Baumwolle, die schon farbig wächst? Forschende in Lissabon prüfen, ob das geht + test

Inhalt

• Warum das Färben die Schwachstelle der Mode ist
• Zahlen, die nachdenklich machen
• Die Idee: Farbe, die mit der Pflanze wächst
• So funktioniert es in der Praxis
• Was noch offen ist
• Ohne die Hürden der Gentechnik
• Hydroponik und eine portugiesische Lieferkette
• Wie es mit der farbigen Baumwolle weitergeht
• Fazit
• Fünf Fragen: Wie umweltfreundlich ist dein Kleiderschrank? (Test)

⇑Warum das Färben die Schwachstelle der Mode ist

Die Textilproduktion basiert noch immer auf Verfahren aus der Zeit der Industriellen Revolution, die sich für eine langfristig nachhaltige Zukunft nicht eignen. Die größten Umweltauswirkungen haben zwei Schritte: das Färben und die Veredelung. Genau dort fließen besonders viel Wasser und Chemikalien hinein, doch einem bunten T-Shirt oder Hoodie sieht man nicht an, wie viele Ressourcen es gekostet hat.

Filipe Natalio, außerordentlicher Professor an der NOVA-Universität Lissabon, betont, dass es dabei nicht nur um Ökologie geht. „Das belastet nicht nur die Umwelt, sondern ist auch ein äußerst ineffizienter Prozess“, sagt der Forscher. Und er erklärt: „Der Großteil des Wassers enthält Farbstoffe, die sich nicht mit den Textilien verbunden haben.“ Anders gesagt: Ein großer Teil des Farbstoffs geht einfach verloren.

⇑Zahlen, die nachdenklich machen

Wie groß das Problem ist, zeigen die Zahlen, die im Beitrag genannt werden:

• Textilien tragen jährlich zu 10 % der weltweiten Treibhausgasemissionen bei – mehr als Luft- und Seeverkehr zusammen –, und das Färben und Veredeln hat daran den größten Anteil;
• über 1 Milliarde Tonnen der weltweiten CO₂-Emissionen gehen auf die Textil- und Bekleidungsherstellung zurück;
• 17–20 % der weltweiten Wasserverschmutzung entfallen allein auf die Textilindustrie;
• laut einem Bericht der Europäischen Umweltagentur verursachten Textilkäufe in der EU im Jahr 2022 rund 355 kg CO₂ pro Person – so viel wie eine Fahrt von 1 800 km mit einem herkömmlichen Benzinfahrzeug.

Die letzte Zahl ist für Studierende besonders aufschlussreich, denn Kleidung wird oft schnell und billig gekauft. Jeder Kauf hinterlässt einen CO₂-Fußabdruck, auch wenn er auf keinem Etikett steht.

⇑Die Idee: Farbe, die mit der Pflanze wächst

HYDROCOLTON ist eine wegweisende Initiative für mehr Nachhaltigkeit in der Textilindustrie, finanziert vom Europäischen Forschungsrat. Ihr Ziel: Baumwollpflanzen sollen schon während des Wachstums farbige Baumwolle hervorbringen. Indem verändert wird, wie Baumwolle Pigmente aufnimmt oder im Inneren bildet, will das Projekt die wasser- und chemikalienintensive Verarbeitung in den späteren Produktionsschritten vollständig überflüssig machen.

Natalio weiß, wie das klingt: „Klingt ein bisschen nach Science-Fiction, ich weiß“, sagt er. Und er fügt sofort hinzu: „Aber wir haben gezeigt, dass das Konzept funktioniert.“

⇑So funktioniert es in der Praxis

Der klassische Weg zu farbiger Baumwolle direkt in der wachsenden Pflanze wäre die Nutzung genetischer Verfahren. Das Team entschied sich für einen anderen Ansatz und machte sich stattdessen die natürliche Biochemie der Pflanze zunutze. Ins Wasser kamen speziell entwickelte, aus Glukose gewonnene Moleküle. Die Pflanze transportierte sie auf natürliche Weise, durch Kapillarwirkung, bis zu den sich entwickelnden Baumwollfasern, wo sie während des Wachstums eingebaut wurden.

