Textilindustrie Vom Reststoff zum Biokunststoff

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Fraunhofer-Institut für angewandte Polymerforschung

SIMAR GmbH

Wilhelm Büchner Hochschule - Träger: Hochschule für Berufstätige Darmstadt GmbH

HSB Normalien GmbH

Eine neue Studie zeigt, wie Textilabfälle in Biokunststoffe umgewandelt werden können – mit Potenzial für regionale Wertschöpfung, auch über Brandenburg hinaus. Die Erkenntnisse münden in einem aktuellen Policy Paper zur zirkulären Textilwirtschaft.

Der Black Friday steht vor der Tür und die Welt ist im Shopping-Fieber – natürlich auch was Kleidung angeht. Denn Mode gehört zu den beliebtesten Black Friday-Kategorien. Kein Wunder bei Einsparungen von bis zu 80 Prozent.

Das Problem: Das Schnäppchen von heute wird immer öfter zum Müll von morgen. Dabei gehört die Textilindustrie ohnehin schon zu den ressourcenintensivsten Industrien und erzeugt große Mengen an Abfall und Emissionen.

Immer mehr Textilmüll auf Deponien

Allein 2020 fielen in der EU rund 6,95 Millionen Tonnen Textilabfall an. Weltweit landen jährlich 92 Millionen Tonnen Textilmüll auf Deponien im globalen Süden oder in der Verbrennung. Gemischte, polyesterhaltige Abfälle aus Fast Fashion, Arbeitsbekleidung oder industriellen Reinigungstextilien der untersten Abfallkategorie gehören dabei zu den am schwersten verwertbaren Reststoffen der Branche. 

Geht es auch anders? Dieser Frage gingen unter anderem das Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP, die Beneficial Design Institute GmbH und die Matterr GmbH nach. In einer gemeinsamen Machbarkeitsstudie untersuchten sie, wie sich polyesterhaltige Alttextilien in den Biokunststoff Polyhydroxybutyrat (PHB) umwandeln lassen.

Zweistufiger Transformationsprozess

„Mit unserem innovativen Matterr-Verfahren gewinnen wir aus polyesterhaltigen textilen Abfällen die Monomere Terephthalsäure und Ethylenglykol in virgin-Qualität zurück – geeignet für die Herstellung von neuem Polyester“, erklärt Dr. Tim Seedorf, Head of Research & Innovation bei Materr. Man habe auch gezeigt, dass sich das gewonnene Ethylenglykol mithilfe von Bakterien in das Biopolymer PHB umwandeln lässt. 

Der Prozess lässt sich grob in zwei Schritte einteilen:

• Polyesterhydrolyse: Der Polyester wird chemisch-mechanisch durch einen Prozess namens Hydrolyse aus den Textilien herausgelöst. Dabei werden Wasser, Hitze und Chemikalien eingesetzt, um die langen Polyesterketten in ihre Monomere, in Terephthalsäure und Monoethylenglykol (MEG), aufzuspalten und herauszulösen.
• Bakterielle Fermentation: Das durch die Hydrolyse von Polyester gewonnene MEG wird als Fermentationssubstrat verwendet. Es kann von bestimmten Bakterienarten als Nahrungsquelle verwertet werden. Sie sind dazu in der Lage, PHB in großen Mengen in den Zellen als Speicherstoff einzulagern (ähnlich dem pflanzlichen Speicherstoff Stärke).

Vielfältige Einsatzmöglichkeiten

PHB zählt zu den Biokunststoffen, die vollständig biologisch abbaubar, resorbierbar und biokompatibel sind. Prof. Friederike von Wedel-Parlow vom Beneficial Design Institute betont: „PHB vereint ökologische Vorteile mit wirtschaftlichem Potenzial in neuen Märkten. Unsere Untersuchungen haben deutlich gemacht, dass Design, Wissenschaft und Industrie gemeinsam Lösungen entwickeln können, die diese Vorteile für Gesellschaft und Wirtschaft nutzbar und Ecodesign-Denken zu einem Erfolg, auch für Brandenburg, machen.“

Der Biokunststoff findet vielfältige Einsatzmöglichkeiten, insbesondere dort, wo Materialien dauerhaft in der Umwelt verbleiben – etwa im Wasser, in der Erde oder im menschlichen Körper. Beispiele sind Geotextilien für den Erosionsschutz, künstliche Uferbefestigungen, Baum- und Astschutz oder auch medizinische Produkte wie Nahtmaterial.