Plant-based Nylon: Gibt es bald Strümpfe aus Zuckerrohr?

Auch in der Textilindustrie ist das Bewusstsein angekommen, dass Materialien nicht mehr uneingeschränkt aus fossilen Rohstoffen hergestellt werden können. Neben erheblichen Umweltproblemen sehen wir auch aktuell in Anbetracht des Kriegs in der Ukraine und der Gaskrise, wie fatal Rohstoffabhängigkeiten sind. Das neue Material plant-based Nylon der Firmen Aquafil und Geno setzt nun auf einen pflanzenbasierten Rohstoff, der die Textilindustrie revolutionieren soll.

Das Tech-Duo Aquafil und Geno hat kürzlich ein neues Material gelauncht: Plant-based Nylon. Was hat es mit dieser Innovation auf sich? Hat sie das Potenzial, den Markt zu revolutionieren? Und wie steht es um die Nachhaltigkeit der neuen Faser? Unsere Autorin Frederike Bartzsch hat sich das neue Material genauer angesehen. 

Fangen wir mal ganz vorne an, also mit dem Produkt, auf dem die Innovation aufbaut. Nylon ist eine erdölbasierte Kunststofffaser und wird als Polyamid, genauer gesagt als Polyhexamethylenadipinsäureamid bezeichnet. Der Herstellungsprozess von Erdöl zur Faser ist chemisch sehr aufwändig.

Wo wird Nylon eingesetzt und was bringt es als Material für Eigenschaften mit?

Das bekannteste Einsatzgebiet von Nylon sind Strümpfe, die seidig glänzen. Denn das kann Nylon super: glänzen und gleichzeitig scheuerbeständig sein. Da Seide sehr fragil und teuer ist, wird Nylon gerne als Alternative benutzt. Auslöser hierfür waren im 20. Jahrhundert die Knappheit und Preisschwankungen von Seide. Zudem war die Globalisierung noch nicht so weit fortgeschritten, sodass eine lokale Alternative natürlich auch aus logistischen Gründen praktisch erschien. Neben Strümpfen wird es für Sportkleidung, Outdoorausrüstung oder Unterwäsche eingesetzt. Außerhalb der Textilindustrie findest du Nylon z.B. an den Bürsten deiner Zahnbürste, als Regenschirm oder im maritimen Bereich in Form von Fischernetzen. Das wohl prominenteste Produkt in der Mode, das gänzlich aus Nylon hergestellt ist, ist die Nylon Bag von Prada, die in den 1980ern zur It-Bag wurde und damit erstmals eine Alternative zur Ledertasche darstellte. Nylon ist sehr leicht und trotzdem sehr robust. Durch die Vielzahl an möglichen Anwendungen und die vergleichsweise günstige Herstellung hat Nylon ein Marktvolumen von circa 22 Billionen USD. 

Welche Umweltwirkungen hat Nylon?

Jetzt kommt die Downside: Die Herstellung von Nylon ist ein echter Klimakiller. Jährlich werden circa fünf bis acht Prozent der weltweiten Lachgasemissionen durch die Herstellung von Nylon freigesetzt. Das ist fatal, denn Lachgas gehört neben Methan, F-Gasen, und Kohlenstoffdioxid zu den stärksten Klimatreibern und ist besonders schädlich, da es die Ozonschicht angreift.

Nylon wird in der Textilindustrie benötigt, aber wie kann man das Material in Bezug auf ökologische Nachhaltigkeit verbessern?

Schon seit einiger Zeit gibt es eine klimaschonende Alternative: recyceltes Nylon, namens Econyl. Die Faser wurde 2011 von Aquafil eingeführt und ist vollständig aus Post-Consumer-Waste hergestellt. Nach umfassender Reinigung wird das gebrauchte Nylon in einem chemischen Prozess behandelt und zu einem neuen Garn. Econyl wirbt damit, dass je 10.000 Tonnen Econyl-Rohstoff zum einen 70.000 Fässer Rohöl gespart und zum anderen 65.100 Tonnen CO2-Emissionen vermieden werden. Konkrete Hintergrundinformationen zum Prozess sind jedoch nicht öffentlich zugänglich. Nun soll aber eine Innovation das Nylon Game nachhaltig verändern: plant-based Nylon.

