Auf kreislauforientierten Pfaden zur nachhaltigen Bekleidungsindustrie und Fischwirtschaft
Das EU-finanzierte Projekt Glaukos, benannt nach dem Meeresgott der Seeleute und Fischer aus der griechischen Mythologie, wurde 2020 ins Leben gerufen, um einen kreislauforientierten Ansatz für die Bekleidungs- und Fischereiindustrie zu erarbeiten. Als Bestandteil dieser Arbeit wurden alternative Polymere entwickelt, die dazu beitragen könnten, die Umweltbelastung durch Mikroplastik zu verringern, die auf Kleidung und Fischfanggeräte zurückzuführen ist.
Von Biomasse zu Garn
Das Team von Glaukos setzte ein Fermentationsverfahren ein, das mithilfe der Selektion und technischen Veränderung mikrobieller Stämme entwickelt wurde, um zuckerhaltige Nebenströme aus der Industrie in Polymerbausteine umwandeln zu können. Aus diesen Bausteinen schuf das Team neue biobasierte Polymere, die auf ihre Spinnbarkeit hin getestet wurden. Die resultierenden Polymere wurden dann zur Herstellung von Garn und Garnen für Kleidung, Fangnetze und Fangnetzbeschichtungen mit einem kleinen Kohlendioxid- und Kunststoff-Fußabdruck verwendet. „Das Team von Glaukos hat Bewertungen und Technologien im Zusammenhang mit biologischem und mechanischem Abbau sowie Ökotoxizität entwickelt, welche die verschiedenartigen Auswirkungen von Kunststoffen auf Meereslebewesen abdecken, um eine gesunde Meeresumwelt zu gewährleisten“, erklärt Bioingenieurin Dr. Zsófia Kádár vom Bio Base Europe Pilot Plant in Belgien, wo das Projekt Glaukos koordiniert wird. „Sie können in Zukunft zur Bewertung neuer Polymere unserer Partner oder im Rahmen der Entwicklung neuer Werkstoffe eingesetzt werden.“
Auf kreislauforientiertem Weg zur Wertschöpfung
Altkunststoffe müssen zunächst depolymerisiert werden, bevor sie zu wertschöpfenden Chemikalien oder Werkstoffen verarbeitet werden können. Die Forschenden suchten und erkundeten daher Enzyme, die das entwickelte Polymer abbauen. Durch die Entwicklung von auf diesen Kunststoffhydrolysaten wachsenden Bakterien können sie mithilfe biotechnologischer Prozesse in Chemikalien oder Werkstoffe mit Mehrwert umgewandelt werden. Dieses „Bio-Upcycling“ würde sich besonders für Verbundstoffe oder gemischte Abfallströme eignen, die gegenwärtig aufgrund ihrer Komplexität nicht recycelt werden können. „Unser Bio-Recycling zielt auf einen neuen Verwendungszweck für Kunststoffabfälle ab: die Nutzung als Ausgangsstoff für die Biotechnologie“, erläutert Prof. Nick Wierckx vom Forschungszentrum Jülich, Deutschland, das Projektpartner ist. Das Glaukos-Team hat außerdem eine neue Methodik für die Lebenszyklusanalyse, das Kreisprinzip und das Austreten von Kunststoffen entwickelt. Zudem wurde ein mehrdimensionales Modell erstellt, um die Herausforderungen darzustellen, die zu meistern sind, um das Potenzial von biobasierten und biologisch abbaubaren Kunststoffen zu erschließen. Die wichtigsten Ergebnisse des Projekts Glaukos (Circular solutions for the textile industry) wurden auf der Glaukos-Abschlusstagung im Mai 2024 in Brüssel vorgestellt und stehen nun online zur Verfügung. Verantwortliche der Politik und weitere Interessengruppen profitierten vom Austausch der wichtigsten verwertbaren Erkenntnisse, Methoden, Erfolge und Misserfolge des Projekts. Neben der Darstellung kontroverser Themen und technischer Herausforderungen für die Bekleidungsindustrie und das Fischereiwesen gaben die Projektpartner auch Empfehlungen in Bezug auf zukünftige Forschungsprogramme sowie dazu, wie meeresfreundliche Biopolymere in innovative Marktanwendungen in der Mode- und Fischereiindustrie integriert werden könnten. Weitere Informationen: Glaukos-Projektwebsite
Schlüsselbegriffe
Glaukos, Fischerei, Fischwirtschaft, Fischfanggeräte, Kleidung, Garn, Polymer, Kunststoff