Textilfasern und Mikroplastik Textilien als Wasserverschmutzer

Seit die Bilder von schwimmenden Plastikmeeren auf den Ozeanen um die Welt gehen, hat das Bewusstsein für die Ursachen und die Verursacher zugenommen. Aber nicht nur an der Oberfläche wird Plastik zum Problem. Vor allem unter der Wasseroberfläche veranlassen Kunststoffteilchen zur Sorge. Die zunehmend als maritimes Biosphärenrisiko ausgemachten Textilfasern haben wir zum Anlass genommen, auf der A+A 2017 Aussteller nach ihren Einschätzungen und Gegenkonzepten zu befragen.Das Waschen gilt als ein wesentliche Ursache für den Austrag synthetischer Fasern ins Wasser. Foto: poplasen – stock.adobe.com3 Plastikmüll ist eine ernste Bedrohung für das Meer und seine Bewohner. Er schwimmt in Form von Tüten, Einwegflaschen, Folien, Netzen etc. auf der Wasseroberfläche und wird dann und wann an Stränden, in Buchten und andernorts angespült. Doch dieser Anteil macht einer im Januar 2016 veröffentlichten Studie von Eunomia Research & Consulting zufolge nur einen kleinen Prozentsatz aus. Der größte Brocken lagert sich auf dem Meeresgrund ab und kann – wie im Nordpazifik – eine Fracht von 70 kg/km² erreichen. Die Partikel selbst sind winzig, da Kunststoff durch UV-Licht, Salzwasser, Mikroorganismen oder die Bewegung der Wellen zersetzt und in immer kleinere Teilchen zerlegt wird. Am Ende bleibt Mikroplastik mit Partikeln in einem Größenbereich von < 5 mm übrig. Diese „Kleinstteile“ lagern sich als Bodensatz auf dem Grund der Ozeane ab. Dort werden sie für die Meeresbewohner zum Risiko, denn sie bilden einen ungenießbaren Cocktail aus Reifenabrieb, Plastikpellets, Textilfasern und zahlreichen anderen, durch Kosmetika, Farben und Schiffanstriche eingetragene Kunststoffe. Während über die genaue Herkunft vieler Mikroplastikteile noch gerätselt wird, ist der Eunomia-Studie zufolge eine Quelle zweifellos identifiziert: Die in den Sedimenten gefundenen Fasern stammen aus Bekleidung. Auch deren Anzahl wurde untersucht: In 1 l Wasser wurden zwischen 100 and 300 Kurzfasern (2 bis 3 mm Länge, < 0,1 mm Durchmesser) gefunden. Von den gefundenen Mengen haben Wissenschaftler eine Hochrechnung angestellt. Ihren Angaben zufolge werden jährlich zwischen 1.580 und 4.760 t Mikrofasern ins Meer gespült – vorausgesetzt, die Abwässer aus Haushalt und Wäschereien durchlaufen eine Kläranlage mit einem Wirkungsgrad der Filter von 90 Prozent. Sollten alle Abwässer jedoch ungeklärt ins Meer gelangen, könnte die Faserfracht auf 52.400 t jährlich steigen. Zahlen wie diese müssen erst einmal verdaut werden. Daher sei an dieser Stelle ein kurzer Exkurs erlaubt. Die meisten Textilien neigen zum Austrag von Fasern. Diese Tatsache ist jedem bekannt, der einmal in einer Spinnerei, einer Weberei oder Strickerei, einer Textilveredelung oder einem Konfektionsbetrieb zu Besuch war. Wäschereien kennen die Thematik ebenfalls zur Genüge. Die Ursachen für das Herauslösen von Fasern aus einem Garn oder Textilverbund sind vielfältig. Die Probleme können bereits in der Spinnerei beginnen. Je kürzer eine Faser ist, desto weniger fest ist ihre Einbindung in das Garn und umso schneller wird sie durch mechanische Einwirkung wieder herausgelöst. Diesen Effekt dürfte manche Wäscherei anlässlich der Baumwollkrise 2010/2011 bemerkt haben. Die in dieser Zeit hergestellten Textilien staubten aufgrund des höheren Kurzfaseranteils deutlich stärker in der Produktion als deren „Vorgängermodelle“. Eine weitere Quelle für den Austrag von Fasern ist das Aufrauen oder Schmirgeln, was vorwiegend der Verbesserung des Hautkomforts von Mischgeweben dient. Bei diesem Vorbehandlungsprozess werden einzelne Fasern aus der Oberfläche herausgezogen und bieten mechanischen Kräften damit eine gute Angriffsfläche. In der Kürze liegt das ProblemAnfällig für das Herauslösen von Fasern sind auch lose Textilverbünde. Zu diesen gehören Vliese und Vliesstoffe, Strickwaren und insbesondere Fleecematerialien sowie geflockte Oberflächen. Vliese werden zur Verfestigung von Revers, Kragen und Co. genutzt. Dazu werden