Kann die Modeindustrie Baumwolle ohne Wasser färben? PigmentOCO will das ermöglichen

Farbe ist eine der wirkungsvollsten Ausdrucksformen der Mode. Dahinter steht jedoch ein industrieller Prozess mit einem erheblichen ökologischen Fußabdruck. Baumwolle stellt dabei eine besondere Herausforderung dar. Das Färben mit überkritischem CO₂ hat sein Potenzial bei synthetischen Fasern bereits bewiesen, Naturfasern erfordern jedoch einen anderen Ansatz. PigmentOCO glaubt, einen Teil der Lösung gefunden zu haben.

Die eigens entwickelte Vorbehandlung bereitet Baumwolle auf die Farbaufnahme mithilfe von überkritischem CO₂ vor. Dadurch kann der Färbeprozess ohne herkömmliches Wasserbad sowie ohne die in traditionellen Verfahren üblichen Salze, Beizmittel und weiteren Hilfsstoffe erfolgen. Das Unternehmen hat bereits vielversprechende Ergebnisse mit reiner Baumwolle und Baumwoll-Elastan-Mischungen erzielt. Damit ist Denim ein naheliegender Ausgangspunkt.

Der Gewinn eines Innovationspreises und die Veränderung einer gesamten Branche stellen allerdings sehr unterschiedliche Aufgaben dar. Für PigmentOCO beginnt nun die schwierigere Phase: Das Unternehmen muss beweisen, dass seine Technologie den Sprung aus dem Labor schafft, im industriellen Maßstab zuverlässig funktioniert und für die Textilfabriken, die sie einsetzen sollen, wirtschaftlich sinnvoll ist.

Wir sprechen mit Amal Chebbi, der Gründerin von PigmentOCO, über wasserfreies Färben, die Zukunft von Denim, die Skalierung nachhaltiger Technologien und die Frage, warum Innovation allein die Umweltkrise der Modebranche nicht lösen kann.

Interview mit Amal Chebbi, Gründerin von PigmentOCO

Das Färben mit überkritischem CO₂ ist nicht völlig neu. Technologien wie DyeCoo haben die wasserfreie Färbung bereits im industriellen Maßstab erprobt, insbesondere bei Polyester. Inzwischen übertragen weitere Unternehmen das Verfahren auf Baumwolle und andere Naturfasern. Was bringt PigmentOCO auf den Markt, das bisherige Technologien noch nicht erreichen konnten?

PigmentOCO bringt die wasserfreie Färbung einer der am häufigsten verwendeten Fasern der Modebranche näher: Baumwolle. Beim Färben mit überkritischem CO₂ transportiert CO₂ die Farbe anstelle von Wasser in den Stoff und wird anschließend zur Wiederverwendung zurückgewonnen. Bei synthetischen Fasern hat das Verfahren sein Potenzial bereits gezeigt, Baumwolle lässt sich auf diese Weise jedoch schwieriger färben.

Schon vor Beginn des Färbens kann die konventionelle Vorbereitung der Fasern erhebliche Wassermengen verbrauchen. Unsere Lösung ist eine eigens entwickelte, nahezu wasserfreie Vorbehandlung, die Baumwolle auf die Farbaufnahme im CO₂-Verfahren vorbereitet. In Labortests haben wir mit bereits auf dem Markt erhältlichen Farbstoffen vielversprechende Ergebnisse bei der Farbfixierung und -beständigkeit erzielt. Der Färbeschritt benötigt kein Wasserbad und kommt ohne die in konventionellen Verfahren eingesetzten Salze, Beizmittel und anderen Färbehilfsmittel aus.

