Neue Wege zu nachhaltigen Textilien Wächst Kleidung künftig aus Bakteriennährlösung?

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Ein Roboterarm, der Löcher mit Nanofasern stopft. Und Bakterien, die Schuhe aus Cellulose produzieren? Forscher und Designer aus Linz verbinden Mode mit High-Tech und Biowissenschaft. Ihr Projekt soll eine nachhaltigere Textilindustrie ermöglichen.

Fair Fashion, lokale Produktion, Kreislaufwirtschaft statt Tonnen von Textilien auf dem Müll. Nicht nur Umweltschützer fordern Veränderungen in der ressourcenintensiven Textilbranche, auch neue EU-Richtlinien sollen zur nachhaltigen Entwicklung der globalen Textilwertschöpfungskette beitragen. Doch der Weg dorthin ist nicht einfach, sagt Christiane Luible-Bär. Die ausgebildete Modedesignerin arbeitete 2007 als junge Forscherin in Genf an ihrer Abschlussarbeit. „Gemeinsam mit 35 Projektpartner:innen aus der Industrie (Mode und Technologie) und Wissenschaft haben wir versucht, einen Anzug mit einem Roboter zu nähen. Wir sind jedoch daran gescheitert, weil Material und Schnitte für diverse Körperformen im Herstellungsprozess sehr komplex sind“, erzählt Luible-Bär. Bis heute ist Automatisierung nur beim Nähen einfacher Kleidungsstücke wie T-Shirts möglich, deshalb werden Kleider immer noch personalintensiv mit der Nähmaschine in Billiglohnländern produziert.

Nachhaltige Textilien

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Robotik und Hightech-Polymere sollen günstig Kleidung flicken

Im Laufe des fast vier Jahre dauernden Projekts „Fashion and Robotics“ sollten 3D-Prozesse und neue Materialien für die Modeindustrie geschaffen werden, wobei auch ungewöhnliche Wege eingeschlagen wurden. So entwickelte das Team Electro-Spinning für Reparaturen als Ersatz für das klassische „Stopfen“. Johannes Braumann der im Bereich Creative Robotics an der Kunstuniversität Linz forscht, erklärt das so: „In einem Hochspannungsfeld wird von einem Roboterarm ein Polymer auf die zerrissene Stelle eines Kleidungsstücks gesprüht, dieses bildet Nanofasern und die verbinden sich mit dem Textil.“ Das Projektteam stellte die Anwendung bei der Ars Electronica 2023 in Linz und auf der Automatica in München vor.

Mit dieser Automatisierung sollen Reparaturkosten auf etwa zwei Euro sinken, wodurch erreicht werden soll, dass auch Reparieren leistbar und wieder interessant wird. Derzeit ist es oft billiger, sich ein neues Kleid oder eine neue Hose zu kaufen. Auch aus Sicht der Logistik entstehen weitere Vorteile, betont Braumann: „Einerseits ist die Robotik ja in großen Fabriken einsetzbar und Stückzahlen von Hunderttausenden bewirken viel in puncto Nachhaltigkeit. Andererseits funktioniert so ein Roboterarm, der verschiedene Funktionen und Werkzeuge hat, auch in urbanen Räumen als Micro-Factory.“

Eine Hose wächst heran

Für das kreative Team war der 3D-Druck nicht der Weisheit letzter Schluss, vielmehr wollte man auch die Materialien in der Mode nachhaltiger machen. Werner Baumgartner vom Institut für Medizin- und Biomechatronik an der Johannes-Kepler-Universität Linz war der ideale Partner für einen weiteren Prozess, der neu gedacht wurde: Erstmals ist es gelungen, eine 3D-Hose und 3D-Schuhe wachsen zu lassen, anstatt wie üblich Textilien zuzuschneiden und dann zu nähen.

Die neu entwickelten Biomaterialien sind nicht faserbasiert, sondern sie wachsen aus Bakterien dreidimensional, beispielsweise über einen Schuhleisten. Dieser muss so perforiert sein, dass man den fertigen Schuh ablösen kann. „Auch hier ist der Roboter wichtig, aber in einer neuen Rolle, nämlich als Ernährer. Denn die Bakterien brauchen rund um die Uhr regelmäßig und gezielt eine Nährlösung, das kann eine Maschine zuverlässiger als ein Mensch“, sagt Projektleiterin Luible-Bär.

Starre Industrieprozesse hinterfragen

Der pragmatische Blick der Kreativen auf die Industrieprozesse möchte Perspektiven ändern, resümiert Braumann: „Oft hat die Industrie einen Tunnelblick mit dem Ziel der Vollautomatisierung. Wir aber fragen: Wie viel Automatisierung braucht es überhaupt? Denn wir wollen auch das Handwerk aufwerten.“ So sei es in einer großen Fabrik sinnvoll, dass eine KI die Kleidungsstücke scannt und erkennt, wo etwas repariert werden muss. Eine Änderungsschneiderei dagegen brauche keine KI, denn hier könne ein Mensch die schadhafte Stelle markieren und der Roboterarm repariert dann kostengünstig mit Electro-Spinning.

Weiterführende Literatur: Eichinger, M., Gollob, E., Escudero, J., Weichselbaumer, V., Wieser, M., Katharina, H., Weth, A., Baumgartner, W., Braumann, J., Luible, C.: Growing Whole Bacterial Cellulose Garments with Membranes and Industrial Robotics. GFC Global Fashion Conference 2022; DOI: 10.57649GFC978-989-54263.

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