sie in der Regel an das Textil „angeklebt“. Aber durch Gebrauch und Pflege kann sich diese Verbindung wieder lösen. Die dadurch freiwerdenden Fasern geraten in Bewegung und migrieren an die Oberfläche. Dort sind sie gut zu erkennen: Die meist weißen Fasern bilden einen guten Kontrast zu den häufig dunklen Anzugsstoffen. Der gleiche Effekt tritt bei Futtervliesen ein. Die watteähnlichen Strukturen bestehen zwar in der Regel aus untereinander verfestigten Endlosfasern; aber deren Haltbarkeit ist nicht ewig. Durch Bewegung, UV-Strahlen oder Waschen und Tumbeln brechen die Filamente; die entstandenen kürzeren Fasern bahnen sich anschließend ihren Weg nach draußen. Strickwaren gehören ebenfalls zu den offenen Textilstrukturen. Die Einbindung der Garne ist deutlich geringer als bei einem Gewebe, was die Migration von Fasern einfacher macht. Ebenfalls zu den Maschenwaren gehören Fleecematerialien. Bei der Herstellung werden kleine Plüschhenkel gebildet, die später aufgeschnitten werden. Sie lassen sich leicht aus ihrer Struktur herauslösen. Auch wenn eine filmbildende Ausrüstung den Effekt mindern kann, gelten Fleecematerialien als Hauptverursacher der textilen Meeresverschmutzung. Geflockte Oberflächen ergeben ein ähnliches Problem. Kurzfasern sind in eine Matrix eingebunden, lösen sich aber durch Reibung oder nicht fachgerechter Pflege heraus. Viele Ursachen der Kurzfaserproblematik gehen von der Textilherstellung aus und wirken sich auf die nachfolgenden Prozesse aus. Die erste betroffene Folgestufe ist die Konfektion. Im Zuschnitt kommt es zu Faserflug und einer damit verbundenen Staubbildung. Ein Austritt von Fasern ist aber auch eine Auswirkung der Verarbeitung. So haben Untersuchungen im Zuschnitt gezeigt, dass an den Schnittkanten Kurzfasern entstehen. Bei der nachfolgenden Wäsche werden sie dann herausgewaschen. Auch Säume können an einer schlechten Einbindung von Garnen und Fasern Schuld tragen: Einfach gekettelte Kanten bieten bei mechanischen Prozessen eine höhere Angriffsfläche als umgeschlagene Säume. Die Folgen einer unaufmerksamen Textil- und Bekleidungsfertigung bekommen am Ende die Wäschereien und Textilserviceanbieter zu spüren. Die Branche hat daher Industriestandards verabschiedet, die eine hohe Qualität der eingesetzten Waren sicherstellen sollen. Der Pillingtest ist obligatorisch: Materialien, die Berufs- oder Schutzbekleidung werden wollen, müssen einen hohen Widerstand gegen die Bildung der Faserknötchen beweisen. Diese und weitere Anforderungen sind Folge der hohen Beanspruchungen, denen industriell bearbeitete Textilien unterliegen. So sind es insbesondere die Waschmechanik und ein hoher pH-Wert, aber auch die abrasiven Prozesse im Tumbler, die Stress für die Polyesterkomponente bedeuten. Durch Auswahl beständiger Materialien lässt sich zwar der Faseraustrag grundsätzlich eindämmen. Mit ihren Prozessen und der steigenden Menge an Fleeceartikeln trägt die Branche einen weiteren Teil zur Mikrofaserfracht im Abwasser bei. Norwegen überlässt Fasern nicht ihrem SchicksalWer meint, das Thema sei hierzulande zu vernachlässigen, sollte interessehalber seinen Blick nach Norwegen schweifen lassen. Dort wurden bereits Ende 2014 im Auftrag der norwegischen Umweltbehörde, Norwegian Environment Agency, genauere Erhebungen angestellt und veröffentlicht. Der MEPEX-Studie zufolge gelangen durch private und gewerbliche Wäschereien jährlich pro Einwohner 120 g synthetische Mikrofasern ins Meer. Ein weiterer Anteil wird durch die im Hausstaub enthaltenen und durch Wischwasser aufgenommenen Fasern ins Wasser eingetragen. Mit den auf Hochrechnungen basierenden Zahlen gab sich das skandinavische Land nicht zufrieden und forscht seither weiter. Eine der jüngsten Untersuchungen wird durch die norwegische Forschungsorganisation SINTEF durchgeführt. Sie trägt den Titel „Mikrofaser: Abschätzung des Schicksals, der Auswirkungen und Herabsetzungsmaßnahmen für die Verschmutzung wässriger Lebenswelten durch synthetische Mikrofasern“. Eines der Ziele dieser breit angelegten Studie ist die