Das Team nennt dieses Konzept Material Farming. Natalio erklärt es so: „Die Idee dahinter ist, dass wir künftig Materialien mit bereits integrierten Eigenschaften wachsen lassen können, anstatt sie nachträglich herzustellen und chemisch zu verarbeiten.“

Einen anschaulichen Vergleich liefert er gleich mit: „Natürlicher geht es kaum. Man kann es mit dem klassischen Schulexperiment vergleichen, bei dem eine weiße Blume in gefärbtes Wasser gestellt wird, um den Wassertransport zu veranschaulichen – nur etwas anspruchsvoller!“

⇑Was noch offen ist

Eines der spannendsten Ergebnisse ist für Natalio, dass der Ansatz in vollständigen Pflanzen funktionierte. Gleichzeitig sagt das Team offen, wie viel noch zu klären ist. „Wir verstehen die zugrunde liegenden biologischen Mechanismen noch nicht vollständig. Genau diese grundlegenden Fragen zu beantworten, ist der Grund, weshalb diese Art der frühen, neugiergetriebenen Forschung so wichtig ist“, erklärt er.

⇑Ohne die Hürden der Gentechnik

Über die wissenschaftliche Entdeckung hinaus hat der Ansatz einen weiteren Vorteil. Weil die Gene der Pflanze nicht verändert werden, könnte er viele der regulatorischen Hürden und Akzeptanzprobleme umgehen, die mit gentechnisch veränderten Pflanzen verbunden sind. Zugleich eröffnet er einen neuen Weg zur Herstellung nachhaltiger Materialien.

⇑Hydroponik und eine portugiesische Lieferkette

HYDROCOLTON untersucht die Technologie unter realen landwirtschaftlichen Bedingungen – mit hydroponischem Baumwollanbau, der ein vereinfachtes und gut kontrollierbares Testsystem bietet. Hydroponik trägt außerdem dazu bei, den Wasserverbrauch beim Baumwollanbau zu senken.

Partner ist Agromethod Labs, ein von Frauen geführtes portugiesisches Start-up, das beim hydroponischen Baumwollanbau in Portugal Pionierarbeit leistet. Laut Natalio wurde Portugal dadurch zum einzigen europäischen Land und zu einem der wenigen weltweit mit einer vollständigen, auf diese Weise erzeugten Baumwoll-Wertschöpfungskette.

Die Ambitionen reichen weiter: „Unser Ziel ist es nicht nur, die Baumwollproduktion nach Europa zurückzubringen, sondern hier zukunftsweisende Verfahren zu entwickeln, die letztlich weltweit übernommen werden können“, betont er.

⇑Wie es mit der farbigen Baumwolle weitergeht

Natalio räumt ein, dass das Projekt noch am Anfang steht. Gemeinsam mit Partnern arbeitet das Team daran, die Technologie zu validieren und ihre Marktreife voranzubringen. „Diese Kooperationen helfen uns dabei, das technische und wirtschaftliche Potenzial zu bewerten“, sagt er. Als nächster großer Schritt sollen zusätzliche Fördermittel eingeworben werden, um die Technologie zu skalieren und näher an die Markteinführung zu bringen.

Für Studierende der Biotechnologie, Chemie, Umweltwissenschaften oder Textiltechnik ist das ein gutes Beispiel dafür, wie Grundlagenforschung und ein sehr praktisches Problem der Industrie zusammenkommen.

⇑Fazit

Das Färben von Stoffen verbraucht viel Wasser und Ressourcen, und ein großer Teil des Farbstoffs verbindet sich nie mit dem Material. Das Team aus Lissabon hat gezeigt, dass aus Glukose gewonnene Moleküle, die der Pflanze mit dem Wasser zugeführt werden, in wachsende Baumwollfasern eingebaut werden können. Die Methode funktioniert in vollständigen Pflanzen, kommt ohne Gentechnik aus und wird im hydroponischen Anbau in Portugal getestet. Die biologischen Mechanismen sind noch nicht vollständig geklärt, und bis zur Marktreife ist es noch ein Stück Weg.

⇑Fünf Fragen: Wie umweltfreundlich ist dein Kleiderschrank? (Test)