Im Fokus

Neue Fasern. Baumwolle und Milch

 Neue Fasern und Materialien des 21. Jahrhunderts:

von der Baumwolle zur Milch

Weltweit ist die Produktionsmenge an Textilfasern seit 2000 bis zum Jahr 2016 von 51 Millionen auf über 95 Millionen Tonnen pro Jahr gestiegen.[1] Durchschnittlich sind 30 % davon Naturfasern, etwa 29 % werden durch Baumwollfasern abgedeckt, das entspricht einer Menge von 27,5 Millionen Tonnen. Bei einer Weltbevölkerung von sieben Milliarden Menschen ergibt sich ein Faserverbrauch von fast vier Kilogramm Baumwolle pro Erdbewohner*in im Jahr. Auf Grund der zunehmenden Weltbevölkerung, aber auch durch sich verändernde Konsumbedürfnisse, wird es eine der zentralen Aufgaben der Textilindustrie und Bekleidungsbranche sein, konventionell angebaute Baumwolle in den kommenden Jahrzehnten zu ersetzen. Dies veranschaulichen auch die Ergebnisse einer Studie von Textil Exchange aus dem Jahr 2014[2].

Zu den neuen Fasern, die aktuell als Alternativen zur Verfügung stehen und eingesetzt werden, gehört Soja oder Ananas, Hanf, Brennnessel und Milch. Im Folgenden wird die Problematik der Baumwoll-Produktion skizziert und eine Faser aus Milch vorgestellt, die von den Entwicklern als Qmilk bezeichnet wird. In nachfolgenden Beiträgen werden weitere Fasern vorgestellt.

Problematisch an der konventionellen Produktion von Baumwolle, die hauptsächlich in den USA, China, Indien, aber auch in Usbekistan und Westafrika angebaut wird, sind ihre Standortbedürfnisse. Die Pflanze benötigt ein warmes, trockenes Klima und hat gleichzeitig einen sehr hohen Wasserbedarf. Für optimales Wachstum und hohe Erträge muss sie je nach Anbaugebiet bis zur Ernte mit 10.000 bis 25.000 Litern Wasser pro Kilogramm künstlich bewässert werden. Aus einem Kilogramm Baumwolle lassen sich maximal vier T-Shirts herstellen. Um die Feldbewässerung zu gewährleisten, müssen Flüsse aufgestaut und Seen abgepumpt werden, wodurch der Grundwasserspiegel sinkt und das Trinkwasser versiegt. Die Folge davon ist eine Versalzung der Böden und ein Rückgang der Ernteerträge. Dem wiederum wird durch den Einsatz von großen Mengen Kunstdünger entgegenzuwirken versucht. Ein prominentes Beispiel für diese Entwicklung ist der Aralsee in Zentralasien. Wegen der tragischen ökologischen und sozialen Auswirkungen und den katastrophalen Folgen für die Gesundheit von Millionen Menschen wird die Verwüstung des Lebensraumes um den Aralsee in Zentralasien als “Stilles-Tschernobyl”[3] bezeichnet. Das bis 1960 viertgrößte Binnengewässer der Erde, fast so groß wie Bayern, führt heute weniger als ein Drittel der ursprünglichen Wassermenge. Durch den Baumwoll-Anbau hat sich das Klima dieser Region deutlich verändert.

Durch ihre sensible Konstitution ist die Baumwollpflanze hoch anfällig für eine Vielzahl an Schädlingen und Pflanzenkrankheiten. Eine zuverlässige Ernte großer Mengen ist nur durch den Einsatz einer Vielzahl an Chemikalien möglich. Um die Baumwolle für ein T-Shirt anzubauen, werden durch­schnittlich etwa 150 Gramm Chemikalien auf der entsprechenden Anbaufläche ausgebracht, nur minimal weniger als ein T-Shirt selbst wiegt. Auch entsprechend genmanipuliertes Saatgut brachte langfristig keinen Erfolg, da Schädlinge sich den veränderten Pflanzen, innerhalb weniger Generationen, anpassen konnten.