Entwicklung von Bewertungskriterien, mit denen die Auswahl von Materialien und Prozessen mit den geringstmöglichen Umweltauswirkungen erleichtert werden soll. Projektpartner kommen aus allen Stufen der Textilfertigung und aus Umweltverbänden in Skandinavien und China. Eines der Konfektionsunternehmen, das sich an der Studie beteiligt, ist Helly Hansen. Der Berufsbekleidungshersteller führt einen relativ hohen Anteil an isolierend wirkender Fleecebekleidung und Thermojacken im Programm. Durch die Beteiligung am SINTEF-Projekt wollen die Norweger umweltfreundlichere Alternativen entwickeln. Gegenmaßnahmen beginnen beim GarnDas Bewusstsein für die Meeresverschmutzung durch synthetische Textilfasern ist nicht nur in Norwegen, sondern in ganz Skandinavien ausgeprägt. So diskutiert mancher Berufsbekleidungshersteller die Frage, ob Fleeceartikel aus der Kollektion herausgenommen werden sollten. Aufgrund der hohen isolierenden Wirkung der Faserpelze und dem sich verstärkenden Trend zu flauschig-leichter Berufsbekleidung scheint dieser Weg jedoch keine echte Option zu sein. Stattdessen versuchen die Unternehmen, den Faseraustrag durch Einsatz qualitativ hochwertiger Fleecematerialien und eine überschaubare Anzahl von entsprechenden Artikeln zu minimieren. Gleiches gilt auch bei den Geweben: Solchen aus langstapeligen Fasern oder Filamenten soll der Vorzug gegeben werden, da sie eine längere Haltbarkeit versprechen. Darüber hinaus gibt es eine ganze Reihe weiterer Ansatzpunkte, die den Mikrofaseraustrag in Grenzen halten. So haben Garn- und Gewebehersteller diverse Stellschrauben zur Verringerung des „Haarens“ ihrer Produkte. In der Spinnerei kann beispielsweise durch Anpassen der Prozesse an die Faserlänge und die Module der Faserkomponenten (z.B. Elastizitätsmodul, Dehnungszahl etc.) ein optimales Ergebnis erzielt werden. Eine Weberei wiederum kann den Faserabgang durch geeignete Garne und ein möglichst glattes Gewebedesign beeinflussen. In der Vorbehandlung entfernen Prozesse wie Sengen oder Scheren abstehende Faserenden von baumwollhaltigen Mischgeweben. Auf Rauen und Schmirgeln sollte verzichtet werden. In der Ausrüstung verlängert der Verzicht stark alkalischer Verfahren die Lebensdauer der synthetischen Fasern. Fleece kann durch einen filmbildenden Finish oder das Laminieren mit Softshell-Obermaterialien an Stabilität gewinnen. Und bevor die Textilien dann an den Konfektionär geliefert werden, können die letzten Fasern mechanisch „ausgeklopft“ werden. Auch der Hersteller der Berufsbekleidung hat Einflussmöglichkeiten: Durch das Schneiden der Konfektionsteile mit Ultraschall (so möglich) wird der Faseraustrag um die Hälfte verringert. Am Ende der Kette steht die Wäscherei, die ebenfalls aktiv werden kann. Statt sämtliche Textilarten in möglichst wenige Prozesse zu pressen, trägt eine dem Material „angemessene“ Behandlung zu dessen Schonung bei. Das „Haaren“ von Textilien mit oder aus synthetischen Fasern scheint im Vergleich zu anderen ökologischen Herausforderungen ein winziges Problem zu sein. Das gilt zumindest für Deutschland. In zahlreichen, anlässlich der A+A 2017 durchgeführten Interviews mit Gewebe- und Bekleidungsherstellern wurde deutlich, dass sich die Branche hierzulande nicht mit solchen Kleinigkeiten wie Mikrofasern beschäftigt. Das Problem wird erst bei einer übermäßigen Flusenbildung in der Produktion wahrgenommen. Dann überlässt man es dem Textillieferanten, eine Lösung herbeizuführen. Präventive Maßnahmen werden nicht getroffen. Sie sind aber notwendig. Zu dieser Schlussfolgerung kommt ein Positionspapier der Industrievereinigung Chemiefaser (IVC, Frankfurt am Main). Der Verband hat die Ergebnisse zahlreicher Studien über den Austrag synthetischer Fasern durch Waschen ausgewertet. Einer der Kritikpunkte der Frankfurter ist die mangelnde Berücksichtigung der textilen Produktionskette als Quelle für Faserverluste. Daher sollte nach Auffassung des IVC das „Haaren“ eines Textils zu einem Qualitätskriterium werden, das mit einem standardisierten Verfahren getestet wird.