Wir haben sowohl mit reiner Baumwolle als auch mit Baumwoll-Elastan-Mischungen gearbeitet. Dadurch ist Denim ein naheliegender Ausgangspunkt. Im nächsten Schritt müssen wir diese Ergebnisse mit größeren Stoffmengen zuverlässig reproduzieren und nachweisen, dass das Verfahren für Textilbetriebe wirtschaftlich sinnvoll ist. Parallel dazu entwickeln wir eine separate, umweltschonendere Fading-Technologie. Gemeinsam setzen beide Lösungen bei der Färbung und dem Fading an – zwei besonders wasserintensiven Schritten der Denimherstellung.

 

Eine der größten Herausforderungen beim Färben mit überkritischem CO₂ bestand bisher weniger darin, die Funktionsfähigkeit der Technologie nachzuweisen, als sie im industriellen Maßstab wirtschaftlich tragfähig zu machen. DyeCoo ist ein wichtiges Beispiel dafür, dass technologischer Erfolg nicht automatisch zu einem nachhaltigen Geschäftsmodell führt. Was haben Sie aus früheren Versuchen gelernt, und was macht PigmentOCO von Anfang an anders?

Die wichtigste Erkenntnis lautet: Eine bahnbrechende Technologie muss für die Menschen funktionieren, die sie täglich einsetzen. Ein Textilbetrieb braucht eine gleichbleibende Qualität, eine zuverlässige Produktion und eine Rendite, die eine Umstellung des Verfahrens rechtfertigt. Frühere Entwicklungen haben bewiesen, dass wasserfreies Färben möglich ist. Jetzt muss daraus eine solide industrielle Entscheidung werden.

Die Ausgangslage ist heute eine andere. Wasserknappheit macht sowohl die Wasserversorgung als auch die Abwasserbehandlung für Textilhersteller zu immer dringlicheren Themen. Dadurch verändert sich die Art, wie wir die Kosten des Färbens berechnen sollten. Ein konventionelles Verfahren endet nicht mit der Fixierung der Farbe: Das verwendete Wasser muss aufbereitet werden, und dafür fallen eigene Anlagen- und Betriebskosten an. Mit dem CO₂-Färbeverfahren möchten wir verhindern, dass Färbeabwasser überhaupt entsteht.

Dieser Gedanke prägt den Aufbau von PigmentOCO. Wir entwickeln unsere eigene Baumwollvorbehandlung für einen zuverlässig wiederholbaren industriellen Einsatz und arbeiten mit Partnern daran, Qualität, Produktionskapazität und Kosten pro Kilogramm außerhalb des Labors zu testen. Unser Ziel ist es, eigene Materialien und unser Prozesswissen über Industriepartnerschaften bereitzustellen, anstatt jeden Meter Stoff selbst herzustellen.

Wir betrachten das Färben zudem als einen Teil einer größeren Herausforderung bei Denim. Unser Ziel ist es, Wasserverbrauch und Umweltverschmutzung sowohl beim Färben der Stoffe als auch beim Fading der Kleidungsstücke zu reduzieren. Unsere Fading-Lösung ist für Anlagen konzipiert, die Wäschereien bereits einsetzen. Dadurch können wir industrielle Versuche durchführen und Partnerschaften aufbauen, während die CO₂-Färbung ihre kapitalintensivere Skalierungsphase durchläuft. Beide Lösungen müssen durch Qualität, messbare Wirkung und eine für die Fabriken tragfähige Wirtschaftlichkeit überzeugen.

 

PigmentOCO konzentriert sich zunächst auf Baumwolle, die sich mit überkritischem CO₂ technisch wesentlich schwieriger färben lässt als Polyester. Welcher Durchbruch hat Ihnen die Arbeit mit Naturfasern ermöglicht, und was ist das größte technische Hindernis auf dem Weg zum vollständigen industriellen Maßstab?

Baumwolle muss vor der Farbaufnahme und -bindung in überkritischem CO₂ anders vorbereitet werden als Polyester. Wir haben eine eigene Vorbehandlung entwickelt und den Färbeprozess so angepasst, dass beide zusammenwirken. In Labortests konnten wir bei reiner Baumwolle und Baumwoll-Elastan-Geweben vielversprechende Ergebnisse hinsichtlich Farbfixierung und -beständigkeit beobachten.

