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DAS GRÜNE BLAU

Elektrizität statt Gift: Eine Innovation aus dem Wallis krempelt die Jeans-Branche um.Wie in nur wenigen Jahren aus einem kleinen Labor der robuste Reaktor für den weltweiten Einsatz in der Industrie wurde? Dank Türöffner und Partnerschaft.

Man kann wohl behaupten: Jeder von uns hat mindestens eine Jeans im Schrank. Kult, aber schlecht für die Umwelt?

David Crettenand (CRE):

Das kommt darauf an! Das grösste Problem der Textilbranche ist «fast fashion». Kleidungsstücke werden in minderer Qualität produziert, von den Verbrauchern zu tiefen Preisen eingekauft und nach kurzerZeit weggeworfen. Diesen Mechanismus kann eine gute Jeans durchbrechen, weil sie sich sehr lange tragen lässt. Ausserdem: Wussten Sie, dass das zu häufige Waschen einer Jeans fast 40 Prozent ihres ökologischen Fussabdrucks ausmacht? Einer Studie zufolge waschen Europäer ihre Jeans im Durchschnitt nach 2,5-maligem Tragen. Würden die Jeans erst nach zehnmaligem Tragen gewaschen, könnte man den Energie- und Wasserverbrauch um 75 Prozent senken!

Stiess die Revolution an: David Crettenand entwickelte ein Färbeverfahren, bei dem der einzige Abfallstoff O2 ist.

Davide Maccabruni (MAC):
Trotzdem: Der Färbeprozess der Jeans ist immer noch eine der grössten Verschmutzungsquellen in der Textilindustrie. Das ist ein grosses Problem! 

CRE:
Richtig, die Stoffproduktion, besonders der Färbeprozess, hat beträchtliche Auswirkungen. Er bedingt knapp 25 Prozent des CO2-Fussabdrucks über den Lebenszyklus der Jeans.

Herbert Guebeli (HG):
Die Jeans-Industrie startete Mitte des 19. Jahrhunderts in den USA. Im letzten Jahrhundert kam die Produktion nach Europa und wanderte dann weiter Richtung Asien und jetzt neuerdings nach Afrika ab. Die Verschmutzung der Gewässer war einer der Gründe für die Verlagerung. Heutzutage befindet sich nur noch ein minimaler Teil der Produktion in den USA oder Europa. Jetzt ist die Umweltverschmutzung ein weltweites Thema geworden und kann nicht mehr vernachlässigt werden. Zum Glück!

Im Interview: Die drei Köpfe hinter dem Brand «Smart Indigo» (v.l.): David Crettenand (RedElec)
Davide Maccabruni (Sedo Engineering)
Herbert Guebeli (ehem. Sedo Engineering)

Sie haben das Problem gemeinsam angepackt. Ihre neue Technologie heisst «Smart Indigo». Was ist smart daran?
MAC:
Kurz: Um mit Indigo färben zu können, muss es wasserlöslich gemacht werden. BeimFärbeprozess von Jeans verwenden wir dazu Elektrizität statt gefährlicher Chemikalien. Das einzige Abfallprodukt ist Sauerstoff. Der neue Prozess ist sauberer und auch noch billiger. 

Das klingt fast zu schön, um wahr zu sein. Auch wenn man sich die Zahlen anschaut. Wo ist der Haken?
HG:
Der grösste Nachteil ist, dass zuerst eine Investition in diese neue Technologie nötig ist. Der zweite: Die Technologie ist neu undmusste sich erst bewähren – in diesem Aspekt haben wir nun aber den Durchbruch erreicht. 

Das heisst: In Zukunft kaufen wir bald alle smart gefärbte Jeans?
HG:
Unsere Kunden, Textilhersteller weltweit, sind zumindest begeistert. Die ersten verwenden den Brand nun zur Bewerbung ihrer Produkte. Einige Brands fragen bereits bei unseren Kunden nach, ob Smart-Indigo-Jeans erhältlich seien. Es braucht natürlich noch etwas Zeit, aber der Erfolg zeichnet sich ab.

MAC:
Um die Einführung unserer Technologie u erleichtern, haben wir Schritt-für-Schritt-Anleitungen, Berechnungen und Erklärungen erstellt, wie man vom traditionellen Verfahren auf unsere neue Technologie umstellen kann. Unsere Lösung ist mit einer positiven Zukunft verbunden – dagegen regt sich natürlich kein Widerstand.