Dagegen hat die Biobaumwolle einen signifikant niedrigeren Wasser- und Energieverbrauch. Sie belastet die Böden bei weitem weniger, da weder Pestizide, noch Kunstdünger, noch Herbizide eingesetzt werden. So ist durch eine von der internationale Organisation Textile Exchange veröffentlichten Studie erstmals wissenschaftlich belegt, dass, neben dem Regenwasser, Biobaumwolle 91 % weniger Wasser benötigt.[4] Das Risiko, Böden durch Chemikalien zu versäuern, ist um 70 % geringer, da die Bauern auf natürliche Schädlingsbekämpfung setzen und auf Pestizide und Kunstdünger verzichten. Biobaumwolle stellt einen scheinbar idealen Ersatz für konventionelle Baumwolle dar. Allerdings sind die Ernteerträge von Biobaumwolle auf gleicher Anbaufläche durchschnittlich um 14 % geringer als bei Baumwolle. Bei gleich bleibendem Faserbedarf kann sie die konventionell angebaute Baumwolle unter gleichen Bedingungen nicht ersetzen.

Von der Milch zur Faser: Qmilk, von links oben im Uhrzeigersinn: Milch, ausgefälltes Kasein, abgepresstes Kasein, Faser, Garn und Stoff, Foto: mit freundlicher Genehmigung von QMILK®.

Von der Milch zur Faser: Qmilk, von links oben im Uhrzeigersinn: Milch, ausgefälltes Kasein, abgepresstes Kasein, Faser, Garn und Stoff, Foto: mit freundlicher Genehmigung von QMILK®.

Durch den technologischen Fortschritt innerhalb der Biotechnologie wird Biodiversität in der Faserentwicklung möglich und auch Milch kann nun nachhaltig aufbereitet werden. Viele industrielle Prozesse und Produktionsverfahren können heute kostengünstiger und ökologischer gestaltet werden. Mit einem innovativen Gespür wird diese Milchfaser als nachhaltige Textilfaser entwickelt, industrialisiert und kommerzialisiert. Sie wird aus Milcheiweiß, auch Kasein, gewonnen. Das Kasein wird aus Rohmilch hergestellt, die nicht mehr verkehrsfähig ist und nach gesetzlichen Regelungen nicht als Lebensmittel verwendet werden darf. Allein in Deutschland fallen zwei Millionen Tonnen dieser Milch jährlich an. Obwohl diese Abfallmilch für den Verzehr nicht zugelassen ist, enthält sie noch immer alle wertvollen Bestandteile eines äußerst kostbaren Rohstoffes. Bei der Herstellung wird in einem ersten Schritt das Eiweiß aus der Milch ausgeflockt. Dieses Kasein wird nach einem kontinuierlichen Verfahren durch eine speziell geformte Spinndüse gepresst. Da die Prozesstemperatur unter 100 °C liegt, bleiben die hautfreundlichen Eigenschaften der Milch, antibakteriell und feuchtigkeitsspendend zu sein, erhalten. Für die Herstellung von einem Kilogramm dieses Biopolymers, die insgesamt “occupy a smal segment of the plastics market”[5], werden nur eine Stunde Zeit und maximal zwei Liter Wasser benötigt. Dies bedeutet ein besonderes Maß an Kosteneffizienz und gewährleistet ein Minimum an CO2-Emissionen. Durch das Verfahren und die eingesetzten Rohstoffe leistet die Milchfaser in ihrem gesamten Lebenszyklus einen positiv bereits nachhaltigeren Beitrag für die Umwelt als die Baumwolle.