Die Basis macht den Unterschied

Der Hauptunterschied zwischen plant-based Nylon und herkömmlichem Nylon ist die Herstellung des Monomers – der Rest, also der chemische Herstellungsprozess, bleibt gleich. Bei pflanzlichem Nylon besteht die Basis nun beispielsweise aus Zuckerrohr. Das wird dann zu Nylon-6-Polymeren umgewandelt. Die chemische Struktur ist gleichzusetzen mit der von herkömmlichem Nylon. Plant-based Nylon können wir uns ein bisschen wie Viskose vorstellen: eine Hybridfaser, die eigentlich auf Erdöl basiert, aber durch eine pflanzliche Alternative im chemischen Prozess weiterverarbeitet wird. Laut den Herstellenden kann das Material recyclebar sein, dies hängt jedoch vom weiteren Herstellungsprozess ab.

Die Innovation ist eine Kooperation zwischen den Firmen Aquafil und Geno. Aquafil gehört zur Firma Geno, die wiederum an nachhaltigen Materialinnovationen forscht und eine pflanzenbasierte Version von Nylon vorgestellt hat. Derzeit wird die Einführung in den Markt getestet. Gänzlich neu ist die Idee aber nicht: 2014 haben Forschende aus dem Saarland bereits Nylon aus Holzabfällen hergestellt. Der große Durchbruch blieb bislang aber aus.

Auf lange Sicht sollte darauf geachtet werden, dass nur Pflanzenabfälle als Kohlenstoffquelle dienen, noch zukunftsweisender wären Haushaltsabfälle.

Laut Maike Rabe, Professorin und Leiterin des Forschungsinstituts für Textil und Bekleidung der Hochschule Niederrhein, ist pflanzenbasiertes Nylon (PA 6.6) mit herkömmlichen Nylon vergleichbar, das Monomer Hexamethylendiamin wird dabei aus nachwachsenden Rohstoffen und nicht aus Erdöl gewonnen. Andere pflanzenbasierte Polyamide, wie beispielsweise PA 12 weisen hingegen minimale Unterschiede zu Nylon auf: „Die chemische Qualität ist nicht genau mit PA 6.6 (Nylon) vergleichbar, da die Anzahl der Kohlenstoffatome im Monomer höher ist. Dadurch ist das Material leichter und auch hydrophober, was beispielsweise für Schuhe nicht schlecht ist. Allgemein scheint es aber auch anfälliger für Vergrauungen durch ölartige Verunreinigungen zu sein.” Trotzdem ist sie der Meinung, dass das Material für eine pflanzenbasierte Variante recht weit und überzeugend ist. Die Professorin findet es interessant, Kohlenstoffverbindungen für Kunststoffe aus Pflanzen zu gewinnen. “Auf lange Sicht sollte darauf geachtet werden, dass nur Pflanzenabfälle als Kohlenstoffquelle dienen, noch zukunftsweisender wären Haushaltsabfälle”, so Frau Prof. Rabe.

Einige Firmen haben außerdem schon Interesse an dem neuen Material angemeldet. Neben Prada und H&M ist Lululemon mit dabei. Die Firma ist dafür bekannt, Materialinnovationen als Early Bird auszuprobieren und in ihre Produktpalette zu integrieren. Bei meiner Recherche habe ich kein Fair Fashion Label gefunden, das mit dem geplanten Einsatz von plant-based Nylon wirbt – was möglicherweise daran liegt, dass es Vorbehalte gibt, was den Einsatz von pflanzenbasiertem Nylon betrifft – ist es doch keine nachhaltigere Alternative?

Das eigentliche Problem: Erdöl und Plastik

Der Grund, weshalb überhaupt nach einer Alternative gesucht wird, ist wie so oft die Ressource Erdöl und daraus entstehendes Plastik (Materialartikel von Fashion Changers zu Plastik). Wenn wir uns die Zahlen der jährlichen Plastikproduktion anschauen, zu der auch Nylon gehört, wird schnell klar: Hier muss sich etwas fundamental ändern. 2021 wurden weltweit 390,7 Millionen Tonnen Plastik produziert, die Tendenz für die nächsten Jahre ist weiterhin steigend. Der Anteil von biobasierten Kunststoffen (Materialartikel über Bioplastik von Fashion Changers) liegt bei gerade einmal 1,5 Prozent, der von recyceltem Polyester (Materialartikel über recyceltes Plastik von Fashion Changers) liegt bei 8,3 Prozent. Im

Vergleich zu dem Volumen von Plastik sind die knapp zehn Prozent recht wenig. Die immense Zahl von 390,7 Millionen Tonnen unterstreicht an dieser Stelle wieder einmal die unvorstellbar große Menge an Kunststoffprodukten, die weltweit im Umlauf sind.