Die unmittelbare Herausforderung besteht darin, dieses Verfahren auf Industrieanlagen zu übertragen. Wir müssen kleine Proben hinter uns lassen und vollständige Stoffchargen testen. So können wir prüfen, ob die Farbe über das gesamte Material hinweg gleichmäßig bleibt und von einem Durchlauf zum nächsten konsistente Ergebnisse liefert. Diese Versuche werden uns außerdem zeigen, an welchen Stellen weitere Verbesserungen erforderlich sind.

Deshalb sind Partnerschaften in dieser Phase so wichtig. Die Zusammenarbeit mit Textilbetrieben und Betreibern von Färbesystemen mit überkritischem CO₂ bietet uns die notwendige Produktionsumgebung zur Validierung des Verfahrens. Zugleich schafft sie einen direkten Weg vom Laborergebnis zu einer Lösung, die von der Industrie tatsächlich eingesetzt werden kann.

Ihr Verfahren zielt darauf ab, beim Färben vollständig auf Wasser zu verzichten, keine flüssigen Abwässer zu erzeugen und den Einsatz von Chemikalien drastisch zu reduzieren. Wenn Sie PigmentOCO schon morgen in nur einem Bereich der Modeindustrie einsetzen könnten, wo wäre die größte Umweltwirkung zu erwarten: bei Denim, T-Shirts, Heimtextilien, Arbeitskleidung oder in einer anderen Kategorie – und warum?

Ich würde mit Denim beginnen. Dadurch können wir zwei wasserintensive Schritte derselben Produktionskette angehen: das Färben des Stoffes und die Erzeugung des verwaschenen Finishs. Unser CO₂-Verfahren wird entwickelt, um Baumwolle und Baumwoll-Elastan-Gewebe ohne wasserbasiertes Färbebad und ohne flüssige Färbeabwässer zu färben. Unsere separate Fading-Lösung soll den Wasserverbrauch reduzieren und konventionelle Chemikalien bei der Veredelung ersetzen.

Unser übergeordnetes Ziel ist der Schutz des Wassers. Die Modebranche steht vor zahlreichen Umweltproblemen. Wir haben uns dafür entschieden, an einer ihrer wichtigsten Ressourcen und an Verfahren zu arbeiten, bei denen Umweltverschmutzung verhindert werden kann, bevor sie überhaupt entsteht.

Bei Denim greifen unsere beiden Technologien am deutlichsten ineinander. Zugleich können Textilbetriebe und Wäschereien uns dabei helfen, ihre Wirkung mit den heute eingesetzten Methoden zu vergleichen. Über Denim hinaus kann das Färben mit überkritischem CO₂ unserer Ansicht nach eine wesentlich größere Rolle spielen. Wir möchten den Einsatz des Verfahrens für Naturfasern voranbringen und anschließend anhand der Ergebnisse industrieller Versuche sowie der Anforderungen des Marktes entscheiden, wo es als Nächstes die größte Wirkung erzielen kann.

 

Die Wassereinsparung ist ein außerordentlich überzeugendes Argument. Nachhaltigkeit lässt sich jedoch nicht allein am Wasserverbrauch messen. Wie sieht die vollständige Umweltbilanz aus, wenn Energiebedarf, Druck, Herkunft des CO₂, Maschinen, Farbstoffchemie und der CO₂-Fußabdruck des Verfahrens berücksichtigt werden?

Ich glaube nicht, dass die Bezeichnung „wasserfrei“ ausreicht, um ein Verfahren als nachhaltig einzustufen. Auch die CO₂-Färbung benötigt Energie, und die Herstellung der Anlagen verursacht Umweltauswirkungen. Diese Faktoren müssen wir ebenfalls berücksichtigen. Entscheidend ist der gesamte Färbezyklus. Das Verfahren kann schneller ablaufen, der Stoff kommt trocken aus der Anlage, und sowohl das CO₂ als auch nicht verbrauchter Farbstoff können zurückgewonnen und wiederverwendet werden. Außerdem entstehen beim Färbeschritt keine flüssigen Färbeabwässer.

