Ziel der Entwicklung

Farbige sortenreine Baumwollabfalltextilabfälle können in einem neuartigen Apparat imprägniert, chemisch dekontaminiert und gebleicht werden. Molekulargewichte werden gezielt für die Weiterverarbeitung eingestellt, um beispielsweise Rohstoffe für den LYOCELL-Prozess wirtschaftlich bereitstellen zu können. Verschiedene Prozessschritte lassen sich auf ein- und demselben Apparatetyp realisieren. In kontinuierlichen Prozessen lassen sich mehrere Apparate dieses Typs als Module in Kaskade anordnen. Ziel ist es, den Wasserverbrauch so gering wie möglich zu halten und Prozessschritte zeit- und energieeffizienter zu gestalten. Die Konstruktion ermöglicht einen modularen Aufbau der Prozesskette.

Vorteile und Lösungen

Zerkleinerte Baumwollreißfasern ermöglichen es, eine möglichst große Oberfläche einer Flüssigbehandlung zu optimieren. Während des Prozesses müssen die Gemische in den einzelnen Prozessschritten homogenisiert werden. Infolgedessen sind die Module in der Prozesskette als Mischer aufgeführt. Darin besteht die besondere Herausforderung, da getränkte Baumwollfasern sich sowohl einem Rühr- als auch einer Förderung widersetzen. Die hohe Wasseraufnahmekapazität der Baumwolle, erfordert zu hohe Flottenverhältnisse. Der Flüssigkeitsanteil konnte durch eine neuartige Mischergeometrie reduziert werden.

Zielgruppe und Zielmarkt

Als Endanwender adressiert das RECERU®-Verfahren Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette für nachhaltige Textilrohstoffe. Im Fokus stehen Textilsortierer, Unternehmen der Zellstoffindustrie, die Viskose- und Lyocell-Faserindustrie, die zellstoffverarbeitende Industrie sowie Unternehmen des Chemieanlagen- und Maschinenbaus. Ein zentraler Zielmarkt ist die Herstellung nachhaltiger Regeneratfasern aus Baumwolltextilabfällen.
Ziel der nächsten Entwicklungsstufe ist die Herstellung eines hochwertigen Cellulose-Zellstoffs aus 100 % Alttextil-Baumwolle. Die daraus entstehenden Produkte werden unter der Bezeichnung „Recyclierte Cellulose Rudolstadt“ (RECERU®) positioniert. Aus gebrauchten Textilien wird damit ein neuer, hochwertiger textiler Rohstoff gewonnen und ein geschlossener, deutlich verkürzter Wertstoffkreislauf ermöglicht. Der gewonnene Chemiezellstoff kann als Ausgangsstoff für neue Cellulose-Regeneratfasern wie Viskose oder Lyocell dienen.
Zu den potenziellen Endanwendern zählen beispielsweise Unternehmen, die Fair-Trade-Kleidung entwickeln und vertreiben, sowie Anbieter von Arbeitskleidung, die nachhaltige Textilien einsetzen und einen Beitrag zu einer zirkulären Textilwirtschaft leisten wollen. Ebenso richtet sich RECERU® an Unternehmen, die gezielt recycelte Rohstoffe in Produkte und Produktionsprozesse integrieren oder eigene Rohstoffkreisläufe aufbauen möchten. Durch die Rücknahme gebrauchter Textilien können definierte Rohstoffreservoirs erschlossen werden. Insbesondere ausgediente Arbeitskleidung stellt hierfür eine geeignete Rohstoffquelle dar. Im Vergleich zu heterogenen Fast-Fashion-Alttextilien aus Sammelcontainern ermöglichen definierte und vergleichsweise sortenreine Textilströme eine wirtschaftlichere Umsetzung und können einen energieeffizienteren Prozess begünstigen.
Die fokussierten Zielmärkte liegen insbesondere in den Bereichen nachhaltige Textilrohstoffe und Upcycling von Zellstoff aus Baumwolltextilabfällen. RECERU® verbindet beide Märkte, indem Baumwollalttextilien nicht lediglich stofflich verwertet, sondern zu einem hochwertigen Rohstoff für die Herstellung von Cellulose-Regeneratfasern aufgewertet werden.
Für geschlossene Stoffkreisläufe im industriellen Maßstab ist der Aufbau neuer Infrastrukturen, Wertschöpfungsketten und Technologien erforderlich. Unternehmen müssen hierfür ihre Geschäftsmodelle und technologischen Kompetenzen weiterentwickeln. Eine Schlüsselrolle kommt Maschinenbauern und Engineering-Unternehmen zu: Sie sind nicht nur Anwender von Kreislaufstrategien, sondern zugleich Anbieter der Technologien, die deren Umsetzung in anderen Industrien ermöglichen. Insbesondere Chemieanlagenbau und Maschinenbau sind für die industrielle Skalierung von RECERU® von zentraler Bedeutung. Benötigt werden Anlagen- und Prozesstechnologien für die Aufbereitung von Alttextilien, die Herstellung von Chemiezellstoff und dessen Weiterverarbeitung zu neuen Regeneratfasern – wirtschaftlich, energieeffizient und skalierbar.
Die Verbindung von Verfahrenstechnik, Anlagenbau, Maschinenbau und industrieller Faserproduktion schafft die Voraussetzungen für neue zirkuläre Wertschöpfungsketten. Ergänzend sind Engineering-Leistungen sowie Vakuum-, Rohrleitungs- und Montagetechnik und Sondermaschinenbau relevant.
Internationaler Wettbewerbsdruck, hohe Energiekosten, geopolitische Unsicherheiten, Zollkonflikte und kritische Abhängigkeiten bei strategisch wichtigen Rohstoffen erhöhen den Innovations- und Effizienzdruck. Für den Wirtschaftsstandort Deutschland gilt es daher, vorhandene technologische Kompetenzen konsequent für die Transformation zu einer zirkulären Wirtschaft zu nutzen. Dabei entwickelt sich die Rolle des Anlagenbauers vom klassischen Produktlieferanten zum strategischen Technologiepartner.
Das TITK verfolgt diesen Ansatz gemeinsam mit strategischen Partnern bereits im Pilotanlagenzentrum für Circular Economy. Dort werden zirkuläre Prozesse unter realitätsnahen Bedingungen entwickelt, erprobt und für die industrielle Anwendung vorbereitet.
RECERU® steht damit für einen technologiegetriebenen Ansatz zur Etablierung neuer zirkulärer Wertschöpfungsketten – von der Sortierung und Aufbereitung gebrauchter Baumwolltextilien über die Herstellung von Chemiezellstoff bis zur Produktion neuer Regeneratfasern. Ziel ist es, aus Alttextilien einen hochwertigen, wieder einsetzbaren Rohstoff zu gewinnen und damit eine ressourceneffiziente, wettbewerbsfähige und zirkuläre Textilwirtschaft zu fördern.