An der Entwicklung dieser Faser arbeitet mit neuesten biotechnologischen Methoden Anke Domaske seit 2011 und stellt seitdem die eingetragene Marke QMILK® her. Der Biologin und Unternehmerin ist es als erste gelungen, dieses Biopolymer ohne chemische Zusätze zu entwickeln.[6] Die Qmilk ist in wenigen Wochen verkompostiert, bei der Produktion entstehen keine Abfälle. Die Qmilkfaser ist ohne zusätzliche Ausrüstung auf natürliche Weise antibakteriell, hat einen biologischen UV-Filter und lässt sich leicht ökologisch einfärben. Die Stoffe aus Qmilk sind leicht und fließend wie Seide, sie haben einen natürlichen Glanz und sind gleichzeitig, ähnlich der Baumwolle, wärmend und regulieren zugleich den Feuchtigkeitsaustausch. Bereits am Beginn des 20. Jahrhunderts riet in dem literarischen Epos der Recherche von Marcel Proust der fiktive Arzt Cottard dem nervös asthmatischen Ich-Erzähler für seine Diät zum ausschließlichen Genuss von Milch als Heilmittel, “rien que du lait”. Auch im medizinischen Bereich werden Qmilkstoffe eingesetzt, sie werden ebenso für die Bekleidung von Allergiker*innen und Säuglingen empfohlen. Preislich liegt die Milchfaser gleichauf mit Wolle und kann günstiger produziert werden als Acryl oder herkömmliche Seide.

Nun beginnen jedoch immer mehr Konsument*innen, die Ausbeutung von Tieren grundsätzlich bei jeder Kaufentscheidung zu hinterfragen, nicht nur bei Lebensmitteln, und Milch ist kein veganes Produkt. In zunehmendem Maße geht es heute auch in der Bekleidung nicht mehr nur um ökologische und nachhaltige, sondern um vegane Fasern. Diese ersetzen Fasern von Tieren oder aus tierischen Produkten, also Wolle, Seide, Kaschmir oder eben auch Qmilk und rücken verstärkt in den Vordergrund. Gegenüber der Baumwolle ist Qmilk eine Faser, die durch ihre Nachhaltigkeit im Vorteil ist, als neue Faser in der Mode des 21. Jahrhunderts kann sie allenfalls die Biobaumwolle ergänzen.

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[1] Weltweite Produktionsmenge von Chemie- und Textilfasern im Zeitraum von 1975 bis 2016 (in 1.000 Tonnen) (2017), online: Statista. Das Statistik-Portal, https://de.statista.com > [suche] ‘weltweite Produktionsmenge Textilfaser 2016′, eingesehen am 2. Oktober 2017.

[2] The Life Cycle Assessment of Organic Cotton Fiber (2014), in: Textile Exchange, online: http://textileexchange.org/wp-content/uploads/2017/06/TE-LCA_of_Organic_Cotton-Fiber-Summary_of-Findings.pdf, download 25. September 2017.

[3] Obertreis, Julia: Eine “ökologische” Katastrophe in historischer Perspektive. Die Verlandung des Aralsees und die russländische und sowjetische Bewässerungs- und Baumwollanbaupolitik in Usbekistan und Turkmenistan seit der 2. Hälfte des 19. Jahrhunderts (2013), in: Umweltgeschichte in globaler Perspektive, Vortragsreihe der Universität Erfurt (2010), online: Digitale Bibliothek Thüringen, online: www.db-thueringen.de > [suche] ‘Obertreis Aralsee’, eingesehen am 8. Oktober 2017.

[4] The Life Cycle Assessment of Organic Cotton Fiber (2014).

[5] Goswami, Parikshit / O’Haire, T. (2016): Developments in the use of green (biodegradable), recycled and biopolymer materials in technical nonwovens, in: Advances in Technical Nonwovens, hrsg. von George Kellie, Amsterdam / Boston / Cambridge u.a., S. 97-114, S. 103f., siehe zur Prognose der Entwicklung von Biopolymeren bis 2020 auch Figure 3.1.

[6] Qmilk. Über uns. Geschichte (2017), in: QMILK, online: qmilkfiber.eu > ‘Über uns’ > Geschichte, eingesehen am 8. Oktober 2017. Siehe ebenso Jessica Schölch, Milch macht Mode, in: Nachrichten aus der Chemie, Januar 2013, Bd. 61 Heft 1, S. 23.

 

Credits Titelbild: QMILK

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