Die entscheidende Frage lautet, wie diese Vorteile im Verhältnis zum Energie- und Materialbedarf des Systems stehen. Eine frühere vergleichende Lebenszyklusanalyse, die wir durchgeführt haben, zeigte vielversprechende Ergebnisse in mehreren Wirkungskategorien. Unser nächstes Ziel besteht darin, diese Bewertung in größerem Maßstab zu wiederholen – einschließlich unserer Baumwollvorbehandlung und auf Grundlage von Daten aus industriellen Versuchen. So können wir die gesamten Verbesserungen bei Wasserverbrauch, Energiebedarf, Klimawirkung und Toxizität ermitteln und erkennen, wo weitere Optimierungen erforderlich sind.

 

Sie befinden sich derzeit im Übergang vom Laborprototyp zum halbindustriellen Maßstab. Was ist der schwierigste Teil dieses Prozesses? Ist die größte Herausforderung weiterhin wissenschaftlicher Natur, oder hat sie sich inzwischen auf Kapitalbedarf, Industriepartnerschaften, Maschinen und die Überzeugung von Textilbetrieben verlagert, ihre seit Jahrzehnten eingesetzten Systeme zu verändern?

Bei unserer Färbetechnologie mit überkritischem CO₂ besteht die unmittelbare Hürde im Zugang zu einer Industrieanlage und einem geeigneten Partner für die Erprobung. Wir haben das Verfahren im Labor erfolgreich demonstriert. Seine Funktionsfähigkeit im Produktionsmaßstab können wir jedoch erst nachweisen, wenn wir größere Stoffchargen auf dafür ausgelegten Anlagen testen.

Diesen Zugang zu sichern und einen gründlichen Versuch zu finanzieren, ist aktuell der schwierigste Teil des Übergangs. Der Versuch muss jene Fragen beantworten, die ein Textilbetrieb vor einer Verfahrensumstellung stellen würde: Ist der Farbton über die gesamte Charge hinweg gleichmäßig? Bleibt die Farbe beständig? Lässt sich das Ergebnis zuverlässig wiederholen, und zu welchen Kosten? Wir gehen davon aus, das Verfahren anhand der Testergebnisse weiter zu optimieren. Jetzt benötigen wir die Gelegenheit, diese Versuche durchzuführen.

Unsere Fading-Lösung für Denim befindet sich in einer anderen Entwicklungsphase. Wir haben in einem Denim-Veredelungsbetrieb in Nordafrika mit halbindustriellen Versuchen begonnen und dabei gute, gleichmäßige Fading-Ergebnisse erzielt. Nun führen wir weitere Tests durch, um den behandelten Stoff und das Verfahren genauer zu charakterisieren. Gleichzeitig bereiten wir die Lösung weiter auf den industriellen Einsatz vor. Die Ergebnisse im größeren Maßstab sind ermutigend. Wir müssen jedoch noch eine gleichbleibende Qualität und Leistungsfähigkeit bei unterschiedlichen Stoffen und Produktionsbedingungen nachweisen.

Falls jemand, der diesen Artikel liest, eine Färbeanlage mit überkritischem CO₂ betreibt oder Baumwollstoffe herstellt und an einem industriellen Versuch interessiert ist, freuen wir uns über eine Kontaktaufnahme. Die richtige Partnerschaft könnte dazu beitragen, unsere Färbetechnologie von einem erfolgreichen Laborergebnis zu einem Verfahren weiterzuentwickeln, das Textilbetriebe tatsächlich einsetzen können.