15 Milliarden Meter Jeansstoff pro Jahr, 66 000 Tonnen Indigopulver, dazu Chemikalien: Das Färben von Denim ist eines der grössten Probleme der Textilindustrie.

Wie viele Maschinen sind bereits im Einsatz?
HG:
Bis jetzt sind 15 Anlagen verkauft, 11 davon in voller Produktion. Eine Maschine produziert Indigo zum Färben von 20 000 bis 25 000 Jeans proTag. Die Maschinen wurden nach Pakistan, China, Bangladesch und Vietnam verkauft.

Woher kommt Ihre Idee, Herr Crettenand?
CRE:
Ich fand das Thema im Doktorat enorm spannend und wichtig. Allerdings ist die Idee nicht ganz neu: Schon im frühen 20. Jahrhundert setzte die Textilindustrie zum Färben erstmals ein chemisches Reduktionsmittel ein, das den wasserunlöslichen Farbstoff Indigo wasserlöslich machte. Doch die Chemikalie war sehr schädlich für Umwelt und Färbende. Darum suchte man nach einem ungefährlicheren Verfahren. 1917 wurde dann erstmals ein elektrochemisches Reduktionsverfahren zum Patent angemeldet, das Indigo unter Einsatz von Elektrizität wasserlöslich machen sollte. Unter wachsendem Umweltbewusstsein begannen in den 1970er-Jahren dann verschiedene Institute, darunter auch die ETHZ, verstärkt nach einem noch besseren elektrochemischen Verfahren zu
forschen, das technisch und wirtschaftlich effizient sein sollte. Allerdings ohne Erfolg – bis zu meiner Erfindung eines neuartigen elektrochemischen Reaktors,
der zusammen mit einer dreidimensionalen Carbon-Elektrode die Effizienz der elektrochemischen Umwandlung um den Faktor 100 steigerte.

AUS ALT WIRD REVOLUTIONÄR

Die chemische Formel für David Crettenands Verfahren wurdebereits vor 100 Jahren patentiert – sie ist also gar nicht so neu. 2006 verbesserte der Chemiker den Prozess an der ETH Zürich im Labor aber grundlegend.Danach verifizierte ihn seine Firma RedElec. 2014 wurde Sedo Engineering gegründet mit dem Ziel, das Verfahren zu industrialisieren. Ab dann ging es Schlag auf Schlag: Die erste Pilotmaschine wird bereits Ende 2015 auf der Textilmaschinen-ausstellung ITMA in Mailand präsentiert. Ein Jahr später auf der ersten Maschine industriell produziert. 2018 eine serientaugliche Anlage verkauft. Unter der von Sedo Engineering eingetragenen Marke «Smart Indigo» wird die neue Technologie nun vermarktet.

Was machten Sie dann damit?
CRE:
Nach Abschluss meines Doktorats kaufte ich das Patent mit meinen Geschäftspartnern zurück. Wir gründeten die RedElec Technologie SA mit dem Ziel, meine Erfindung zu vermarkten – nicht nur in der Textilindustrie, sondern auch in nochweitaus zukunftsträchtigeren Bereichen. 

Zum Beispiel?
CRE:
Bei RedElec entwickeln wir derzeit Anwendungen im Bereich Wasserbehandlung mit dem Ziel, Wasser von Mikroverunreinigungen und Metallen zu befreien. Wir werden elektrochemische Wasserbehandlung auf verschiedenen Ebenen anbieten können: für Industrieabwässer, die mit Metallenund resistenten organischen Verbindungen belastet sind, für normale Abwässer bis hin zur Desinfektion und Trinkwasseraufbereitung. Ausserdem beschäftigen wir uns mit der iederverwertung von Abfällen. Wir arbeiten an einem Projekt, das sich um die Verwertung der in Industrieabwässern enthaltenen Metalle dreht. Wir arbeiten dabei mit Partnern aus
der Industrie zusammen.

