Projekt BioPEtex: Entwicklung von PE-basierter, spinngefärbter, nachhaltiger Kleidung von biobasierten Rohstoffen

17.07.2025

Die Produktion von Chemiefasern wächst global kontinuierlich an und wird bis 2030 voraussichtlich 100 Millionen Tonnen überschreiten. Insbesondere Polyethylenterephthalat (PET) dominiert den Markt mit einem Anteil von 80 %. Das Polyester PET ist das am häufigsten verwendete Material in der Bekleidungsindustrie, davon werden 30 bis 60 % des weltweit produzierten PETs in Kleidung verarbeitet.

Die Textilindustrie sieht sich erheblichen ökologischen Herausforderungen gegenüber, insbesondere aufgrund des hohen Anteils an nicht biobasierten und nicht recycelbaren Rohstoffen, die über 50 % des Marktes ausmachen und negative Auswirkungen auf die Umwelt und den Ressourcenverbrauch haben. Derzeit gibt es nur begrenzte Fortschritte bei der Herstellung von 100 % biobasierten Kleidungsstücken, da diese Materialien teuer und nicht in ausreichenden Mengen verfügbar sind. Es gibt bisher nur wenige Studien und Leuchtturmprojekte zu komplett biobasierten Textilien bzw. daraus produzierter Kleidung.

Im Rahmen eines vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) geförderten Innovationsraumes zur biobasierten Textilforschung (Biotexfuture) werden zahlreiche neue, noch laufende Pionierprojekte vorgestellt. Biotexfuture wird von der adidas AG und der RWTH Aachen geleitet. Darunter finden sich Projekte zu vielen Aspekten der Bioökonomie.

Das schon laufende, vom BMFTR geförderte Projekt bioPEtex zielt darauf ab, 100 % biobasiertes Polyethylen (BioPE) aus biobasierten Rohstoffen zu entwickeln und im Bekleidungsmarkt zu etablieren. BioPE ist ein umweltfreundlicher Kunststoff aus fermentierten Stärken oder Zucker, und bietet eine nachhaltige Alternative zu PET. Durch die Verwendung von spinngefärbtem BioPE können der Energie- und Wasserverbrauch um 50 % gesenkt und die CO2-Emissionen um 60 % reduziert werden.

Die ersten Ergebnisse des Projekts zeigen Fortschritte bei der Verarbeitung von BioPE in spinngefärbten Garnen, die für textile Anwendungen geeignet sind. Die Prozessentwicklung mit den gefärbten BioPE-Compounds wird zurzeit durchgeführt. Die resultierenden teilverstreckten Garne (Partially-Oriented Yarn, POY) weisen geeignete Eigenschaften für die anschließende Falschdrahttexturierung auf. Produktionsgeschwindigkeiten beim Schmelzspinnen befinden sich zurzeit im industriellen Bereich (2.500 m/min). Zugfestigkeiten von ca. 20 cN/tex werden bisher erreicht und die angestrebten, von PET-POY abgeleiteten Zielwerte somit bereits erfüllt. Die Falschdrahttexturierung im Labor- (ITA) sowie im semi-industriellen Maßstab (BB Engineering GmbH, Remscheid) ist ebenfalls erfolgreich. Die mechanischen Garnkennwerte der texturierten Garne (Draw-Textured Yarn, DTY) werden somit verbessert und das Garnvolumen sowie das Wärmerückhaltevermögen erhöht.

Erste Strickversuche mit dem Labor-DTY wurden beim Industriepartner FALKE KGaA, Schmallenberg, erfolgreich durchgeführt und bestätigen ein kühlendes Gefühl bei Berührung des Textils, bedingt durch die Verwendung der Biofasern. Weitere Garne werden entwickelt, damit als nächster Schritt ein T-Shirt für Sportanwendungen aus semi-industriellen Garnen produziert und als Demonstrator validiert werden kann. Die Entwicklung der biobasierten elastischen Ausrüstung erfolgt zurzeit ebenfalls.

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