Wir müssen besser und mehr recyceln! Aber dafür fehlt die Infrastruktur.

Genau aus diesem Grund ist Maike Rabe der Meinung, dass zunächst die Recyclingmöglichkeiten und -technologien besser ausgebaut werden müssten, um recycelte Fasern überhaupt in vollem Umfang anbieten zu können. Da die Menge an natürlichen Fasern aber nicht reichen wird, wird mensch mittelfristig auf pflanzenbasierte Stoffe setzen müssen. Hier besteht jedoch – ungeachtet, ob bei Baumwolle oder pflanzembasierten Nylon – der Konflikt um die Anbaufläche. Denn potenziell ist ein Feld, das für Faserherstellung bewirtschaftet wird, ein Feld, das nicht für den Lebensmittelanbau genutzt werden kann. Ideal wäre es daher, so Rabe, wenn Rohstoffe aus Abfällen gewonnen werden. 

Ist Nylon aus Zuckerrohr nachhaltiger als Nylon aus fossilen Rohstoffen?

Leider lautet  die Antwort hier wie so oft in der Nachhaltigkeitsdebatte: Es ist kompliziert. Um einen tatsächlichen Nachhaltigkeitsvergleich ziehen zu können, blicken wir noch einmal auf verschiedene Indikatoren, die hierfür relevant sind.

Indikatoren zur Einschätzung der Nachhaltigkeit für plant-based Nylon

Woher kommt die Biomasse bei Plant Based Nylon? 

Wo wird das Zuckerrohr angebaut? 

In regenreichen Regionen, wie z.B. Urwäldern? 

Wie wird es angebaut? Als Monokultur oder Mischkultur? 

Wird dafür Fläche für Lebensmittelherstellung verdrängt? 

Wie sind die Arbeitsbedingungen auf den Feldern? 

Wer prüft die Rohstoffherkunft? 

Zu keiner dieser Fragen gibt  es Informationen seitens der Herstellenden. Gleiches gilt für die Recyclingfähigkeit. Angeblich  hängt diese vom nachfolgenden Herstellungsprozess ab, es ist also nicht per se möglich oder unmöglich. Aufgrund der chemischen Beschaffenheit ist plant-based Nylon jedoch nicht biologisch abbaubar oder kompostierbar. 

Machen wir mal ein Gedankenspiel: Bei dem Marktvolumen, das Nylon derzeit hat, würde bei einer kompletten Umstellung auf plant-based Nylon (die noch nicht möglich ist und vermutlich in naher Zukunft nicht möglich sein wird) – überspitzt gesagt – der halbe Planet aus Zuckerrohrplantagen bestehen. Gleichzeitig entsteht ein massiver Konflikt zwischen der Fläche, die für landwirtschaftliche Zwecke und der Fläche, die für die Herstellung von Rohmaterial genutzt wird. Wenn nicht auf bestehenden Feldern angebaut wird, passiert eine Flächenumwandlung. Dies ist dann auch ein CO2-Treiber, denn wo vorher eine Grünfläche, Moor oder ähnliches war, wird nun der Rohstoff für Garne angebaut. Diese Umwandlung wird oft in Ökobilanzen außer Acht gelassen, beziehungsweise nach einer gewissen Zeit als umgewandelt betrachtet und nicht mehr in die Rechnung miteinbezogen. Daher ist es ideal, bestehendes Material zu recyceln und weiterhin zu benutzen.

Brauchen wir Nylon überhaupt?

