Veranstaltungsreihe „Textile Kreisläufe schaffen – Zukunft gestalten“

Die deutsche Textilindustrie arbeitet intensiv daran, die Menge an Recycling-Materialien zu erhöhen und die Kreislaufwirtschaft voranzubringen. Noch aber fehlt es in vielen Fällen an technischen Verfahren. Das gilt beispielsweise für die Aufbereitung und Wiederverwendung technischer Textilien und Spezialtextilien, wie Outdoorkleidung oder Carbonfaser-verstärkten Kunststoffen. Das Forschungskuratorium Textil (FKT) startet deshalb im Rahmen der Forschungsagenda „Perspektiven 2035“ die neue Veranstaltungsserie „Textile Kreisläufe schaffen – Zukunft gestalten“. Die Reihe, die vom ITA Augsburg, dem VDMA und Gherzi unterstützt wird, beginnt am 22. Juni 2021 mit einer Kick-off-Veranstaltung im online-Format. In loser Folge gibt es dann in den kommenden Monaten Workshops, in denen das FKT zusammen mit Experten und Teilnehmern bestehende Problemstellungen bearbeiten und Lösungen dafür entwickeln wird. Die Auftaktveranstaltung bietet neun Vorträge, die unter anderem konkrete Lösungen für das Recycling vorstellen – beispielsweise von Teppichen. Die Firma Koninklijke Auping wiederum zeigt eine kreislauffähige Matratze. In weiteren Vorträgen informieren Fachleute über den aktuellen Stand der Forschung in Deutschland und weltweit, in denen sie drängende Fragen beantworten: Was wurde bereits umgesetzt? Woran arbeitet die Forschung aktuell? Welche Herausforderungen stehen in Zukunft an?

Es geht um viel mehr als Kleidung

Das FKT und seine Partner beschäftigen sich bereits seit Längerem mit dem Thema „Textile Kreislaufwirtschaft“. Der Fokus liegt dabei nicht nur auf dem in der Öffentlichkeit viel diskutierten Recycling von Bekleidung, sondern auch auf Aspekten wie Textilien aus Bau und Industrie, der Wiederverwertung von Smart Textiles oder von Leichtbaustrukturen. Auch die vom FKT und mit Mitteln der IGF geförderten aktuellen Forschungs-Projekte zeigen, dass sich im Hinblick auf die Kreislaufwirtschaft in Deutschland einiges tut. Am Hohenstein Institut für Textilinnovation (HIT) wird beispielsweise an einem Verfahren zur biotechnologischen Rückgewinnung von Carbonfasern aus schwer recycelbaren Faserverbundwerkstoffen gearbeitet. Dabei kommt der Pilz Aspergillus niger zum Einsatz. Carbonfasern werden in der Luftfahrt-, Automobil- und Windkraftindustrie in der Regel in verschiedene Matrixsysteme wie zum Beispiel Epoxidharze eingebettet und zu Carbonfaser-verstärkten Faserverbundwerkstoffen (CFK) verarbeitet. Diese besitzen außergewöhnliche Eigenschaften wie hohe Steifigkeit und Festigkeit. Zugleich sind sie wegen ihrer geringen Dichte besonders leicht. Die Rückgewinnung der Carbonfasern aus der Matrix ist bislang aber schwierig. Um den Stoffkreislauf zu schließen und die Carbonfasern in hoher Qualität zurückzugewinnen, hat das HIT ein biologisches Abbauverfahren untersucht, in dem der Pilz die Epoxidharze abbaut. Im Projekt wurden die optimalen Prozessparameter wie etwa Temperatur oder pH-Wert in Abbauversuchen ermittelt. Noch ist das Verfahren nicht marktreif, weil durch die Fermentation die Qualität der freigelegten Fasern leidet. Doch das Prinzip ist vielversprechend. Für die Verwendung der Carbonfaser-Rezyklate für tragende Strukturbauteile soll es eine weitere Studie zur genauen Untersuchung der Faserschädigung geben. Zusammenfassend lässt sich auf jeden Fall sagen, dass ein biotechnologischer Abbau der Epoxidmatrix von CFK prinzipiell möglich ist.

Recycling-Carbonfasern (rCF) von hoher Qualität

An den Deutschen Instituten für Textil- und Faserforschung (DITF) wiederum wurde jetzt ein Verfahren entwickelt, mit dem sich Recycling-Carbonfasern aus gebrauchten CFK-Bauteilen in neuen Leichtbauprodukten nutzen lassen. Bislang besteht das Problem darin, dass Recycling-Carbonfasern (rCF) nicht als Endlosfaser, sondern als Mischung von Kurz-und Langfasern vorliegen und zudem einen undefinierteren Oberflächenzustand haben.

Die Faseroberflächen müssen daher zunächst funktionalisiert werden, damit im neuen Faserverbundbauteil eine gute Haftung zwischen der Faser und der Matrix erreicht wird. Maleinsäureanhydrid (MSA) ist als Haftvermittler sehr gut geeignet, weil damit hohe Festigkeitswerte erreicht werden. Die Projektergebnisse nützen vielen Unternehmen der textilen Kette, die Faserverbundwerkstoffe verstärkt aus recyceltem Carbon herstellten möchten. Insbesondere Hersteller textiler Flächenelemente können ihr Portfolio um recycelte Carbonfasern in Kombination mit funktionalisierten Polypropylenfasern in unterschiedlichen textilen Einsatzgebieten erweitern. Solche Beispiele zeigen, dass die deutsche Industrie bereits auf einem guten Weg zur Kreislaufwirtschaft ist. Die Veranstaltungsreihe „Textile Kreisläufe schaffen – Zukunft gestalten“ wird dazu beitragen, den Austausch zwischen Industrie und Forschung zu intensivieren, um weitere Lösungen zeitnah in den Markt zu bringen.