 

Einer der größten Widersprüche der Branche besteht darin, dass wir immer sauberere Technologien entwickeln, während die weltweite Bekleidungsproduktion weiterhin extrem hoch ist. Kann technologische Innovation die Mode tatsächlich nachhaltig machen, wenn die Produktionsmengen weiter steigen, oder muss sich die Branche auch mit der Frage auseinandersetzen, wie viel sie produziert?

Wir müssen ehrlich über die Produktionsmengen sprechen. Wenn jedes Kleidungsstück sauberer hergestellt wird, wir aber immer mehr davon produzieren und kaufen, können die gesamten Umweltauswirkungen trotzdem steigen. Innovation ist wichtig, doch sie kann diese Rechnung nicht allein lösen.

Das ist meine persönliche Ansicht, aber ich glaube, dass Industrie und Verbraucher gemeinsam Verantwortung tragen. Marken müssen weniger unnötige Produkte herstellen und Kleidung fertigen, die lange hält. Als Verbraucher können wir

Wenn Sie auf die heute entstehenden Technologien blicken – von wasserfreiem Färben und Faser-zu-Faser-Recycling über KI-gestützte Abfallvermeidung bis zu Biomaterialien –, schreiten Innovationen Ihrer Ansicht nach schnell genug voran, um die Umweltauswirkungen der Mode zu verringern, bevor sich Klima- und Wasserprobleme deutlich verschärfen? In welchen Bereichen bewegen wir uns noch zu langsam?

Die Vielzahl neuer Erfindungen stimmt mich zuversichtlich. Sorgen bereitet mir die Zeit, die eine Erfindung benötigt, um in einer Fabrik anzukommen. Die Mode kann innerhalb weniger Monate von einer Skizze zu einer neuen Kollektion gelangen, während eine Veränderung der Stoffherstellung Jahre dauern kann. Dieser Geschwindigkeitsunterschied sagt viel darüber aus, worauf die Branche ihre Aufmerksamkeit richtet.

Der langsamste Schritt liegt zwischen einem vielversprechenden Ergebnis und einer tatsächlichen Produktionsentscheidung. Ein neues Verfahren benötigt Anlagen, Versuche, eine Qualitätsfreigabe und einen Kunden, der bereit ist, das Endprodukt zu kaufen. Werden diese Schritte nacheinander organisiert, ist der Fortschritt quälend langsam. Textilbetriebe, Marken und Technologieentwickler müssen wesentlich früher zusammenarbeiten und diese Aufgaben gemeinsam angehen.

Meine Sorge ist daher weniger, dass uns die Ideen ausgehen. Ich fürchte vielmehr, dass gute Ideen zu spät kommen oder zu klein bleiben, während der Druck auf Wasserressourcen und Klima weiter zunimmt. Die Branche muss bei der Veränderung ihrer Methoden genauso ambitioniert sein wie bei der Entwicklung ihres nächsten Produkts.

 

Zwischen der Auszeichnung einer nachhaltigen Technologie und ihrer Einführung im industriellen Maßstab liegt häufig eine erhebliche Lücke. Was muss geschehen, damit PigmentOCO von einer beim Avantex Fashion Pitch ausgezeichneten Innovation zu einem Verfahren wird, mit dem tatsächlich Tausende Kleidungsstücke gefärbt werden? Wer muss das erste Risiko eingehen: Marken, Textilbetriebe, Investoren oder politische Entscheidungsträger?

Die Auszeichnung hat uns Sichtbarkeit verschafft. Tausende Kleidungsstücke können jedoch erst aus erfolgreichen Produktionsergebnissen entstehen. Unser nächster Schritt ist ein Versuch auf einer industriellen Anlage mit überkritischem CO₂. Dabei möchten wir Baumwollstoff eines Textilbetriebs verwenden und die Qualitätsanforderungen gemeinsam mit einem potenziellen Kunden festlegen. Wir müssen bei größeren Chargen eine gleichmäßige Farbe und Farbechtheit nachweisen und anschließend die Kosten sowie die Umweltwirkung pro Kilogramm Stoff ermitteln. Bestätigen sich diese Ergebnisse, stellt sich die Frage, wie das Verfahren wiederholt durchgeführt werden kann und wer das produzierte Material kaufen wird.