Wie kam es zur Partnerschaft zwischen RedElec und Sedo Engineering im Denim-Projekt?
CRE:
RedElec hatte innerhalb von fünf Jahren aus einer kleinen Laboranlage, die pro Tag 30 mg Indigo umwandeln konnte, eine industrielle Pilotanlage, die 300 kg Indigo pro Woche umwandelte, gemacht. Das scheint ein langer Zeitraum zu sein, aber wir mussten einen robusten Reaktor für den industriellen Einsatz entwickeln, der wirtschaftlich arbeitete und leicht zu bedienen war. Nachdem uns dieser Schritt gelungen war, fühlten wir uns bereit für einen Neustart in der
Industrie, um unsere Entwicklung weltweit gewinnbringend zu vermarkten. Doch trotz unserer vielen Kontakte – etwa zu Denim-Produzenten, Maschinenbauern, Marken, Färbemittelherstellern – blieben uns die Türen verschlossen. Genauer gesagt: Die Industrie verlangte von uns, weiter zu investieren und eine Pilotanlage im industriellen Massstab zu bauen. Da wir dieses finanzielle Risiko nicht mehr eingehen konnten, konzentrierten wir uns zunächst auf andere Entwicklungen ausserhalb der Textilindustrie.

UMWELTSCHUTZ WURDE IN DER DENIM-INDUSTRIE LANGE VERNACHLÄSSIGT.

Türöffner Herbert Guebeli, ehem. CEO Sedo Treepoint

Und dann kam Sedo ins Spiel ...
CRE:
Ja, Herbert Guebeli, damals Geschäftsführer von Sedo Treepoint in Deutschland, kam auf uns zu. Schlussendlich beschloss die Savio Gruppe, zu der das Unternehmen gehörte, in unsere Technologie zu investieren und die Firma Sedo Engineering zu gründen. Wir gewährten Sedo Engineering eine exklusive Lizenz für den Einsatz unseres elektrochemischen Reaktors in der Textilindustrie und stellten Mitarbeitende von RedElec an, die Sedo Engineering bei der Industrialisierung unseres Verfahrens unterstützten.

MAC:
Sedo Engineering wurde also mit dem primären Ziel gegründet, die Smart-Indigo-Technologie zu industrialisieren, um sie auf den weltweiten Markt zu bringen. Dies wurde in den letzten sechs bis sieben Jahren mit erheblichen Investitionen der Eigentümer von Sedo Engineering, also der Savio Group IT, über ihre  Tochtergesellschaft Loepfe CH, erreicht. 

HG:
Sedo Treepoint ist übrigens seit 40 Jahren im Bereich Färbereiautomation tätig. Die letzten Jahre waren geprägt von Themen wie Ressourceneinsparung mithilfe intelligenter Prozesse und der Digitalisierung. Einsparungen von Wasser, Chemikalien und Energie sind längst Teil des Geschäfts. Die Denim-Industrie war lange die Ausnahme – Umweltschutz wurde vernachlässigt. Um einer Jeans den berühmten «Vintage-Look», also den Abnutzeffekt, zu verleihen, wurden in Stonewash-
Prozessen über 1000 Liter Wasser und Chemikalien pro Jeans eingesetzt. Aber: In den letzten Jahren wurde Sustainability auch in der Denim-Industrie immer wichtiger. Es wurden neue Technologien entwickelt wie Laser-Washing oder Ozone-Washing. Heute kann eine Jeans mit einem Glas Wasser gewaschen
werden, um den Vintage-Look zu erzielen. Die grösste verbleibende Umweltverschmutzung war nun das Färben. Und es ist das Hauptziel der Smart-Indigo-Technologie, diese Lücke zu schliessen.

Mehr Innovationen

Wassereinsparung

Der Firma Jakob Müller ist wichtig, dass bei jedem Färbeprozess so wenig Wasser wie möglich verwendet wird. Wo immer es geht, wird das Wasser bei der Farbnachwäsche in den Gegenstrom geleitet und damit mehrmals verwendet. Zudem kann mit einem nachgeschalteten Wärmetauscher auch die enthaltene
Energie wiederverwendet werden. Denn: Wasser ist die kritischste Ressource beim Färben. 

Prozessoptimierung

Die Mathis AG hat ein System entwickelt, das an jede Labor- und Produktionsfärbemaschine angeschlossen werden kann. Es gibt Empfehlungen für einen optimierten
Prozess ab. Das Ergebnis? Höhere Produktivität bei geringerem Farbstoff-, Chemikalien-, Wasser- und Energieverbrauch.

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