Wenn aus Nylon primär kurzlebige Produkte wie Strümpfe hergestellt werden, ist es ein Modeprodukt, bei dem wir uns fragen sollten, inwiefern dies notwendig ist und ob es nicht anderweitig ersetzt werden kann. Eine Tasche hingegen, die für einen längeren Zeitraum genutzt wird, hat eine deutlich bessere Umweltbilanz. Aufgrund der hohen Stabilität des Materials ist z.B. auch der langjährige Gebrauch von Outdoor-Bekleidung aus Nylon in einer anderen Kategorie anders zu bewerten als ein Strumpf, der womöglich nach mehrfachem Gebrauch kaputt ist. Wir merken, dass die Nachhaltigkeitsbewertung aufgrund der verschiedenen Produkte und ihrer unterschiedlichen Lebensphasen recht schwierig ist.

Aus Perspektive der Rohstoffgewinnung und im Sinne der Bioökonomie ist plant-based Nylon eine spannende Innovation, die zu mehr Unabhängigkeit im Herstellungsprozess führt. In Anbetracht der aktuellen Vielzahl an Krisen ist es unabdingbar, nicht mehr auf fossile Rohstoffe angewiesen zu sein und alternative Produkte zu nutzen. Bei plant-based Nylon stehen wir vor einer Innovation, die für den textilen Sektor tatsächlich einen Wandel bedeuten könnte – denn: würden wir einen Anteil an herkömmlichem Nylon durch eine pflanzenbasierte Alternative ersetzen, bedeutet dies, dass wir eine Menge an Erdöl einsparen könnten. 

Der Materialexperte Kai Nebel (Texoversum, HS Reutlingen) sieht bei der Nachhaltigkeitsbewertung von  plant-based Nylon die Gretchenfrage. Natürlich ist es gerade in Mode, auf bio- und pflanzenbasierte Materialien zu setzen, ungeachtet des Rohstoffes bleibt es aber Nylon. Der Aufwand für dieses Material ist durch den chemischen Prozess sehr hoch. Befürworter*innen vom pflanzenbasierten Nylon könnten jedoch argumentieren, dass durch den Anbau der Pflanzen CO2 gebunden wird. Für eine tatsächliche Gegenüberstellung brauchen wir aber eine Bilanzierung, so Kai Nebel.

Wie bei vielen Innovationen sehe ich tatsächlich auch die Gefahr des Greenwashings, dass plant-based Nylon als etwas verkauft wird, was es nicht ist: nachhaltig, kompostierbar, biologisch abbaubar, … you name it. Nylon ist dann nachhaltig, wenn das Produkt daraus lange genutzt wird. Auch hier sind Kai Nebel und ich uns einig: Eine Innovation darf keinesfalls den Konsum befeuern. Vielmehr sollte zuerst der Zweck eines Produkts und dann entsprechend an diesen Kriterien das Material gewählt werden. Produkte aus Nylon sollten aufgrund der Materialeigenschaften da zum Einsatz kommen, wo sie am langlebigsten genutzt werden können, beispielsweise in Form einer Outdoorjacke. 

Aus Nachhaltigkeitsperspektive ergeben sich hieraus folgende Punkte:
  1.     Wenn möglich, Recyclingmaterial benutzen (Econyl) und die Recyclingtechnologie sowie Sammelinfrastruktur ausbauen und verbessern, damit diese langfristig im Sinne einer Kreislaufwirtschaft in der Textilindustrie etabliert werden kann.
  2.     Plant-based Nylon verwenden, wenn es sinnvoll ist, angepasst an den Produktzweck und möglichst langlebige Produkte herstellen.
  3.     Die  Frage der Suffizienz stellen: Brauche ich das Produkt? Wenn ja, kann ich auch auf ein Produkt zurückgreifen, das aus einer nachhaltigeren Alternative hergestellt wurde?

Was denkt ihr? Ist Plant-Based Nylon eine Innovation und würdet ihr es kaufen?

Titelbild: Olha Ruskykh via Pexels



Über Frederike

Der Bezug zu Textilien zieht sich wie ein roter Faden durch Frederikes Leben: aufgewachsen in einer Familie voller Seidenweber*innen studierte sie im Bachelor „Design-Ingenieur Textil“. In diesem Kontext kamen immer mehr Fragen nach Ethik, Nachhaltigkeit und Feminismus in der Textilindustrie auf, die durch verschiedene Auslandsaufenthalte in asiatischen Produktionsstätten immer dringlicher wurden.

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