Ich glaube nicht, dass eine einzelne Partei dieses Risiko allein tragen kann. Der Anlagenbetreiber und der Textilbetrieb ermöglichen den Versuch. Investoren oder öffentliche Förderprogramme können den kostspieligen Schritt von der Laborarbeit zur industriellen Validierung finanzieren. Den größten Unterschied können jedoch Marken bewirken, indem sie im Voraus festlegen, welche Qualität sie benötigen, und sich bereit erklären, den Stoff zu kaufen, wenn der Versuch diese Anforderungen erfüllt. Das gibt allen anderen einen Grund, Zeit und Ressourcen zu investieren.

Zunächst brauchen wir eine engagierte Gruppe, die sich hinter einem gut konzipierten Pilotprojekt versammelt – mit klaren Standards und einem direkten Weg zu einem kommerziellen Auftrag. So soll aus einer Auszeichnung ein Stoff werden, den tatsächlich jemand trägt.

 

Sie haben PigmentOCO mit dem Ziel gegründet, einen der umweltschädlichsten industriellen Prozesse der Modebranche zu verändern. Der Aufbau eines Deep-Tech-Unternehmens rund um dieses Ziel ist besonders anspruchsvoll. Was war für Sie persönlich bislang der schwierigste Moment? Und wenn PigmentOCO in dem von Ihnen angestrebten Maßstab erfolgreich wird: Welche Veränderung würden Sie am liebsten mitgestaltet haben?

Ich bin in Tunesien aufgewachsen, einem der führenden Jeanslieferanten Europas. Die Denimproduktion ist ein wichtiger Teil unserer Wirtschaft, während Wasser eine Ressource ist, die wir nicht als selbstverständlich betrachten können. Von unseren Herstellern wird eine sauberere Produktion erwartet – sowohl aufgrund der Umweltbelastungen in unserem eigenen Land als auch wegen der Anforderungen der europäischen Marken, die sie beliefern.

Ich liebe Mode: ihre Kreativität, ihr Handwerk und die Möglichkeit, die sie Menschen bietet, sich auszudrücken. Gleichzeitig konnte ich nicht ignorieren, was hinter einem fertigen Kleidungsstück geschehen kann. Ich gründete PigmentOCO, weil ich einen sinnvollen Beitrag zu dieser Veränderung leisten wollte, auch wenn wir zunächst nur bei einem einzelnen Teil des Prozesses ansetzen.

Am schwierigsten war die Erkenntnis, wie lange es dauert, etwas, an das man glaubt, in eine Lösung zu verwandeln, die eine Fabrik tatsächlich einsetzen kann. Ein Laborergebnis kann zeigen, was möglich ist. Der nächste Schritt erfordert jedoch Anlagen, Finanzierung und Menschen, die bereit sind, die Technologie gemeinsam mit einem zu testen. Manchmal fühlt sich diese Distanz enorm an.

Wenn PigmentOCO erfolgreich ist, hoffe ich, dass wir dazu beigetragen haben, sauberere Färbe- und Fading-Verfahren für Denimhersteller auf der ganzen Welt zu einer selbstverständlichen Wahl zu machen. Ich möchte, dass eine Jeans die Wasserressourcen und die an ihrer Herstellung beteiligten Gemeinschaften weniger belastet. An dieser Veränderung möchte ich mitwirken. Trotz aller Schwierigkeiten weiß ich tief in meinem Inneren, dass ich auf dem richtigen Weg bin.

 

Bilder:
@ Mit freundlicher Genehmigung von Texworld Apparel Sourcing Paris