ist kein zusätzlicher Energiebedarf, wie bei Ölskimmern, notwendig.
• Es werden keine giftigen Substanzen in das Gewässer eingebracht, wie z.B. bei Öl-Dispersionsmitteln.
• Die Textilien und Geräte können mehrfach wiederverwendet werden.
• Es verbleibt kein Abfall im Gewässer.
• Es ist kostengünstig in Bezug auf die Menge des entfernten Öls.

Das Team der Forschenden vom ITA, der Uni Bonn und der Heimbach GmbH konnte nachweisen, dass die neuartige biomimetische BOA-Technologie für eine selbstgesteuerte Abtrennung und automatische Sammlung von Ölfilmen einschließlich ihrer vollständigen Entfernung aus dem Wasser überraschend effizient und nachhaltig ist.

Darüber hinaus kann sie in verschiedenen verwandten Abscheidungsprozessen eingesetzt werden. Derzeit wird das Produkt so weiterentwickelt, dass es in 2-3 Jahren in den Markt eingeführt werden kann.